氯化设备
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》第619页（4247字）
1．氯化塔
(1)结构原理
CHE漂白流程中第一段氯化是在氯化塔中进行的。图6－6－6为升流式氯化塔，塔身为完全封闭的圆筒形。容积较小用钢板卷制，内衬橡胶；容积超过100m3时，采用钢筋混凝土结沿下部锥形体螺旋上升，上部有一个倒置的圆锥体，浆料升到其附近在环形喷水管被稀释出料。为提高生产效率，方便操作，强化氯化过程，目前已有四种能改变氯化停留时间的氯化塔。图6－6－7为带中央升流管的氯化塔，塔内装螺旋挡板，起设备加固作用，同时从中央管溢出纸浆沿螺旋板缓慢下降。图6－6－8为出浆口位置可改变的升流塔，在塔的不同高度有两个出浆口，每个出口上方有喷嘴，水从切线方向进入塔内，促进纸浆流动，防止空气带入浆中。设计不同出浆位置的升流塔，是考虑到不同季节的水温影响氯化速度和氯化时间的缘故。图6－6－9为可并联、串联的升流塔，用阀门调节串联、并联或单塔使用，如两塔容积比为1：2则可有三个不同氯化时间供选择。图6－6－10为带预停留管的降流式塔，氯化反应很快，5min内可消耗总用氯量的80%。设计10min氯化时间已足够。氯化时间是靠调节降流塔液面来控制的。
图6－6－5 氯化塔
1－进浆口 2－出浆口 3－风机吸人口 4－排污口 5－人口 6－观察口 7－浸水入口 8－针形阀
图6－6－6 中央升流管氯化塔
图6－6－7 可变出浆口升流式氯化塔
图6－6－8 并联串联升流氯化塔
图6－6－9 带预停留器降流式氯化塔
图6－6－10 喷射式浆氯混合器
(2)主要技术特征及规格
表6－6－2为上海化工机械厂生产的几种型号的升流式氯化塔的主要技术特征。
表6－6－2 升流塔(氯化塔)的主要技术特征
氯气及浆氯反应后的酸性废液具有强烈的腐蚀性，塔内壁的防腐材料可采用如下几种：
①钢板塔体内衬硬质橡胶，衬层厚度在5mm以上。
②混凝土塔体内衬玻璃钢。
③混凝土塔体内衬耐酸砖，用聚酯树脂贴砖、勾缝。
④采用混凝土塔时，必须注意施工质量，这种塔发生渗漏不易发现，往往发现时已严重腐蚀，修补比较困难。
⑤氯化塔搅拌器可衬硬橡胶或铂钛不锈钢。
2．浆氯混合器
供氯水或氯气与浆料均匀迅速混合之用的混合设备。
氯气与浆料反应在常温下进行，浆料浓度约为2．5～3．5%。
(1)喷射式浆氯混合器
利用文丘里节流原理，浆料由渐进管进入喉管吸入室，使氯气系统形成负压，进入的氯气很快与纸浆充分均匀的混合后被纸浆吸收，经扩散管送出。缺点是浆料稀释作用大。
表6－6－3 喷射式浆氯混合器工艺条件
(2)涡轮式浆氯混合器
利用涡轮搅拌进行浆氯混合的。同时进入的浆和氯，经涡轮沿器壁呈涡流旋转而向出浆口流出。
涡轮浆氯混合器是在低压头(0．1MPa)，高容量下进行混合，即节省氯气，又缩短了反应时间，是－种混合作用较好的浆氯混合器。
图6－6－11 涡轮式浆氯混合器
表6－6－4 涡轮式浆氯混合器技术特征
(3)静态混合器
是一种管道混合器，是利用组装在管道内的不同结构的单元，使各种流体达到良好的分散和混合。
①原理：浆料和氯气或二氧化氯通过螺旋挡板分割成两部分，继而又混合合流一体，多次反复的分流与合流，达到浆氯均匀混合的目的。
a．单元对流体起切割作用。
b．单元使流体的流道形状与截面积发生变化，产生剪切作用。
c．单元使流体产生旋转，起到自行搅拌作用。
②特点：静态混合器是一种较先进的无传动的混合装置，可以使高浓浆料与较浓的漂剂获得充分混合。
与动态的搅拌、喷射混合等相比，其混合效果均匀，能耗省，单元混合作用处理量大，连续化程度高，可实现仪表控制。
由于在管道里进行，对有毒、易污染介质的混合特别适用。
雷诺数适用范围很广，是目前解决液液、液固、液气、气气混合，吸收、传热等操作的理想设备。
③国内静态混合器主要结构见表6－6－5。
表6－6－5 国内静态混合器主要结构
造纸行业多选用SK型。
表6－6－6 螺旋板静态混合器技术特征
图6－6－12 MSA圆盘浆氯混合器及装配尺寸
1－连接键 2－底板 3－氯气入口 4－密封水管接(318″)
(4)圆盘浆氯混合器
①原理及构造：它是一个靠两个转盘和壳体之间产生揉合作用达到均匀混合的装置，其全名称为：“桑茨——茵柏柯MSA圆盘浆氯混合器，由瑞典桑茨公司制造，可直接安装在浆料输送管线上，如图6－6－13，图6－6－14所示。其构造主要由一个圆柱形外壳，两个用螺柱连接的端盖和一个转子组成，外壳上有三个开口，分别用于进浆、出浆和放空清洗，如图6－6－15所示。在浆料入口处设有耐蚀塑料制的双法兰，转子轴上焊有两个倾斜排列成V型的多孔圆盘，见图6－6－16。轴的两端支承在滚子轴承内，没有可以替换的耐酸钢衬套。轴承通过两个端盖的填料箱装设直径10mm的密封水管。水压超过混合器内压力0．1MPa，用水量约5L／min。
图6－6－13 装配形式(箭头示浆流向)
图6－6－14 MAS圆盘浆氯混合器剖面
图6－6－15 转子结构
图6－6－16 降流式碱处理器
1－观察孔
2－进浆口
3－排汽口
4－出浆口
5－人孔
6－针形阀
7－液位计接口
8－浸水管
9－排污口
10－测温点
②主要技术数据
生产能力：175t／d；
浆料浓度：3．5%；
转子转速：600r／min；
电机功率：25kW。
3．氯化段附属设备的防腐
(1)浆氯混合器
①与纸浆接触部分可内衬硬质橡胶。
②搅拌辊可衬钛板或用含铜钛不锈钢(钛板不能用于干氧气)，普通不锈钢不适用。
(2)干燥氯选用材料
①普通碳钢：采用钢管作为输氯管，经济耐用，切忌带入水分，否则很快腐蚀。
②铜，质软，多用于连接液氯钢瓶一段。
③萨冉树脂，为聚偏氯乙烯树脂，可用作内衬层。硬质橡胶不适用。
(3)湿氯气防腐材料
硬质橡胶、聚氯乙烯、萨冉树脂、铅、玻璃。
(4)洗浆机
①网笼用钼钛不锈钢或与浆料接触部分内衬硬质橡胶。
②滤网可用含钼钛不锈钢、或聚酯塑料网。
③水封槽用耐酸砖，用聚酯树脂贴砖、勾缝。
(5)浆泵、阀门与管道
浆泵泵体内衬橡胶，叶轮用含钼钛不锈钢阀门管道按不同使用点参照上述选用，但聚氯乙烯塑料管有爆裂危险，可外包玻璃钢增强。