造纸厂塔内件除沫器提升蒸煮废气净化水平与减排效益

造纸蒸煮工段在高温高压条件下进行木片与药液反应，过程中会产生携带微细液滴、纤维细小颗粒和含硫气体的混合废气。这类废气若直接排放，不仅会造成大气异味和颗粒物污染，还会加剧碱耗、药液损失和设备腐蚀，对生产稳定性和环保排放均产生不利影响。将高效除沫器作为塔内件布置于蒸煮相关塔器顶部或关键气液交界面位置，能够在有限空间内实现对蒸煮废气中夹带液滴和泡沫的有效捕集与分离，显著降低污染物排放浓度，减少黑液和碱液损失，提升系统回收率。结合现代造纸厂对清洁生产和达标排放的要求，合理选型与配置除沫器，已经成为蒸煮段废气治理方案中的重要环节与工艺优化方向。

造纸蒸煮废气产生特征与除沫需求

造纸蒸煮过程中，木质原料在碱性或含硫药液中进行化学反应，会伴随木素、树脂皂和多种有机物溶解于液相，同时产生含硫和碱性成分的气体。由于蒸煮温度和压力较高，塔内上升气流会强烈冲刷液面，形成大量泡沫和雾状液滴，这些泡沫中含有黑液、碱液、木质素碎片以及细小纤维颗粒。当气流夹带这些泡沫与液滴穿过塔顶或连通管线时，不仅在下游造成结垢与腐蚀，也会增加废气处理系统的负荷。部分挥发性有机物和含硫成分在泡沫界面富集，若不经除沫器有效捕集，将以气溶胶形式排入大气，对周边环境和厂区作业环境造成明显影响。

在连续蒸煮塔、蒸煮闪蒸塔、黑液蒸发相关塔器以及化学回收工段，废气中气液比例和携液量变化较大，常规简单气帽或挡板结构往往难以兼顾大处理量、随机波动和稳定分离效果。此时在塔顶或工艺关键位置布置高性能除沫器，可通过结构化的气液分离过程，使蒸煮废气在通过金属丝网、折流板或波纹结构时发生多次碰撞、聚结和重力沉降，最大程度降低夹带液滴的排出量，满足造纸厂对长期连续运行、降低排放和减少药液损失的综合要求。针对不同浆种、药液体系和蒸煮工况，对除沫器设计进行针对性优化，已成为造纸化工系统工程设计中的关键技术之一。

塔内件除沫器结构形式与工作机理

造纸厂常用的塔内件除沫器结构主要包括丝网除沫器、多层折流板除沫器以及波纹片组合除沫段等类型。丝网型除沫器通常由金属丝编织成特定孔径和密度的网垫，安装于塔内支撑环上，气流通过时，夹带的微细液滴在丝网表面反复碰撞、凝集，液滴逐渐长大后在重力作用下回流至下方液体区域。对于蒸煮废气中粒径较小、含有树脂皂和表面活性成分的雾状液滴，丝网结构能够提供巨大比表面积和多次接触机会，显著提高捕集效率。折流板除沫器由多层交错布置的折流通道构成，气流在通过过程中多次改变方向，液滴因惯性碰撞被分离出来，适用于携液量较大的工况。波纹片组合结构则兼顾了较高通量与优良的耐堵性能，适宜蒸煮系统中含纤维细屑和固体颗粒的废气分离任务。

在具体工作机理上，除沫器主要依赖惯性碰撞、直接拦截、布朗扩散和液滴聚结等过程实现气液分离。造纸蒸煮塔内产生的液滴粒径范围广，小液滴容易随气流带出，而大液滴较易在塔内自然沉降。除沫器通过布置具有特定几何参数的金属丝、板片或波纹通道，使不同粒径液滴分别在不同主导机理下被捕捉并聚结成更大液滴。经过除沫器后，气相中残余液滴含量显著下降，废气含固、含碱及含有机物浓度明显降低，从而减少下游设备堵塞与腐蚀问题。对于造纸厂常见的高温碱性体系，除沫器材料通常选用耐腐蚀金属材质，并在结构设计上兼顾易拆装、易冲洗和抗结垢特性，为长期稳定运行提供保障。

蒸煮废气净化与污染减排中的作用

在造纸厂整体环保治理框架中，蒸煮工段废气由于含硫成分和有机气溶胶比例较高，往往成为异味投诉和污染物排放的敏感来源。通过在蒸煮塔、闪蒸塔及相关气液分离塔器内合理配置高效除沫器，可以大幅度降低废气中黑液雾滴和泡沫夹带，使带出液中有机物、悬浮固体和碱性成分的浓度得到明显控制。经过除沫器净化后的蒸煮废气，可在后续进行冷凝、吸收或焚烧等处理措施时，表现出更稳定的成分和较低的颗粒含量，既有利于设备安全高效运行，也便于达成严格的排放指标要求。

除沫器在污染减排方面不仅体现在颗粒物和可吸入气溶胶浓度的降低，也作用于化学需氧量排放负荷和含硫气体的二次控制。气流中夹带的黑液和碱液被有效截留后回流至系统，有助于减少黑液外排量，减轻后续废水处理系统的负荷。对现有造纸生产线进行改造时，在不改变主体工艺流程的前提下，通过优化塔内除沫结构，就能在有限投资内获得显著的排放浓度下降和现场异味改善效果。这种方式兼顾了节能、降耗和环保，符合当前造纸行业对绿色生产和精细化管理的整体方向。

性能优势与对生产稳定性的影响

合理设计和选择的塔内件除沫器具有高捕集效率、低压降和适应波动工况等显著性能优势。对于蒸煮废气中大量存在的中小粒径液滴，高效丝网或多级折流结构可以在较宽操作范围内保持稳定的脱除效率，减少因负荷波动造成的夹带陡增现象。得益于优化的通道布局和流体力学设计，除沫器在确保高分离效率的同时，其压降控制在合理区间，避免对塔内气液分布造成不良影响。对于需要连续运行的造纸生产线而言，低压降意味着鼓风、抽气等动力消耗不会显著增加，从而维持系统整体能耗水平。

在生产稳定性方面，除沫器的配置能够减少泡沫外溢和液位剧烈波动，改善蒸煮塔液位控制品质，降低药液损失偏差。蒸煮废气中夹带物的减少，也显著减轻了下游换热器、冷凝器和管道的结垢与堵塞问题，延长检修周期，缩短停机时间。对于采用多段闪蒸回收和高干固分黑液蒸发工艺的造纸厂，更加依赖塔内除沫器提供稳定的气液分离条件，以保证各段间物料衡算和能量利用处于受控状态。通过长期运行数据对比可以发现，在合适位置安装高效除沫器的生产线，其非计划停车次数和因堵塞引起的维护频率明显下降，为持续高负荷运行提供了可靠支撑。

选型设计要点与运行维护策略

在造纸厂工程设计和技改中进行塔内件除沫器选型时，需要综合考虑蒸煮工况参数、废气成分、携液量范围以及现有塔器空间条件等因素。首先通过工艺计算确定气速、气液比和操作温度压力等关键参数，再结合蒸煮药液性质和固体颗粒含量，选择合适的除沫器类型与材质。对于纤维和树脂含量较高的工况，通常倾向于采用抗堵能力较强的波纹片或折流板结构，并预留在线冲洗或定期喷淋清洗条件。对于蒸煮负荷稳定且携液量以中小粒径为主的系统，则可选用高效丝网除沫器，通过合理控制层厚、比表面积和开孔率，在有限空间内实现高捕集效率。

在运行维护方面，应建立定期检查与清洗制度，重点关注除沫器压降变化、气流分布均匀性以及回流液排放通畅情况。当监测到压降异常升高或塔顶温度波动加剧时，需及时检查除沫器是否出现结垢、堵塞或结构松动。通过合理布置人孔和检修口，保证除沫器可以在停机检修期内方便拆装和清理。对于新建与改造项目，可在设计阶段预先考虑在线观察窗或取样点，以便运行中掌握废气含液状态和除沫效果。长期稳定运行依赖于合理的结构设计与科学维护管理相结合，只有在保持高效分离效果和低故障率的前提下，除沫器才能在造纸蒸煮废气治理中发挥持续作用。

常见问题解答与工程实践关注点

1、造纸蒸煮塔为什么必须配置除沫器

造纸蒸煮塔在高温高压条件下容易产生大量泡沫和雾状液滴，这些夹带液一旦随废气排出，会造成黑液损失、碱耗增大和下游设备堵塞，还会显著加重大气异味与颗粒物排放。配置高效除沫器后，可在塔内完成对微细液滴和泡沫的分离，使废气净化程度明显提升，同时保证药液回流，降低生产成本。

2、除沫器堵塞会对生产造成哪些影响

当除沫器因纤维、树脂或结垢堵塞后，塔内压降会迅速升高，气液分布变差，蒸煮塔液位容易波动，严重时可能引起联锁停机。同时，废气中夹带液突然增加，会导致下游冷凝器、管道负荷加重，维护频率上升。通过合理选型、预留冲洗系统并按计划检修，可以有效降低堵塞风险，保持生产平稳。

3、改造老旧蒸煮系统时如何提升除沫效果

对老旧蒸煮系统进行改造时，可在原有塔体结构基础上增加或更换高性能除沫器，并结合工况重新校核气速和操作负荷。在有限空间内通过选用合适型式和材质的除沫器，优化安装高度与支撑结构，可显著提高蒸煮废气净化水平，减少黑液夹带与异味排放，从而提升整条生产线的环保表现和运行稳定性。