[实用新型]一种氧系高效清洁漂白纸浆实验型装置

说明书

本实用新型公开了一种氧系高效清洁漂白纸浆实验型装置；装置中的中空混合转子通过螺栓连接于位于混合反应室底部高速变频电机主轴的轴端；中空混合转子的叶片为中空结构对称分布的多个直线型叶片或螺旋型叶片。广泛适用于任意原料的化学浆的氧漂或臭氧漂，全部采用含氧漂剂，其化学反应分解的最终产物是氧气和水，杜绝了漂后浆中有害物质的残留；本装置制备的漂白浆白度较高，更为均匀，不易返黄；采用变频电机通过主轴和机械密封带动中空型转子进行高速混合，使混合反应室内的中高浓浆料与氧系气态漂剂传质更为高效，混合接触更为均匀充分；本装置结构合理，可精确控制药液、氧气、臭氧的消耗量，制备漂白浆工艺简单高效。

技术领域

本实用新型涉及制浆造纸技术领域，尤其涉及一种氧系高效清洁漂白纸浆实验型装置。

背景技术

由于受到资源、环境、效益等方面的约束，制浆造纸工业朝着高效率、高质量、低消耗、低污染、低排放的现代化大工业方向持续发展。近年我国出台了一系列严格的政策法规以实现制浆造纸的可持续发展，不断推动企业技术升级，节能减排，防治污染，实现清洁生产，加快推进氧脱木素、臭氧漂白、ECF无元素氯漂白及TCF全无氯漂白等技术的广泛应用。

氧气是常见的氧化剂，在碱性条件下，可以氧化降解纸浆中的残余木素。氧脱木素(又称氧漂)就是采用氧气和碱除去未漂浆中的残余木素的过程，此过程不会产生有机氯化物，能够大幅度降低纸浆中的残余木素，提高纸浆白度，同时成本低。臭氧是工业上可应用的最强氧化剂，它的氧化电位为2.07，氧化能力比ClO₂高。臭氧的高漂白效率可以大幅度减少漂白药品的消耗，包括ECF漂白用的ClO₂，TCF漂白用的H₂O₂，采用臭氧漂白不会生成有害的含氯化合物。臭氧漂白的主要机理是臭氧与木素反应，将木素芳香环结构破坏变成黏康酸型结构。目前氧脱木素和臭氧漂白的工业应用和实验探究中，主要采用中浓和高浓的浆浓，目前漂白工艺绝大部分为中浓漂白技术流程，工艺已日益成熟。中浓漂白技术相比低浓漂白技术在各方面都具有相当大的优势。但是，漂白过程的实现需要中浓泵使中浓纸浆实现流体化，另外，中浓纸浆与氧气和臭氧气态漂白漂白剂的混合效果也是决定工艺效果的关键。良好高效的混合可提供均匀的漂白条件，减少化学品和能耗，减少反应时间，提高产品质量。氧系气态漂剂在与纤维接触之前，必须经过一个气液质量传递过程，先溶于纤维表层的水中，然后通过中浓混合器的作用，与纤维细胞腔和吸附于细胞壁的水进行快速的交换，又溶于交换出来的水中，重复循环，直到纤维完全被溶于水中的氧系气态漂剂包围为止。氧系漂剂气泡的大小直接影响到扩散速率，气泡越小，越有利于扩散，有利于混合。但要实现更小尺寸的气泡，主要决定于气、液、固三相的湍动程度，从而也取决于中浓混合器所产生的高剪切应力。

专利CN206562539U公开了一种中低浓纸浆臭氧漂白的实验装置，该装置在罐体底部设置一进气管和曝气头，理论上可实现臭氧底部进气，经曝气头在浆料中形成大量小气泡，增加臭氧与纤维的接触面积，在搅拌桨的带动下，浆料与臭氧快速反应。但是，仅依靠曝气头形成的气泡尺寸仍较大，在搅拌过程中，由于浆料所受的重力和离心力，特别纸浆浓度稍高时，极容易堵塞曝气头，影响进气；另外罐体内一侧单独设置进气管和底部设置曝气头，特别容易形成混合的死角，浆料易堵塞与进气管与罐体的缝隙，另搅拌中进气管和曝气头有缠绕搅拌桨的危险；电机上置，搅拌轴垂直盖体并深入罐体内部，搅拌桨固定于搅拌轴的底端，此结构搅拌轴较长，搅拌桨为方形片状，搅拌桨实际搅拌作业区很小，其实施例中，浆料浓度为低浓的3％～5％，较适用于低浓漂白，若为中高浓纸浆，其搅拌作用极为有限；搅拌轴与盖体间的旋转缝隙的密封未做介绍。