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一种提升造纸法再造烟叶浆料质量稳定性的方法

发布日期:2024-08-21 浏览次数:

本发明属于再造烟叶生产,具体涉及一种提升造纸法再造烟叶浆料质量稳定性的方法。背景技术:0、技术背景1、制浆技术是借助打浆设备使不溶物在机械力作用下,实现疏解、切断、分丝等一系列纵、横向形态变化,最终形成可供纸机抄造的浆料的过程。制浆工序是造纸法再造烟叶生产的关键工序,浆料质量及其稳定性直接影响再造烟叶基片和成品质量。2、造纸法再造烟叶生产用烟梗、烟末经混合浸取和固液分离后,水不溶固形物干度为(36~40)%左右,若采用低浓打浆工艺,需要在打浆前对浸取工序输送的水不溶固形物进行稀释、调浓。现有工艺中,稀释水流量根据浸取工序输送的水不溶固形物干度和稀释后物料目标浓度核算,岗位操作人员在生产运行前会根据核算流量给予稀释水流量一个设定值,然而,在实际生产过程中,浸取工序固液分离设备启停机时,设备内部料塞形成不充分,料头、料尾物料干度较低,若稀释水流量仍按原核算流量设定,则这一部分料头、料尾物料经稀释后浓度过低,即使在打浆前再次调浓也无法调整至目标浓度。另外,制浆工序采用的打浆设备大多为磨机,为确保生产线有一定量的浆料存量,磨机生产浆料能力通常大于后续工序纸机消耗浆料能力,故每生产班次磨机会有一定停机时间,但现有模式下,磨机启停机控制是由岗位人员根据经验判断,各班次磨机启停机标准不统一,磨机启停机次数以及料头、料尾的量无法准确控制;同时,磨机在停机时,需要对其腔室进行冲洗,因磨机腔室里有存有大量尚未处理完全的浆料,故冲洗水和浆料会回收至打浆前的储浆池,从而导致磨机再次开机时,打浆前的储浆池物料浓度过低,通常由目标浓度(3.7~3.9)wt%降至3.0wt%左右,浆料质量及其稳定性受到严重影响。因此,现有技术中,无论浸取工序的料头、料尾,还是制浆工序磨机的启停机,均会影响制浆工序制得的浆料质量稳定性,且这一部分不合格浆料输送至下一工序,也会带来造纸法再造烟叶基片及成品理化质量波动。3、cn113287776b公开了造纸法再造烟叶打浆浓度控制系统,该方案通过设计在线水分仪、称重计量螺旋,以检测浸取工序输送的固液分离后水不溶固形物水分含量和瞬时流量,从而进行固液分离后物料稀释水量的调控,提高了稀释后浆料浓度稳定性,但未根据在线浆料实际储存量实现磨机启停机自动控制,未根据磨机运行状况对稀释后物料目标浓度值进行分级控制,磨机停机后的清洗水导致调节浆池物料浓度迅速下降,调节浆池出口调浓控制器只能对在目标浓度上下微小波动的物料进行浓度调节,而无法调节显著低于目标浓度的物料,故当磨机再次启动时,调节浆池物料浓度的恢复也只能通过补充浸取工序输送来的新物料,对低浓度物料进行逐渐替换,浓度恢复耗时较长;同时该方案成本投入较高,占地空间较大,部分企业旧厂房优化改造不具备条件,湿热环境下仪器仪表、计量设备校准维护难度较大。技术实现思路1、本发明为解决现有技术中的不足,公开了一种提升造纸法再造烟叶浆料质量稳定性的方法,在不增加设备、仪器仪表等硬件设施前提下,实现浸取工序输送至制浆工序料头、料尾稀释水量的在线调控,根据在线浆料储存量实现磨机启停机自动控制,按照磨机运行状况分级控制稀释后物料目标浓度,短时间内为制浆工序提供可供打浆的物料,保障了生产连续性,避免磨机启停机带来的浆料质量波动,杜绝不合格浆料输送至后续生产环节,提升了浆料质量及其稳定性。本发明适用范围广泛,投资少,维护费用低,取得了良好应用效果。2、为实现上述目的,本发明采取如下技术方案:3、一种提升造纸法再造烟叶浆料质量稳定性的方法,过程如下:4、(1)将烟梗、烟末、水按一定比例在混合浸取罐进行混合浸取;5、(2)将步骤(1)中的混合物料输送至挤干机进行固液分离,得到浸取液和水不溶固形物;6、(3)将步骤(2)中的浸取液存储至浸取液储罐,水不溶固形物加入稀释水进行稀释,稀释后物料存储至稀释浆池,并进行连续搅拌混合,稀释浆池出口物料浓度设为第一目标浓度,稀释浆池出口管道上依次设有第一浓度检测装置和第一自循环管路;7、(4)将步骤(3)中稀释至第一目标浓度的物料输送至叩前浆池,并进行连续搅拌混合,调节物料浓度至第二目标浓度,叩前浆池出口管道上依次设有调浓水管路、第二浓度检测装置、第二自循环管路和清洗水管路;8、(5)将步骤(4)中调节至第二目标浓度的物料以一定流量输送至磨机,磨机开始启动运行,打浆处理后浆料存储至叩后浆池,磨机出口管道上设有清洗水回收管路并连接至叩前浆池;9、(6)待生产线实际存浆量达到设定存浆量的85%时,混合浸取罐停止往挤干机输送物料,待稀释浆池液位≤60%时,停止往叩前浆池输送物料,调节稀释浆池出口物料浓度至第三目标浓度;10、(7)待叩前浆池液位≤30%时,采用清水对磨机及关联管道进行清洗,清洗水及磨机腔室里的物料回收至叩前浆池,磨机停止运行;11、(8)待生产线实际存浆量低于设定存浆量的35%时,采用稀释浆池物料对叩前浆池物料进行浓度调节,使叩前浆池物料达到第二目标浓度;12、(9)待步骤(8)中的叩前浆池物料浓度调节完毕后,磨机再次开始启动运行,对步骤(8)中达到第二目标浓度的物料进行打浆处理,打浆处理后浆料存储至叩后浆池。13、进一步的,所述步骤(3)中的稀释水管路上设有稀释水流量计量装置,以挤干机运行电流和稀释浆池出口物料浓度为两级反馈因子,进行步骤(3)、步骤(6)中的稀释水量调控,挤干机运行电流与稀释水流量之间的运算关系见公式1,稀释浆池出口物料浓度与稀释水流量之间的运算关系见公式2,当公式1、公式2计算的稀释水流量数值不同时,取两者中数值较小者进行稀释水量调控,上述公式1、公式2如下:14、15、式中:16、q'——稀释水流量,m3/h;17、a'——挤干机运行电流,实时监测量,单位为a;18、q——挤干机料塞形成后所需稀释水流量,通过采集以往生产数据核算得到,已知量,单位为m3/h;19、a——挤干机料塞形成后的稳定运行电流,通过采集以往生产数据得到,已知量,单位为a。20、21、式中:22、q'——稀释水流量,m3/h;23、a'——挤干机运行电流,实时监测量,单位为a;24、a——挤干机料塞形成后的稳定运行电流,通过采集以往生产数据得到,已知量,单位为a;25、k——挤干机料塞形成后输送的绝干物料量,通过采集以往生产数据得到,已知量,单位为t/h;26、l稀——稀释浆池实际液位,实时监测量,单位为%;27、v稀——稀释浆池有效容积,单位为m3;28、c稀——稀释浆池出口物料实际浓度,实时监测量,单位为wt%;29、c稀目——稀释浆池第一目标浓度,已知量,单位为wt%。30、进一步的,所述第一目标浓度、第二目标浓度、第三目标浓度分别为(4.0~4.4)wt%、(3.7~3.9)wt%、(4.6~4.8)wt%。31、进一步的,若步骤(3)中稀释浆池出口物料浓度未达到第一目标浓度数值范围或者步骤(6)中稀释浆池出口物料浓度未达到第三目标浓度数值范围,则稀释浆池物料经第一自循环管路返回稀释浆池,进行不断循环混合。32、进一步的,所述步骤(8)中,稀释浆池物料经第一浓度检测装置、第一自循环管路返回至稀释浆池,稀释浆池物料自循环时间为(2~4)min,期间第一浓度检测装置每2s采集稀释浆池物料实时浓度,待稀释浆池物料自循环结束时,第一浓度检测装置计算得到自循环期间稀释浆池物料平均浓度,即:稀释浆池物料实际浓度;叩前浆池物料经第二浓度检测装置、第二自循环管路返回至叩前浆池,叩前浆池物料自循环时间为(2~4)min,期间第二浓度检测装置每2s采集叩前浆池物料实时浓度,待叩前浆池物料自循环结束时,第二浓度检测装置计算得到自循环期间叩前浆池物料平均浓度,即:叩前浆池物料实际浓度;根据稀释浆池物料实际浓度、叩前浆池物料实际浓度、叩前浆池实际液位、第二目标浓度计算需要往叩前浆池补充的稀释浆池物料量,具体计算见公式3,上述公式3如下:33、34、式中:35、v’稀——需要往叩前浆池补充的稀释浆池物料量,单位为m3;36、l叩——叩前浆池实际液位,实时监测量,单位为%;37、v叩——叩前浆池容积,已知量,单位为m3;38、c叩——叩前浆池出口物料实际浓度,实时监测量,单位为wt%;39、c稀——稀释浆池出口物料实际浓度,实时监测量,单位为wt%;40、c叩目——第二目标浓度,已知量,单位为wt%。41、进一步的,步骤(1)中烟末质量为烟梗质量的(1~1.8)倍,水的质量为烟末质量、烟梗质量之和的(5~8)倍,水的温度为(50~65)℃;步骤(2)中的浸取液密度为(1.048~1.057)g/cm3,水不溶固形物的干度为(28~39)%。42、进一步的,通过调控稀释浆池出口泵运行频率,在(5~7)min以内将需要补充的稀释浆池物料输送至叩前浆池,使叩前浆池物料浓度快速恢复至第二目标浓度。43、进一步的,步骤(6)、(8)中生产线实际存浆量通过实时采集各储浆罐液位,然后将各储浆罐液位与各储浆罐容积相乘得到,设定存浆量由生产线各储浆罐容积相加得到。44、本发明提供了一种提升造纸法再造烟叶浆料质量稳定性的方法,与现有技术相比,适用范围更为广泛,且不增加设备、仪器仪表等硬件设施前提下,达到以下有益效果:45、(1)根据浸取工序输送至制浆工序的料头、料尾水不溶固形物干度变化,实时调控稀释水量,为制浆工序提供了可供打浆处理的性能稳定的物料;46、(2)对制浆工序磨机启停机工艺方式进行改进,根据在线浆料储存量实现磨机启停机自动控制,使磨机启停机次数以及因启停机带来的料头、料尾的量得到了统一、准确控制;47、(3)分级控制稀释浆池浆料目标浓度,待磨机再次启动之前,采用稀释浆池内较高浓度的浆料对叩前浆池低浓度的浆料进行浓度平衡,确保短时间内叩前浆池的物料达到目标浓度后磨机再启动运行,将叩前浆池物料浓度调整时间由现有技术的(30~45)min降至(5~7)min,保障了生产连续性,减少了磨机无效运行时长,提高了浆料质量及其稳定性,取得了良好的生产应用效果。