Tiểu Luận Môn Học - Công Nghệ Giấy - Chủ Đề - Công Đoạn Ép Trên Máy Xeo

Quy trình xử lý bột giấy sau nấu
Các giai đoạn xử lý bột giấy sau nấu rất đa dạng phụ thuộc vào
phương pháp sản xuất bột và ứng dụng sau cùng. Khái quat với
một loại bột hóa với những xử lý thông thường như sau:
1. Phân tán tạo huyền phù bằng quá trình nghiền thủy
lực
2. Sàng loại mắt gỗ, phần bột còn sống sau
nấu(deknotting)
3. Rửa bột(washing)
4. Sàng bột(screenisng)
5. Tinh chế bột hay còn gọi là làm sạch bột trong các
cyclon thủy lực
6. Làm đặc
7. Bơm vận chuyển huyền phù bộ và xử lý cho bột
8. Tồn trữ, phối trộn
9. Sấy và chuẩn bị suất xưởng
Trong đó:
• Rửa, sàng,làm đặc và tồn trữ là những xử lý cần
thiết cho tất cả các loại bột
• Tinh chế bột ở các cyclon thủy lực thì thường được
u cầu khi có địi hỏi cao về bề mặt
• Q trình phân tán sợi bằng thủy lực thường cần cho
các loại bột bán hóa, hay nói chung là loại bột có
hiệu suất cao
• Sàng thơ loại phần bột sống sau nấu cần thiết cho
quy trình sản xuất những loại bột hóa tẩy trắng
• Q trình phơi trộn hầu như ln cần thiết để đạt
được tính đồng đều cho sán phẩm bột giấy , nhưng
các nhà máy hay bỏ qua vì lý do làm tăng chi phí.
• Sấy khô bột sẽ cần khi muốn tốn trữ bột trong thời
gian dài hay cần vận chuyển đi xa.

1. Phân tán bột bằng quá trình nghiền thủy lực


Sau khi nấu một số loại bột hóa có hiệu suất cao, cần tiến
hành tách sợi bằng một tác động cơ học. Khi hiệu suất cao (8090%), quá trình này xem như là quá trình nghiền dăm gỗ ,cần
một năng lượng khá lớn tách sợi ra khỏi cấu trúc gỗ. Khi hiệu
suất thấp (50-60%), năng lượng tiêu tốn sẽ giám đáng kể. Cần
lưu ý rằng quá trình nghiền thủy lực loại bột hóa (pulping) đề
cập ớ dây khác với quá trình nghiền với mục đích thủy hóa và
chổi hóa sợi (refining), vì nghiền thủy lực được thực hiện trong
các nhà máy sản xuất bột cịn thủy hóa và chổi hóa sợi thì thực
hiện trong nhà máy sản xuất giấy . Tuy nhiên, mức độ và
phương cách tách sợi trong giai đoạn nghiền thủy lực cũng có
một ảnh hưởng nào đó đối với quá trình nghiền sau này
(refining).

Kết quá khảo sát cho thấy rằng năng lượng q trình nghiền
thủy lực có thể được giảm nếu được thực hiệndưới sự hiện diện
của dịch nóng từ cơng đoạn nấu bột. Phổ biến q trình tách sợi
được thực hiện trực tiếp từ bể phóng bột. Trong 1 vài hệ thống
cịn thực hiện q trình nghiền thứ 2 là quá trình rửa bột. Thiết
bị phân tán sợi thường là thiết bị nghiền đĩa. Nguyên lý tách sơi
cũng như máy nghiền dăm gỗ để loại bột cơ.
2. Loại bỏ phần gỗ sống sau nấu (sàng thô)
Với những loại bột hóa hiệu suât thấp, “mắt gỗ" được định
nghĩa là phần bột được giữ lại trên mặt rây có đường kính lỗ 3/8
inch (cịn gọi là phần bột sống). Phần này thường là phần gỗ
biến dạng, hay từ những đám q dày, hình dạng khơng đồng
đều. Tuy nhiên, cũng có trường hợp dăm gỗ vì lý do bất thường

nào đó mà khơng được nấu chín. Phần bột sống này cần được
loại bỏ trước giai đoạn rửa bột, nó có thể là chất thải sử dụng
làm chất đốt hoặc cũng có thế được cho quay lại nồi nấu

Để loại phần gỗ sống,dùng 2 thiết bị - sàng chấn động và
sàng áp lực. Loại cũ là mặt sàng chấn động có hiệu quả tách
rất tốt nhưng kiểu thiết kế hở này sinh bọt và làm bắn nước ra
ngoài nhiều , khơng tiện lợi cho vận hành và có thể ảnh hưởng
đối với q trình rửa . Do đó sau này người ta hay dùng loại
sàng áp lực hơn. (H .5 .2 4 ) Thiết bị sàng áp lực, là một ống
hình trụ kín hồn tồn trong đó có một mặt sàng đục lỗ. Mắt
gỗ sống được giữ lại trên mặt ngoài và liên tục được tháo ra
.Hạn chế của loại thiết bị này là cần có giai đoạn sàng thứ 2
cho phần mắt gỗ vừa tách ra để thu hồi lại phần sợi tốt.
3 Rửa bột
Mục đích :
- Lấy đi phần dịch còn nằm trong khối bột
- Thu hồi tối đa lượng các chất còn lại sau nấu với sự pha loãng
tối thiểu
Trong nhiều thập niên, phương pháp rửa bột cơ bản là sử dụng
liên tiếp những thiết bị rửa chân khơng vận hành theo kiểu
ngược dịng. Ngày nay được thay thế bằng phưng pháp mới với
1 số ưu điểm:
- Thiết bị rửa khuếch tán loại áp lực và loại bỏ áp suất khí quyển


- Thiết bị rửa á p lực có quay
- Thiết bị rửa băng tải nằm ngang
- Thiết bị rửa kiểu pha lỗng

❖ Thiết bị rửa chân khơng có quay
Cơ cấu: thùng hình trụ, phủ lớp vải lọc,quay trong bể chứa
huyền phù bột,hệ thống van và ống hút tạo chân không, hệ sẽ
có tác động khi mà thùng quay vào huyền phù bột. Lớp bột dày
hình thành và bám vào vải lọc. Nước rửa sẽ sử dụng thay thế
dịch đen trong lớp bột khi thùng lọc quay liên tục. Cuối cùng
ngừng tác động chân không và lớp bột sạch được lấy ra khỏi bề
mặt lọc(hình 5.25) sơ đồ sắ p xếp kiểu ngược dịng được thể
hiện ở hình 5.26 và hình 5.27 .


Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả thay thế
✓ Đặc tính của sợi
✓ Đặc tính vịi rửa
✓ Sự hình thành lớp đệm sợi
✓ Điều kiện vận hành
✓ Các yếu tố quan trọng: tải trọng, hệ số pha lỗng, lượng
khí hòa tan trong bột.
❖ Rửa khuếch tán
Được ứng dụng đầu tiên với khối dăm gỗ ở đáy của tháp
nấu liên tục Kamyr. Sau đó nguyên tắc này đã được áp dụng
để bởi Kamyr để rửa bột
Đặc điểm: chu kỳ tiếp xúc bột với nước rửa tương đối dài
điều này cho phép những chất hịa tan trong dung dịch có thời
gian khuếch tán ra khỏi bê mặt sợi. Môi trường: bột ngập đầy
nước tránh khả năng khơng khí kéo vào bột tạo bọt.
Trường hợp lý tưởng cho rửa khuếch tán được tồn tại ở
đáy tháp(H.29). thời gian lưu tăng đến 4h, nhiệt độ vùng rửa
130-140C, có chế dộ chảy ngược dịng. Hiệu quả đạt được là
hàm số của hệ số pha loãng và thời gian lưu(H.5.30). một

trường hợp khác đối với đáy tháp Kamyr nấu mạt
cưa(H5.31),không thể sử dụng kỹ thuật chảy ngược dịng vì
khối bột q chặt, trở lực lớn.


Thiết bị rửa khuếch tán khơng áp lực hình 5.32, có thể bao
gồm một hay nhiều giai đoạn . Hình 5.33 là 1 thiết bị rửa liên
hợp ba giai đoạn gồm cả phần làm đặc bột. Trong các thiết bị
loại này có các mặt sàng hướng trục nối tiếp nhau và các vịi
phun được bố trí giữa các mặt sàng. Dịch rửa được qua các vòi
phun và dịch rửa cần thay thế được hút qua các mặt sàng trong
hệ thống rửa nhiều giai đoạn, bột chuyển động đi lên, dịch sau
rửa tách ra từ giai đoạn trên sẽ được sử dụng như nước rửa cho
giai đoạn phía dưới. thời gian lưu trong mỗi gian đoạn từ 8-10
phút. Thiết bị rửa khuếc tán có áp lực Kamyr (H.5.34 ) vận hành
tương tự như nồi Kamyr nấu mạt cưa.
❖ Thiết bị rửa áp lực
Thiết bị rửa áp lực (H.5.35 và H.5.36) tương như
nhuwnthungf quay chân khơng nhưng có 1 số ưu điểm. Lớp
bột hình thành trên bề mặt lọc và nước được tách ra nhờ áp lực
sử dụng bên trong thiết bị trái với sự tạo chân khơng bên trong
trục. Vì động lực để tạo lớp đệm sợi, sự thoát nước và sự thay
thế dịch rửa là ở phía ngồi trục, nên phía bên trong thùng có


thể đực sử dụng như một bộ phân thu nhận nước hiệu quả hơndo vậy một thiết bị rửa có thể vận hành với 2 hay 3 giai đoạn
thay thế. Áp suất cao hơn cho phép nhiết dộ rửa sẽ cao hơn và
cũng nhờ vậy cũng giảm được hiệ tượng tạo bọt. Hệ thống tuần
hồn hơi kín làm cho việc thu gom và xử lý hơi có mùi dễ dàng
hơn.

❖

Thiết bị rửa dạng băng chuyền nằm ngang

Thiết bị rửa này gần giống như phần lưới của máy xeo dài.
Huyền phù được phân phối từ một thùng đi vào băng chuyền là
một mặt lưới chuyển động, tại đây được hút ra . Lớp bột hình
thành trên mặt lưới và nước rửa được tác động của hộp hút chân
không. Thiết bị rửa được vận hành theo kiểu ngược dòng, dịch
đi ra từ 1 phần trên lưới sẽ được cho quay trở lại sử dụng như
nước rửa cho phần trước. Cũng tương tự như thiết bị chân
không, sự thay thế là cơ chế chủ yếu.
❖ Thiết bị rửa pha lỗng-trích lý

4 .Sàng bột


✓ Sàng chấn động có lúc là loại sàng duy nhất được sử
dụng trong các nhà máy giấy và bột và giấy. Tính ưu việt của
loại sàng này có liên quan đến hiệu quả tách và nồng độ của
phần loại bỏi. mặc dù cũng có nhiều nhược điểm như kết cấu
hở,tạo bọt chi phí bảo trì đắt, vận hành nặng nề, chiếm nhiều
mặt bằng. Vì những vấn đề này làm hạn chế sử dụng của nó.
Tuy nhiên đây vẫn là loại sàng cho phần cặn trên ray tốt nhất.
✓ Sàng ly tâm nhờ trọng lực:loại sàng này giải quyết
được những vấn đề vừa nêu ở trên. Cấu tạo có hình trụ nằm
ngang, có các lỗ rây hình trịn đừng kính > 3mm, bố trí 1 guồng
quay để giữ mặt sàn được sạch. Hệ thống không dao động, nên
yêu cầu vê giá đỡ và lắp đặt cũng đơn giản hơn, quá trình tạo

bọt có giảm.

✓ Sàng áp lực:ngun lý tương tự như ly tâm trọng lực.
Điểm khác là chúng vận hành ở áp suất và dịng bán kính trong
thiết bị có thể là ly tâm, hoặc hướng tâm hoặc kết hợp cả 2. Ưu
điểm là năng suất cao,linh hoạt, gọn nhẹ,tiết kiệm năng lượng,
giảm lượng bùn thải. Chúng được áp dụng trong hệ thống máy
xeo. Ví dụ ở hình 5.40.


5 Tinh chế bột bằng cyclơn thủy lực
Mục đích: loại tạp chất có tỷ trọng cao như cát bụi... (H.
5.44). Cyclơn thủy lực là 1 ống chịu áp lực hình nón với dịng
ống nạp liệu theo phương tiếp tuyến tại chỗ có đường kính lớn
nhất của hình nón. Cyclơn thủy lực tách khỏi huyền phù bột
giấy những hạt tạp chất bằng tác động kết hợp của lực ly tâm và
lực chuyển dịch của dịng. Do vậy nó sẽ thực hiện quá trình tách
tap chất vừa dựa trên sự khác nhau vê tỷ trọng và đồng thời dựa
vào hình dáng của chúng. Tất cả các cyclôn thủy lực hoạt động
dựa trên ngun lý của 1 phễu xốy hình thành do có sự giảm
áp và phát triển tác động ly tâm. Năng lượng chính của hệ thống
là bơm. Huyền phù bột đi vào cyclon theo phương tiếp tuyến,
sự xoắn ốc ở cửa vào sẽ hướng vòng theo 1 chuyển động quay
tròn. Khi dịng bột đi vào phía trịn, vận tốc gia tăng, sinh ra
lực ly tâm. Lực này sẽ mang những hạt nặng về phía ngồi, xa
phần bộ sạch.Các sợi tơt nhẹ hơn, được mang về phía trong và
đi lên tới cửa tháo bột sạch. Phần tạp chất nặng đi vê phía đáy.


.

6 Làm đặc bột
Các quá trình xử lý bột thường được thực hiện ở nồng độ
thấp,như sàng và tinh chế cyclon thủy lưc. Sau các giai đoạn
này là giai đoạn vắt bột,(có thể có hay khơng rửa) trước khi đi
vào những xử lý tiếp. thiết bị làm đặc và 1 số kỹ thuật được thể
hiện ở bảng 5.1.

trong một vài trường hợp cần tăng nồng độ bột lên khoảng
4-8% lúc này có thể sử dụng thiết bị làm bột bằng trọng lực như
hình 5.49. Dịng nước chảy qua mặt hình trụ nhờ sự khác biệt
về áp xuất .Lớp bột được giữ lại trên bề mặt trụ sẽ được bóc ra
nhờ một trục ép cao su .


Ít phổ biến hơn là việc tăng nồng độ bột với 3,5-4% ,lúc
này có thẻ dùng mọt thiết bị lọc tương tự như Decker khơng có
trục ép bằng cao su .Bột được di chuyển từ phía cửa vào của bể
sẽ qua vùng tách nước rồi đén mặt kia bể bột .Tại đây nồng độ
huyền phù đã tăng và bột được bóc ra khỏi trục nhờ một vịi rửa
liên tục .
7. Bơm bột
Bơm là hệ thống không thể thiếu trong các nhà máy sản
xuất bột giáy,giấy và các bơm li tâm có thể vận hành với nồng
độ bột đến 6-7%.Với bột có nồng độ cao ,phải sử dụng bơm Vis
hai rorto

Các loại bơm này được sử dụng đặc biệt khi bột từ bể tháo
của thiết bị rửa khếch tán hay rửa thùng quay cần bơm sang một
giai đoạn kế tiếp .Tuy nhiên những loại bơm này lại không thể
bơm trực tiếp bột đặc từ những tháp tẩy trắng .

Kỹ thuật bơm nồng độ trung bình (MC)


Cách truyền thống,việc vận chuyển và tháo xả từ một bể
chứa huyền phù bột có nồng độ khá cao hay từ các tháp tẩy
trắng có liên quan đén sự pha lỗng bọt ở phía đáy ,đến q
trình phối trộn và kế đến là q trình bơm một thể tích lớn huyền
phù bột có nồng độ thấp. Thường thì bột lại phải được làm đặc
trước khi vào giai đoạn xử lí kế tiếp .
8. Phối trộn bột và tồn trữ
A, Tồn trữ
Trong một nhà máy sản xuất bột giấy và giấy ,việc tồn trữ
bột là rất cần thiết để có thể đối phó với những gián đoạn có thể
xảy ra đối với nhà cung cấp và người sử dụng .Đối với nhà sản
xuất bột cơ ,có thể chỉ cần tồn trữ cuối quy trình . Nhưng đối
với nhà máy sản xuất bột hóa tẩy trắng tại đó có thể có nhiều
điểm có khả năng bị gián đoạn ,cho nên việc tồn trữ bột là rất
cần thiết ,ít nhất là cần thực hiện sau quá trình tẩy trắng .

B, Trộn bột
Vì nguyên liệu gỗ khơng có tính chất đồng nhất và cũng
có thể dao ddoogj trong q trình nấu bột ,nên ln ln có
những dao động đối với một số chỉ tiêu của bột cơ và bột hóa
trong q trình sản xuất. Do vậy cần có giai đoạn phối trộn bột
( từ nhiều mẻ nấu ) trước khi cho vào máy xeo .


9. Chuẩn bị bột xuất xưởng
Trong những nhà máy liên hợp, bột thường được tồn trữ ở
nồng độ 10-14% trước khi đem sử dụng cho phần xeo . Đối với

những nhà máy khơng liên hợp thì huyền phù bột cần được làm
đặc thêm để làm giảm bớt chi phí vận chuyển . Nếu khoảng cách
cần di chuyển không lớn bột có thể được chuẩn bị ở dạng huyền
phù nồng độ cao (40-45%) nhờ một hệ thống ép lưới đôi ,rồi
sau đó cắt thành miếng

Khi phải vận chuyển xa ,bột cần được sấy khô ở dạng tấm để
đạt nồng độ 81-86% (khô tuyệt đối ) Thường người ta tạo tấm
trên máy xeo dài hoặc tròn ,hệ thống trục ép ,buồng sấy máy
cuộn ,cắt và cuộn lại ,xếp giấy,…