Tách nước bột giấy bằng máy ép trục vít: độ đặc, công suất và thu hồi xơ

Cách độ đặc, chiều dài xơ và lựa chọn lưới quyết định hiệu suất máy ép trục vít tách nước bột giấy — kèm bảng công suất theo loại bột.

📅 16 tháng 10, 2026 · 📄 Bột giấy & Giấy · ⌛ 14 phút đọc

Tách nước bột giấy bằng máy ép trục vít: độ đặc, công suất và thu hồi xơ

Trong nhà máy giấy, nước là thứ bạn phải trả tiền hai lần: một lần để vận chuyển xơ, và một lần nữa để loại bỏ nó. Dòng bột giấy ở độ đặc 3% chứa khoảng 32 tấn nước cho mỗi tấn xơ. Cô đặc dòng này lên 30% giảm lượng nước đi kèm xuống 2,3 tấn — mức giảm hơn 90% khối lượng phải bơm, lưu trữ, vận chuyển hoặc bay hơi.

Paper pulp fibre being thickened in a screw press dewatering machine

Máy ép trục vít thực hiện việc cô đặc đó bằng cơ khí, liên tục và trong diện tích lắp đặt phù hợp với khu chuẩn bị bột hiện hữu. Đây không phải ý tưởng mới trong nhà máy bột giấy, nhưng thường được chỉ định sai, vì người mua so sánh máy chỉ dựa trên công suất trong khi kết quả thực sự phụ thuộc vào độ đặc, loại xơ và lựa chọn lưới. Hướng dẫn này đi qua ba biến số đó, đưa ra số liệu công suất theo loại bột và giải thích điều gì xảy ra với xơ bên trong máy.

Vì sao nhà máy bột giấy tách nước trước mọi công đoạn khác

Bột giấy đến từ công đoạn nấu, sàng hoặc rửa dưới dạng huyền phù loãng. Trước khi tinh luyện, pha trộn, lưu trữ hoặc hình thành tờ, độ đặc phải được nâng lên mức làm việc được. Cho đến khi điều đó xảy ra, mọi bước hạ nguồn đều đang xử lý nước thay vì xơ: bồn quá lớn, máy khuấy quá tải, và vận chuyển giữa các địa điểm là di chuyển một hỗn hợp 95% là nước.

Bài toán kinh tế dễ thấy nhất ở vận chuyển và sấy. Nhà máy chuyển bột giữa các tòa nhà hoặc tới nhà máy chế biến ngoài khu trả tiền theo tấn vật liệu ướt, và chỉ một phần ba khối lượng đó có thể là xơ. Trong sấy, mỗi kilogam nước đi vào máy sấy đều phải bay hơi, và bay hơi là công đoạn tốn năng lượng nhất trong nhà máy. Tách nước cơ học loại bỏ nước tự do với chi phí năng lượng chỉ bằng một phần nhỏ so với sấy nhiệt, nên càng loại bỏ được nhiều nước bằng cơ khí, cân bằng năng lượng của cả dây chuyền càng tốt.

Độ đặc, hiểu theo cách đơn giản

Độ đặc là tỷ lệ phần trăm xơ khô tuyệt đối trong huyền phù bột giấy. Nhà máy dùng nó như ngôn ngữ chung giữa công đoạn nấu, chuẩn bị bột và máy xeo, và các dải giá trị khá chuẩn:

DảiĐộ đặcThiết bị điển hìnhĐặc tính xử lý
Độ đặc thấpDưới 3,5%Bơm ly tâm, sàng, máy làm sạchBơm được, nhưng thể tích lớn và chi phí vận chuyển cao
Độ đặc trung bình8–15%Bơm MC, bồn cô đặc đĩa, tháp độ đặc trung bìnhBơm được với thiết bị chuyên dụng; lưu trữ trở nên khả thi
Độ đặc caoTrên 20%Máy ép trục vít, máy ép hai lưới, máy tinh luyện độ đặc caoCó thể đống hoặc băng tải; nước tự do tối thiểu
Bảng 1. Các dải độ đặc dùng trong nhà máy bột giấy và giấy.

Máy ép trục vít nằm ở ranh giới giữa độ đặc trung bình và cao. Máy nhận dòng cấp thường từ 2% đến 8% và cho ra dòng xả điển hình 25–40%, tùy loại bột. Như vậy đủ để vật liệu có thể vận chuyển, lưu trữ mà không lắng và vận chuyển kinh tế.

Độ đặc thực sự tốn bao nhiêu

Bảng dưới đây chuyển độ đặc thành con số quan trọng cho logistics và sấy: bao nhiêu nước đi kèm mỗi tấn xơ khô.

Độ đặcNước trên tấn xơ khôNước cho 100 t/ngày bột khôÝ nghĩa thực tế
2%49,0 t4.900 t/ngàyVề cơ bản là huyền phù loãng; bơm chiếm ưu thế
3%32,3 t3.233 t/ngàyBột đã rửa điển hình từ máy cô đặc
5%19,0 t1.900 t/ngàyDòng cấp chuẩn bị bột điển hình
10%9,0 t900 t/ngàyĐộ đặc trung bình; lưu trữ khả thi
20%4,0 t400 t/ngàyĐộ đặc cao; có thể vận chuyển
30%2,33 t233 t/ngàyDòng xả máy ép trục vít trên hầu hết các loại bột
35%1,86 t186 t/ngàyMức trên cùng cho xơ nguyên sinh thoát nước tốt
Bảng 2. Nước mang theo mỗi tấn xơ khô tuyệt đối ở các độ đặc khác nhau. Tính theo 100/C − 1.

Bước nhảy từ 3% lên 30% không giảm nước đi mười lần mà giảm mười bốn lần, vì quan hệ là hyperbolic. Đây là lý do công đoạn cô đặc đầu tiên mang lại khoản tiết kiệm lớn nhất, và vì sao máy ép trục vít đặt ngay sau công đoạn rửa hoặc sàng thường hoàn vốn nhanh hơn bất kỳ khoản đầu tư tách nước nào khác trong nhà máy.

Máy ép trục vít cô đặc bột giấy như thế nào

Bột giấy vào phễu và rơi vào giỏ lưới khe hình trụ. Một trục vít có bước thay đổi quay chậm bên trong giỏ, vận chuyển xơ về phía trước. Ba việc xảy ra theo trình tự:

Về mặt cơ học, điều này khác với bồn cô đặc đĩa hay máy cô đặc trọng lực, vốn dựa vào lắng trọng lực và lưới để thoát nước tự do. Những máy đó dừng ở độ đặc 8–12% vì chỉ trọng lực không thể loại bỏ nước nằm trong lớp xơ. Máy ép trục vít có thể đi xa hơn vì nó tạo áp lực lên lớp xơ đó.

Máy ép trục vít nằm ở đâu trong dây chuyền bột giấy

Vị trí trong dây chuyềnĐộ đặc cấp liệu điển hìnhĐộ đặc xảMục đích
Sau nấu và rửa3–5%25–35%Giảm thể tích vận chuyển và lưu trữ trước khi chuẩn bị bột
Trước tinh luyện4–6%25–32%Độ đặc cấp liệu ổn định cho tinh luyện độ đặc cao
Dây chuyền xơ tái chế (OCC, ONP, MOW)3–6%25–38%Cô đặc bột đã sàng; giảm thể tích kho
Bột giấy đúc / sản phẩm xơ2–5%28–38%Cô đặc bột trước khi tạo hình; thu hồi xơ từ mép cắt
Phế liệu và đuôi sàng2–6%25–45%Tách nước phế liệu sàng và phế liệu nhẹ để xử lý và thu hồi
Chuẩn bị bột thương phẩm4–8%30–40%Nâng độ đặc trước khi sấy hoặc đóng kiện
Bảng 3. Các điểm lắp đặt phổ biến cho máy ép trục vít tách nước bột giấy.

Cải tạo phổ biến nhất là sau công đoạn rửa trên dây chuyền xơ tái chế. Nhà máy đã có bồn cô đặc đĩa thường bổ sung máy ép trục vít ở hạ nguồn thay vì thay thế nó, vì bồn cô đặc đĩa xử lý thể tích lớn với chi phí thấp và máy ép trục vít đưa bột đã cô đặc lên độ đặc có thể đưa thẳng vào lưu trữ.

Điều gì xảy ra với xơ bên trong máy

Bột giấy không phải chất rắn thông thường. Giá trị của nó phụ thuộc vào chiều dài xơ, độ thoát nước và hàm lượng bột mịn, và một thiết bị tách nước làm hỏng bất kỳ yếu tố nào trong số đó có thể tốn kém hơn mức nó tiết kiệm. Máy ép trục vít tương đối nhẹ nhàng, vì ba lý do:

Tổn thất không thể tránh là bột mịn. Các hạt nhỏ hơn khẩu độ lưới đi vào dịch lọc, và với lưới 0,5 mm thì bao gồm phần lớn thành phần bột mịn và một ít chất độn. Đây không phải khuyết điểm; đó chính là cơ chế mà máy tách nước. Vì vậy dịch lọc không phải nước thải — nó là dòng xơ loãng nên được đưa trở lại hệ thống nước trắng hoặc về đầu quy trình thay vì xả cống.

Loại bộtĐặc tính xơKỳ vọng ở máy ép trục vít
OCC (thùng carton cũ)Ngắn, cứng, thoát nước tốtThoát nước nhanh, xả 30–38%, ít bột mịn
ONP / MOW (báo cũ, giấy văn phòng hỗn hợp)Chiều dài hỗn hợp, nhiều chất độnThoát nước tốt, 28–35%, chú ý chất độn trong dịch lọc
Bột hóa học nguyên sinh (kraft)Dài, bền, dẻoTạo bánh ép rất tốt, 30–40%
Bột cơ học (TMP, bột nghiền gỗ)Nhiều bột mịn, độ bền thấpThoát nước chậm hơn, 22–30%, cần lưới mịn hơn
Bột treDài, cứng, một số cấp có hàm lượng silica caoThoát nước tốt, 28–36%; chú ý mài mòn lưới
Bột bã míaCó lõi mềm, chiều dài không đềuLoại bỏ lõi trước; 25–33% với lưới trung bình
Bột hòa tanRất tinh khiết, xơ cắt ngắnGiá trị cao; giảm thiểu mất bột mịn bằng lưới mịn hơn
Bảng 4. Hành vi của xơ và độ đặc xả kỳ vọng theo loại bột.

Bột cơ học là trường hợp khó. Hàm lượng bột mịn cao làm bít lưới nhanh hơn, thoát nước chậm hơn và độ đặc xả đạt được thấp hơn. Nếu nhà máy chạy nguyên liệu hỗn hợp kraft và bột cơ học, máy nên được chọn theo phần bột cơ học và lưới chọn theo hàm lượng bột mịn, không phải theo giá trị trung bình.

Chọn lưới và cơ cấu tiết lưu cửa xả

Hai điều chỉnh quyết định kết quả trên một loại bột nhất định: khẩu độ lưới và áp suất ngược tại cửa xả.

Lưới khe 0,5 mm là điểm khởi đầu thông thường cho bột giấy. Lưới này giữ xơ dài trong khi cho bột mịn và chất độn đi qua, và tạo độ đặc xả từ cuối hai mươi đến giữa ba mươi phần trăm trên hầu hết nguyên liệu. Dùng mịn hơn — 0,3 mm — cải thiện khả năng giữ xơ và độ trong của dịch lọc nhưng giảm mạnh công suất và tăng nguy cơ bít lưới với bột cơ học. Dùng thô hơn — 0,75 đến 1,0 mm — tăng công suất và phù hợp với OCC, đổi lại nhiều xơ hơn trong dịch lọc.

Áp suất ngược kiểm soát độ khô cuối cùng. Tăng áp suất ngược cho bánh ép khô hơn và nút xơ chắc hơn, đến điểm mà mô-men động cơ trở thành giới hạn hoặc lớp xơ trở nên không thấm và nước không thể thoát ra. Với bột giấy, dải hữu ích thường hẹp hơn so với xơ nông nghiệp: vượt một áp suất nhất định, năng lượng thêm vào tạo ra nhiệt và nén chặt thay vì loại bỏ nước. Đặt cơ cấu tiết lưu trong khi quan sát lưu lượng dịch lọc, không chỉ độ đặc xả.

Công suất: tính theo tấn bột khô, không phải mét khối

Nhà cung cấp công bố lưu lượng thể tích vì đó là cách định cỡ cửa nạp và trục vít. Nhà máy lập ngân sách theo tấn bột, thường là tấn khô gió hoặc khô tuyệt đối mỗi ngày. Việc quy đổi cần độ đặc cấp liệu, vì cùng một máy xử lý lượng tấn rất khác nhau ở 3% và 6%.

ModelLưu lượng bột (m³/giờ)Bột khô ở cấp liệu 4% (t/ngày)Bột khô ở cấp liệu 6% (t/ngày)
CTYZ-1600,5–10,5–1,00,7–1,4
CTYZ-2002–51,9–4,82,9–7,2
CTYZ-3005–104,8–9,67,2–14,4
CTYZ-40010–159,6–14,414,4–21,6
CTYZ-50015–2014,4–19,221,6–28,8
CTYZ-60020–3019,2–28,828,8–43,2
Bảng 5. Công suất bột khô tham khảo, giả định vận hành 24 giờ và khối lượng riêng bột gần 1,0 t/m³.

Có hai điều chỉnh đáng áp dụng. Thứ nhất, khối lượng riêng của bột không đúng 1,0; ở độ đặc 4% thì đủ gần để lập kế hoạch, nhưng ở độ đặc cao hơn, khối lượng riêng của lớp xơ và hiệu suất thể tích của trục vít làm giảm lưu lượng hiệu dụng. Thứ hai, các số liệu giả định nguyên liệu thoát nước tốt. Với bột cơ học hoặc bột nhiều mịn, giảm 20–30%.

Dịch lọc, nước trắng và thu hồi xơ

Dịch lọc ra khỏi máy ép trục vít bột giấy thường chứa 0,2–1,0% chất rắn lơ lửng, chủ yếu là bột mịn và chất độn. Dòng này có giá trị và có đích đến:

Làm đúng việc này ở một số nhà máy còn giá trị hơn cả bản thân máy. Máy ép trục vít có dịch lọc xả cống là đang bỏ xơ và tạo tải cho nhà máy xử lý nước thải; cùng máy đó với dịch lọc đưa về thiết bị thu hồi xơ sẽ thu hồi phần lớn xơ và khép kín một phần vòng nước.

So sánh với thiết bị cô đặc khác

Công nghệĐộ đặc xảDiện tích lắp đặtTổn thất xơGhi chú
Máy cô đặc trọng lực / sàng nghiêng3–6%LớnTrung bìnhRẻ, đơn giản, chỉ dùng cho độ đặc thấp
Bồn cô đặc đĩa8–12%Trung bình đến lớnThấp đến trung bìnhCô đặc khối lượng lớn tốt; không đạt độ đặc cao
Máy ép trục vít25–40%NhỏThấpLiên tục, công suất thấp, chịu được dao động độ đặc
Máy ép hai lưới30–45%Trung bìnhThấpChi phí đầu tư cao hơn; vận hành phức tạp hơn
Bộ lọc trống chân không18–28%LớnTrung bìnhTiêu thụ năng lượng cao; phần lớn đã bị thay thế cho cô đặc bột giấy
Bảng 6. So sánh các công nghệ cô đặc bột giấy.

Máy ép trục vít có chỗ đứng nhờ ba điểm: nó đạt độ đặc mà thiết bị trọng lực không đạt được, làm việc trong diện tích nhỏ, và chịu được các dao động cấp liệu xảy ra trong nhà máy thực tế. Máy ép hai lưới đạt độ đặc cao hơn một chút nhưng tốn kém hơn và đòi hỏi nhiều sự chú ý hơn. Khi nhà máy cần độ khô cao nhất có thể trước khi sấy, máy ép hai lưới có thể đáng đầu tư; còn để cô đặc thông thường trước lưu trữ hoặc tinh luyện, máy ép trục vít thường là lựa chọn kinh tế hơn.

Ghi chú lắp đặt và vận hành

Phần lớn vấn đề của máy ép trục vít bột giấy phát sinh từ bên ngoài máy. Đây là những điểm nên được tính vào thiết kế ngay từ đầu:

Kinh tế của việc cô đặc bột giấy

Một dự án tách nước bột giấy thường có ba khoản lợi ích, và nhà máy thường đánh giá thấp khoản thứ hai và thứ ba:

Đối lại là chi phí máy, điện năng (thường 15–40 kWh mỗi tấn bột khô, tùy model và nguyên liệu), nước rửa và thay lưới. Trên hầu hết dây chuyền xơ tái chế, riêng khoản tiết kiệm vận chuyển và sấy đã bù được khoản đầu tư trong một đến ba năm, trước khi tính đến thu hồi xơ.

Câu hỏi thường gặp

Máy ép trục vít đạt được độ đặc nào với bột giấy?

Hầu hết các loại bột đạt độ đặc xả 25–38%, với kraft nguyên sinh ở mức cao nhất và bột cơ học ở mức thấp nhất. Con số chính xác phụ thuộc vào chiều dài xơ, hàm lượng bột mịn, khẩu độ lưới và cài đặt cơ cấu tiết lưu cửa xả.

Máy ép trục vít có làm hỏng xơ không?

Đây là thiết bị cắt thấp, chạy vài vòng mỗi phút, và nó giữ chiều dài xơ cùng độ thoát nước tốt hơn nhiều so với bơm ly tâm hay máy tinh luyện tốc độ cao. Tổn thất đo được là bột mịn đi qua lưới vào dịch lọc, và lượng này có thể thu hồi từ hệ thống nước trắng.

Có thể thay thế bồn cô đặc đĩa hiện hữu không?

Có thể, nhưng nhiều nhà máy giữ bồn cô đặc đĩa để cô đặc khối lượng lớn và bổ sung máy ép trục vít ở hạ nguồn để đạt độ đặc cao. Cách bố trí đó dùng mỗi máy ở nơi hiệu quả nhất và thường rẻ hơn so với thay hẳn bồn cô đặc đĩa.

Nên dùng khẩu độ lưới nào cho bột giấy?

0,5 mm là điểm khởi đầu thông thường. Dùng 0,3–0,4 mm khi khả năng giữ xơ và độ trong dịch lọc quan trọng và bột thoát nước tốt; dùng 0,75–1,0 mm cho OCC và các loại thoát nước nhanh khác khi ưu tiên công suất.

Công suất được đánh giá thế nào cho bột giấy?

Máy được định cỡ theo thể tích bằng m³/giờ, nhưng nhà máy nên lập ngân sách theo tấn bột khô mỗi ngày, phụ thuộc vào độ đặc cấp liệu. Một model xử lý 10 m³/giờ cho khoảng 9,6 t/ngày bột khô ở cấp liệu 4% và 14,4 t/ngày ở 6%.

Dịch lọc có buộc phải xả ra nước thải không?

Không nên. Dịch lọc thường mang 0,2–1,0% chất rắn lơ lửng, chủ yếu là bột mịn và chất độn, và nên đưa vào hệ thống nước trắng, trở lại đầu dây chuyền, hoặc dùng làm nước pha loãng. Xả cống sẽ mất xơ và tăng tải cho nhà máy xử lý nước thải.

Kết luận

Tách nước bột giấy đòi hỏi một bản chỉ định dựa trên ba con số: độ đặc cấp liệu, độ đặc mục tiêu và loại xơ. Làm đúng ba điều đó thì máy sẽ đáp ứng. Máy ép trục vít đưa hầu hết các loại bột từ 3–6% lên 25–38% một cách liên tục, trong diện tích nhỏ, với công suất thấp và không làm hỏng xơ.

Nếu bạn cho chúng tôi biết loại bột, độ đặc cấp liệu, độ đặc mục tiêu và sản lượng hằng ngày, chúng tôi sẽ đề xuất model và lưới, đồng thời đưa ra độ đặc xả và dải chất rắn trong dịch lọc kỳ vọng cho nguyên liệu của bạn.

Gửi cho chúng tôi loại bột, độ đặc cấp liệu và độ đặc mục tiêu, chúng tôi sẽ định cỡ máy.

Liên hệ kỹ sư của chúng tôi qua WhatsApp để chọn model và nhận báo giá miễn phí.

Liên quan: Máy ép trục vít tách nước · Máy ép trục vít so với cô đặc truyền thống · Hướng dẫn ứng dụng · Yêu cầu thử nghiệm bột giấy

WhatsApp