Identificatie en reinigingsmethoden voor veelvoorkomende kalkaanslag in papierfabrieken

Water is een van de meest gebruikte grondstoffen in papierfabrieken. Het bevat echter een verscheidenheid aan zwevende deeltjes, colloïden, micro-organismen, gassen en opgeloste ionen, die vaak tot productieproblemen leiden – waaronder kalkaanslag een van de meest voorkomende en problematische problemen is.

1. Veelvoorkomende soorten weegschalen in papierproductiesystemen

Bij het papierfabricageproces wordt kalk doorgaans onderverdeeld in zachte kalk en harde kalk.

• Zachte kalkaanslag is een losse afzetting bestaande uit organisch materiaal, anorganische deeltjes en micro-organismen. Het vormt zich meestal op plekken met een trage waterstroom, zoals de inlaten van warmtewisselaars of koelsystemen.
• Harde aanslag ontstaat wanneer de concentratie anorganische zouten in water de oplosbaarheid ervan overschrijdt. Dit leidt tot kristallisatie en afzetting op de oppervlakken van apparatuur.

Zachte aanslag met een hoog anorganisch gehalte kan na verloop van tijd verharden tot harde aanslag, waardoor het moeilijker wordt om deze te verwijderen.

2. Belangrijkste componenten van papierfabrieksaanslag

Typische componenten zijn onder meer:

• Calciumcarbonaat (CaCO₃) – meest voorkomend
• Calciumoxalaat
• calciumsulfaat
• Calciumfosfaat
• Siliciumdioxide (SiO₂)
• Magnesiumsilicaat
• Aluminiumhydroxide
• Ijzeroxide

Deze worden vaak in wisselende verhoudingen gemengd, maar wanneer één verbinding dominant is, wordt de aanslag aangeduid met zijn hoofdcomponent (bijvoorbeeld 'calciumcarbonaataanslag').

3. Identificatiemethoden voor kalkaanslag

Het identificeren van het type kalkaanslag is cruciaal voor het selecteren van de juiste strategie voor het verwijderen en reinigen van kalkaanslag. De meest nauwkeurige methode is laboratoriumanalyse, maar ook voorafgaande tests kunnen nuttige inzichten bieden:

4. Methoden voor het verwijderen van kalkaanslag in de papierindustrie

Nadat het type kalkaanslag is vastgesteld, wordt er doorgaans eerst een reiniging uitgevoerd, waarna er langdurige maatregelen tegen kalkaanslag worden genomen.

Chemische reiniging en fysieke reiniging zijn de twee belangrijkste methoden die worden gebruikt bij de behandeling van papierfabrieksaanslag:

• Chemisch reinigen: hierbij worden zuren of logen gebruikt om kalkaanslag op te lossen.
• Fysieke reiniging: hierbij wordt mechanische kracht gebruikt om afzettingen los te maken en te verwijderen.

Veelgebruikte chemische reinigingsmiddelen:

• Organische zuren: sulfaminezuur, azijnzuur, citroenzuur, EDTA
• Anorganische zuren: HCl, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄, HF

Bij het reinigen met zuur wordt voornamelijk gebruikgemaakt van H⁺-ionen, maar het zure anion (bijvoorbeeld F⁻ in HF) kan ook een belangrijke rol spelen. Zo is HF bijvoorbeeld effectief bij het oplossen van silica-aanslag, die met andere zuren niet kan worden verwijderd.

Belangrijke overwegingen:

• Voeg altijd corrosie-inhibitoren toe vóór zuren
• Beoordeel de compatibiliteit met apparatuurmaterialen
• Overweeg het toevoegen van oppervlakteactieve stoffen en bevochtigingsmiddelen (bijvoorbeeld natriumalkylbenzeensulfonaat) om de penetratie te verbeteren

Voorbeelden van schoonmaakadviezen:

• Voor calciumoxalaat- of fosfaataanslag: gebruik 1.0–3.5% HCl bij kamertemperatuur
• Voor apparatuur van roestvrij staal of aluminium: gebruik een alkalische EDTA-oplossing, pH > 10, temperatuur > 60 °C

5. Oplosbaarheidstesten en evaluatie van de reinigingseffectiviteit

Voordat u de eerste keer reinigt, is het raadzaam een oplosbaarheidstest uit te voeren om de juiste chemische selectie te bevestigen. Tijdens het reinigen:

• Controleer chemische concentraties
• Zorg voor volledige dekking van de stroom
• Gebruik corrosiecoupons voor veiligheidsbewaking

Bij evaluaties na de reiniging ligt de nadruk op:

• Effectiviteit van kalkverwijdering
• Corrosiebestrijding tijdens het reinigen
• Kwaliteit en duurzaamheid van de passiveringsfilm