芒硝过滤机的选型

张 斌，刘清安，程 燕

（山东山大华特科技股份有限公司，山东 济南 250061）

二氧化氯的制备方法很多，其中以甲醇为还原剂的制备工艺（其商标名：R8法）在工业上应用最为广泛[1]。R8法工艺以氯酸钠、硫酸、甲醇为原料，在一定的反应条件下生成二氧化氯，由原料系统、反应系统、吸收系统和芒硝处理系统组成，副产品为芒硝（Na3H（SO4）2）和Cl2，主要用于纸浆漂白、大型冷却水处理、废水脱色处理等。

芒硝过滤机是R8法的核心设备，用于过滤反应母液中的副产品酸性芒硝（Na3H（SO4）2）。目前酸性芒硝的过滤主要采用外滤面真空转鼓过滤机。

根据结构不同，外滤面真空转鼓过滤机又分为普通型、深浸型、上部加料型、无格型等几种形式[2]。对于R8法二氧化氯制备工艺的酸性芒硝处理，使用最广泛的为上部加料型与无格型两种。

1　上部加料型过滤机的工作原理

稀浆液由供料泵打入旋液分离器，经浓缩后，由转鼓上部加入布料器，尽量均匀地分布到转鼓上。转鼓由若干格室组成，每个格室通过抽吸管与摩擦盘连接。摩擦盘与分配盘的摩擦副配合，使得格室转至过滤区时为负压，对滤饼进行抽吸，将滤液抽离，完成过滤。转鼓连续转动，将滤饼带离过滤区，进入卸料区，格室内为常压，由刮刀进行卸料（图1）。通过转鼓转动，完成过滤→洗涤→卸料→洗网的循环。

图1　上进料型外滤面真空转鼓过滤机

2　无格型过滤机的工作原理

浆液由供料泵输送至接液槽内，维持溢流状态。转鼓下部浸入浆液中。转鼓只有一个腔室，内部维持负压状态，从而将晶体颗粒吸至鼓面。转鼓转动完成进一步抽吸和过滤。滤饼转至卸料区，由压缩空气吹脱完成卸料（图2）。通过转鼓转动，完成过滤→洗涤→卸料→洗网的循环。

3　两种过滤机的比较（表1）

4　芒硝过滤机的选型

图2　无格型外滤面真空转鼓过滤机

表1　上进料型和无格型过滤机比较

R8法工艺中，芒硝过滤机的过滤介质为反应母液，温度约60℃，具有较高的酸度和较强的氧化性，且存在氯离子，腐蚀性很强。这种工况下，过滤机材质一般选用工业纯钛TA2。而工业纯钛价格较为昂贵，所以小处理量（≤8t/d）芒硝过滤机一般从耗材上考虑选用结构简单的无格型过滤机；而日处理量在8t/d以上的工况，由于转鼓直径较大，若采用无格型，气靴与转鼓内壁的间隙配合（0.1～0.2mm）不容易保证。尤其是TA2比不锈钢质地要软，焊接与加工制造难度更高，制作不好更容易出现窜气或卡死。这种工况往往选用上进料型。上部进料，浆液经过预浓缩，减少了过滤机的水负荷，进一步降低了滤饼含水率。

5　结束语

近年来，二氧化氯纸浆漂白在造纸行业得到了广泛应用，尤其是R8法工艺，但是R8法工艺中，副产品芒硝仍为酸性，需要进一步处理。目前，对于该副产品的处理方法大都是中和后送至纸厂的碱回收系统，但如果碱回收系统不能完全消化，处理会非常困难[3]。目前，随着国家环保政策的收紧，能够将副产品芒硝变为中性进行产品化的R10法工艺将得到进一步推广。该工艺需要配套酸性芒硝与中性芒硝两台钛质过滤机，两台设备工况条件和设计特点有较大区别。进一步研究其物料特性、过滤工艺特点，优化过滤机的选型设计将是R10法工艺设计的重点。

[1]倪永浩.现代二氧化氯制备技术 [J].陕西科技大学学报，2003（3）：6-9.

[2]JB/T3200-2008，外滤面转鼓真空过滤机[S].

[3]赵士燕，卞勇.纸浆漂白用二氧化氯制备工艺[J].中华纸业，2012（18）：62-63.□