[发明专利]纸浆连续置换蒸煮工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种纸浆连续置换蒸煮工艺，是采用传统立锅蒸煮设备，结合连续蒸煮技术，使纤维原料制成纸浆，并达到节能、环保、提高产量和质量、降低消耗的目的。属于造纸行业制浆技术领域。

背景技术

目前，在纸浆生产中，90％以上生产企业仍然采用传统单锅方式蒸煮，先在低温环境下进行装锅，利用热源将蒸煮锅加热到170℃时进行保温，当H因子(蒸煮过程中温度与时间相对反应速率)达到要求后，即可以将蒸煮锅内的浆液排出，完成一锅纸浆的蒸煮。由于该方式在蒸煮液达到170℃时需要将蒸煮液排除才能进行下一锅的生产，导致了热能的巨大浪费。传统立锅蒸煮的耗汽量大约(2.2～2.5t汽/t浆)；蒸煮全程周期长(5-6小时/锅)。

在上世纪八十年代，瑞典的Radar公司和美国Beloit公司合作开发了一种蒸煮方法，将蒸煮锅内的热黑液收集贮存，然后在下一个蒸煮周期中回用其热能。目前类似的蒸煮主要有以下述三种方法：

1、RDH快速置换蒸煮法。

2、SuperBatch超级间歇蒸煮法。

3、DDS置换蒸煮法。

RDH的专利属于美国GLV公司，SuperBatch的专利属于芬兰Metso公司，DDS的专利属于美国CPL公司。

这些方法的基本原理相同，其中以DDS蒸煮效果最佳，一般是将多个蒸煮锅通过管道循环连接在一起，在相邻两个蒸煮锅之间的管道上设置有储液槽，同时，各蒸煮锅连接有加热设备。1个储液槽的容积需要蒸煮锅容积的3倍。储液槽内槽储存温度较高的蒸煮液，外槽储存温度较低的蒸煮液，以减少温损。但是使用套槽，当内外压力不均匀或内外储液量造成压力容易导致内槽受压损坏。

该方式虽然有效节约了热能，但是，在每个蒸煮锅之间均设置大容积储液槽，会导致厂房占地面积较大，设备投资较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种纸浆连续置换蒸煮工艺，节能并能消除放锅时废气对环境的污染。

本发明的解决方案其特征在于，所述的方法为：多个蒸煮锅具有温度梯度，处于蒸煮周期不同的工序，当其中一个蒸煮锅达到蒸煮终点后需要进行放锅处理，则将该锅内的高温蒸煮液排到下一锅，而下一锅的蒸煮液则排至再下一锅中，即各锅内的蒸煮液进行循环置换；置换完成后，同时关闭各启闭装置，进入后续工序，等待下一次置换时间。

作为优选的，多个蒸煮锅具有温度梯度，处于蒸煮周期不同的工序，工作时，设定所有蒸煮锅的初级蒸煮时间t2、中级蒸煮时间t3和碱回收置换时间t6相同，调整各蒸煮锅之间的起始时间，使得各置换时间重合；当到了蒸煮工艺时间重合点开始置换时，同时打开需要置换的各锅的蒸煮液进口和蒸煮液出口，以及与蒸煮液储液槽的启闭装置，使得每个置换的蒸煮锅同时送入需要的液体并置换出的总量相等的蒸煮液，达到连续置换；置换完成后，同时关闭各启闭装置，进入后续工序，等待下一次置换时间。

具体地，采用多个具有蒸煮液进口、蒸煮液出口的蒸煮锅，每个锅有一套独立的蒸煮液循环系统，每个蒸煮锅独立地通过启闭结构控制蒸煮液储液输入或输出至储液灌，每个蒸煮锅连接有蒸煮液加热装置，每个蒸煮锅底部设置有浆料排出口，其特征在于：每个蒸煮锅的蒸煮液出口均通过管路与其它各个蒸煮锅的蒸煮液置换进口直接相通，任意两个或多个蒸煮锅都形成封闭循环连接；

所述储液槽为热黑液；热水槽；冷白液槽；热白液槽和稀释液槽。各储液槽的容积为蒸煮锅的1.5-2倍。每个蒸煮锅连接有加热装置，每个蒸煮锅底部设置有浆料排出口。每个锅有一套独立的蒸煮液循环系统，在正常蒸煮的时候使用。

为了节约能源消耗，所述蒸煮液储液(高温高压的黑液)通过换热器加热白液或自来水，换热后的蒸煮液进入储液灌，热水则通过热水管送至其它需要用热水的场所使用，如可将其送至蒸煮工序后的洗浆工序中进行洗浆使用，以充分利用能源。

一个蒸煮周期的工艺如下：

1、锅装填：

装锅的同时送入冷黑液槽的冷黑液(80℃左右)，边装待蒸煮材料(竹片)，边送液，直至把锅装满，此时锅内温度为T1。

装锅时间t1＝20-40min。

2、初级蒸煮：

从蒸煮锅的底部通入T2’的热黑液V21，同时补充白液V22，从蒸煮锅顶部置换出100℃以下的冷黑液V23到冷黑液槽，T2”的温黑液V24到换热器与温水换热后到冷黑液槽。升温时间t2，本蒸煮锅的温度从T1升至T2。

3、中级蒸煮；