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高纯度聚合氯化铝在抄纸系统中的中试

时间:2021/05/06 点击:

摘要:通过添加聚合氯化铝等化学品除去白水系统中的阴离子垃圾,最终提高了首程留着率,改善了成品纸质量,减少了纸机的断头次数,解决了粘缸问题。

聚合氯化铝(PAC)比硫酸铝含有更多的铝离子高聚物,能在很宽的pH值范围内维持其高电荷性,并对pH值的影响非常小。使用PAC作为ATC加入到纸料中后,细小纤维留着率比只用助留剂时效果好,而且阴离子杂质的负电荷先于细小纤维的负电荷被中和,这说明PAC对阴离子的中和作用的选择性很强。这样,既有利于中和阴离子垃圾,又可给细小纤维留下适当数量的负电荷以此来吸附阳离子助剂。

1、PAC溶解工艺及流程(图1)

高纯度聚合氯化铝在抄纸系统中的中试

1.1 溶解浓度:8%

1.2 溶解方法

先加入2/3锅水,然后加入聚合氯化铝(PAC,颗粒状) 进行溶解,搅拌20min后加满水,继续搅拌10min后等待上机使用。

1.3 加药设备

计量泵(加管道过滤器或滤网)。

2、纸机中试

2.1 中试要求

(1)开始前取成品纸样4组分别做成纸白度、裂断长、耐折度、灰分、表面强度、表面吸收重量、首程留着率、白水浓度和网下白水阳离子电荷需求量等主要指标,纸机断头次数作为辅助指标。

(2)开始后取样至少4组以上,检测指标与试前相同。

(3)中试开始,高纯度聚合氯化铝用量为2kg/t纸,用量逐步增加,每递增一次用量上调0.5kg/t纸,取样2组检测指标与试前相同。

2.2 检测数据(见表1)

表1 检测指标数据

项目 PAC用量kg/t纸 白度% 断裂长km 耐折度次 灰分% 表面强度m/s 表面吸收重量g/m2 断头次数次/班 网下白水浓度% 首程留着率% 网下白水阳离子电荷需求量 μeq/L
试前 0 93.7 3.2 5 18.1 1.72 28.5   0.2358 66.72 510
0 93.5 3.4 4.5 18.3 1.71 29   0.2461 67.15 505
0 93.5 3.1 5 17.9 1.78 27.5   0.2380 63.54 508
0 94.1 3.3 5 18.1 1.73 28.5   0.2297 64.82 508
平均 0 93.7 3.25 4.87 18.1 1.735 28.37 7 0.2374 66.56 507.75
试后 2 93.5 3.1 5 18.7 1.75 26.5   0.1827 67.24 210
2 93.7 3.6 5 18.6 1.79 26.7   0.1764 66.77 207
2 93.5 3.2 4 19.1 1.82 25.4   0.1840 66.38 201
2 93.6 3.0 5 19.3 1.83 27.8   0.1962 66.16 190
2.5 94.1 3.2 4 19.2 1.72 23.6   0.1767 67.83 168
3.5 93.8 3.1 5 19.6 1.76 24.7   0.1687 68.49 134
3.5 93.1 3.3 5 19.8 1.78 19.8   0.1561 68.93 105
4 93.3 3.5 5 19.7 1.86 21   0.1472 71.17 95
4.5 93.4 3.1 4.5 20.2 1.79 19   0.1342 72.84 76
平均   93.56 3.23 4.72 19.36 1.79 23.83 3 0.1691 68.42  

2.3 数据分析

(1)从表1检测数据来看,聚合氯化铝添加后,成品纸白度、裂断长、耐折度、表面强度等基本上不发生变化。

(2)聚合氯化铝具有电荷中和及絮凝的作用,因此,系统中添加聚合氯化铝后,成品纸灰分平均上升1.26%、表面吸收重量平均下降4.54%,首程留着率上升1.86%(图2、图3、图4)。

高纯度聚合氯化铝在抄纸系统中的中试

高纯度聚合氯化铝在抄纸系统中的中试

高纯度聚合氯化铝在抄纸系统中的中试

(3)随着聚合氯化铝加入量的增加,网下白水电荷需求量下降速度较快(图5)。

高纯度聚合氯化铝在抄纸系统中的中试

(4)聚合氯化铝添加后,据统计(12h),纸机断头次数由7次降至3次,所以聚合氯化铝在控制树脂及减少沉淀物方面效果明显。

3、结论

(1)在抄纸湿部添加适量的聚合氯化铝有助于提高细小纤维及填料的留着率。由于细小纤维和填料与化学助剂结合几率较大,为普通纤维的4-8倍。因此,随着细小纤维及填料留着率的提高,造纸中所添加的化学助剂留着率也随着提高,成纸灰分和表面吸收重量发生明显变化。

(2)聚合氯化铝具有电荷中和及絮凝的双重作用,因此,在造纸湿部添加聚合氯化铝对控制系统树脂、减少沉淀物和提高细小纤维及填料留着均具有较好的作用。

(3)添加聚合氯化铝后,成纸灰分平均上升了1.26%,吨纸综合浆耗降低22.5kg(绝干浆),吨纸降低成本94.5元。