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制浆造纸工业中泡沫的产生及消除方法


       在制浆造纸工业中,泡沫是令人头疼的问题。从制浆单元到涂布工序(洗涤、滤浆、漂泊、脱水、抄纸、施胶、涂布等),均会有不同程度的泡沫问题存在,它阻碍着工艺条件的执行和设备的正常操作。故在制浆造纸生产过程中如何有效地控制泡沫一直都是值得重视和探讨的问题。


       谈谈造纸过程中泡沫的形成。在造纸工艺中气泡中的气体通常是空气或二氧化碳,液体介质一般是水。在造纸过程中很多操作会导致工艺用水和白水中混入空气而形成泡沫。如浆料呈瀑布状落下,浆泵的空气泄露,浆池搅拌器搅拌过于强烈或搅拌器露出液面,锥形除渣器排渣口压力过低,白水或浆料管道设计不合理,白水的回收利用,损纸的回收等;浆料的发酵和碳酸盐的酸化分解会释放出气体二氧化碳,它也会形成泡沫。

       造纸过程中泡沫的危害。浆料中的气泡对纸机的运行及成纸质量有重要的影响。气泡含量高,不仅影响网部脱水,造成纸病,而且气泡会产生气蚀,使浆泵的运行性能下降,增加能耗;使整个上浆系统不稳定,甚至引起上浆泵跳闸、停机;同时,浆管和其他压力装置中的压力也会产生波动。浆料中的气泡对速度较低的纸机影响不是很大,但对高速纸机则有重大影响。因此,高速纸机必须配备完善的消泡系统。在废液处理过程中,泡沫使废液处理效率下降,并使废水流失、飞溅,污染环境。如污水处理采用活性污泥表面加速曝气工艺时,在曝气充氧过程中产生大量泡沫覆盖表面,这不仅使充氧发生困难,影响微生物生长,降低生化处理效率,而且泡沫横溢,使表面曝气无法进行。


       消除造纸工业中的泡沫通常有两种方法,一种是利用化学消泡法,即添加合适的消泡剂;另一种是机械消泡法。化学消泡不需要大量的设备投资和维修费用,不需改变原来的流程,故用得较广。采用化学消泡可以采用下列方法中的一种或几种。

       1、降低泡沫稳定性,可用化学反应或非极性溶剂方法。化学消泡剂能借化学反应形成不稳定泡沫产物,这种产物具有降低泡沫稳定剂的效力,或加入一种不溶于水的非极性溶剂,它将会散布在水面上,形成新的表面,从而导致泡沫的破裂。但这些溶剂仅对表面泡沫有效,对于已分散在水中的泡沫则无效。

       2、采用提高表面张力、降低表面粘度或减少氢键连结等方法来降低泡沫的稳定性,常见的消泡剂(如有机硅消泡剂、矿物油消泡剂等)都具有这类功能,只要合理地选择就能降低泡沫的稳定性,就能达到消泡的目的。

       3、在泡沫上形成局部薄弱点使泡沫破灭,如使其具有低表面张力或用憎水固体消泡剂。除此之外,还有置换泡沫形成体方面用耦合表面活性剂或极性溶剂等。


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