CN111350092A - 一种制浆连续蒸煮方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可适用于非木纤维原料的制浆连续蒸煮方法,包括挤压、预浸蒸煮、提液、浓缩、热喷放等步骤;制浆连续蒸煮装置的喂料器经T型管接预处理锅,锅内设预浸蒸煮筛板接闪蒸罐且经预处理锅循环泵、第一加热器回接预处理锅,底部稀释排料管经卸料泵连蒸煮锅;锅内蒸煮过滤筛板连T型管且经蒸煮锅循环泵、第二加热器回接蒸煮锅,热喷放器接置换洗涤锅;置换洗涤锅中置换筛板经换热器连闪蒸罐、T型管,经抽液泵连蒸煮锅、稀释排料管;置换洗涤锅经冷喷放器连接于喷放锅;本发明结构紧凑,提高蒸煮匀均性和纸浆质量,改善成浆硬度及可漂性,重复利用黑液,减少用碱量,能耗低,实现废气的“零”排放,节能环保;满足传统设备的升级改造。
Description
技术领域
本发明涉及化工环保领域,具体地说涉及一种造纸工业领域,特别是涉及一种制浆连续蒸煮方法及装置。
背景技术
碱法、硫酸盐法是一种当前主流的制浆蒸煮方法。20 世纪70 年代末由瑞典学者Hartler和Teder 提出的深度脱木素理论使得该法以木材纤维原料为主的置换蒸煮技术得到了进一步的改进,并取得了重大进展,如卡米尔立式连续蒸煮中的改良连续蒸煮工艺(MCC)、延伸改良连续蒸煮技术(EMCC)、低固形物蒸煮(LSC) 及立锅间歇蒸煮中的快速置换蒸煮(RDH)、超级蒸煮及置换蒸煮(DDS)等。现有的置换蒸煮锅系统,大多通常采用蒸煮锅底部进液,上部出液的置换形式,其存在蒸煮液分布均匀性欠佳的问题。
由于非木纤维原料具有木素含量低、杂细胞含量高、装锅密度小及成浆滤水性差等特点,因此目前这些以草类纤维原料制浆的企业仍然釆用蒸球、蒸锅等传统的间歇蒸煮方法或横管连续蒸煮器快速蒸煮方法。而草类原料的料片较小,在蒸煮升温过程中过早软化,造成堆积密度增加,过滤阻力增大,不易做到均匀置换升温,而且,由于装锅密度不均,在置换过程中,蒸煮液会在密度较低处发生短路,造成原料温度不均,影响最终置换蒸煮质量。最近有些学者利用间歇置换蒸煮系统中的RDH间歇蒸煮技术、超级蒸煮方法,对稻草、麦草纤维进行了大液比蒸煮工艺的小型试验,虽然该方法具有可以提高纸浆的质量、降低浆的硬度,其蒸过程中黑液可以多次重复回用,且可节能、降低排污和有益于环保等优点,但由于难置换、蒸煮匀一性差和操作控制复杂等问题,因而目前仍然无法进行大规模的连续生产。
同时,以木材纤维原料为主的置换蒸煮技术如卡米尔立式连续蒸煮、DDS 蒸煮等虽在竹浆与木浆生产上得到了应用,但其对原料较差的适应能力、高昂的投资费用、复杂的自动化控制以及后续较高的维护费用等,使得中小制浆企业无法考虑,只得选择能耗高、开放式废气排放的蒸球、蒸锅等传统间歇蒸煮方法或横管连续蒸煮的蒸煮方法,严重地制约了企业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种可适用于非木纤维原料的制浆连续蒸煮方法及装置。
本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的,一种制浆连续蒸煮方法,它包括以下步骤:
⑴挤压:将干法或湿法备料来的(植物)纤维原料经计量器、预热式螺旋给料机连续加入到喂料器中进行挤压处理,以使其体积减少或挤出纤维原料的部分水份;
⑵预浸蒸煮:将挤压处理后的纤维原料推至预处理锅进料口处的T 型管(的喂料器连接口),同时在T 型管的顶部加入后续步骤中蒸煮锅(蒸煮锅循环泵入口前端)排出的(高温)回流黑液、部分由换热器流出的已完成热交换后升温的蒸煮药液(即热白液),以提高预处理锅中浆料的得率和粘度,并导入后续步骤中由置换洗涤锅(闪蒸分离器)产生的闪蒸蒸汽,以实现对后续工序中热能的回收利用,减少蒸煮过程中的蒸汽消耗;
从T 型管上部加入的回流黑液、蒸煮药液及从T 型管底部排出的纤维原料,通过位于T型管下端的散料器进行打散(使块状物料松散,以提高纤维原料对蒸煮药液、回流热黑液的吸药性),混合后直接落入预处理锅中进行预蒸煮处理;
产生废气经控压排气后送于废气回收系统进行无害化处理;
⑶提液:由步骤⑵预蒸煮处理后得到进入大量脱木素阶段末期的半料浆在预处理锅内缓慢向下移动到预浸蒸煮筛板处,半料浆以料柱的形式在重力和预处理锅锅内压力的作用下缓慢地下移运行,有效的解决了预浸蒸煮筛板(双段抽提筛板)自清洗的问题,结合现有技术中先进的自控手段及反冲洗操作,避免了预浸蒸煮筛板的堵塞;
通过预处理锅置换处理,预处理锅(预浸蒸煮筛板处)排出的一部分黑液通过预处理锅循环泵抽出得到预浸液,使部分已溶出的木素、半纤维素等移出蒸煮系统,完成半料浆的蒸煮液提取和洗浆过程,
预浸液经由低压蒸汽供热的第一加热器升温后送回预处理锅的顶部,
另一部分黑液在预处理锅锅内原有压力的作用下排出后与后续步骤中来的由置换洗涤锅出来后经换热器输送来的部分置换回流黑液混合后送闪蒸罐回收热能,以产生二次蒸汽送去碱液槽用于碱回收;
提液后的半料浆继续向下进入稀释排料管(强制卸料器);
⑷浓缩:半浆料由稀释排料管稀释后经卸料泵送入设于蒸煮锅顶部的可调节蒸煮液比的料液分离器,并向料液分离器通入中压蒸汽,从而控制脱水量,对浓度在5%左右的低浓度半料浆进行浓缩,半料浆经料液分离器脱水后与蒸煮锅(由蒸煮锅循环泵抽出的经中压蒸汽供热的第二加热器升温)的(高温)回流黑液、部分补入的由换热器流出的已完成热交换后升温的(高温)蒸煮药液一起落入蒸煮锅中进行第二段蒸煮(等温蒸煮)过程;
在转移到蒸煮锅中蒸煮过程的半料浆中补加高温度的蒸煮药液,并升温处理进行后期的蒸煮过程,使回流黑液中的热能及化学药品得到回用,而且使整个蒸煮锅的蒸煮过程中的碱浓分配均匀,使脱木素速度加快,因而有利于提高纸浆的质量及生产效率;
所述的料液分离器脱离出的液体经循环液回流管输送回预处理锅的下部用于稀释排料;
⑸热喷放:从蒸煮锅蒸煮处理后的浆料,经蒸煮锅底部的热喷放器(稀释卸料器),喷放到置换洗涤锅中;
⑹闪蒸分离:从热喷放器喷放出来的高温浆料,在落入置换洗涤锅前,先在位于置换洗涤锅顶部的闪蒸分离器进行降压闪蒸和气液分离,产生的闪蒸蒸汽送回预处理锅T型管的顶部回收利用,参与预蒸煮的升温过程,闪蒸降温后的浆料落入置换洗涤锅中;
⑺置换洗涤:置换洗涤锅中的浆料通过由置换洗涤锅上部补入洗浆来的(冷)洗涤黑液进行置换处理(高温置换洗涤),降低浆料的温度,使浆料进一步冷却到105℃以下,同时完成(高温)置换回流黑液的提取和浆料的置换洗涤;
⑻冷喷放:置换洗涤锅中置换洗涤后的浆料,移动到锅底部时,被补入置换洗涤锅下部的洗浆来的(冷)洗涤黑液稀释,并将洗浆来的(冷)洗涤黑液送至置换洗涤锅底部的冷喷放器,降低浆料温度使浆料温度降低至95℃以下,在置换洗涤锅内压力作用下,降温后的浆料再经冷喷放器喷放到喷放锅中,最后送至洗浆工序进一步洗浆处理;
⑼回用回收:从置换洗涤锅置换筛板处抽出的(高温)置换回流黑液一部分经抽液泵抽送到预蒸锅和蒸煮锅下部调节蒸煮液比,实现热能与化学药剂的循环回用,另一部分送入换热器与补入换热器的来蒸煮药液进行热交换后,进入闪蒸罐进行闪蒸处理,降低温度、提高浓度后,进一步回收热能,再经黑液过滤机送碱回收。
本发明所述的步骤⑵中,从预处理锅的T 型管上部加入的蒸煮药液为120℃~128℃,所述的由置换洗涤锅的闪蒸分离器中(高温物料闪蒸)产生的(低压)闪蒸蒸汽的压强为0.3MPa~0.4MPa;所述的预蒸煮处理为纤维原料在120℃~128℃温度下蒸煮20~50 分钟。
本发明所述的步骤⑷中,由稀释排料管稀释排出并送入蒸煮锅的半浆料浓度为5%;所述的补入蒸煮锅的蒸煮药液为155℃~165℃;所述的蒸煮锅中进行第二段蒸煮(等温蒸煮)过程中,蒸煮温度为155℃~165℃,蒸煮压力为0.6 MPa~0.65MPa ,蒸煮时间为30~45 分钟(蒸煮时间是通过蒸煮锅锅内的液位来实现控制的)。
一种制浆连续蒸煮装置,它包括喂料器,喂料器的进料端经预热式螺旋给料机连接于计量器,喂料器的出料端经T型管连接有预处理锅,喂料器的出料端连接于T型管的喂料器连接口,T型管的下方连接于预处理锅顶部;
所述的预处理锅内设有用于循环或抽排液的预浸蒸煮筛板,所述的预浸蒸煮筛板的各出液口(经管路)连接有闪蒸罐,闪蒸罐经管路分别接碱液槽、黑液过滤机,且预浸蒸煮筛板的各出液口经预处理锅循环泵、由低压蒸汽(管)供热的第一加热器回接于预处理锅的上端;
所述的预处理锅的底部设有具收集、混合、射流功能的稀释排料管(强制卸料器),稀释排料管经卸料泵连接于蒸煮锅的顶部;
所述的蒸煮锅内设有蒸煮过滤筛板,蒸煮过滤筛板的出液口(经管路)连接于T型管上端(的进液口)以输送回流黑液,且经蒸煮锅循环泵、由中压蒸汽(管)供热的第二加热器回接于蒸煮锅的上部及蒸煮锅的下部;
所述的蒸煮锅的底部设有热喷放器,热喷放器经管路连接于置换洗涤锅的顶部;
所述的置换洗涤锅中设有供置换用的置换筛板,所述的置换筛板的出液口(经管路)经换热器分别连接于闪蒸罐、预处理锅的T型管上端(的蒸汽入口),,且置换筛板的出液口经抽液泵分别连接于蒸煮锅的下部、预处理锅底部的稀释排料管;
所述的置换洗涤锅底部设有用于稀释卸料的冷喷放器,冷喷放器连接于喷放锅;
洗涤黑液管分别连接于置换洗涤锅的上部(入液口)、置换洗涤锅的下部、冷喷放器。
本发明所述的T型管的上端分别设有连接置换立锅闪蒸分离器、加液管路的蒸汽入口(即置换立锅闪蒸汽连接口)、进液口;所述的T 型管的一侧设有喂料器连接口, T型管与喂料器连接口相对的另一侧设有防反喷阀连接口;所述的T型管的下端位于预处理锅的入料口处设有散料器,对进料进行分散与预浸液混合处理;
所述的喂料器包括水平方向设置的螺旋进料器,其内部设有一个由圆锥形壳体封装的挤压螺旋,螺旋进料器的出料端连接于T 型管的喂料器连接口。
本发明所述的散料器包括连通于T型管下端的导料管,导料管内设有由打散器传动机构带动的螺旋式打散叶轮;
由于纤维原料若从预处理锅的顶部直冲下来,会使纤维原料集中于中心部位,堆集成锥形,不能均匀散开,不能充分利用预处理锅内的空间,且造成蒸煮时间不均等问题,因此采用散料器进行打散,使料塞式的块状物料变得松散,并提高物料(纤维原料)对蒸煮药液、回流热黑液的吸药性。
本发明所述的稀释排料管包括管体,管体连接有喷射水力泵,管体内设有物料稀释搅拌器、收集刮料器;半浆料在喷射水力泵的水的喷射作用下混合稀释,浓度降低,同时在物料稀释搅拌器的旋转搅拌作用下形成稀释流场被凸面推动并排出,达到卸料均匀、彻底、湍动能大的目的。
本发明所述的蒸煮锅的顶部设有可调节蒸煮液比的料液分离器,所述的料液分离器包括外壳、外壳内设有圆柱形的内筒,内筒内设有筛筐,筛筐内设有由传动装置带动的立式螺旋;立式螺旋与筛筐之间间隙较小,立式螺旋在螺旋转动可起到保持筛篷清洁并防止堵塞的作用;
所述的内筒分别经入料管、回流液管连通开设在外壳的物料入口、回流液出口,所述的外壳上设有中压蒸汽接口、压力变送器接口、液位指示仪接口、排放口;
所述的回流液出口经循环液回流管连接于预处理锅下部,中压蒸汽接口上接中压蒸汽(管);
进入料液分离器的半料浆与黑液的混合物,在立式螺旋的转动的提升力作用下,将料液混合物提升到顶部,半料浆被散落在筛筐外,直接落入蒸煮锅中,混合物中的液体通过筛筐被滤出,经循环液回流管送回至预处理锅的底部循环使用,以输出更多的料片。
本发明所述的置换洗涤锅的顶部入口处设有闪蒸分离器,闪蒸分离器的顶端连接于T型管上端的蒸汽入口(即置换立锅闪蒸汽连接口);放料时释放出的大量闪蒸蒸汽通过与预处理锅的连通管导入预蒸煮过程,实现热能的回收再用。
由于采用上述技术方案,本发明较好的实现了发明目的,其将立锅蒸煮、紧凑连续蒸煮与横管连续蒸煮技术相结合,形成的可进行包括非木纤维原料在内的所有植物纤维原料连续蒸煮的工业新方法,工艺装置具有结构紧凑,结合了多种蒸煮工艺的技术优势,不仅提高蒸煮的匀均性和纸浆的质量,改善成浆的硬度及可漂性,而且重复利用黑液中的化学成份,减少用碱量,且黑液的粘度低,提取黑液的浓度高,有利于碱回收系统的生产运行,蒸煮能耗低,投资省,实现蒸煮系统废气的“零”排放,具有效好的节能,环保效果;制浆连续蒸煮新布局合理且自动化控制水平高,同时能满足传统立锅蒸煮和置换蒸煮升级改造需要等优点。
附图说明
图1是本发明中结构原理示意图;
图2是本发明中T型管5、散料器6的结构放大示意图;
图3是本发明中的料液分离器24结构放大示意图。
图中:1.纤维原料;2.计量器;3.预热式螺旋给料机;4.喂料器;5.T型管;6. 散料器;7.预处理锅;8.预浸蒸煮筛板;9. 卸料泵;10. 稀释排料管;11.黑液;12. 预处理锅循环泵;13. 第一加热器;14. 闪蒸罐;15. 送往黑液过滤机;16.送碱液槽的二次蒸汽;17.低压蒸汽(管);18. 送往废弃回收系统;19. 中压蒸汽(管);20. 循环液回流管;21.回流黑液;22. 蒸煮锅循环泵;23. 第二加热器;24. 料液分离器;25. 蒸煮锅;26. 蒸煮过滤筛板;27. 热喷放器;28. 蒸煮药液(热白液);29. 闪蒸蒸汽;30. 闪蒸分离器;31. 洗涤黑液;32. 置换洗涤锅;33. 置换筛板;34. 置换回流黑液;35. 抽液泵;36. 换热器;37. 来蒸煮药液;38. 冷喷放器;39. 喷放锅;
40.外壳;41. 内筒;42. 筛筐;43. 入料管;44. 立式螺旋;45.中压蒸汽接口;46.回流液出口;47. 回流液管;48. 排放口;49. 物料入口;50. 压力变送器接口;58. 液位指示仪接口;
51. 蒸汽入口;52.喂料器连接口;53.导料管;54. 进液口;55. 防反喷阀连接口;56.打散器传动机构;57. 螺旋式打散叶轮。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
由图1~图3可知,一种制浆连续蒸煮方法,它包括以下步骤:
⑴挤压:将干法或湿法备料来的纤维原料1经计量器2、预热式螺旋给料机3连续加入到喂料器4中进行挤压处理,以使其体积减少或挤出纤维原料1的部分水份;
⑵预浸蒸煮:将挤压处理后的纤维原料1推至预处理锅7进料口处的T型管5,同时在T型管5的顶部加入后续步骤中蒸煮锅25排出的(高温)回流黑液21、部分由换热器36流出的已完成热交换后升温的蒸煮药液28,以提高预处理锅7中浆料的得率和粘度,并导入后续步骤中由置换洗涤锅32闪蒸分离器30产生的闪蒸蒸汽29,以实现对后续工序中热能的回收利用,减少蒸煮过程中的蒸汽消耗;
从T型管5上部加入的回流黑液21、蒸煮药液28及从T型管5底部排出的纤维原料1,通过位于T型管5下端的散料器6进行打散,使块状物料松散,以提高纤维原料1对蒸煮药液28、回流热黑液的吸药性,混合后直接落入预处理锅7中进行预蒸煮处理;
产生废气经控压排气后送于废气回收系统进行无害化处理;
⑶提液:由步骤⑵预蒸煮处理后得到进入大量脱木素阶段末期的半料浆在预处理锅7内缓慢向下移动到预浸蒸煮筛板8处,半料浆以料柱的形式在重力和预处理锅7锅内压力的作用下缓慢地下移运行,有效的解决了预浸蒸煮筛板8自清洗的问题,结合现有技术中先进的自控手段及反冲洗操作,避免了预浸蒸煮筛板8的堵塞;
通过预处理锅7置换处理,预处理锅7排出的一部分黑液11通过预处理锅循环泵12抽出得到预浸液,使部分已溶出的木素、半纤维素等移出蒸煮系统,完成半料浆的蒸煮液提取和洗浆过程,
预浸液经由低压蒸汽17供热的第一加热器13升温后送回预处理锅7的顶部,
另一部分黑液11在预处理锅7锅内原有压力的作用下排出后与后续步骤中来的由置换洗涤锅32出来后经换热器36输送来的部分置换回流黑液34混合后送闪蒸罐14回收热能,以产生二次蒸汽16送去碱液槽用于碱回收;
提液后的半料浆继续向下进入稀释排料管10;
⑷浓缩:半浆料由稀释排料管10稀释后经卸料泵9送入设于蒸煮锅25顶部的可调节蒸煮液比的料液分离器24,并向料液分离器24通入中压蒸汽19,从而控制脱水量,对半料浆进行浓缩,半料浆经料液分离器24脱水后与蒸煮锅25(由蒸煮锅循环泵22抽出的经中压蒸汽19供热的第二加热器23升温)的(高温)回流黑液21、部分补入的由换热器36流出的已完成热交换后升温的(高温)蒸煮药液28一起落入蒸煮锅25中进行第二段蒸煮(等温蒸煮)过程;
在转移到蒸煮锅25中蒸煮过程的半料浆中补加高温度的蒸煮药液28,并升温处理进行后期的蒸煮过程,使回流黑液21中的热能及化学药品得到回用,而且使整个蒸煮锅25的蒸煮过程中的碱浓分配均匀,使脱木素速度加快,因而有利于提高纸浆的质量及生产效率;
所述的料液分离器24脱离出的液体经循环液回流管20输送回预处理锅7的下部用于稀释排料;
⑸热喷放:从蒸煮锅25蒸煮处理后的浆料,经蒸煮锅25底部的热喷放器27,喷放到置换洗涤锅32中;
⑹闪蒸分离:从热喷放器27喷放出来的高温浆料,在落入置换洗涤锅32前,先在位于置换洗涤锅32顶部的闪蒸分离器30进行降压闪蒸和气液分离,产生的闪蒸蒸汽29送回预处理锅7T型管5的顶部回收利用,参与预蒸煮的升温过程,闪蒸降温后的浆料落入置换洗涤锅32中;
⑺置换洗涤:置换洗涤锅32中的浆料通过由置换洗涤锅32上部补入洗浆来的(冷)洗涤黑液31进行置换处理(高温置换洗涤),降低浆料的温度,使浆料进一步冷却到105℃以下,同时完成(高温)置换回流黑液34的提取和浆料的置换洗涤;
⑻冷喷放:置换洗涤锅32中置换洗涤后的浆料,移动到锅底部时,被补入置换洗涤锅32下部的洗浆来的(冷)洗涤黑液31稀释,并将洗浆来的(冷)洗涤黑液31送至置换洗涤锅32底部的冷喷放器38,降低浆料温度使浆料温度降低至95℃以下,在置换洗涤锅32内压力作用下,降温后的浆料再经冷喷放器38喷放到喷放锅39中,最后送至洗浆工序进一步洗浆处理;
⑼回用回收:从置换洗涤锅32置换筛板33处抽出的(高温)置换回流黑液34一部分经抽液泵35抽送到预蒸锅和蒸煮锅25下部调节蒸煮液比,实现热能与化学药剂的循环回用,另一部分送入换热器36与补入换热器36的来蒸煮药液37进行热交换后,进入闪蒸罐14进行闪蒸处理,降低温度、提高浓度后,进一步回收热能,再经黑液过滤机15送碱回收。
本发明所述的步骤⑵中,从预处理锅7的T型管5上部加入的蒸煮药液28为120℃~128℃(本实施例为128℃),所述的由置换洗涤锅32的闪蒸分离器30中(高温物料闪蒸)产生的(低压)闪蒸蒸汽29的压强为0.3MPa~0.4MPa(本实施例为0.4MPa);所述的预蒸煮处理为纤维原料1在120℃~128℃温度下蒸煮20~50 分钟(本实施例为128℃温度下蒸煮20分钟)。
本发明所述的步骤⑷中,由稀释排料管10稀释排出并送入蒸煮锅25的半浆料浓度为5%;所述的补入蒸煮锅25的蒸煮药液28为155℃~165℃(本实施例为155℃);所述的蒸煮锅25中进行第二段蒸煮过程中,蒸煮温度为155℃~165℃(本实施例为165℃),蒸煮压力为0.6 MPa~0.65MPa(本实施例为0.65MPa) ,蒸煮时间为30~45 分钟(本实施例为30分钟)。
一种制浆连续蒸煮装置,它包括喂料器4,喂料器4的进料端经预热式螺旋给料机3连接于计量器2,喂料器4的出料端经T型管5连接有预处理锅7,喂料器4的出料端连接于T型管5的喂料器连接口52,T型管5的下方连接于预处理锅7顶部;
所述的预处理锅7内设有用于循环或抽排液的预浸蒸煮筛板8,所述的预浸蒸煮筛板8的各出液口(经管路)连接有闪蒸罐14,闪蒸罐14经管路分别接碱液槽、黑液过滤机15,且预浸蒸煮筛板8的各出液口经预处理锅循环泵12、由低压蒸汽(管)17供热的第一加热器13回接于预处理锅7的上端;
所述的预处理锅7的底部设有具收集、混合、射流功能的稀释排料管10(强制卸料器),稀释排料管10经卸料泵9连接于蒸煮锅25的顶部;
所述的蒸煮锅25内设有蒸煮过滤筛板26,蒸煮过滤筛板26的出液口(经管路)连接于T型管5上端(的进液口54)以输送回流黑液21,且经蒸煮锅循环泵22、由中压蒸汽(管)19供热的第二加热器23回接于蒸煮锅25的上部及蒸煮锅25的下部;
所述的蒸煮锅25的底部设有热喷放器27,热喷放器27经管路连接于置换洗涤锅32的顶部;
所述的置换洗涤锅32中设有供置换用的置换筛板33,所述的置换筛板33的出液口(经管路)经换热器36分别连接于闪蒸罐14、预处理锅7的T型管5上端(的蒸汽入口51),,且置换筛板33的出液口经抽液泵35分别连接于蒸煮锅25的下部、预处理锅7底部的稀释排料管10;
所述的置换洗涤锅32底部设有用于稀释卸料的冷喷放器38,冷喷放器38连接于喷放锅39;
洗涤黑液(管)31分别连接于置换洗涤锅32的上部(入液口)、置换洗涤锅32的下部、冷喷放器38。
本发明所述的T型管5的上端分别设有连接置换立锅闪蒸分离器30、加液管路的蒸汽入口51、进液口54;所述的T型管5的一侧设有喂料器连接口52, T型管5与喂料器连接口52相对的另一侧设有防反喷阀连接口55;所述的T型管5的下端位于预处理锅7的入料口处设有散料器6,对进料进行分散与预浸液混合处理;
所述的喂料器4包括水平方向设置的螺旋进料器,其内部设有一个由圆锥形壳体封装的挤压螺旋,螺旋进料器的出料端连接于T 型管5的喂料器连接口52。
本发明所述的散料器6包括连通于T型管5下端的导料管53,导料管53内设有由打散器传动机构56带动的螺旋式打散叶轮57;
由于纤维原料1若从预处理锅7的顶部直冲下来,会使纤维原料1集中于中心部位,堆集成锥形,不能均匀散开,不能充分利用预处理锅7内的空间,且造成蒸煮时间不均等问题,因此采用散料器6进行打散,使料塞式的块状物料变得松散,并提高物料(纤维原料1)对蒸煮药液28、回流热黑液的吸药性。
本发明所述的稀释排料管10包括管体,管体连接有喷射水力泵,管体内设有物料稀释搅拌器、收集刮料器;半浆料在喷射水力泵的水的喷射作用下混合稀释,浓度降低,同时在物料稀释搅拌器的旋转搅拌作用下形成稀释流场被凸面推动并排出,达到卸料均匀、彻底、湍动能大的目的。
本发明所述的蒸煮锅25的顶部设有可调节蒸煮液比的料液分离器24,所述的料液分离器24包括外壳40、外壳40内设有圆柱形的内筒41,内筒41内设有筛筐42,筛筐42内设有由传动装置带动的立式螺旋44;立式螺旋44与筛筐42之间间隙较小,立式螺旋44在螺旋转动可起到保持筛篷清洁并防止堵塞的作用;
所述的内筒41分别经入料管43、回流液管47连通开设在外壳40的物料入口49、回流液出口46,所述的外壳40上设有中压蒸汽接口45、压力变送器接口50、液位指示仪接口58、排放口48;
所述的回流液出口46经循环液回流管20连接于预处理锅7下部,中压蒸汽接口45上接中压蒸汽(管)19;
进入料液分离器24的半料浆与黑液11的混合物,在立式螺旋44的转动的提升力作用下,将料液混合物提升到顶部,半料浆被散落在筛筐42外,直接落入蒸煮锅25中,混合物中的液体通过筛筐42被滤出,经循环液回流管20送回至预处理锅7的底部循环使用,以输出更多的料片。
本发明所述的置换洗涤锅32的顶部入口处设有闪蒸分离器30,闪蒸分离器30的顶端连接于T型管5上端的蒸汽入口51(即置换立锅闪蒸汽连接口);放料时释放出的大量闪蒸蒸汽29通过与预处理锅7的连通管导入预蒸煮过程,实现热能的回收再用。
实施例2:
本实施例所述的步骤⑵中,从预处理锅7的T 型管5上部加入的蒸煮药液28为120℃,所述的由置换洗涤锅32的闪蒸分离器30中产生的闪蒸蒸汽29的压强为0.3MPa;所述的预蒸煮处理为纤维原料1在120℃温度下蒸煮50 分钟。
本实施例所述的步骤⑷中,所述的补入蒸煮锅25的蒸煮药液28为165℃;所述的蒸煮锅25中进行第二段蒸煮过程中,蒸煮温度为155℃,蒸煮压力为0.6MPa ,蒸煮时间为45分钟。
余同实施例1。
实施例3:
本实施例所述的步骤⑵中,从预处理锅7的T 型管5上部加入的蒸煮药液28为125℃,所述的由置换洗涤锅32的闪蒸分离器30中产生的闪蒸蒸汽29的压强为0.35MPa;所述的预蒸煮处理为纤维原料1在125℃温度下蒸煮30 分钟。
本实施例所述的步骤⑷中,所述的补入蒸煮锅25的蒸煮药液28为160℃;所述的蒸煮锅25中进行第二段蒸煮过程中,蒸煮温度为160℃,蒸煮压力为0.65MPa ,蒸煮时间为35分钟。
余同实施例1。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种制浆连续蒸煮方法,其特征在于它包括以下步骤:
⑴挤压:将备料来的纤维原料连续加入到喂料器中进行挤压处理;
⑵预浸蒸煮:将挤压处理后的纤维原料推至预处理锅进料口处的T 型管,同时在T 型管的顶部加入后续步骤中的回流黑液、由换热器热交换后升温的蒸煮药液,并导入后续步骤中产生的闪蒸蒸汽;
从T 型管上部加入的回流黑液、蒸煮药液及从T 型管底部排出的纤维原料,通过散料器进行打散混合后直接落入预处理锅中进行预蒸煮处理;
产生废气经控压排气后送于废气回收系统进行无害化处理;
⑶提液:由步骤⑵预蒸煮处理后得到半料浆在预处理锅内缓慢向下移动到预浸蒸煮筛板处,排出的一部分黑液通过预处理锅循环泵抽出得到预浸液,预浸液经升温后送回预处理锅的顶部,另一部分黑液在预处理锅锅内原有压力的作用下排出后与后续步骤中来的部分置换回流黑液混合后送闪蒸罐回收热能,用于碱回收;
半料浆继续向下进入稀释排料管;
⑷浓缩:半浆料由稀释排料管稀释后经卸料泵送入蒸煮锅顶部的料液分离器,
半料浆经脱水后与蒸煮锅的回流黑液、补入的由换热器热交换后升温的蒸煮药液一起落入蒸煮锅中进行第二段蒸煮过程;
所述的料液分离器脱离出的液体输送回预处理锅的下部用于稀释排料;
⑸热喷放:从蒸煮锅蒸煮处理后的浆料,经蒸煮锅底部的热喷放器,喷放到置换洗涤锅中;
⑹闪蒸分离:从热喷放器喷放出来的高温浆料,在落入置换洗涤锅前,先在位于置换洗涤锅顶部的闪蒸分离器进行降压闪蒸和气液分离,产生的闪蒸蒸汽送回预处理锅回收利用;闪蒸降温后的浆料落入置换洗涤锅中;
⑺置换洗涤:置换洗涤锅中的浆料通过补入洗浆来的洗涤黑液进行置换处理,降低浆料的温度,使浆料进一步冷却,同时完成置换回流黑液的提取和浆料的置换洗涤;
⑻冷喷放:置换洗涤锅中置换洗涤后的浆料,移动到锅底部时,被补入洗浆来的洗涤黑液稀释,并将洗涤黑液送至置换洗涤锅底部的冷喷放器,降低浆料温度使浆料温度降低,在置换洗涤锅内压力作用下,降温后的浆料再经冷喷放器喷放到喷放锅中,最后送至洗浆工序进一步洗浆处理;
⑼回用回收:从置换洗涤锅抽出的置换回流黑液一部分经抽液泵抽送到预蒸锅和蒸煮锅调节蒸煮液比,另一部分送入换热器与补入换热器的来蒸煮药液进行热交换后,进入闪蒸罐进行闪蒸处理,降低温度、提高浓度后,进一步回收热能,再送碱回收。
2.根据权利要求1所述的制浆连续蒸煮方法,其特征在于所述的步骤⑵中,从预处理锅的T 型管上部加入的蒸煮药液为120℃~128℃,所述的由置换洗涤锅的闪蒸分离器产生的闪蒸蒸汽的压强为0.3MPa~0.4MPa;所述的预蒸煮处理为纤维原料在120℃~128℃温度下蒸煮20~50 分钟。
3.根据权利要求1或2所述的制浆连续蒸煮方法,其特征在于所述的步骤⑷中,由稀释排料管稀释排出并送入蒸煮锅的半浆料浓度为5%;所述的补入蒸煮锅的蒸煮药液为155℃~165℃;所述的蒸煮锅中进行第二段蒸煮过程中,蒸煮温度为155℃~165℃,蒸煮压力为0.6 MPa~0.65MPa ,蒸煮时间为30~45 分钟。
4.根据权利要求3所述的一种制浆连续蒸煮方法,其特征在于所述的步骤⑺中,降低浆料的温度,使浆料进一步冷却到105℃以下;所述的步骤⑻中,降低浆料温度使浆料温度降低至95℃以下。
5.一种制浆连续蒸煮装置,其特征在于它包括喂料器,喂料器经T型管连接有预处理锅,
所述的预处理锅内设有预浸蒸煮筛板,预浸蒸煮筛板的出液口连接有闪蒸罐,且预浸蒸煮筛板的出液口经预处理锅循环泵、第一加热器回接于预处理锅的上端,
所述的预处理锅的底部连接有稀释排料管,稀释排料管经卸料泵连接蒸煮锅;
所述的蒸煮锅内设有蒸煮过滤筛板,蒸煮过滤筛板的出液口连接于T型管上端,且经蒸煮锅循环泵、第二加热器回接于蒸煮锅的上部及蒸煮锅的下部,
所述的蒸煮锅的底部设有热喷放器,热喷放器连接置换洗涤锅;
所述的置换洗涤锅中设有置换筛板,所述的置换筛板的出液口经换热器分别连接于闪蒸罐、T型管上端,且置换筛板的出液口经抽液泵分别连接于蒸煮锅的下部、预处理锅底部的稀释排料管;
所述的置换洗涤锅底部设有冷喷放器,冷喷放器连接于喷放锅。
6.根据权利要求5所述的制浆连续蒸煮装置,其特征在于所述的T型管的上端分别设有蒸汽入口、进液口,所述的T 型管的一侧设有喂料器连接口, T型管与喂料器连接口相对的另一侧设有防反喷阀连接口,所述的T型管的下端设有散料器;
所述的喂料器包括水平设置的螺旋进料器,螺旋进料器的出料端连接于T 型管的喂料器连接口。
7.根据权利要求6所述的制浆连续蒸煮装置,其特征在于所述的散料器包括连通于T型管下端的导料管,导料管内设有由打散器传动机构带动的螺旋式打散叶轮。
8.根据权利要求5或6或7所述的制浆连续蒸煮装置,其特征在于所述的蒸煮锅的顶部设有料液分离器,所述的料液分离器包括外壳、外壳内设有内筒,内筒内设有筛筐,筛筐内设有由传动装置带动的立式螺旋;
所述的内筒分别经入料管、回流液管连通开设在外壳的物料入口、回流液出口,所述的外壳上设有中压蒸汽接口、液位指示仪接口、排放口;
所述的回流液出口经循环液回流管连接于预处理锅下部,中压蒸汽接口上接中压蒸汽管。
9.根据权利要求5或6或7所述的制浆连续蒸煮装置,其特征在于所述的置换洗涤锅的顶部设有闪蒸分离器,闪蒸分离器的顶端连接于T型管上端的蒸汽入口。
10.根据权利要求8所述的制浆连续蒸煮装置,其特征在于所述的置换洗涤锅的顶部设有闪蒸分离器,闪蒸分离器的顶端连接于T型管上端的蒸汽入口。
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