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1  設(shè)備原理

    篩選是紙漿制造過(guò)程中的重要工段,該工段的作用是除去漿中的泥沙、鐵絲、垢塊、沉淀物及化學(xué)漿中的未蒸解物、粗纖維束等雜物以獲取良漿。為了獲得高質(zhì)量的紙漿，除了要有合理的篩選流程，性能良好的篩選設(shè)備，還必須有好的控制方案和策略。

    壓力篩又稱立式離心篩，因葉片斷面似機(jī)翼，又稱旋翼篩，基本原理如圖1所示。紙漿自上而下進(jìn)入壓力篩，旋翼以365～740r/min的速度旋轉(zhuǎn)，在流動(dòng)過(guò)程中良漿通過(guò)篩板排出，粗渣從底部排出。

圖1  壓力篩的基本原理圖

2  基本工藝

    漢陽(yáng)晨鳴紙業(yè)公司的10萬(wàn)噸/年葦漿系統(tǒng)的篩選部分工藝合理，設(shè)備選用維美德公司的壓力篩，控制系統(tǒng)采用北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司的DCS，達(dá)到了很好的控制效果。其簡(jiǎn)易流程如圖2所示。蒸煮后的漿液進(jìn)入噴放槽，由漿泵打入粗曬，粗曬后的尾漿進(jìn)入跳篩后回到蒸煮。粗曬良漿與一定量的黑液在混和箱混和后打入一段曬；良漿進(jìn)入真空洗漿機(jī)后進(jìn)入漂白工段，其尾漿去除砂器，經(jīng)除砂后進(jìn)入二段曬，二段曬的良漿進(jìn)入一段曬重新篩選。

圖2  壓力篩簡(jiǎn)易流程圖

3  控制要點(diǎn)及策略

    壓力篩的生產(chǎn)能力大，體積小，可以在較高濃度和溫度下工作。但篩選系統(tǒng)是密閉的，所以一旦堵塞篩板就要停車處理，控制的重點(diǎn)也就要圍繞穩(wěn)定生產(chǎn)和防止堵塞篩板進(jìn)行。因粗曬、一段曬、二段曬的控制基本相同，故選取一段壓力篩為例來(lái)說(shuō)明其控制方案，如圖3所示。

圖3  壓力篩控制方案

        (1)  壓力篩的設(shè)計(jì)有一定的工作壓力，只有在合適的壓力下才能達(dá)到最佳工作狀態(tài)。故在紙漿進(jìn)入壓力篩以前裝有壓力變送器，有進(jìn)口閥實(shí)現(xiàn)壓力的常規(guī)PID控制（圖示3回路①）。

        (2)  進(jìn)入壓力篩的紙漿的濃度應(yīng)該保持相對(duì)穩(wěn)定，這樣可以保證在一定的流量下，單位時(shí)間進(jìn)入壓力篩的絕干漿量是穩(wěn)定的，同時(shí)也防止中間槽內(nèi)紙漿過(guò)濃而導(dǎo)致漿泵無(wú)法穩(wěn)定打漿。濃度計(jì)安裝在漿泵后，而稀釋黑液由漿泵前進(jìn)入。稀釋黑液閥和濃度計(jì)構(gòu)成單回路PID（圖示3回路②）。

        (3)  進(jìn)漿流量的控制牽一發(fā)而動(dòng)全身，在前端它直接影響中間槽的液位，它的流量必須和進(jìn)中間槽的紙漿量相匹配；在后端，它的流量必須和壓力篩的處理能力相匹配；所以該方案選擇良漿出口閥來(lái)控制進(jìn)漿量。壓力篩的進(jìn)口和出口壓力之差反映了壓力篩的工作狀態(tài)，前后壓力差保持在0.01~0.02MPa時(shí)壓力篩正常工作，壓力過(guò)大則很可能篩孔堵塞，壓力過(guò)小則沒(méi)有正向流量，即沒(méi)有或者有很少的良漿產(chǎn)出；而良漿出口閥又直接影響壓力篩的前后壓差。綜合考慮中間槽液位、進(jìn)漿流量、壓力篩前后壓差，其最佳方案為：中間槽液位與進(jìn)漿流量串級(jí)后輸出，該輸出與處理后的壓力篩壓差進(jìn)行減法比較，其較小者輸出控制良漿出口閥。這樣在壓差較穩(wěn)定時(shí)候自動(dòng)選擇控制液位和流量，在液位和流量比較穩(wěn)定時(shí)自動(dòng)選擇控制壓差，達(dá)到自動(dòng)兼顧的控制目的（圖示3回路③）。

        (4)  尾漿的流量非常重要，尾漿率太低會(huì)使篩渣濃度過(guò)高，造成糊篩甚至擠破篩板；尾漿率太高則降低了壓力篩的工作效率。所以尾漿流量要和進(jìn)漿量按比例控制，尾漿率一般控制在15％～20％的范圍內(nèi)（圖示3回路④）。

        (5)  稀釋黑液量必須和尾漿的排出量相匹配，故在控制上選擇稀釋黑液量與尾漿排量按比例控制（圖示3回路⑤）。

        此外，壓力篩為貴重易損壞設(shè)備，它的保護(hù)也非常重要。除了對(duì)進(jìn)漿要嚴(yán)格去除砂子等雜質(zhì)外還要有很多的停機(jī)連鎖條件，不同的設(shè)備廠家有不同的要求，但要求密封水不可中斷。

4  控制效果

        該控制方案在漢陽(yáng)晨鳴紙業(yè)10萬(wàn)噸/年葦漿和山東晨鳴12萬(wàn)噸/年葦漿的生產(chǎn)工藝上得到成功實(shí)踐，使制漿工藝的重點(diǎn)和難點(diǎn)工段成為整個(gè)工藝過(guò)程的亮點(diǎn)。