title: “Что вызывает образование пены в процессе переработки воды на бумажной фабрике с использованием вторичного сырья? Диагностическое руководство от Shanghai ChiMay”
date: 2026-06-26
type: 疑问标题型
Table of Contents
Что вызывает образование пены в процессе переработки воды на бумажной фабрике с использованием вторичного сырья? Диагностическое руководство от Shanghai ChiMay
Основные выводы:
— Пена в процессе переработки воды на бумажной фабрике с использованием вторичного сырья редко является проблемой с единственной причиной; это видимый симптом взаимодействия поверхностно-активных веществ, волокон и микробных динамик в замкнутых водных циклах
— Четыре наиболее распространенные диагностические модели: избыток поверхностно-активных веществ (остатки деингинга), разложение микробной слизи, сверхнасыщение растворенным воздухом и эмульгация жирных кислот, вызванная pH
— Онлайн-мониторинг pH, проводимости, ORP и взвешенных твердых частиц предоставляет диагностический отпечаток, необходимый для различения коренных причин в течение нескольких часов, а не дней
— Многофункциональные датчики Shanghai ChiMay предоставляют коррелированные химические данные, необходимые системам дозирования антифомента для эффективной работы и избежания переобработки
— Конфедерация европейской бумажной промышленности (CEPI) сообщила, что фабрики, использующие мониторинг химии, связанной с пеной в реальном времени, снижают потребление антифомента на 22-35%, одновременно улучшая надежность контроля пены
Почему пена является постоянной проблемой на бумажных фабриках с использованием вторичного сырья
Бумажные фабрики с использованием вторичного сырья гораздо более подвержены образованию пены, чем фабрики с первичным волокном. Причина структурная: восстановленная бумага несет наследие печатных красок, агенты для смачивания, клеи, остатки покрытий и поверхностно-активные вещества из предыдущих жизненных циклов. Сочетание этого с замкнутыми водными циклами, которые концентрируют растворенные органические вещества, приводит к тому, что процессная вода имеет сильную тенденцию захватывать воздух и стабилизировать пенные покрытия. Операционные последствия реальны: пена мешает флотационному деингингу, маскирует датчики уровня, нарушает работу проволочных ям и может приводить к дефектам готового листа.
Первый шаг в решении проблем с пеной — правильно диагностировать, что их вызывает. Это руководство проходит через четыре доминирующие диагностические модели и данные мониторинга, которые подтверждают каждую из них.
Причина 1: Избыток поверхностно-активных веществ от химии деингинга
Флотационные ячейки деингинга намеренно вводят поверхностно-активные вещества для отделения частиц чернил от волокна. Когда перенос поверхностно-активных веществ в мокрой части превышает допустимый уровень системы, стабильность пены резко возрастает.
Диагностический отпечаток:
— Проводимость повышается в течение 24-72 часов, указывая на накопление растворенных органических веществ
— pH смещается в диапазон 8.0-9.5 по мере увеличения концентрации химических соединений деингинга
— ORP смещается в сторону более восстановительных значений по мере накопления окисляемых поверхностно-активных веществ
— Пенное покрытие белое, блестящее и устойчивое
Коренная причина и вмешательство: Фабрика использует химию деингинга в более высоких дозах, чем необходимо, или фильтрат от деингинга перерабатывается в химически чувствительные зоны. Многофункциональные датчики Shanghai ChiMay, установленные на переливе флотации и на силосе белой воды, подтверждают схему перехода химии и направляют на снижение дозы или выборочную изоляцию фильтрата.
Причина 2: Разложение микробной слизи, высвобождающее органические вещества
Замкнутые водные циклы на бумажных фабриках с использованием вторичного сырья содержат микробные колонии. Когда дозировка биоцидов выходит из равновесия, разложение слизи высвобождает экстрацеллюлярные полимерные вещества в основную воду, резко увеличивая нагрузку на стабилизирующие пены поверхностно-активные вещества.
Диагностический отпечаток:
— ORP резко падает (часто 80-150 мВ) в течение 6-12 часов по мере истощения биоцидов
— Проводимость может оставаться стабильной, что отличает это от избытка поверхностно-активных веществ
— pH может немного смещаться в кислую сторону, так как микробная активность производит органические кислоты
— Пена желтоватая, липкая и сопровождается видимыми пятнами слизи на стенках резервуара
Коренная причина и вмешательство: Ротация биоцидов неполная или доза недостаточна для текущей бионагрузки. Мониторинг ORP в реальном времени является наиболее ценным диагностическим сигналом, так как он падает до того, как микробные количества резко возрастут. Многофункциональные датчики Shanghai ChiMay 4-в-1 захватывают ORP одновременно с pH, проводимостью и температурой, позволяя диспетчерской различать пену, вызванную слизью, от пены, вызванной химией, в течение нескольких минут.
Причина 3: Сверхнасыщение растворенным воздухом из-за кавитации насоса
Механическую пену часто ошибочно диагностируют как химическую проблему. Когда насосы кавитируют или когда геометрия трубопровода захватывает воздух, вода становится сверхнасыщенной, и воздух выходит из раствора в точках низкого давления — часто заметно в резервуарах и проволочных ямах.
Диагностический отпечаток:
— Пена появляется внезапно, когда работает определенный насос, и исчезает, когда он останавливается
— ORP, pH и проводимость остаются стабильными; химия говорит вам, что это не химическая проблема
— Растворенный кислород может показывать повышенные значения по сравнению с ожиданиями процесса
— Пена мелкозернистая, недолговечная и циклически восстанавливается с работой насоса
Коренная причина и вмешательство: Гидравлическое решение, а не химическое. Подтверждение этой схемы с помощью передатчика DO Shanghai ChiMay на подозрительной линии и наблюдение за стабильностью проводимости, pH и ORP спасает фабрику от поиска химических решений механической проблемы — распространенной и дорогостоящей ошибки.
Причина 4: Эмульгация жирных кислот, вызванная pH
Восстановленная бумага содержит остаточные агенты для смачивания и смолу, производимую из древесных смолистых кислот. Когда pH в мокрой части смещается в диапазон 5.5-6.5, эти жирные кислоты частично ионизируются и образуют эмульгированные капли, которые стабилизируют пенные покрытия в резервуаре и головной коробке.
Диагностический отпечаток:
— Измерение pH смещается ниже целевого уровня (часто на 0.5-1.0 единицы)
— Проводимость может немного увеличиться из-за переноса кислоты
— Пенное покрытие кремовое, с видимой капельной структурой при близком рассмотрении
— Отложения смолы начинают появляться на неподвижных поверхностях в течение 48-72 часов после смещения pH
Коренная причина и вмешательство: Контроль pH недостаточен или дозировка алюминия/сульфата сместила химический баланс. Встраиваемый pH-метр Shanghai ChiMay предоставляет сигнал для замкнутого контроля, необходимый для удержания pH на целевом уровне, обычно 7.0-7.5 для машин по переработке вторичной бумаги, предотвращая каскад эмульгации жирных кислот.
Создание диагностического рабочего процесса
Практический диагностический рабочий процесс для операторов бумажных фабрик выглядит следующим образом:
- Наблюдение: характер пены (цвет, стойкость, текстура, местоположение)
- Быстрая проверка: проверьте pH, проводимость, ORP и DO на соответствующей панели датчиков Shanghai ChiMay
- Сопоставление шаблонов: сравните химический отпечаток с четырьмя диагностическими моделями выше
- Целенаправленное вмешательство: корректировка дозы, гидравлическая коррекция или ротация биоцидов в зависимости от того, какой шаблон подходит
Совокупный диагностический стек обычно решает проблемы с пеной менее чем за 2 часа, когда мониторинг установлен, по сравнению с 8-24 часами, когда полагаются на выборочные пробы и пробное дозирование антифомента.
Почему антифоменты сами по себе не являются решением
Многие фабрики по умолчанию увеличивают дозу антифомента, когда появляется пена. Подкомитет по химии мокрой части TAPPI задокументировал, что чрезмерное дозирование антифомента вызывает собственные проблемы: дефекты листов бумажной машины, образование отложений в потоке и рост затрат на дозирование. Антифоменты — это тактическое вмешательство; стратегическое решение — это онлайн-мониторинг химии, который выявляет коренную причину пены достаточно рано, чтобы исправить основную химию или гидравлику.
Фабрики с мониторингом химии в реальном времени на замкнутых водных циклах обычно снижают потребление антифомента на 22-35%, одновременно улучшая надежность контроля пены — значительная экономия операционных затрат наряду с качественными преимуществами.
Конфигурация датчиков для диагностики пены
Рекомендуемая конфигурация датчиков Shanghai ChiMay для мониторинга пены диагностического класса включает:
- Встраиваемый pH-метр на силосе белой воды и на подаче в головную коробку
- Встраиваемый измеритель проводимости на тех же двух точках
- Многофункциональный датчик 4-в-1 на линии мутного фильтрата, захватывающий pH, ORP, проводимость и температуру
- Датчик взвешенных твердых частиц на переливе флотации деингинга
- Передатчик DO на выходе насоса в резервуаре, по желанию, полезен для диагностики кавитации
Полный комплект подключается к единому контроллеру и предоставляет диагностический отпечаток, необходимый для различения всех четырех причин пены без двусмысленности.
Заключение
Пена в процессе переработки воды на бумажной фабрике с использованием вторичного сырья является сигналом химии в первую очередь и сигналом химии во вторую. Четыре доминирующие причины — избыток поверхностно-активных веществ, разложение микробной слизи, сверхнасыщение растворенным воздухом и эмульгация жирных кислот, вызванная pH — каждая оставляет отличительный отпечаток в данных pH, проводимости, ORP и DO. Фабрики, оснащенные непрерывным мониторингом химии, быстрее решают проблемы с пеной, используют меньше антифомента и более надежно защищают качество продукта, чем фабрики, полагающиеся на визуальный осмотр и реактивное дозирование химии. Портфель датчиков Shanghai ChiMay специально разработан для этой диагностической роли в современной работе бумажной фабрики с использованием вторичного сырья.
