CN221062646U - Ei-tsmp基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了EI‑TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，按物料工序运行方向，该系统包括深度预浸渍子系统、双重挤压浸渍子系统、双重常压磨浆子系统、洗涤净化筛选子系统；其中预浸渍子系统依序包括双鼓洗片机、料片混合槽、第一斜螺旋脱水机、多根串联的常压斜管蒸煮器、第二斜螺旋脱水机和螺旋输送机；其中双重挤压浸渍子系统依序包括缓冲仓、缓冲仓提升螺旋组、第一双螺杆挤压浸渍机、第一输送螺旋、第一反应仓、第一反应仓提升螺旋组和第二双螺杆挤压浸渍机。在本实用新型的结构和构造基础上，可实现常压蒸煮深度预浸渍和双重挤压浸渍的巧妙结合，提升原料适应性大幅降低纤维离解电耗、降低纤维损伤，提高长纤维比例，节能环保。

Description

EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统

技术领域

本实用新型涉及一种制浆系统，具体涉及一种挤压机械制浆系统。

背景技术

在化学机械制浆技术领域，国外具有较多现有技术，其中一种传统制浆技术为：木片经过洗涤进入常压预汽蒸仓，经汽蒸后进入挤压螺旋MSD(此处加入化学药液)、浸渍器、反应仓(2段)后经带压高浓磨浆机磨浆后(出口处加入化学药液)进入高浓反应塔反应，反应后的浆料经洗涤、带压高浓磨浆、消潜、筛选、净化和浓缩，最终进入储浆塔。相对其而言，一种优化后的较新的现有制浆技术为：将上述传统制浆技术中的2段带压高浓磨浆变成1段带压高浓磨浆和2段低浓打浆。

另一种传统制浆技术为：木片经过洗涤进入常压预汽蒸，经汽蒸后进入挤压螺旋ADI(此处加入化学药液)、浸渍器，再经预热管(147～196kPa)进入2段压力高浓磨浆，磨浆后进入消潜、筛选、净化和浓缩(加入化学药液)，最终进入反应塔反应。上述传统制浆技术经过不断优化后，形成另一种较新的现有制浆技术为：在该传统制浆技术的基础上，增加磨前反应仓，延长停留时间，取消成浆反应段，增加磨浆过程中浓反应和高浓反应工艺过程，2段带压高浓磨浆变成1段带压高浓磨浆和1段低浓打浆。

但上述制浆技术依然存在较多问题，主要包括：

1、适应原料单一，只能用于木材。

2、对作为制浆原料的木材要求高，需新鲜木片。

3、国内制浆原料大多为风干片，风干木材用上述工艺制得的纤维中长比例低，细小纤维含量高，同等松厚度下的强度较差。

4、木片化学浸渍不充分、不均匀，化学品消耗高，磨浆电耗高，制浆流程复杂，设备投资高。

因此，如何优化制浆工艺的性能并提供更优化的解决方案，是目前亟待解决的问题，均值得进行更为深入的研究。

发明内容

发明目的：经研究分析发现，造成现有技术中上述问题的主要原因是：上述国外制浆工艺要求用于制浆的木材为新砍伐的新鲜木片(含水率大于60％)，而到了国内，木片来源基本上是风干木片(含水率约15％)为主，这就造成风干原料采用上述国外制浆工艺会“水土不服”，且国外制浆工艺中核心挤压设备挤压压溃效果较差，没有混合功能，一方面使得加进去的药液无法保证充分均匀浸渍，实际生产运行中发现，经挤压浸渍后的木片中间还是白的(未吸收到药液)，也就是本领域常说的“硬芯”，另一方面因挤压设备将木材里面的溶出物挤出较少，造成化学药品消耗较高。

木材因挤压效果差造成药液未浸渍充分形成的“硬芯”，在后续高浓磨浆工序时，则会因过多的硬芯在高浓磨浆时被磨碎或磨解不开，造成细小纤维含量高，中长比例低，磨浆电耗很高的诸多问题，同时使得同等松厚度的情况下，纤维结合强度也大大降低。

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，按物料工序运行方向，该系统包括深度预浸渍子系统、双重挤压浸渍子系统、双重常压磨浆子系统、洗涤净化筛选子系统；

其中预浸渍子系统按物料工序运行方向依序包括双鼓洗片机、料片混合槽、第一斜螺旋脱水机、多根串联的常压斜管蒸煮器、第二斜螺旋脱水机和螺旋输送机；

其中双重挤压浸渍子系统按物料工序运行方向依序包括缓冲仓、缓冲仓提升螺旋组、第一双螺杆挤压浸渍机、第一输送螺旋、第一反应仓、第一反应仓提升螺旋组和第二双螺杆挤压浸渍机。

优选的，其中双重常压磨浆子系统按物料工序运行方向依序包括第二输送螺旋、第一常压高浓磨浆机、第一磨浆机提升螺旋组、第二反应仓、第二反应仓提升螺旋组、第一中浓立管、第一中浓浆泵、第一单螺旋挤浆机、第三输送螺旋、第二常压高浓磨浆机和第二磨浆机提升螺旋组。

优选的，其中洗涤净化筛选子系统按物料工序运行方向依序包括消潜浆池、浆泵、高浓除砂器、压力筛进浆泵、压力筛、圆盘浓缩机、洗涤系统和储浆塔。

进一步优选的，还包括渣浆再磨系统，压力筛筛选后的良浆进入圆盘浓缩机浓缩，不合格浆进入渣浆再磨系统再磨筛选后进入圆盘浓缩机浓缩。

进一步优选的，所述预浸渍子系统中还包括料片泵、循环水泵、循环水槽、沉淀水槽、旋转格栅；

所述料片混合槽输出的物料，通过料片泵泵送至第一斜螺旋脱水机；

洗涤浊水通过旋转格栅进入沉淀水槽，经沉降后溢流至循环水槽，再由循环水泵泵送至双鼓洗片机、第一斜螺旋脱水机和第二斜螺旋脱水机。

进一步优选的，所述双重常压磨浆子系统还包括滤液池和滤液泵；

经第一单螺旋挤浆机浓缩洗涤排出的废液进入滤液池，再由滤液泵送入循环水槽洗涤原料。

进一步优选的，所述预浸渍子系统中多根串联的常压斜管蒸煮器(109)为3根以上的常压斜管蒸煮器(109)首尾依次串联连接。

更进一步优选的，所述预浸渍子系统中包括6根常压斜管蒸煮器(109)首尾依次串联连接。

更进一步优选的，所述预浸渍子系统中的常压斜管蒸煮器(109)的倾斜角度为4°。

有益效果：在本实用新型提供的基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统的结构和构造基础上，物料可先在预浸渍子系统的常压斜管蒸煮器中进行常压蒸煮深度预浸渍，提高料片的含水率，进而在双重挤压浸渍子系统中进行两级双螺杆挤压预浸渍，经常压蒸煮深度预浸渍处理后的物料，先经第一双螺杆挤压浸渍机的挤压疏解浸渍混合，结构松散成网络状(亦可称为丝团状)，进而经第二双螺杆挤压浸渍机进行二次挤压疏解浸渍混合，结构被挤压磨解成纤维束状，在本实用新型的结构构造基础上可实现常压蒸煮深度预浸渍和双重挤压浸渍的巧妙结合，不仅提升了原料适应性，尤其适用于风干料片，还可大幅降低纤维离解电耗、降低纤维损伤，提高长纤维比例，提高浆料物理强度。

进一步的，后续双重常压磨浆子系统中直接采用常压高浓磨浆机进行常压高浓离解与磨解即可，相对现有技术而言，不必再采用压力/带压盘磨机进行热软化，高浓磨浆电耗大幅降低，节能环保。

附图说明

图1是系统实施例1提供的基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统的整体结构示意图；

图2是图1中深度预浸渍子系统(对应深度预浸渍工段)的结构示意放大图；

图3是图1中双重挤压浸渍子系统(对应双重挤压浸渍工段)的结构示意放大图；

图4是图1中双重常压磨浆子系统(对应双重常压磨浆工段)的结构示意放大图；

图5是图1中洗涤净化筛选子系统(对应洗涤净化筛选工段)的结构示意放大图。

具体实施方式

下面结合附图、系统的实施方式和方法的实施例对本实用新型作更进一步的说明。

系统实施例1：本实施例提供了一种EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，如图1、图2、图3、图4、图5所示，按物料工序运行方向，该系统包括深度预浸渍子系统、双重挤压浸渍子系统、双重常压磨浆子系统和洗涤净化筛选子系统。文中所述双重挤压浸渍子系统，亦可简称为挤压浸渍子系统，文中所述双重常压磨浆子系统，亦可简称为磨浆子系统。

其中预浸渍子系统按物料工序运行方向依序包括双鼓洗片机101、料片混合槽102、第一斜螺旋脱水机104、多根串联的常压斜管蒸煮器109、第二斜螺旋脱水机110和螺旋输送机111。本系统实施例如图1和图2所示，包括6根首尾依序串联的常压斜管蒸煮器109。

其中双重挤压浸渍子系统按物料工序运行方向依序包括缓冲仓201、缓冲仓提升螺旋组202、第一双螺杆挤压浸渍机203、第一输送螺旋204、第一反应仓205、第一反应仓提升螺旋组206和第二双螺杆挤压浸渍机207。

其中双重常压磨浆子系统按物料工序运行方向依序包括第二输送螺旋208、第一常压高浓磨浆机209、第一磨浆机提升螺旋组210、第二反应仓211、第二反应仓提升螺旋组212、第一中浓立管213、第一中浓浆泵214、第一单螺旋挤浆机215、第三输送螺旋218、第二常压高浓磨浆机219和第二磨浆机提升螺旋组220。

其中洗涤净化筛选子系统按物料工序运行方向依序包括消潜浆池301、浆泵302、高浓除砂器303、压力筛进浆泵304、压力筛305、圆盘浓缩机307、洗涤系统313和储浆塔314；

洗涤净化筛选子系统中，还包括渣浆再磨系统306，压力筛305筛选后的良浆进入圆盘浓缩机307浓缩，不合格浆进入渣浆再磨系统306再磨筛选后进入圆盘浓缩机307浓缩。

上述洗涤系统313中依序包括第四输送螺旋、第二单螺旋挤浆机、第二中浓立管、第二中浓浆泵；上述渣浆再磨系统306按物料工序运行方向依序包括弧形筛、渣浆池、渣浆泵、渣浆磨、渣浆筛进浆泵、渣浆筛、一段除砂浆泵、一段除砂器、二段除砂浆泵、二段除砂器、三段除砂浆泵、三段除砂器。上述储浆塔314储存备抄，需要时可由供浆泵315泵送至抄纸车间。

在某些优选系统实施例中，上述预浸渍子系统中还包括料片泵103、循环水泵105、循环水槽106、沉淀水槽107、旋转格栅108。所述料片混合槽102输出的物料，通过料片泵103泵送至第一斜螺旋脱水机104；洗涤浊水通过旋转格栅108进入沉淀水槽107，经沉降后溢流至循环水槽106，再由循环水泵105泵送至双鼓洗片机101、第一斜螺旋脱水机104和第二斜螺旋脱水机110。该优选系统实施例中，循环水槽补充水由清水总管补给，经沉淀后的清水泵送循环洗涤木片，污水排入污水处理系统。在某些系统实施例中，此处采用中段洗涤水和清水作为补给水。

在某些优选系统实施例中，上述双重常压磨浆子系统还包括滤液池216和滤液泵217；经第一单螺旋挤浆机215浓缩洗涤排出的废液进入滤液池216，再由滤液泵217送入料片洗涤循环水槽106洗涤料片如木片。

在某些优选系统实施例中，上述预浸渍子系统中多根串联的常压斜管蒸煮器109为3根以上(如4根、5根、6根或7根)的常压斜管蒸煮器109首尾依次串联连接。

在本系统实施例中，上述预浸渍子系统中的常压斜管蒸煮器109的倾斜角度为4°。

经实验证明，本系统实施例提供的制浆系统可降低化学品消耗15～20％，负载波动幅度降低至20％以内。

方法实施例2：一种EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆方法，该方法包括①深度预浸渍工段、②双重挤压浸渍工段、③双重常压磨浆工段和④洗涤净化筛选工段，其中：

①深度预浸渍工段(亦可称为EI深度预浸渍工段)：将经脱水洗涤后的原料输入多根串联(3根以上)的常压斜管蒸煮器109，进行常压蒸煮深度预浸渍处理，大幅提高了料片的含水率；料片由蒸煮器内部螺旋实现连续输送迁移，蒸汽由蒸煮器外部的分配蒸汽管进入斜管内部加热料片和蒸煮液；

②双重挤压浸渍工段(亦可称为双重TSPI挤压浸渍工段)：包括第一挤压预浸渍工段、第一反应工段和第二挤压预浸渍工段，其中：

第一挤压预浸渍工段：将经深度预浸渍处理后的物料，经缓冲提升输入第一双螺杆挤压浸渍机203进行挤压疏解、液体浸渍和高浓混合，同时结构松散成网络状(亦可称为丝团状)，实现均质化浸渍处理后输送至第一反应仓205；

第一反应工段：第一挤压预浸渍工段输出的物料在第一反应仓205内完成反应和软化；

第二挤压预浸渍工段：

反应后的物料提升送入第二双螺杆挤压浸渍机207进行二次挤压疏解、液体浸渍和高浓混合，结构被挤压磨解成纤维束状(亦可称为纤维束和单根纤维混合物状)，实现均质化浸渍处理后输出；

③双重常压磨浆工段：采用两段常压高浓盘磨磨解，包括第一常压高浓磨解工段、第二反应工段、第一洗涤工段、第二常压高浓磨解工段，其中：

第一常压高浓磨解工段：将经两段挤压浸渍疏解后的浆料输送至第一常压高浓磨浆机209离解与磨解；具体的，将经两段挤压浸渍疏解后的浆料由第二输送螺旋208送入第一常压高浓磨浆机209离解与磨解；

第二反应工段：磨后纤维浆料输送至第二反应仓211进行反应；具体的，磨后纤维浆料由第一磨浆机提升螺旋组210输送至第二反应仓211，反应温度85～95℃，反应总时间30～45min；

第一洗涤工段：反应后的纤维浆料稀释浆浓后，进行浓缩洗涤；具体的，反应后纤维浆料提升输送至第一中浓立管213，稀释浆浓后，泵送至第一单螺旋挤浆机215浓缩洗涤；在某些优选方法实施例中，更为具体的：反应后纤维浆料由第二反应仓提升螺旋组212提升至第一中浓立管213，第一中浓立管加水稀释至8～10％浆浓，通过第一中浓浆泵214泵送至第一单螺旋挤浆机215浓缩洗涤；浓缩洗涤排出的废液进入滤液池216，再由滤液泵217送入料片洗涤循环水槽106洗涤原料。

第二常压高浓磨解工段：浓缩洗涤后的纤维浆料输送至第二常压高浓磨浆机219磨解，输出双重常压高浓磨解(亦可称为：两段常压高浓磨浆，或两段常压高浓盘磨磨解)后的纤维浆料；具体的，浓缩洗涤后的纤维浆料通过第三输送螺旋218输送至第二常压高浓磨浆机219磨解；磨后纤维浆料经第二磨浆机提升螺旋组220输出(如送入消潜浆池301进行消潜)。

④洗涤净化筛选工段：将经双重常压高浓磨解后的磨后纤维浆料进行消潜，消潜后的浆料经除砂和/或筛选和/或渣浆再磨和/或浓缩和/或洗涤和/或稀释后，储存备抄。具体的，经两段常压高浓磨浆后的磨后纤维浆料送入消潜浆池301，消潜后的浆料经过除砂、筛选、渣浆再磨、浓缩等工序，再经洗涤并稀释到中浓后送入储浆塔314。

上述①深度预浸渍工段中，将原料输送至双鼓洗片机101洗涤后进入料片混合槽102，通过料片泵103泵送至第一斜螺旋脱水机104内脱除洗涤水，然后落入多根串联的常压斜管蒸煮器109进行常压蒸煮深度预浸渍处理。其中双鼓洗片机的功能是除去料片(如木片)等中的砂石、泥砂、金属等杂物，双鼓洗涤机壳体上有多支冲洗水管，洗鼓上有多排翼板，洗涤机中旋转的洗鼓将水和料片混合和搅拌，料片中混有的砂石、泥沙、金属等杂物因密度大于水而下沉，由排渣管定期排出，进水水位上升托浮料片避免料片下沉，洗涤后的水、料片混合物溢流进入斜螺旋脱水机进行脱水；其中斜螺旋脱水机用于料片中的游离水排出。

本方法实施例中，上述①深度预浸渍工段中将物料送入多根串联的常压斜管蒸煮器109进行深度预浸渍处理时的蒸煮时间为60～120min，蒸煮温度为85～90℃；本方法实施例中，包括6根首尾依序串联的常压斜管蒸煮器109。当然也可以根据实际需要，包括3根以上(如3根、4根、5根、8根等)首尾依序串联的常压斜管蒸煮器109。蒸煮管螺旋驱动电机采用变频调速，可便捷调节螺旋填充率和蒸煮时间。

本方法实施例中，常压斜管蒸煮器109的倾斜角度为4°。本方法实施例中，上述常压斜管蒸煮器109的蒸煮管入口由计量泵加入清水和碱液，原料浸泡液体积比为1:3～5，在某些优选方法实施例中为1:4；此处计量加入的碱液的重量范围，按每吨绝干成浆计算为5～150KG，可通过调节碱液加入量调节料片/物料的深度预浸渍程度，料片/物料的软化程度影响成品浆料的松厚度和强度指标。深度预浸渍工段的常压蒸煮深度预浸渍处理，料片经过洗涤脱水后进入多根串联的常压斜管蒸煮器进行大液比(原料浸泡液体积比值大，为1:3～5)常压蒸煮预浸渍，能够大幅提高了料片的含水率，蒸煮完成后，吸收饱和水分的料片含水率＞60％，可达到新鲜料片(如木片)饱和水份标准。深度预浸渍(EI)有效提高料片的水份含量的同时，降低木素软化温度，降低料片纤维解离时的电耗，提高长纤维比例，降低细小纤维组分比例，使成浆在具有高松厚度的同时，具有较高的强度；同时可有效提高料片中热水抽出物和碱抽提物的挤压溶出效率，可降低制浆料片组分中“非工艺元素”的影响，提高反应效率，降低化学品消耗。此处所述“非工艺元素”，是指溶出物、抽出物之类的低分子物质等。

经常压斜管蒸煮器109蒸煮后的物料进入第二斜螺旋脱水机110脱除游离废液，进而通过螺旋输送机111输送至下一工段中的缓冲仓201。

上述②双重挤压浸渍工段中，具体的：

第一挤压预浸渍工段：将经深度预浸渍工段处理后的物料首先输入缓冲仓201，然后经缓冲仓底部计量输出螺旋落入缓冲仓提升螺旋组202提升送入第一双螺杆挤压浸渍机203进行挤压疏解、液体浸渍和高浓混合(亦可称为挤压浸渍疏解、或挤压浸渍混合疏解)，同时结构松散成网络状(亦可称为丝团状)，实现均质化浸渍处理后由第一输送螺旋204送入第一反应仓205；

物料在第一双螺杆挤压浸渍机内首先被组合式螺杆压缩区脉冲式逆向挤压疏解，结构松散成网络状，同时热溶性等低分子物质被大量挤压脱出，经初步挤压脱除抽出物的洁净网络状物料再依次经过挤压浸渍区和高浓混合区，实现物料进一步的挤压疏解；

第一双螺杆挤压浸渍机挤压滤出的热水抽出物高浓废液进入废水处理系统；

第一反应工段：第一挤压预浸渍工段排出的物料在第一反应仓205内，在70～85℃的温度范围内，停留25～30分钟完成反应和软化；

第二挤压预浸渍工段：

反应后的物料经第一反应仓提升螺旋组206提升送入第二双螺杆挤压浸渍机207进行二次挤压疏解、液体浸渍和高浓混合(亦可称为二次挤压浸渍疏解、或二次挤压浸渍混合疏解)，结构被挤压磨解成纤维束状(亦可称为纤维束和单根纤维混合物状)，实现均质化浸渍处理后输出；

物料首先在组合螺杆压缩区被挤压磨解成纤维束状态，同时通过挤压和/或置换洗涤再次脱除反应低分子抽出物和碱抽出物，脱除抽出物的洁净纤维束状物料再依次经过挤压浸渍区和高浓混合区，实现物料进一步的挤压疏解；

第二双螺杆挤压浸渍机挤压滤出高浓废液进入废水系统。

在本方法实施例中，所述④洗涤净化筛选工段中，具体的：

经两段常压高浓磨浆后的磨后纤维浆料送入消潜浆池301进行消潜，以去除磨解应力，使缠绕、扭曲的纤维分散开并伸直，以利于后续筛选；

消潜后纤维浆料经浆泵302送至高浓除砂器303，再经压力筛进浆泵304送至压力筛305，筛选后良浆进入圆盘浓缩机307浓缩，并经洗涤系统313洗涤后进入储浆塔314储存备抄(需要时可由供浆泵315泵送至抄纸车间)；

压力筛305筛选后不合格浆进入渣浆再磨系统306再磨筛选后进入圆盘浓缩机307浓缩。

在某些优选方法实施例中，渣浆再磨系统306按物料工序运行方向依序包括弧形筛、渣浆池、渣浆泵、渣浆磨、渣浆筛进浆泵、渣浆筛、一段除砂浆泵、一段除砂器、二段除砂浆泵、二段除砂器、三段除砂浆泵、三段除砂器。在某些优选方法实施例中，洗涤系统313依序包括第四输送螺旋、第二单螺旋挤浆机、第二中浓立管、第二中浓浆泵。

本方法实施例中，常压蒸煮深度预浸渍处理结合双重挤压浸渍的处理，使得本实用新型在较低电耗下就可获得料片生物组织结构的充分解离，同时确保了物料的均质浸渍和软化，为后续高浓磨解提供了充分软化和均质的物料，并且充分利用了预浸化学品的化学能，可使得后序高浓盘磨机(也即高浓磨浆机)磨解电耗显著下降。

因后序磨浆工段高浓磨解前，物料经常压蒸煮深度预浸渍和两段挤压预浸渍处理已呈纤维束状态，同时结合双重/两段双螺杆挤压浸渍机的挤压疏解、液体浸渍和高浓混合作用，完成了物料的高效均质浸渍处理，物料已被充分软化，呈均一的粗物料状态，因此，本实用新型中的磨浆工段主要电耗仅用于物料纤维的细纤维化和帚化分丝，这采用两段常压高浓磨解即可实现，可大幅节省现有技术中高浓磨解时在物料/料片解离纤维上的能耗(现有技术中，通常料片如木片在解离纤维上的能耗占系统总能耗的30～40％)。

本实用新型提供的系统实施例1和方法实施例2中的第一双螺杆挤压浸渍机和第二双螺杆挤压浸渍机，可优选采用如2012年9月11日提交的申请号为201210332112.8、公开号为CN 102864669 A的名为“一种双螺杆浸渍机”的中国专利申请中所描述的双螺杆浸渍机，该专利全部内容包含附图通过引用结合于此；也可优选采用如2012年9月11日提交的授权号为ZL 201220458032.2的名为“一种双螺杆浸渍机”的中国专利申请中所描述的双螺杆浸渍机，该专利全部内容包含附图通过引用结合于此。

文中所述EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆方法，亦可称为：深度预浸渍双螺杆挤压法化学机械制浆方法，或简称为基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆方法；文中所述EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，亦可称为：深度预浸渍双螺杆挤压法化学机械制浆系统，或简称为基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统。文中所述深度预浸渍工段，亦可称为EI深度预浸渍工段；文中所述双重挤压浸渍工段，亦可称为双重TSPI挤压浸渍工段，或简称为挤压浸渍工段；文中所述双重常压磨浆工段，亦可简称为磨浆工段。文中所述双螺杆挤压浸渍机，亦可称为双螺杆搓丝机，或简称为双螺杆浸渍机。文中所述脉冲式逆向挤压疏解，亦可简称为脉冲式挤压疏解。文中所述大液比，亦可称为大体积比，或大液体积比。文中所述“/”，表示或。

文中所述TSMP为双螺杆机械制浆技术(Twin Screw Mechanical PulpingTechnology)的英文简称/缩写；文中所述EI-TSMP为深度浸渍双螺杆机械制浆技术(Extended Impregnation Twin Screw Mechanical Pulping Technology)的英文简称/缩写。

上述系统实施例和方法实施例相对现有技术具有如下优点：

1、大幅提升了原料适应性：通过常压蒸煮深度预浸渍处理，上述实施例提供的基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统及方法，一方面适用于大多数的纤维原料，包括但不限于：木纤维(如针叶木材、阔叶木材等，具体如杨料片、桉料片等)、非木纤维(如稻、麦草、秸秆、棉秆、棉花、棉短绒、芦苇、EFB(棕榈果串)和竹片等)，另一方面解决了风干原材料(如木片、竹片、草片等)的含水率问题，尤其适用于风干料片(如风干木片、风干板皮边角料等)，相较于国外制浆工艺仅能用于单一木材，有效解决了原材料利用的多样性，同时有效解决了含水率低的风干料片(木片或竹片、草片)制得浆料含“未磨碎物”量高、造成纤维损伤大、强度低、化学药品消耗高、反应效率低等系列问题。

2、利用双重挤压浸渍工段中两级双螺杆挤压浸渍机(如TSPI双螺杆挤压浸渍机)的结构和构造特点，可数倍增加制浆原料与化学药液的接触表面积，实现了化学预浸渍处理的快速“均质化”处理，强化了液体(如清水或药液等)渗透和润胀作用，同时可将料片中的热水溶出物和碱溶出物高效提取出来，促进料片和纤维的软化，提高反应效率，降低化学品消耗，提高浆料经济反应白度，同时改善磨浆质量，增加长纤维比例，降低细小纤维组份含量，提高成浆强度，有效解决了国外同类型挤压设备采用容积式压缩原理，无混合功能，且挤压压溃效果差，使得原料在浸渍处理时得不到均匀充分浸渍的问题；

其中，当两级双螺杆挤压浸渍机采用TSPI双螺杆挤压浸渍机时，由于TSPI双螺杆挤压浸渍机具有置换洗涤、挤压浸渍均匀和高效混合功能，可有效去除热水溶出物和碱溶出物(溶出物亦可称为抽出物)，从而大幅降低化学药品的用量，更为节能环保；

3、上述实施例中，在深度预浸渍工段中的常压蒸煮深度预浸渍处理，与双重挤压浸渍工段中的两级挤压预浸渍处理的巧妙结合下，经常压蒸煮(尤其是大液比常压预蒸煮)深度预浸渍处理后的物料，先经第一双螺杆挤压浸渍机的挤压疏解、液体浸渍和高浓混合，结构松散成网络状(亦可称为丝团状)，进而反应后的物料经第二双螺杆挤压浸渍机进行二次挤压疏解、液体浸渍和高浓混合，结构被挤压磨解成纤维束状，此时浆料已充分软化并变成纤维束与单根纤维的混合物状态，这样使得上述实施例提供的制浆系统和方法中，后续磨浆工段中的高浓磨解工段直接采用常压高浓磨浆机进行常压高浓离解与磨解即可，不必再采用压力盘磨机进行热软化(常压磨浆设备电机功率配置比带压磨浆设备电机功率低20～30％)，从而使得高浓磨浆电耗大幅降低；

与此同时，因为磨解前经两段挤压浸渍疏解后的浆料输送至磨浆工段时，已然是充分软化并变成纤维束与单根纤维的混合物状态(亦可称为纤维束状或甘蔗渣状态)，上述系统实施例和方法实施例相当于用“低频—重载荷”的挤压揉搓纤维解离方式，替代了一大部分原本应该由“高频—轻载荷”的高浓盘磨机主要承担的纤维解离工作，一方面磨浆工段的高浓盘磨机可以直接采用常压高浓磨浆，大幅降低磨浆电耗，节能环保，另一方面采用“低频—重载荷”的挤压揉搓纤维解离方式，较“高频—轻载荷”的高浓盘磨机纤维解离方式，可大幅降低纤维离解过程中反复的“压缩/膨胀”粘弹性变形次数，避免整体产生过度的无效发热，电能有效利用率高(“低频—重载”方式电能有效利用率较高，“高频—轻载”真正用于解离纤维的有用功率少，电能有效利用率低)，大大降低电耗(现有技术中，通常料片在解离纤维上的能耗占系统总能耗的30～40％)；同时，整体还可降低高浓盘磨机磨浆过程的负载波动，延长磨片的使用寿命。

4、上述实施例提供的制浆方法中，双重常压磨浆工段采用两段常压高浓盘磨磨解，常压高浓磨解产生的热量远低于压力/带压高浓磨解，与此同时，两段常压高浓磨解产生的热能刚好满足反应仓反应热能的需要；同时，采用常压高浓磨解还可省掉蒸汽热回收系统，简化纤维制备流程、降低设备成本并节省电耗。在同等纤维磨解游离度和强度指标下，相对现有技术，磨解过程可节约用电高达25％以上。

整体而言，上述系统实施例和方法实施例提供的基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统及方法，通过对料片的大液比常压预蒸煮，提高料片的含水率(蒸煮完成后，吸收饱和水分的料片含水率＞60％)，常压蒸煮深度预浸渍处理结合双重挤压浸渍，大幅降低纤维离解电耗、降低纤维损伤，提高长纤维比例，提高浆料物理强度，同时，在料片挤压时尽量多的将热水抽出物挤压排掉，大幅提高了反应效率，有效降低了化学品消耗。

以上实施例对本实用新型不构成限定，相关工作人员在不偏离本实用新型技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，其特征在于：按物料工序运行方向，该系统包括深度预浸渍子系统、双重挤压浸渍子系统、双重常压磨浆子系统、洗涤净化筛选子系统；

其中预浸渍子系统按物料工序运行方向依序包括双鼓洗片机(101)、料片混合槽(102)、第一斜螺旋脱水机(104)、多根串联的常压斜管蒸煮器(109)、第二斜螺旋脱水机(110)和螺旋输送机(111)；

其中双重挤压浸渍子系统按物料工序运行方向依序包括缓冲仓(201)、缓冲仓提升螺旋组(202)、第一双螺杆挤压浸渍机(203)、第一输送螺旋(204)、第一反应仓(205)、第一反应仓提升螺旋组(206)和第二双螺杆挤压浸渍机(207)。

2.根据权利要求1所述的EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，其特征在于：其中双重常压磨浆子系统按物料工序运行方向依序包括第二输送螺旋(208)、第一常压高浓磨浆机(209)、第一磨浆机提升螺旋组(210)、第二反应仓(211)、第二反应仓提升螺旋组(212)、第一中浓立管(213)、第一中浓浆泵(214)、第一单螺旋挤浆机(215)、第三输送螺旋(218)、第二常压高浓磨浆机(219)和第二磨浆机提升螺旋组(220)。

3.根据权利要求1所述的EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，其特征在于：其中洗涤净化筛选子系统按物料工序运行方向依序包括消潜浆池(301)、浆泵(302)、高浓除砂器(303)、压力筛进浆泵(304)、压力筛(305)、圆盘浓缩机(307)、洗涤系统(313)和储浆塔(314)；

还包括渣浆再磨系统(306)，压力筛(305)筛选后的良浆进入圆盘浓缩机(307)浓缩，不合格浆进入渣浆再磨系统(306)再磨筛选后进入圆盘浓缩机(307)浓缩。

4.根据权利要求1所述的EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，其特征在于：所述预浸渍子系统中还包括料片泵(103)、循环水泵(105)、循环水槽(106)、沉淀水槽(107)、旋转格栅(108)；

所述料片混合槽(102)输出的物料，通过料片泵(103)泵送至第一斜螺旋脱水机(104)；

洗涤浊水通过旋转格栅(108)进入沉淀水槽(107)，经沉降后溢流至循环水槽(106)，再由循环水泵(105)泵送至双鼓洗片机(101)、第一斜螺旋脱水机(104)和第二斜螺旋脱水机(110)。

5.根据权利要求2所述的EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，其特征在于：所述双重常压磨浆子系统还包括滤液池(216)和滤液泵(217)；

经第一单螺旋挤浆机(215)浓缩洗涤排出的废液进入滤液池(216)，再由滤液泵(217)送入循环水槽(106)洗涤原料。

6.根据权利要求1所述的EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，其特征在于：所述预浸渍子系统中多根串联的常压斜管蒸煮器(109)为3根以上的常压斜管蒸煮器(109)首尾依次串联连接。

7.根据权利要求1所述的EI-TSMP基于深度预浸渍处理的双螺杆挤压机械制浆系统，其特征在于：所述预浸渍子系统中的常压斜管蒸煮器(109)的倾斜角度为4°。