CN220266173U - 化浆蒸煮系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化浆蒸煮领域，公开了化浆蒸煮系统，包括蒸煮锅、泵送单元和容纳槽，容纳槽包括白液槽、温黑液槽和热黑液槽，白液槽内容纳有白液，温黑液槽内容纳有温黑液，热黑液槽内有热黑液，蒸煮锅分别和白液槽、温黑液槽以及热黑液槽连通，以减少蒸煮时间，提高得浆率。

Description

化浆蒸煮系统

技术领域

本实用新型涉及化浆蒸煮领域，具体涉及化浆蒸煮系统。

背景技术

造纸工艺主要包括制浆、洗筛、漂白、抄造等步骤。其中，制浆过程主要通过含有氢氧化钠和硫化钠的白液与蒸煮材料一起蒸煮，蒸煮材料经过蒸煮脱去木素，从而变成纸浆，而白液经过蒸煮得到黑液，黑液的碱浓度小于白液，后续洗筛步骤中，洗筛完剩下的水为洗浆液。

蒸煮材料可以是木材也可以是竹材，然而，现有技术的制浆方法，一般都是沿用木材制浆的工艺流程，事实上,竹材制浆与木材制浆有许多本质区别，由于竹材化学结构均匀性上远低于木材，竹材木素含量低于木材，竹材半纤维素含量远高于木材，此外，竹材结构紧密，表面具有蜡质层，传统木材加工工艺的蒸煮液难以渗透，直接按木浆置换蒸煮工艺技术生产出的竹材纸浆存在蒸煮时间长、得浆率低的问题。

实用新型内容

本实用新型意在提供化浆蒸煮系统，以减少蒸煮时间，提高得浆率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：化浆蒸煮系统，包括蒸煮锅、泵送单元和容纳槽，容纳槽包括白液槽、温黑液槽和热黑液槽，白液槽内容纳有白液，温黑液槽内容纳有温黑液，热黑液槽内有热黑液，蒸煮锅分别和白液槽、温黑液槽以及热黑液槽连通；蒸煮锅与白液槽、温黑液槽以及热黑液槽连通，蒸煮锅上设有加热保温单元，蒸煮锅根据蒸煮阶段先后分为第一蒸煮锅和第二蒸煮锅；

第一蒸煮锅能预浸竹片，第一蒸煮锅能将温黑液置换成热黑液，第一蒸煮锅能将部分热黑液置换成白液；第二蒸煮锅能蒸煮竹片，加热保温单元能将第二蒸煮锅加热至140-154℃；第二蒸煮锅能将黑液置成洗浆液，根据置换出的黑液温度，泵送单元能将热黑液排入热黑液槽并将温黑液排入温黑液槽。

本方案的有益效果为：

1.由于竹片结构紧密，将竹片装入第一蒸煮锅中后，用温黑液预浸竹片，使温黑液与竹片充分接触，并渗透到竹片内部，打通了竹片内部热量传递的通道，使后期加热速度更快、使用的蒸汽更少、得浆率更高，按一个蒸煮锅400m³计算，一天能产出15锅纸浆。

2.相较于逐渐加温第一蒸煮锅，本方案中，第一蒸煮锅直接用热黑液置换温黑液，温度提升更快，热黑液和温黑液接触的位置温差最大，去除竹片结表面的蜡质层的速度更快、效果更彻底，同时也将蜡质层和温黑液一起置换出来，完成一次对杂质的清理；同时，由于部分温黑液在预浸过程中浸入竹片内部，竹片内部的温黑液无法立刻被置换出去，只能通过热交换，温黑液逐渐升温变成热黑夜，进而避免竹片内部的纤维被快速升温带来的温差破坏，提高了得浆率。

3.第一蒸煮锅中，用白液置换部分热黑液，以维持PH值。

4.第二蒸煮锅中，通过加热保温单元能将蒸煮锅加热至140-150℃，维持1小时，根据置换出的黑液温度，泵送单元能将热黑液排入热黑液槽并将温黑液排入温黑液槽。

5.相较于竹片从第二蒸煮锅出来后再用洗浆液进行清洗，本方案中，直接在第二蒸煮锅内用洗浆液置换黑液，利用第二蒸煮锅内残留的高温对竹片进行清洗，高温下杂质的附着性较低，竹片更加容易被冲洗干净；同时，直接用洗浆液置换黑液，能快速终止黑液与竹片反应，防止过渡反应导致得浆率低。

6.根据第二蒸煮锅置换出的黑液温度，将热黑液排入热黑液槽，将温黑液排入温黑液槽，对黑液内的碱和温度进行回收利用，节能环保，提高生产效率；同时根据温度将黑液排入不同的槽，以使黑液形成温度梯度，供下一批第一蒸煮锅使用。

优选的，作为一种改进，第一蒸煮锅使用混合液预浸竹片，混合液包括白液和温黑液，白液和温黑液的比例能使混合液的PH值维持在稳定值，使用处于稳定值的混合液浸泡竹片，能防止竹片中的纤维沉淀。如此设置，防止纤维沉淀，提高得浆率。

优选的，作为一种改进，泵送单元将第一蒸煮锅置换出的温黑液泵送至温黑液槽。如此设置，将温黑液重复利用于下一锅第一蒸煮锅，对温黑液内的碱和温度进行回收利用，节能环保，提高生产效率。

优选的，作为一种改进，加热保温单元包括蒸汽、循环管和循环管上的加热器，循环管与蒸煮锅连通，高压蒸汽在循环管和蒸煮锅之间循环流动。如此设置，蒸汽通入循环管内，加热器将蒸汽加热，加热后的蒸汽在回到蒸煮锅中以提高蒸煮锅的温度。

优选的，作为一种改进，还包括换热器，白液和第二蒸煮锅置换出的多余热黑液流入换热器后，热黑液将热量交换给白液后变成温黑液。如此设置，回收热黑液热能，节能环保，降低了白液的加热成本。

优选的，作为一种改进，第一蒸煮锅将温黑液置换成热黑液后，第一蒸煮锅还能将部分热黑液置换成白液。如此设置，碱是与竹片反应的主要物质，白液的碱浓度远高于热黑液，相较于白液与热黑液混合后直接置换温黑液，本方案中，第一蒸煮锅先用热黑液置换出温黑液，再用白液置换出部分热黑液，白液与被置换出的部分热黑液没有接触，不必担心白液扩散到热黑液中后，热黑液被置换出第一蒸煮锅造成浪费，进而保证下一步中加热蒸煮时的碱浓度，提高脱木素的效率，进而提高制浆效率。

优选的，作为一种改进，还包括碱回收系统，碱回收系统通过苛化反应将第二蒸煮锅中置换出的多余的黑液转换成白液。如此设置，黑液中仍残留部分碱，经过苛化反应将黑夜转换成白液。

优选的，作为一种改进，第二蒸煮锅蒸煮竹片时，加热保温单元将第二蒸煮锅加热至140℃。如此设置，温度越低，得到的竹片中的纤维越多，得浆率越高，经过实验，在蒸煮锅内的压力下，热黑液置换温黑液后，蒸煮锅内的温度在140℃左右，相较于加温到150℃蒸煮，维持140℃进行蒸煮得浆率更高，经济效益更高。

附图说明

图1为实施例1的示意图；

图2为实施例1的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：蒸煮锅1、换热器2、温黑液槽3、热黑液槽4、洗浆液槽5、冷白液槽6、热白液槽7、水泵8、泵送阀9、碱回收系统10。

实施例1

实施例1基本如图1所示：化浆蒸煮系统，包括蒸煮锅1、泵送单元、换热器2、容纳槽和碱回收系统10，容纳槽具有保温隔热功能，容纳槽侧壁上设有保温棉，容纳槽包括白液槽、黑液槽和洗浆液槽5，白液槽包括冷白液槽6和热白液槽7，冷白液槽6内容纳有冷白液，热白液槽7内容纳有热白液，黑液槽包括温黑液槽3、热黑液槽4，温黑液槽3内容纳有温黑液，热黑液槽4内有热黑液，洗浆液槽5内有洗浆液；蒸煮锅1上端设有蒸煮进液管，下端设有篦子和蒸煮出液管，所有液体必须经过篦子过滤才能进入蒸煮进液管，蒸煮进液管分别和冷白液槽6、热白液槽7、温黑液槽3、热黑液槽4以及洗浆液槽5连通，蒸煮出液管分别和温黑液槽3以及热黑液槽4连通；换热器2上设有能进行热交换的第一换热管和第二换热管，第一换热管依次连通热黑液槽4、换热器2和温黑液槽3，第二换热管依次连通碱回收系统10、换热器2和热白液槽7，冷白液槽6直接和碱回收系统10连通。

热黑液温度80℃-90℃，温黑液槽3温度和热白液温度均为50℃-55℃；蒸煮锅1上设有加热保温单元，加热保温单元包括蒸汽、循环管和循环管上的加热器，循环管与蒸煮锅1连通，高压蒸汽在循环管和蒸煮锅1之间循环流动。蒸煮锅1根据蒸煮阶段分为第一蒸煮锅和第二蒸煮锅，本实施例中第一蒸煮锅和第二蒸煮锅使用的是同一个蒸煮锅1，第一蒸煮锅1能使用混合液预浸竹片，混合液包括冷白液和温黑液，冷白液和温黑液的比例能使混合液的PH值维持在稳定值，使用处于稳定值的混合液浸泡竹片，能防止竹片中的纤维沉淀；第一蒸煮锅1能将温黑液置换成热黑液，还能将部分热黑液置换成热白液；

第二蒸煮锅1能蒸煮竹片，加热保温单元能将第二蒸煮锅1加热至150℃-154℃；第二蒸煮锅1能将黑液置成洗浆液，根据置换出的黑液温度，泵送单元能将热黑液排入热黑液槽4并将温黑液排入温黑液槽3。

蒸煮锅1为体积400m³、高度10-20m的立锅，蒸煮锅1上设有锅顶阀门，泵送单元包括若干泵送管、水泵8和阀门，本实施例中液体的泵送均通过泵送单元控制水泵8和阀门的开关完成，蒸煮进液管、蒸煮出液管、第一换热管和第二换热管均属于泵送管，本实施例中，置换液体的方式为：从蒸煮进液管将液体泵送进入蒸煮锅1，从蒸煮出液管将液体泵送抽出蒸煮锅1。

流程图如图2所示，具体实施步骤如下：

1.装锅：将竹木堆场的竹片放入蒸煮锅1中,将竹片均匀分布在蒸煮锅1内。

2.温充，温黑液预浸：泵送温黑液进入蒸煮锅1，关闭锅顶阀门，继续泵送温黑液，至锅内压力升至规定压力值为止，规定压力值为蒸煮锅1能承受的最佳压力值。新鲜竹片接触温黑液时残碱很快被消耗。为此需加入一部分冷白液保持一定的pH值，以防止竹片内的纤维沉淀，与此同时，在循环管中通入低压蒸汽，通过加热器对低压蒸汽加热。

3.热充：先将蒸煮锅1的温黑液置换成热黑液，被置换出的温黑液通过篦子进入温黑液槽3，再将蒸煮锅1的部分热黑液置换成热白液。

4.升、保温：步骤2-3中置换液体的同时，蒸煮锅1内的低压蒸汽已加热成中压蒸汽，蒸煮锅1内的温度已到达140℃左右，继续将温度提升10-15℃，使蒸煮锅1内温度达到150℃-154℃，本实施例中达到150℃较宜，维持150℃温度1小时，锅内压力控制在0.5mpa。

5.置换：打开锅顶阀门释放压力，蒸煮锅1内温度降到100°，将蒸煮锅1内的黑液置换成洗浆液，将前期置换出的温度较高的热黑液泵送至热黑液槽4，将后期置换出的温度较低的温黑液泵送至温黑液槽3，将多余的温黑液泵送至碱回收系统10，碱回收系统10通过苛化反应将黑液转换成白液，一部分白液与热黑液在换热器2内进行热交换后进入热白液槽7，剩下的白液进入冷白液槽6，经过热交换的热黑液变成温黑液进入温黑液槽3。

6.放锅：将软化后的竹片形成的浆液泵送入喷放锅，进入下一道工序。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：步骤4中，加热器不再提升蒸煮锅内的温度，将温度维持在140℃进行蒸煮，蒸煮时间增加10％。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.化浆蒸煮系统，其特征在于：包括蒸煮锅、泵送单元和容纳槽，容纳槽包括白液槽、温黑液槽和热黑液槽，白液槽内容纳有白液，温黑液槽内容纳有温黑液，热黑液槽内有热黑液，蒸煮锅分别和白液槽、温黑液槽以及热黑液槽连通；蒸煮锅与白液槽、温黑液槽以及热黑液槽连通，蒸煮锅上设有加热保温单元，蒸煮锅根据蒸煮阶段先后分为第一蒸煮锅和第二蒸煮锅；

第一蒸煮锅能预浸竹片，第一蒸煮锅能将温黑液置换成热黑液，第一蒸煮锅能将部分热黑液置换成白液；第二蒸煮锅能蒸煮竹片，加热保温单元能将第二蒸煮锅加热至140-154℃；第二蒸煮锅能将黑液置成洗浆液，根据置换出的黑液温度，泵送单元能将热黑液排入热黑液槽并将温黑液排入温黑液槽。

2.根据权利要求1所述的化浆蒸煮系统，其特征在于：第一蒸煮锅使用混合液预浸竹片，混合液包括白液和温黑液，白液和温黑液的比例能使混合液的PH值维持在稳定值，使用处于稳定值的混合液浸泡竹片，能防止竹片中的纤维沉淀。

3.根据权利要求2所述的化浆蒸煮系统，其特征在于：泵送单元将第一蒸煮锅置换出的温黑液泵送至温黑液槽。

4.根据权利要求3所述的化浆蒸煮系统，其特征在于：加热保温单元包括蒸汽、循环管和循环管上的加热器，循环管与蒸煮锅连通，高压蒸汽在循环管和蒸煮锅之间循环流动。

5.根据权利要求4所述的化浆蒸煮系统，其特征在于：还包括换热器，白液和第二蒸煮锅置换出的多余热黑液流入换热器后，热黑液将热量交换给白液后变成温黑液。

6.根据权利要求5所述的化浆蒸煮系统，其特征在于：第一蒸煮锅将温黑液置换成热黑液后，第一蒸煮锅还能将部分热黑液置换成白液。

7.根据权利要求6所述的化浆蒸煮系统，其特征在于：还包括碱回收系统，碱回收系统通过苛化反应将第二蒸煮锅中置换出的多余的黑液转换成白液。

8.根据权利要求7所述的化浆蒸煮系统，其特征在于：第二蒸煮锅蒸煮竹片时，加热保温单元将第二蒸煮锅加热至140℃。