CN1648333A - 无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，该装置包括药剂处理设备、原料处理设备、连续浸泡催化裂解反应设备、揉搓分丝疏解设备、冷喷防疏解设备及至少两套残液回用处理设备；主要技术效果在于1.连续浸泡催化裂解反应设备及揉搓分丝疏解设备采用若干个首尾对应、入料口低于出料口、且内设螺旋输送机或刮板输送机的箱体组成，这种设计可使混合后的料液边输送边完成反应，从而节约反应时间，实现连续化生产，提高产量2.采用空气加压到喷放装置，实现浆液的喷放疏解过程，这种方式即可避免了高温所带来的损失，又可节约能源，减少设备投资，降低运行成本；3.将催化裂解所控出的药液及疏解喷放、挤浆后所得到的药液均进行回收处理，并将处理过的药液打入到配药罐中，实现了溶剂的重新利用及循环使用，不产生废水，实现零排放，从而节约能源，实现环保。

Description

无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，特别是涉及一种无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置。

背景技术

造纸的关键环节在于制浆。传统的制浆工艺为将含纤维的植物在高温高压及大量碱液存在的条件下进行蒸煮，这种工艺方法容易产生大量的黑夜，环境污染严重。

溶剂法制浆是目前国外新开发的技术，主要是用醇类有机溶剂法制浆，这种制浆方法一般的反应温度均在100℃以上，且需要相当长的反应时间，由此而产生的制浆设备存在如下技术缺陷：1.由于溶剂与料液之间的催化裂解反应需要一定的时间，故而现有技术将这一过程放在一大容器中，待反应完全后，再送入到下一工艺，这种处理方法将直接导致整个工序的不完整性，浪费时间，造成产量低；2.浆液分离后的浆液需要送入到喷放装置中实现喷放疏解，现有技术中采用蒸汽加热的方式完成，这种方式不仅会造成生化药剂的损失，还会造成能源浪费及附属设备繁杂，设备投资及运行成本增大；3.没有一套完整的药液回收处理系统，造成溶剂及水资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种可实现连续化生产，有效提高产量、降低设备投资及运行成本的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置。

本发明的技术方案如下：

一种无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征在于该制浆装置包括如下设备：

一套用于实现溶剂配制、稀释和加药的药剂处理设备；

一套用于完成原料粉碎、除杂和除尘的原料处理设备；

一套用于实现溶剂与原料充分浸润反应的连续浸泡催化裂解反应设备；

一套用于对未反应裂解的原料进行揉搓撕裂及溶剂分离的揉搓分丝疏解设备；

一套用于实现浆料喷放疏解的冷喷放疏解设备；

及至少两套残液回用处理设备；

上述原料处理设备通过输送装置及一设有喷淋装置且可对原料进行预浸、原料与溶剂混合的螺旋输送机将浸润后原料送入连续浸泡催化裂解反应设备中，后再送入揉搓分丝疏解设备中，上述揉搓分丝疏解设备后接冷喷放疏解设备的冷喷放球，所述冷喷放球通过空气压缩机打压实现浆料的喷放疏解，随后将喷防疏解的浆料释放入冷喷放仓，冷喷放仓后接挤浆机；

上述连续浸泡催化裂解反应器、揉搓分丝疏解设备及挤浆机同残液回用处理设备相连通，并通过管道与药剂处理设备的溶剂配制罐相通；

上述连续浸泡催化裂解反应设备是由若干个首尾相接、进料口低于出料口的长方形槽构成，每个槽内加装有刮板式推进器或螺旋式推进器及预热管；

上述揉搓分丝疏解设备是由若干个首尾相接、进料口低于出料口的管筒组成，所述管筒内加装有变径螺旋推进装置，该变径螺旋推进装置处于进料口的螺旋直径小于出料口的螺旋直径；

所述的残液回用处理设备是由下述设备依次连接而成：进水调节池、静压供水箱、锥形过滤筛、离子凝絮集水池、离子凝絮澄清池、生化溶剂沉淀池或生化溶剂回收塔、及药液处理储罐；

所述的生化溶剂沉淀池包括支架及支架上安装的箱体，该箱体被其内所设的水平和垂直两块隔板分割成“L”形残液流动区及残液沉淀区，对应于水平向残液流动区的箱体下部安装有沉淀斗，上述水平向残液流动区的尽头与残液沉淀区相通，并在靠近此相通处一端的残液沉淀区内倾斜设置一组平行筛板或平行管道；

所述的生化溶剂回收塔包括一塔体，所述塔体内偏下部设有锥形体，塔体上部通过进料管与外部相连，进料管的下端部安装有一倒锥形体；澄清液出液管设在与倒锥形体顶部对应的塔体侧部；

所述的药剂处理设备是由卸药罐、溶剂配制罐、计量稀释罐和加药罐通过管道串联而成，其所有罐均与冷喷放疏解设备的空气压缩机相连。

本发明的技术效果为：

1.本发明采用溶剂连续浸泡催化裂解反应设备及揉搓分丝疏解设备来代替现有技术中的容器来实现溶剂与料液的反应过程，由于该连续浸泡催化裂解反应设备及揉搓分丝疏解设备是由若干个首尾对应、入料口低于出料口、且内设刮板式推进器或螺旋式推进器的箱体组成，这种设计可使混合后的料液边输送边完成反应，从而节约反应时间，实现连续化生产，提高产量。

2.本发明保留了现有的喷放装置，只是将原来蒸汽加热疏解喷放装置方式改为采用空气加压到喷放装置，实现浆料的喷放疏解过程，这种方式即可避免了高温所带来的损失，又可节约能源，减少设备投资，降低运行成本。

3.本发明将催化裂解及揉搓分丝所控出的药液及疏解喷放、挤浆后所得到的药液均进行回收处理，并将处理过的药液打入到配药罐中，实现了溶剂的重新利用及循环使用，不产生废水，实现零排放，从而节约能源，实现环保。

4.本发明同时将药剂处理设备中的所有罐体与冷喷放疏解设备中的空气压缩机相连，克服了现有技术中采用动力机械搅拌的耗电量大、维修量大、维修费用高的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置的结构示意简图；

图2为生化溶剂沉淀池的具体结构示意图；

图3为生化溶剂回收塔的具体结构示意图。

具体实施方式

本发明的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，包括如下设备：

一套用于实现溶剂配制、稀释和加药的药剂处理设备1，具体包括：卸药罐1-2、溶剂配制罐1-1、计量稀释罐1-3和加药罐1-4，上述容器依次通过管道相连，并采用不同的泵1-5及阀门1-6控制，同时，所有罐体均与冷喷放疏解设备5中的空气压缩机相连5-2；

一套用于完成原料粉碎、除杂和除尘的原料处理设备2，具体包括：皮带传送机2-1、切草机2-2及除尘器2-3，上述设备也是依次连接，从而将原料(主要为含纤维植物)沿皮带输送机2-1送入切草机2-2切碎后，再送入除草器2-3边输送边除去杂物等；

上述原料处理设备2通过输送装置7及一设有喷淋装置且可对原料进行预浸、原料与药剂混合的螺旋输送机8将混合料送入连续浸泡催化裂解反应设备3中；

所述的连续浸泡催化裂解反应设备3用于实现溶剂与原料反应，它是由若干个首尾相接、进料口低于出料口的长方形槽3-2构成，每个槽3-2内加装有刮板式推进器3-1或螺旋式推进器及预热管，槽内的料液在低温(36-45℃)常压条件下进行催化裂解反应，并缓慢地向前流动；

经催化裂解形成的粗料浆再被送入到揉搓分丝疏解设备4中进行揉搓撕裂及溶解分离，所述的揉搓分丝疏解设备4是由若干个首尾相接、进料口低于出料口的管筒4-1组成，所述管筒4-1内加装有变径螺旋推进装置4-2，该变径螺旋推进装置4-2处于进料口的螺旋直径小于出料口的螺旋直径，管内的浆料在变径螺旋的作用下缓慢地向前流动并进一步被揉搓撕裂，同时使浆料中的溶剂分离；

经揉搓分离后的浆料被送入到可将浆液喷放疏解的冷喷放疏解设备5的冷喷放球5-1中，所述的冷喷放疏解设备5包括3-5个冷喷放球5-1及一个冷喷放仓5-3，冷喷放球5-1并列设计，它们均由揉搓分丝机4送入浆液，同时通过一台空气压缩机5-2打压实现浆液的喷放疏解，最后将浆释放入冷喷放仓5-3中；

冷喷放仓5-3后接挤浆机8，挤浆机8通过储浆池接常规纸浆加工设备(包括离心筛、粗磨机、漂白机及抄造没备)；

为了实现了溶剂的重新利用及循环使用，本发明还提供了至少两套残液回用处理设备6，该残液回用处理设备6分别同连续浸泡催化裂解反应器3、揉搓分丝疏解设备4及挤浆机9相连通，并通过管道与药剂处理设备1的溶剂配制罐1-1相通，这几套残液回用处理设备6也可通过管道及控制阀相互连通，以便于在一套设备处理不完残液时，配合使用；

所述的残液回用处理设备6是由下述设备依次连接而成：进水调节池6-1、静压供水箱6-2、锥形过滤筛6-3、离子凝絮集水池6-4、离子凝絮澄清池6-5、生化溶剂沉淀池6-6a或生化溶剂回收塔6-6b、及药液处理储罐6-7，上述设备大都通过管道连接，并由相应的阀控制；

所述的生化溶剂沉淀池6-6a具体结构为：包括支架6-6a1及支架6-6a1上安装的箱体6-6a2，该箱体6-6a2被其内所设的水平和垂直两块隔板6-6a3、6-6a4分割成“L”形残液流动区A及残液沉淀区B，对应于水平向残液流动区A的箱体6-6a2下部安装有沉淀斗6-6a5，上述水平向残液流动区A的尽头与残液沉淀区B相通，并在靠近此相通处一端的残液沉淀区B内倾斜设置一组平行筛板或平行管道6-6a6；

所述的生化溶剂同收塔6-6b具体结构为：包括一塔体6-6b1，所述塔体6-6b1内偏下部设有锥形体6-6b2，塔体6-6b1上部通过进料管65-6b3与外部相连，进料管6-6b3的下端部安装有一倒锥形体6-6b4；澄清液出液管6-6b5设在与倒锥形体6-6b4顶部对应的塔体6-6b1侧部。

Claims (7)

1、一种无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征在于该制浆装置包括如下设备：

一套用于实现溶剂配制、稀释和加药的药剂处理设备(1)；

一套用于完成原料粉碎、除杂和除尘的原料处理设备(2)；

一套用于实现溶剂与原料充分浸润反应的连续浸泡催化裂解反应设备(3)；

一套用于对未反应裂解的原料进行揉搓撕裂及溶剂分离的揉搓分丝疏解设备(4)；

一套用于实现浆料喷放疏解的冷喷放疏解设备(5)；

及至少两套残液回用处理设备(6)；

上述原料处理设备(2)通过输送装置(7)及一设有喷淋装置且可对原料进行预浸、原料与溶剂混合的螺旋输送机(8)将浸润后原料送入连续浸泡催化裂解反应设备(3)中，后再送入揉搓分丝疏解设备(4)中，上述揉搓分丝疏解设备(4)后接冷喷放疏解设备(5)的冷喷放球(5-1)，所述冷喷放球(5-1)通过空气压缩机(5-2)打压实现浆料的喷放疏解，随后将喷防疏解的浆料释放入冷喷放仓(5-3)，冷喷放仓(5-3)后接挤浆机(9)；

上述连续浸泡催化裂解反应器(3)、揉搓分丝疏解设备(4)及挤浆机(9)同残液回用处理设备(6)相连通，并通过管道与药剂处理设备(1)的溶剂配制罐(1-1)相通。

2、按照权利要求1所述的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征是：上述连续浸泡催化裂解反应设备(3)是由若干个首尾相接、进料口低于出料口的长方形槽(3-2)构成，每个槽(3-2)内加装有刮板式推进器(3-1)或螺旋式推进器及预热管。

3、按照权利要求1所述的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征是：上述揉搓分丝疏解设备(4)是由若干个首尾相接、进料口低于出料口的管筒(4-1)组成，所述管筒(4-1)内加装有变径螺旋推进装置(4-2)，该变径螺旋推进装置(4-2)处于进料口的螺旋直径小于出料口的螺旋直径。

4、按照权利要求1所述的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征在于所述的残液回用处理设备(6)是由下述设备依次连接而成：进水调节池(6-1)、静压供水箱(6-2)、锥形过滤筛(6-3)、离子凝絮集水池(6-4)、离子凝絮澄清池(6-5)、生化溶剂沉淀池(6-6a)或生化溶剂回收塔(6-6b)、及药液处理储罐(6-7)。

5、按照权利要求4所述的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征在于所述的生化溶剂沉淀池(6-6a)包括支架(6-6a1)及支架(6-6a1)上安装的箱体(6-6a2)，该箱体(6-6a2)被其内所设的水平和垂直两块隔板(6-6a3、6-6a4)分割成“L”形残液流动区(A)及残液沉淀区(B)，对应于水平向残液流动区(A)的箱体(6-6a2)下部安装有沉淀斗(6-6a5)，上述水平向残液流动区(A)的尽头与残液沉淀区(B)相通，并在靠近此相通处一端的残液沉淀区(B)内倾斜设置一组平行筛板或平行管道(6-6a6)。

6、按照权利要求4所述的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征在于所述的生化溶剂回收塔(6-6b)包括一塔体(6-6b1)，所述塔体(6-6b1)内偏下部设有锥形体(6-6b2)，塔体(6-6b1)上部通过进料管(6-6b3)与外部相连，进料管(6-6b3)的下端部安装有一倒锥形体(6-6b4)；澄清液出液管(6-6b5)设在与倒锥形体(6-6b4)顶部对应的塔体(6-6b1)侧部。

7、按照权利要求1所述的无蒸煮生化溶剂连续浸泡催化裂解循环制浆装置，其特征在于所述的药剂处理设备(1)是由卸药罐(1-2)、溶剂配制罐(1-1)、计量稀释罐(1-3)和加药罐(1-4)通过管道串联而成，其所有罐均与冷喷放疏解设备(5)的空气压缩机(5-2)相连。

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