CN1064117A - 在压力状态下对连续蒸煮器进行供料以获得纤维素纸浆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种把木片或一年生植物原料送入 连续蒸煮器以生产纸浆的系统。该系统包括二个步 骤：第一步是浸渍，在该步骤中，木片被浸渍一定量的 化学试剂，以供焙烘的需要，即在碱或碱土溶液中进 行热浸，然后进行干燥。如果是一年生植物，则把这 些植物用机械的方法与碱性的和/或碱土试剂混合 并加进少量的热水以获得湿纤维状的混合物。第二 步是将上述浸渍过的原料利用液压活塞泵直接泵入 压力蒸煮器中，在连接该泵至蒸煮器之间的管子中形 成一个塞堵。它能实现对所需压力的封闭和抵抗。

Description

蒸煮器进行供料以获得纤维素纸浆的方法

本发明涉及利用蒸煮木质纤维素材料，如木片或一年生植物，在一个连续蒸煮器中生产纤维素纸浆的方法，特别有关一种向所述反应器送料的方法。

现今的送料系统大多采用如下形式：

a，对一年生植物：

一截头的或变螺距的连续螺旋装置设置在抗压系统的末端，该系统借助于蒸汽压力，尽可能避免材料的反向流动，该压力通常约为7巴，存在于蒸煮器内部。

该螺旋装置有一定的缺点，由于在所用的植物（如茎废渣，洋麻纤维、稻草、麻屑等）中存在着二氧化硅，它将使磨损加剧，这就需要经常更换螺旋装置并用金属加以充填。对某些植物来说（特别是湿稻草），由于材料是随着螺旋装置转动的，这将导致物料难以实现规则的流动，甚至无法进一步运动。

这种缺点对所获得的纸浆质量造成不利的影响并且降低了设备的生产能力。

b，对木片：

该系统需使用旋转阀门或套筒型的系统。

这些装置的功能是依照如下的循环过程进行的：

1.将一定数量的木片送入压力为1个大气压的容器中去。

2.将该容器封闭，并使之承受与蒸煮器相等的蒸汽压力。

3.将该容器朝着蒸煮器打开，并使木片从蒸煮器中排出。

4.该容器再一次被封闭并保持在常压条件下。然后，该容器可以接受新的木片。

由于这些过程是不连续进行的，至使蒸煮器的功能受到影响，使这种系统有很多缺点，每次循环都带来一次压力损失。

本发明提供的系统可以适用于一年生植物，也适用于木片的加工。它特别适用于连续生产的方法，尤其是二步法，诸如在法国实用新型NO2，542，021（也可见于欧洲专利NO0，136，325和美国专利4，790，905）所述的那样。为了获得纤维素纸浆，本发明的压力连续蒸煮供料法的特征在于把一定量的物质送入开口叉式活塞泵内，继而被送入与蒸煮器相连的管子内。这些物质是木质纤维素，诸如木片或一年生植物，首先根据蒸煮的需要用一定量的化学药品对材料进行浸渍，同时要有足够量的水存在，以便获得一种糊状物质而并非一种液体。

本发明的一个主要特征是：蒸煮器的封闭作用是由喂入管内的浸渍过的材料形成塞堵提供的，因此，系统中可以不再采用任何密封阀或舌形阀。

木质纤维素材料的浸渍最好分二个阶段来完成：

a）根据蒸煮的需要，按一定比例将浸渍溶液与木质纤维素材料用常规的搅拌方式进行混合。以及

b）把上述混合物送入蒸煮器中并施加高压，压力最好为80巴，这可借助于开口叉式活塞泵来完成，以便使浸渍溶液渗入木质纤维素材料的内部。

本发明的方法的实施将结合附图在下面详细叙述，该附图表明了蒸煮器1的前剖面视图，它借助一根装有蒸汽入口5的管子3，由一开口叉式活塞泵2对蒸煮器输送材料。

下面结合附图对本发明的最佳实施例进行详细说明：

本发明方法的第一步是浸渍，如同前面所提到的专利所描述的那样，先把一年生植物切成5至10厘米的碎段，然后根据蒸煮的要求，加入热水、碱或碱土试剂，以便制取所需质量标准的纸浆。

在使用木片的情况下，这些木片在一定浓度的碱或碱土试剂溶液中热浸足够长的时间，吸收蒸煮工艺所需要的一定量的试剂，然后进行排除水份。不论采用一年生植物还是木片，本发明的主要目的是在浸渍步骤之后，使浸渍溶液与干材料之比（IS/DM）等于或接近1.5，根据所使用的原材料的性质，也可以在0.8至3之间变化。

本发明方法的第二个步骤是注入。浸渍后的原料在开口叉式活塞泵2的压力作用下被送入管道3内，该管道与蒸煮器1相连接，并且带有蒸汽加热的套层。活塞泵可以是双体泵，每个活塞可以交替工作，以形成近乎连续的流动，也可以是单体泵。

位于泵的出口和蒸煮反应器的进口之间的管道3要有足够的长度及直径，以便使管道中的压头损失大于反应器内部的压力，所述的压头损失是由于泵活塞的压力作用在管道内形成一个塞状物4而造成的。管子3的长度和它的直径分别为3到5米之间及2到300毫米之间。这时，可以观察到在这段管路中被压缩的材料不会向着泵回流，并且能形成一个塞堵，该塞堵可以完全封闭住蒸煮反应器内的高压蒸汽。这样一来，就不再需要采用舌形阀或阀门系统了。所使用的泵在市场上就可以买到，该泵通常用于其他目的，如泵送液体混凝土等。这种泵的出口压力很容易达到80巴，其活塞可以用液压装置，诸如作动筒来驱动。

上述的结果是借助本发明所固有的二个非常的因素才得以实现的：

a）初始浸渍过的材料的表观密度，对于一年生植物来说约为0.35，对木片则约为0.45。经80巴的压力作用之后，该密度即近似于1。

b）既使在高浸渍率时如IS/DM为2.5-3之间，也没有液相分离出现。

c）浸渍过的材料很容易“滑动”到管道中，因为碱性试剂起到了润滑作用，它为不间断地送料提供了可能性，在大多数情况下，如果喂入的原料是仅仅经过切断的原材料，则该系统的输送过程将不能进行下去。甚至在某些情况下可能会遇到磨损问题，如同常规的送料螺旋装置经常遇到的一样。而现在，在本发明所述的系统中所观察到的磨损痕迹是微乎其微的，可以予言，该系统在几年的连续服务时间内都能很好的工作而不需更换零件。

实施例1

将湿度为8%的300千克麻屑切成长度为5厘米的原料，并被送入旋转混合器。

加入的混合物包括：

苏打粉  45千克

无水碳酸钠粉  15千克

热水  500千克

将原料与这些附加物质的混合物用力加以搅拌10分钟，最后即得到完全均匀的湿纤维混合物。

这个总重为860千克的混合物将被导入PVTZMEISTER型（CK  01061）带有液压控制的活塞泵中。该泵借助于一根6米长，200毫米直径的管道6连接到试验蒸煮器上，蒸煮器是由一根4米长，0.60米直径的水平圆筒构成的。

泵在刚起动时每分钟有5到6个冲程，在大约11分钟之后，浸渍后的麻屑在6米长的管子的末端部出现，这可以通过将连接管子与蒸煮器的法兰稍稍打开一点来进行观察。

在该步骤之后，法兰盘一定要拧紧，用7巴的蒸气压力将蒸煮器的温度调整到170℃。连接泵与蒸煮器的管子既不需要任何阀门也不需要舌形阀。物料的输送将进行得很顺利，这些物质约50分钟后即可全完泵出。

在泵送期间，不会有浸渍物分离出来。物料的密度在通过送料管道之后，在初期试验阶段大约为1。由压缩的物料形成的塞子，将喂料管完全封住。

实施例2

类似于上述的例子，原料采用未切断的30千克一捆的大麦秆，将下列物质送入混合器中：

10捆麦秆  300千克

苏打粉  40千克

无水碳酸钠粉  12千克

喷射热水  470千克

将上述混合物用力搅拌10分钟，所得的均匀产品具有一种湿谷草的外观。

采用如同以上所述的泵和同样的操作条件，注入的麦秆被送入蒸煮器，其内部压力为7巴，输送的周期将持续50分钟。

这里再重复一遍，塞堵是完全密封性的，尽管在蒸煮器的入口处原材料是压实的、质密的，蒸煮器仍可无故障地进行工作。

此外，还应使加压浸渍后的麦秆的密度接近于1，而起始麦秆的表观密度仅为0.35左右。

实施例3

将干度为92%的280千克SALIGNA  12A、B、L桉树木片置入多孔的不锈钢制吊蓝内，并浸渍在苏打溶液内（每升含NaOH102.4克/升），在100℃条件下处理30分钟。这些木片的厚度是2.5毫米，长度是2厘米，从溶液中移出后再干燥5分钟。木片在浸渍后的重量为580千克。

使用上述同样的设备，把这些木片推入试验蒸煮器中，其内部压力是7巴，温度为170℃。连接泵出口与蒸煮器入口的管子，其长度为5米，直径为200毫米，导入时间持续35分钟。其结果是：在泵活塞的压力作用下，在管路内不存在任何蒸汽损失，也不会导致浸渍液体的脱出。

Claims (4)

1、在压力条件下给连续蒸煮器送料以便从木质纤维物质中获得纤维素纸浆的方法，其特征在于：木质纤维物质被送入开口叉式活塞泵中，再流经一根与蒸煮器相连的管道，这些物质是木片或一年生植物，它们事前先经过用足够量的化学试剂的浸渍处理，以满足其蒸煮过程的需要，浸渍时还需有足够量的水存在，以获得一种糊状物而并非一种液体。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：蒸煮器的封闭性是由浸渍过的原料在送料管中形成的塞堵提供的，由于这种原因，它不需要任何密封阀或舌形阀。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：木质纤维素材料的浸渍处理分为二步：

a）根据蒸煮工艺的要求，将一定比例的浸渍药液用常规的搅拌装置进行混合;

b）将上述混合溶液导入蒸煮器中，使之处于高压状态，压力最好为80巴，其方法是借助于一台开口叉式活塞泵实现加压，以便迫使浸渍液渗入到木质纤维素材料的内部。

4、采用权利要求1至3所述的方法，在压力条件下送料给连续蒸煮器以获得纤维素纸浆的装置，其特征在于：该装置包括一台开口叉式活塞泵，该泵借助于一根管子与蒸煮器相连接，装置中不包括任何密封阀或舌形阀，泵的活塞产生的压力形成了一个塞堵，其压头损失要大于蒸煮器的内压。