Tiểu Luận - Công Nghệ Giấy - Đề Tài - Quy Trình Xử Lý Bột Giấy Sau Nấu

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
 Quá 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
(80-90%), 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 q 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 quá 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
ngồi 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 cịn 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 không vận hành theo


kiểu ngược dòng. 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 hơn- do 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 hoàn 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 khơng. Thiết bị rửa được vận hành theo kiểu
ngược dịng, 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, q
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 ngun 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 khơng 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,…