1  設備原理

    篩選是紙漿制造過程中的重要工段,該工段的作用是除去漿中的泥沙、鐵絲、垢塊、沉淀物及化學漿中的未蒸解物、粗纖維束等雜物以獲取良漿。為了獲得高質量的紙漿，除了要有合理的篩選流程，性能良好的篩選設備，還必須有好的控制方案和策略。

    壓力篩又稱立式離心篩，因葉片斷面似機翼，又稱旋翼篩，基本原理如圖1所示。紙漿自上而下進入壓力篩，旋翼以365～740r/min的速度旋轉，在流動過程中良漿通過篩板排出，粗渣從底部排出。

圖1  壓力篩的基本原理圖

2  基本工藝

    漢陽晨鳴紙業公司的10萬噸/年葦漿系統的篩選部分工藝合理，設備選用維美德公司的壓力篩，控制系統采用北京和利時系統工程股份有限公司的DCS，達到了很好的控制效果。其簡易流程如圖2所示。蒸煮后的漿液進入噴放槽，由漿泵打入粗曬，粗曬后的尾漿進入跳篩后回到蒸煮。粗曬良漿與一定量的黑液在混和箱混和后打入一段曬；良漿進入真空洗漿機后進入漂白工段，其尾漿去除砂器，經除砂后進入二段曬，二段曬的良漿進入一段曬重新篩選。

圖2  壓力篩簡易流程圖

3  控制要點及策略

    壓力篩的生產能力大，體積小，可以在較高濃度和溫度下工作。但篩選系統是密閉的，所以一旦堵塞篩板就要停車處理，控制的重點也就要圍繞穩定生產和防止堵塞篩板進行。因粗曬、一段曬、二段曬的控制基本相同，故選取一段壓力篩為例來說明其控制方案，如圖3所示。

圖3  壓力篩控制方案

        (1)  壓力篩的設計有一定的工作壓力，只有在合適的壓力下才能達到最佳工作狀態。故在紙漿進入壓力篩以前裝有壓力變送器，有進口閥實現壓力的常規PID控制（圖示3回路①）。

        (2)  進入壓力篩的紙漿的濃度應該保持相對穩定，這樣可以保證在一定的流量下，單位時間進入壓力篩的絕干漿量是穩定的，同時也防止中間槽內紙漿過濃而導致漿泵無法穩定打漿。濃度計安裝在漿泵后，而稀釋黑液由漿泵前進入。稀釋黑液閥和濃度計構成單回路PID（圖示3回路②）。

        (3)  進漿流量的控制牽一發而動全身，在前端它直接影響中間槽的液位，它的流量必須和進中間槽的紙漿量相匹配；在后端，它的流量必須和壓力篩的處理能力相匹配；所以該方案選擇良漿出口閥來控制進漿量。壓力篩的進口和出口壓力之差反映了壓力篩的工作狀態，前后壓力差保持在0.01~0.02MPa時壓力篩正常工作，壓力過大則很可能篩孔堵塞，壓力過小則沒有正向流量，即沒有或者有很少的良漿產出；而良漿出口閥又直接影響壓力篩的前后壓差。綜合考慮中間槽液位、進漿流量、壓力篩前后壓差，其最佳方案為：中間槽液位與進漿流量串級后輸出，該輸出與處理后的壓力篩壓差進行減法比較，其較小者輸出控制良漿出口閥。這樣在壓差較穩定時候自動選擇控制液位和流量，在液位和流量比較穩定時自動選擇控制壓差，達到自動兼顧的控制目的（圖示3回路③）。

        (4)  尾漿的流量非常重要，尾漿率太低會使篩渣濃度過高，造成糊篩甚至擠破篩板；尾漿率太高則降低了壓力篩的工作效率。所以尾漿流量要和進漿量按比例控制，尾漿率一般控制在15％～20％的范圍內（圖示3回路④）。

        (5)  稀釋黑液量必須和尾漿的排出量相匹配，故在控制上選擇稀釋黑液量與尾漿排量按比例控制（圖示3回路⑤）。

        此外，壓力篩為貴重易損壞設備，它的保護也非常重要。除了對進漿要嚴格去除砂子等雜質外還要有很多的停機連鎖條件，不同的設備廠家有不同的要求，但要求密封水不可中斷。

4  控制效果

        該控制方案在漢陽晨鳴紙業10萬噸/年葦漿和山東晨鳴12萬噸/年葦漿的生產工藝上得到成功實踐，使制漿工藝的重點和難點工段成為整個工藝過程的亮點。