張 斌，劉清安，程 燕

（山東山大華特科技股份有限公司，山東 濟(jì)南 250061）

二氧化氯的制備方法很多，其中以甲醇為還原劑的制備工藝（其商標(biāo)名：R8法）在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛[1]。R8法工藝以氯酸鈉、硫酸、甲醇為原料，在一定的反應(yīng)條件下生成二氧化氯，由原料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)和芒硝處理系統(tǒng)組成，副產(chǎn)品為芒硝（Na3H（SO4）2）和Cl2，主要用于紙漿漂白、大型冷卻水處理、廢水脫色處理等。

芒硝過(guò)濾機(jī)是R8法的核心設(shè)備，用于過(guò)濾反應(yīng)母液中的副產(chǎn)品酸性芒硝（Na3H（SO4）2）。目前酸性芒硝的過(guò)濾主要采用外濾面真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)。

根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，外濾面真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)又分為普通型、深浸型、上部加料型、無(wú)格型等幾種形式[2]。對(duì)于R8法二氧化氯制備工藝的酸性芒硝處理，使用最廣泛的為上部加料型與無(wú)格型兩種。

1　上部加料型過(guò)濾機(jī)的工作原理

稀漿液由供料泵打入旋液分離器，經(jīng)濃縮后，由轉(zhuǎn)鼓上部加入布料器，盡量均勻地分布到轉(zhuǎn)鼓上。轉(zhuǎn)鼓由若干格室組成，每個(gè)格室通過(guò)抽吸管與摩擦盤(pán)連接。摩擦盤(pán)與分配盤(pán)的摩擦副配合，使得格室轉(zhuǎn)至過(guò)濾區(qū)時(shí)為負(fù)壓，對(duì)濾餅進(jìn)行抽吸，將濾液抽離，完成過(guò)濾。轉(zhuǎn)鼓連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，將濾餅帶離過(guò)濾區(qū)，進(jìn)入卸料區(qū)，格室內(nèi)為常壓，由刮刀進(jìn)行卸料（圖1）。通過(guò)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)，完成過(guò)濾→洗滌→卸料→洗網(wǎng)的循環(huán)。

圖1　上進(jìn)料型外濾面真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)

2　無(wú)格型過(guò)濾機(jī)的工作原理

漿液由供料泵輸送至接液槽內(nèi)，維持溢流狀態(tài)。轉(zhuǎn)鼓下部浸入漿液中。轉(zhuǎn)鼓只有一個(gè)腔室，內(nèi)部維持負(fù)壓狀態(tài)，從而將晶體顆粒吸至鼓面。轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)完成進(jìn)一步抽吸和過(guò)濾。濾餅轉(zhuǎn)至卸料區(qū)，由壓縮空氣吹脫完成卸料（圖2）。通過(guò)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)，完成過(guò)濾→洗滌→卸料→洗網(wǎng)的循環(huán)。

3　兩種過(guò)濾機(jī)的比較（表1）

4　芒硝過(guò)濾機(jī)的選型

圖2　無(wú)格型外濾面真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)

表1　上進(jìn)料型和無(wú)格型過(guò)濾機(jī)比較

R8法工藝中，芒硝過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾介質(zhì)為反應(yīng)母液，溫度約60℃，具有較高的酸度和較強(qiáng)的氧化性，且存在氯離子，腐蝕性很強(qiáng)。這種工況下，過(guò)濾機(jī)材質(zhì)一般選用工業(yè)純鈦TA2。而工業(yè)純鈦價(jià)格較為昂貴，所以小處理量（≤8t/d）芒硝過(guò)濾機(jī)一般從耗材上考慮選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)格型過(guò)濾機(jī)；而日處理量在8t/d以上的工況，由于轉(zhuǎn)鼓直徑較大，若采用無(wú)格型，氣靴與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的間隙配合（0.1～0.2mm）不容易保證。尤其是TA2比不銹鋼質(zhì)地要軟，焊接與加工制造難度更高，制作不好更容易出現(xiàn)竄氣或卡死。這種工況往往選用上進(jìn)料型。上部進(jìn)料，漿液經(jīng)過(guò)預(yù)濃縮，減少了過(guò)濾機(jī)的水負(fù)荷，進(jìn)一步降低了濾餅含水率。

5　結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，二氧化氯紙漿漂白在造紙行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是R8法工藝，但是R8法工藝中，副產(chǎn)品芒硝仍為酸性，需要進(jìn)一步處理。目前，對(duì)于該副產(chǎn)品的處理方法大都是中和后送至紙廠的堿回收系統(tǒng)，但如果堿回收系統(tǒng)不能完全消化，處理會(huì)非常困難[3]。目前，隨著國(guó)家環(huán)保政策的收緊，能夠?qū)⒏碑a(chǎn)品芒硝變?yōu)橹行赃M(jìn)行產(chǎn)品化的R10法工藝將得到進(jìn)一步推廣。該工藝需要配套酸性芒硝與中性芒硝兩臺(tái)鈦質(zhì)過(guò)濾機(jī)，兩臺(tái)設(shè)備工況條件和設(shè)計(jì)特點(diǎn)有較大區(qū)別。進(jìn)一步研究其物料特性、過(guò)濾工藝特點(diǎn)，優(yōu)化過(guò)濾機(jī)的選型設(shè)計(jì)將是R10法工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

[1]倪永浩.現(xiàn)代二氧化氯制備技術(shù) [J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2003（3）：6-9.

[2]JB/T3200-2008，外濾面轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)[S].

[3]趙士燕，卞勇.紙漿漂白用二氧化氯制備工藝[J].中華紙業(yè)，2012（18）：62-63.□