오염물질 제거는 모든 제지 제조 작업의 실행 가능성과 수익성을 직접적으로 결정합니다. 불량한 잔해물 관리로 인해 웹 파손이 자주 발생하고 장비 마모가 가속화되며 최종 제품 품질이 저하됩니다. 연마재나 접착성 재료를 하류로 통과시킬 여유가 없습니다. 핵심 엔지니어링 과제는 좋은 섬유 손실과 에너지 소비를 최소화하면서 오염 물질 제거 효율성을 극대화하는 것입니다. 프로세스의 모든 단계에서는 이러한 상충되는 요구 사항의 균형을 맞춰야 합니다. 제거 시스템을 평가하고 업그레이드하려면 구조화된 접근 방식이 필요합니다. 특정 기계적, 화학적 분리 기술을 고유한 가구 유형에 맞춰야 합니다. 버진 펄프는 오염도가 높은 재활용 섬유와는 다른 문제를 안고 있습니다. 들어오는 잔해의 물리적 특성을 이해함으로써 청소 단계의 순서를 지정하여 다운스트림 기계를 보호하고 최적의 제지기 성능을 보장할 수 있습니다.
효과적인 오염 물질 제거는 섬유와 잔해 사이의 비중, 크기 및 모양 차이를 활용하는 다단계 접근 방식에 의존합니다.
펄프 선별 장비를 최적화하려면 목표 허용 품질을 달성하기 위해 로터 설계, 스크린 바스켓 형상(슬롯 대 구멍) 및 에너지 소비의 균형이 필요합니다.
'끈적끈적'(접착제 및 플라스틱)은 재활용 가구에서 가장 위험한 오염 물질로 남아 있으므로 표준 스크리닝만 사용하기보다는 특수 분산, 화학적 응고 및 반죽 기술이 필요합니다.
재고 준비에서 오염물질 제거의 중요한 역할
성공 기준 정의: 실행 가능성, 수율 및 품질
시스템 효율성을 평가하려면 명확한 기준 지표를 설정해야 합니다. 일관성, 불합격률 및 특정 에너지 소비량을 인정하는 것이 이 평가의 기초를 형성합니다. 일관성 허용은 시스템이 목표 매개변수 이상으로 두꺼워지거나 희석되지 않고 섬유 흐름을 얼마나 잘 유지하는지를 결정합니다. 거부율은 폐기된 재료의 비율을 강조합니다. 거부율이 높으면 세척이 우수하다는 의미일 수 있지만 허용할 수 없을 정도로 양호한 섬유 손실이 가려지는 경우가 많습니다. 다운스트림 제지기 요구 사항은 업스트림 청결도 목표를 엄격하게 지정합니다. 고속 티슈 기계에는 양키 실린더 스코어링을 방지하기 위해 연마성 오염 물질이 거의 필요하지 않습니다. 포장 등급은 더 높은 먼지 수를 견딜 수 있지만 시트 결함을 유발하는 거시적 끈적임에는 여전히 매우 민감합니다. 정렬해야 합니다. 재고 준비 목표를 직접적으로 설정합니다. 과도한 엔지니어링이나 성능 저하를 방지하기 위해 최종 제품 사양에 대한
하류 흐름 변동을 방지하기 위해 지속적으로 승인 일관성을 측정합니다.
매일 체적 및 질량 거부율을 계산하여 섬유 수율을 모니터링합니다.
비효율적인 로터 작동을 식별하기 위해 펄프 톤당 특정 에너지 소비를 추적합니다.
시스템 전 오염물질 관리: 원자재 관리 및 공정 수질
들어오는 원자재의 변동성은 엄청난 운영상의 장애물을 나타냅니다. 재활용 공장에서는 변동하는 베일 품질, 숨겨진 플라스틱 및 다양한 수분 함량을 처리합니다. 버진 공장은 목재 정원 흙, 나무껍질, 모래의 계절적 변화에 직면해 있습니다. 펄퍼에 들어가는 것을 통제할 수는 없지만, 들어가는 즉시 처리하는 방법은 통제할 수 있습니다. 공격적인 래거 운영과 정크 타워 관리는 협상할 수 없는 첫 번째 단계입니다. 폐쇄된 물 순환에 쌓이는 배경 오염은 숨겨진 위협을 야기합니다. 공장에서 담수 섭취량을 줄이면 용해된 콜로이드 물질이 축적됩니다. 공정수가 메인 라인으로 다시 들어가기 전에 사전 여과를 해야 합니다. 루프 수질을 관리하지 못하면 화학적 침전이 발생하고 하류 분리 장비의 효율성이 저하됩니다. 깨끗한 물은 깨끗한 가구만큼 중요합니다.
물리적 특성에 따른 오염물질 분류
올바른 제거 메커니즘을 선택하려면 물리적 특성에 따라 잔해물을 분류해야 합니다. 무거운 오염 물질에는 모래, 유리, 스테이플 및 금속이 포함됩니다. 비중이 높고 원심력에 잘 반응합니다. 펌프와 스크린의 심각한 기계적 손상을 방지하려면 프로세스 초기에 이를 제거하십시오. 가벼운 오염물질은 플라스틱, 왁스, 폴리스티렌으로 구성됩니다. 비중이 낮다는 것은 섬유 매트와 함께 떠다니거나 이동하는 경우가 많다는 것을 의미합니다. 특수한 역세척이나 미세한 슬롯 스크리닝이 필요합니다. 매크로 및 마이크로 점착성 물질로 알려진 변형 가능한 접착성 오염물질은 가장 어려운 범주를 나타냅니다. 압력을 가하면 스크린 슬롯을 통해 압출됩니다. 이를 처리하려면 뚜렷한 기계적 분산 및 화학적 완화 전략을 배포해야 합니다.
1차 오염물질 제거 단계 및 기술
고밀도(HD) 클리닝: 1차 방어선
고밀도 세척제는 2%에서 4% 사이의 농도에서 작동합니다. 이 제품은 강력한 원심력을 활용하여 섬유 현탁액에서 마모성 무거운 잔해물을 분리합니다. 주식은 접선 방향으로 진입하여 하향 소용돌이를 생성합니다. 암석, 너트, 볼트와 같은 무거운 입자는 외벽으로 밀려 들어가 리젝트 챔버로 떨어집니다. 더 가벼운 섬유는 중앙으로 이동하여 수용하면서 위쪽으로 흐릅니다. 분리 효율성과 압력 강하 요구 사항의 균형을 맞춰야 합니다. 압력 강하가 높을수록 원심력이 증가하여 더 작은 무거운 입자를 포착합니다. 그러나 훨씬 더 많은 펌핑 파워가 필요합니다. 작업자는 리젝트 챔버 퍼지 주기를 면밀히 모니터링해야 합니다. 너무 자주 퍼지하면 좋은 섬유질이 낭비됩니다. 퍼지를 하면 무거운 잔해물이 하류 로터 블레이드에 옮겨져 파괴되는 경우가 거의 없습니다.
화학적 응집: 물리적 분리를 위한 콜로이드 오염물질 준비
기계적 분리만으로는 미세 오염물질과 용해된 유기물을 포집할 수 없습니다. 상류에서 화학적 응고제와 응집제를 사용하여 이러한 작은 입자를 더 크고 관리 가능한 플록으로 모을 수 있습니다. 응고제는 오염물질의 표면 음전하를 중화시킵니다. 그런 다음 응집제는 이러한 중화된 입자를 서로 연결합니다. 이러한 화학적 전처리는 하류 기계 시스템의 캡처 속도를 대폭 증가시킵니다. 미세 점착제가 매크로 점착제로 뭉치면 표준 슬롯형 스크린이 이를 효과적으로 유지할 수 있습니다. 잉크 제거 라인에서 응집은 부유 셀을 제거할 수 있을 만큼 큰 클러스터로 미세한 잉크 입자를 모으는 데 도움이 됩니다. 좋은 섬유질이 과도하게 응집되는 것을 방지하려면 이러한 화학 물질을 정확하게 투여해야 합니다.
거친 스크리닝과 미세한 스크리닝: 코어 분리 메커니즘
스크리닝 공정은 거친 단계에서 미세 단계로 전환되어 점진적으로 펄프를 세척합니다. 거친 스크리닝을 통해 큰 플라스틱, 부스러기 및 펄프화되지 않은 조각을 제거합니다. 정밀 스크리닝은 작은 잔해물과 단단한 오염물을 대상으로 합니다. 현대의 펄프 스크리닝 장비는 양압과 특수 로터 펄스를 활용하여 펄프 매트를 유동화 상태로 유지합니다. 로터는 바스켓을 통해 수용물을 밀어내는 포지티브 펄스를 생성한 다음 슬롯이나 구멍을 청소하기 위한 네거티브 흡입 펄스를 생성합니다. 이렇게 하면 눈이 멀게 됩니다. 스크린 본체에서 오염 물질이 지속적으로 제거되도록 올바른 체적 거부율을 유지해야 합니다. 리젝트 밸브가 흐름을 너무 많이 제한하면 잔해물이 스크린 내부에 집중되어 바스켓이 빠르게 마모되고 결국 막히게 됩니다.
1차 오염물질 제거 단계 비교
| 제거 단계 |
대상 오염물질 |
작동 메커니즘 |
일반적인 일관성 |
| HD 청소 |
암석, 금속, 유리 |
원심력(높은 SG) |
2.0% - 4.0% |
| 대략적인 스크리닝 |
대형 플라스틱, 조각 |
크기 제외(구멍) |
1.5% - 3.0% |
| 정밀한 스크리닝 |
쉬브, 매크로 스티커 |
크기/모양 제외(슬롯) |
1.0% - 2.0% |
| 하이드로사이클론 |
모래, 미세한 먼지, 가벼운 플라스틱 |
원심력(낮은/높은 SG) |
0.5% - 1.0% |
| 주식 상장 |
잉크, 소수성 입자 |
기포 부착 |
1.0% - 1.5% |
원심분리 세척(하이드로사이클론)
일관성이 낮은 원심 세척제 또는 하이드로사이클론은 미세한 먼지, 모래 및 경량 플라스틱을 대상으로 합니다. 이 제품은 섬유와 오염물질 간의 밀도 차이를 최대화하기 위해 1% 미만의 농도에서 작동합니다. 포워드 클리너는 무거운 입자를 제거합니다. 무거운 먼지는 하단 꼭대기에서 빠져나가고 깨끗한 섬유는 상단에서 나옵니다. 리버스 클리너는 반대 원리로 작동합니다. 왁스나 폴리스티렌과 같은 가벼운 오염물질을 표적으로 삼습니다. 리버스 클리너에서는 가벼운 잔해물이 중앙 소용돌이로 이동하여 상단으로 빠져나가는 반면, 더 무거운 좋은 섬유는 하단으로 빠져나갑니다. 높은 청결도 수준을 달성하면서 섬유 손실을 최소화하려면 다단계 캐스케이드 시스템이 필요한 경우가 많습니다.
부양 및 세척(잉크 제거 응용 분야)
회수된 종이를 사용하는 재활용 섬유 라인에는 적극적인 잉크 제거가 필요합니다. 부양 셀은 펄프 현탁액에 기포를 주입합니다. 소수성 잉크 입자가 떠오르는 기포에 부착되어 표면에 거품을 형성합니다. 기계식 스키머나 오버플로 위어를 사용하여 오염된 거품을 제거합니다. 가구에 세척이나 부양이 필요한지 평가해야 합니다. 세척을 통해 용지를 와이어 메쉬에 통과시켜 미세한 재와 매우 미세한 잉크 입자를 제거합니다. 매우 효과적이지만 상당한 양의 물을 소비합니다. 부양은 더 크고 눈에 보이는 잉크 입자를 목표로 하며 더 많은 필러와 미세분을 유지합니다. 대부분의 고품질 잉크 제거 공장은 두 기술을 조합하여 활용합니다.
펄프 스크리닝 장비 평가: 결과에 대한 특징
스크린 바스켓 기하학: 슬롯과 구멍
스크린 바스켓의 기하학적 구조에 따라 무엇이 통과되고 무엇이 유지되는지가 결정됩니다. 구멍이 있는 바스켓은 거친 잔해물을 처리하고 대용량 흐름을 제공합니다. 견고하고 막힘에 잘 견딥니다. 그러나 흐름과 일치하면 부스러기와 같은 길고 얇은 오염 물질이 통과할 수 있습니다. 종종 프로파일 와이어로 제작되는 슬롯형 바스켓은 고효율 샤브 및 끈적끈적한 제거 기능을 제공합니다. 좁은 슬롯은 둥근 구멍보다 변형 가능한 입자를 더 잘 차단합니다. 와이어 표면의 윤곽과 프로파일 디자인은 미세 난류를 생성합니다. 이러한 난류는 바스켓 표면에서 바로 펄프를 유동화하는 데 도움이 되어 평평하거나 단단한 잔해물을 거부하면서 좋은 섬유질이 빠져나갈 수 있도록 해줍니다.
로터 역학 및 에너지 소비
로터는 화면의 핵심입니다. 포일 로터는 부드럽고 일관된 펄스를 생성하며 일반적으로 에너지 효율성이 더 높습니다. 스텝 로터는 공격적인 고강도 펄스를 생성하므로 일관성이 높은 응용 분야나 심하게 오염된 가구에 적합합니다. 로터 속도는 펄스 주파수에 직접적인 영향을 미칩니다. 속도가 높을수록 바스켓이 눈에 띄지 않게 되고 용량이 증가하지만 특정 에너지 소비는 기하급수적으로 증가합니다. 힘을 낭비하지 않고 바구니를 깨끗하게 유지할 수 있는 최적의 팁 속도를 찾아야 합니다. 과도한 로터 속도는 부서지기 쉬운 오염 물질을 분해하여 슬롯을 통해 수용 흐름으로 밀어 넣을 수도 있습니다.
거부율 관리 및 광케이블 복구
단일 단계 스크리닝에서는 좋은 섬유질이 너무 많이 손실됩니다. 1차, 2차, 3차 및 테일링 스크린으로 구성된 다단계 스크리닝 캐스케이드를 구현해야 합니다. 기본 화면의 거부는 보조 화면에 피드됩니다. 이는 사용 가능한 섬유를 회수하는 동안 오염물질을 집중시킵니다. 테일링 스크린 성능을 평가하려면 엄격한 물질 수지 접근 방식이 필요합니다. 추가 단계를 실행하는 데 필요한 에너지 및 유지 관리 요구 사항과 비교하여 회수된 사용 가능한 섬유의 양을 비교해야 합니다. 때로는 최종 테일링 단계에 간단한 진동 스크린으로 충분하지만, 마지막으로 사용 가능한 섬유를 짜내기 위해 특수 폐쇄형 로터 스크린이 필요한 경우도 있습니다.
고급 과제: 끈적끈적한 물질 및 미세 오염물질 관리
분산 및 반죽 시스템
물리적 제거에 실패하면 오염물질의 물리적 상태를 변경해야 합니다. 열 및 기계적 분산 시스템은 펄프를 가열하여 거대 점착성을 부드럽게 합니다. 그런 다음 고속 분산기가 충격력을 사용하여 부드러워진 끈적끈적한 물질을 눈에 보이지 않는 크기로 분쇄합니다. 일단 미세 점착제로 축소되면 거미줄이 파손될 가능성이 줄어듭니다. 저속 반죽 시스템은 직접적인 충격보다는 섬유 간 마찰에 의존합니다. 반죽기는 매우 높은 농도로 작동합니다. 고속 분산기보다 섬유 강도를 더 잘 유지하고 에너지 소비도 적습니다. 그러나 분산기는 일반적으로 점착성 입자 크기를 보다 균일하게 감소시킵니다. 선택은 최종 종이 등급의 특정 강도 요구 사항에 따라 달라집니다.
흡착 첨가제 및 표면 패시베이션
표면적이 큰 미네랄을 사용하여 기계적 스크리닝을 통과하지 못하는 끈적한 물질을 관리할 수 있습니다. 활석, 벤토나이트, 규조토는 흡착 첨가제 역할을 합니다. 마이크로 스티키의 표면을 코팅하여 끈적임을 제거합니다. 패시베이션이라고 알려진 이 공정은 끈적끈적한 물질이 제지기 와이어나 프레스 펠트에 뭉쳐 쌓이는 것을 방지합니다. 적절한 투약 위치가 중요합니다. 적절한 혼합 및 접촉 시간을 보장하려면 공정 초기에 이러한 미네랄을 도입해야 합니다. 너무 늦게 투여하면 끈끈한 물질이 이미 장비에 쌓일 것입니다. 시스템 충전 및 탁도를 지속적으로 모니터링하면 광물 추가 속도를 최적화하는 데 도움이 됩니다.
구현 위험: 화학적 완화와 기계적 완화
끈적거리는 물질을 처리하기 위해 기계 장비에만 의존하는 것은 실패한 전략입니다. 변형 가능한 플라스틱은 결국 가장 좁은 스크린 슬롯을 통해 압출됩니다. 반대로 화학적 진정에만 전적으로 의존하면 상당한 위험이 따릅니다. 고분자와 효소는 고도로 폐쇄된 물 순환에 축적될 수 있습니다. 이러한 화학적 축적은 종종 백색 피치 형성으로 이어집니다. 백색 피치는 제지기 직물을 코팅하는 합성 결합제, 점착제 및 화학 첨가제의 비참한 조합입니다. 기계적 제거와 화학적 관리를 모두 통합해야 합니다. 최대한 기계적으로 제거하고, 잡을 수 없는 것만 화학적으로 처리합니다.
확장성 및 시스템 효율성
에너지 효율성과 분리 효율성의 균형
화면 효율성 증가와 펌핑 및 모터 에너지의 기하급수적 증가 사이의 비선형 관계를 분석해야 합니다. 슬롯이 더 좁고 로터 속도가 높을수록 더 깨끗한 펄프가 생산되지만 막대한 전력 투입이 필요합니다. 운영자는 먼지의 남은 부분 비율을 제거하는 데 필요한 에너지가 회수된 섬유의 가치를 초과하는 정확한 수익 감소 지점을 파악해야 합니다.
폐쇄 루프 물 관리 및 생물학적 축적
물 루프 폐쇄는 용해된 콜로이드 물질의 축적에 직접적인 영향을 미칩니다. 공장에서 더 많은 물을 재활용함에 따라 배경 오염 신호가 증가하여 화학 첨가물을 방해합니다. 시스템 배경 신호를 낮게 유지하고 혐기성 박테리아가 부식성 부산물을 생성하는 것을 방지하려면 물 루프 내의 생물학적 또는 막 처리 단계의 통합을 평가해야 합니다.
유지보수 간격 및 마모 부품
작동 시간과 마모성을 기준으로 스크린 바스켓과 로터의 수명 주기를 평가합니다. 경질 크로밍 또는 세라믹 코팅과 같은 야금 및 표면 처리는 마모성이 높은 재활용 가구의 유지 관리 간격을 크게 연장합니다. 로터 간격 및 바스켓 마모 프로필을 정기적으로 검사하여 치명적인 오류를 방지하고 일관된 분리 효율성을 유지합니다.
결론
효과적인 오염물질 제거를 위해서는 밀도, 크기, 모양 기반 분리 단계의 고도로 통합된 캐스케이드와 체계적인 화학적 물 관리가 필요합니다. 단일 기계로 모든 잔해 문제를 해결할 수는 없습니다. 장비 사양을 입고되는 가구 및 최종 제품 요구 사항과 직접 일치시켜야 합니다.
과도한 섬유 손실 영역을 식별하기 위해 기존 스크리닝 캐스케이드 전반에 걸쳐 포괄적인 물질 균형 평가를 시작하십시오.
화학적 효율성에 영향을 미치는 용해 및 콜로이드 물질의 축적을 측정하기 위해 워터 루프 분석을 수행합니다.
본격적인 로터 또는 바스켓 업그레이드를 시작하기 전에 다양한 바스켓 슬롯 크기로 파일럿 규모 스크리닝 시험을 실행하십시오.
고밀도 클리너 거부율을 감사하여 심각한 마모 손상으로부터 다운스트림 로터를 적절하게 보호하고 있는지 확인하십시오.
FAQ
Q: 스톡 준비에서 정방향 및 역방향 하이드로사이클론의 차이점은 무엇입니까?
A: 순방향 하이드로사이클론은 모래, 금속 등 물과 섬유보다 무거운 오염물질을 제거합니다. 무거운 잔해물이 바닥에서 나옵니다. 역방향 하이드로사이클론은 왁스나 플라스틱과 같은 가벼운 오염물질을 제거합니다. 가벼운 잔해물은 중앙으로 이동하여 상단으로 나가고, 깨끗한 섬유는 하단으로 나옵니다.
Q: 일관성은 치수 스크리닝 장비의 효율성에 어떤 영향을 미치나요?
A: 농도가 낮을수록 섬유와 오염물질이 더 자유롭게 이동하여 이물질이 섬유 매트에 갇히는 것을 방지하므로 분리 효율성이 향상됩니다. 그러나 일관성이 낮을수록 훨씬 더 많은 물을 펌핑해야 하므로 에너지 소비가 증가하고 더 큰 장비가 필요합니다.
Q: 제지 제조 시 끈적거리는 것은 무엇이며, 왜 제거하기 어려운가요?
A: 스티커는 재활용 종이의 테이프, 라벨, 접착제에서 발생하는 접착 오염 물질입니다. 변형이 가능하기 때문에 제거하기가 어렵습니다. 압력을 가하면 일반적으로 동일한 크기의 단단한 입자를 차단하는 미세한 스크린 슬롯을 통해 압출될 수 있습니다.
Q: 치수 선별 시스템의 불량률은 어떻게 계산합니까?
A: 체적 거부율은 거부 유량을 공급 유량으로 나누어 계산합니다. 대량 거부율은 유입되는 공급물과 비교하여 거부되는 재료의 실제 건조 중량을 결정하기 위해 해당 흐름에 해당 일관성을 곱하여 계산됩니다.
Q: 재활용 섬유용 구멍이 있는 바구니보다 슬롯형 스크린 바구니가 선호되는 이유는 무엇입니까?
A: 슬롯형 바스켓은 부스러기 및 거대 끈적이를 효과적으로 제거합니다. 좁은 슬롯은 둥근 구멍보다 평평하고 변형 가능한 오염 물질을 훨씬 더 잘 차단합니다. 또한 프로파일이 있는 슬롯형 와이어는 슬롯을 깨끗하게 유지하고 펄프 매트를 유동화하는 데 도움이 되는 미세 난류를 생성합니다.
Q: 오염물질 관리에서 분산 시스템의 역할은 무엇입니까?
A: 분산 시스템은 열과 기계적 힘을 사용하여 거대 점착성 물질과 펄프화되지 않은 플레이크를 눈에 보이지 않는 미세 입자로 분해합니다. 이는 점착제가 최종 시트에 눈에 띄는 결함을 일으키거나 제지기 직물에 뭉치는 것을 방지합니다.
