1 废纸脱墨热分散系统结垢状况

　　为了更好地提高浆料质量，尤其是白度，大多数设备供货商都建议在热分散前添加化学品，如过氧化氢、氢氧化钠、硅酸钠、EDTA等，以便通过热分散的混合作用达到高温高浓漂白的目的。但随着生产线运行时间的延长，热分散机喂料螺旋及齿盘上会出现结垢。即在与流体相接触的固体表面上逐渐积聚起来固态或软泥状物质，它通常以混合物的形态存在。使得能耗增加，甚至会由于堵塞使得设备无法正常工作，不得不停机清理或更新元器件，更严重者可能会引起爆炸、被迫停车、停产等事故的发生。

　　1.1 废纸脱墨热分散系统结垢种类

　　废纸脱墨热分散系统结垢种类主要有：微生物垢、无机垢（包括碳酸钙、草酸钙、硫酸钙、硅酸盐垢、氢氧化铝等，这些沉淀物的形成是由于各自的水溶性离子对过饱和而析出）、有机垢（包括天然木材提取物、胶黏物、添加剂等，来源于树木本身、再生废纸或添加剂）、水溶性有机垢。

　　1.2 废纸脱墨热分散系统结垢物成分

　　废纸脱墨产新闻纸系统热分散盘垢沉积物由NaOH、CaCl2、硅酸钠、螯合剂、脱墨剂、甲脒亚磺酸、絮凝剂等化学品的加入并与纤维和硅溶胶进行交织所致，其化学组成为少量齿盘金属(0.5%以下)、MgCl2、CaCl2（MgCl2和CaCl2两者所占质量分数在4.5 %～5 %），SiO2（37.2 %）、CaMgSi2O6（2.5 %）、CaSiO3（21.2 %）、CaCO3（11.2 %）、CaMgSiO4（4.5 %）、Ca(OH)2（1.8%）、CaO（0.4%）、MgO（0.8%）、以细小纤维为主的有机物（15%左右）；Ca2+总含量11.40%，Mg2+总含量1.44%，其中硅溶胶(SiO2·nH2O)为主要黏合介质。

　　2 废纸脱墨热分散系统结垢处理

　　对制浆造纸过程中垢的预防和处理都有了相关的处理方法，方法多样复杂，但效果不甚理想。目前企业防除垢一般都采用停机机械除垢或化学在线防除垢。

　　2.1 物理处理方法

　　物理处理的方法可以分为两类：一类是强力清洗法，如高压喷水清洗、喷砂清洗、刮刀或钻头除垢等，喷水清洗是用高压水喷射或机械冲击的除垢方法，水压一般为20～50MPa，最近也有采用更高压力的50～70MPa；另一类是软机械清洗法，如钢丝刷清洗和胶球清洗。目前，工厂是靠经常停机敲击或更换齿盘来控制垢物，每次停机3～5h，影响生产的持续性，增加了生产成本。

　　2.2 化学处理方法

　　目前使用的化学清洗方法通常有碱洗、碱后水冲洗、酸洗、酸后水冲洗过程，包括循环法、浸渍法和浪涌法。化学处理法除垢优点：不必拆开设备；能清洗到机械清洗不到的地方；均匀一致，不会剩下沉积的颗粒，形成新垢的核心；可以避免金属表面的损伤；进行了防锈和钝化处理，清洗后可以防止生锈；钢材腐蚀量几乎可以忽略不计；可在现场完成，劳动强度比机械清洗小。但化学法除垢成本比较高，且对设备有一定的腐蚀性，化学品的添加量不好把握，除垢效果时好时坏。

　　3 废纸脱墨热分散系统结垢声化学法处理

　　声化学除垢技术具有在线连续工作、自动化程度高、工作性能可靠、环境污染小、除垢费用低、效率高等特点。超声波除垢机理主要是利用超声机械作用、超声空化作用、超声热作用等作用于垢物，促进了除垢效果。影响超声波除垢效果的主要因素：超声波参数、液体参数、驻波因素。

　　3.1 碱性声化学法去除热分散系统结垢

　　硅酸盐垢物含量不超过75%，反应温度和时间相同时，600W超声作用1h内溶垢率可达63.27%，能将绝大多数的硅酸盐垢物溶解。该方法的优点是对设备无腐蚀，同时可参考声场强度与溶液处理量的关系，适当的增大超声功率，或者适当延长清洗时间，可达到较佳的清洗效果。

　　3.2 酸性声化学法去除热分散系统结垢

　　当热分散机齿盘硅酸盐垢物厚度约为3mm时，较佳清洗参数为：清洗温度40～50℃，溶液浓度8%～10%，超声功率200～300W；大于3mm时，为避免酸液腐蚀金属设备，不可无限制增大清洗温度和浓度，可适当增大超声功率。

　　在实际工业清洗过程中还需要注意：

　　（1）对于酸性清洗液来说，在进行金属腐蚀测试时，需要用与热分散机盘片材质相同或相近的实验试件测腐蚀率，以确保酸性清洗液对设备无损害。

　　（2）对于没有清洗时间限制的热分散盘片（如拆卸下来不着急用的盘片），可选择在常温下用一定浓度的碱性溶液浸泡一段时间，再利用酸性声化学法，这样对设备的腐蚀小，且垢片经过碱性溶液的浸泡后硬度降低，用较小的超声功率、较低的酸性溶液浓度即可将垢片清除干净，具体的浸泡时间、溶液浓度及超声功率，还需做进一步试验探究。

　　（3）酸碱性声化学法，仍会产生低浓度的酸碱性溶液，为保护环境，仍然要对废液进行适当的处理。

　　4 结论

　　声化学结合了超声波和化学的优点，能够低温、常压、快速、安全有效、经济地溶解热分散机盘片上的硅酸盐垢，节约时间和化学药品，提高了生产效率，降低了清洗成本，并能有效溶解热分散机齿盘上的硅酸盐垢。根据情况可采用碱性声化学法和酸性声化学法。