专利名称：一种置换蒸煮制浆方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸煮制浆方法，特别是涉及一种置换蒸煮制浆方法。
背景技术：
目前在我国纸浆造纸企业中普遍采用的蒸煮工艺为蒸球间隙蒸煮，蒸球间隙蒸煮的投资少，见效快，蒸煮质量易于控制，同时也存在占地面积大，产量低，能耗较高等缺点。随着造纸企业的规模不断扩大，蒸球间隙蒸煮工艺已不能适应造纸企业大型化、规模化的要求。常规间歇蒸煮工艺最突出的问题是蒸煮完成后浆料是带压喷放，喷放过程闪蒸大量二次蒸汽(废气)，对环境空气造成较大污染；同时，这些二次蒸汽需要用大量的清水来进行喷淋冷却，从而产生的污热水又加大了废水排放负荷；浆料释放过程的热量没能得到有效的回收利用，单位蒸汽消耗高。在重视环保、能源紧缺的今天，改进落后工艺势在必行。
快速置换加热(RDH)蒸煮工艺是在上世纪80年代发展的一种蒸煮工艺，其目的是在低汽耗的条件下生产低硬度的纸浆。RDH蒸煮工艺是对传统蒸煮方式的改进，在立式间歇蒸煮放锅之前，从蒸煮锅抽出含有余热与残碱的药液，再重复使用于下一锅蒸煮中，被置换的"热液"按温度之高低分别蓄于压力储槽或常压储槽内备用。这种做法不仅节约了能源，减少了蒸煮药品的用量，还可得到有选择性的化学反应，减少对纤维素的破坏，进一步脱出木素，生产出低卡伯值、综合性能较好的纸浆，对后续的漂白也极有帮助。
间歇式置换蒸煮(DDS)工艺则是对RDH蒸煮工艺的改进，DDS蒸煮系统的基本原理与RDH蒸煮系统相同。不同之处在于蒸煮系统在装料时，采用了冷黑液加白液填充，有效的扩展了温充的作用，预浸渍的效果也更加明显，降低了卡伯值，提高了得率。DDS蒸煮工艺采用了先进的自动化控制系统，更好的解决了偏流、槽区液位的预测、放锅过程堵塞预测等问题。 以上两种工艺有一个共同的缺点是蒸煮工艺过程中黑液最后需要置换到一个压力容器罐内，该罐高温高压要求耐腐蚀，因此造价较高。DDS蒸煮工艺有冷白液装填、温充、热充等置换过程，其过程复杂繁琐；一个8-10万吨的DDS蒸煮系统的投资额在5000万以上，工程造价很高。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种置换蒸煮制浆方法。该方法直接把高温段蒸煮锅中置换出的黑液送到低温段蒸煮锅内，省去了高温部分的热黑液储罐，同时该过程的热损失更小，生产过程易于控制，生产成本明显降低。 发明人在发明过程中进行了反复探索，采用如下方法解决技术问题
①传统蒸煮过程是将热黑液抽出来放入另外的槽罐内存储，然后在下一次蒸煮或升温时使用，因此热损失较高，而且所需的大容量高压耐腐蚀储罐的造价相当的昂贵。本发明中，蒸煮置换过程是锅与锅之间蒸煮液的置换，温度提升的速度更快；蒸煮周期縮短，一个蒸煮周期从原来的4-5个小时縮短为3-4小时，同样容积的蒸煮锅产量更高；在相同的产量下，工程造价可以降低一半左右。 ②传统蒸煮过程是将整个一锅的原料和蒸煮液从常温状态用蒸汽加热到保温状态，因此升温时耗汽量很大，而保温后用汽量又急剧的减小，这个过程汽量很不均衡，影响整个供汽管网的稳定。本发明中，蒸煮锅的温度上升大部分是依靠蒸煮锅之间的液体交换，因此蒸煮锅升温的速度很快，热量损失小；用汽量就比较均衡，对整个供汽网络的影响较小；蒸煮时的吨浆耗汽量下降，传统蒸煮方式为1. 8-2. 4吨汽/吨浆，本发明可降低到0. 5-0. 9吨汽/吨桨。 ③传统的蒸煮过程中蒸煮液是一次性加入，到蒸煮后期，锅内蒸煮液的浓度就会逐步的下降，影响蒸煮的效果。本发明中，蒸煮液是分阶段加入的，装锅时加入的是温黑液和少量白液，黑液的部分残碱得到了利用，高温段置换时加入了新鲜的热白液，维持了较高的碱液浓度，整个蒸煮过程比较均匀，药液单耗较传统的方式用量要少；纤维损伤小，故纸浆得率和产量更高。 为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种置换蒸煮制浆方法，包括下列步骤
(1) 装锅将原料装入蒸煮锅，同时加入温黑液和温白液；
(2) —次升温关闭锅盖阀，同时开启蒸煮锅循环泵和加热器蒸汽进汽阀，升温至0. 4-0. 5Mpa ;
(3) 小放汽关闭蒸煮锅循环泵，排出部分不凝结气体，送入处于一次升温阶段的另一蒸煮锅，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经换热器后到温黑液槽；
(4) 升温补充碱液和置换向蒸煮锅内注入温度为170-175t:热白液，置换出蒸煮液；置换出的蒸煮液送入处于中温阶段的另一蒸煮锅底部，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经换热器后到温黑液槽；
(5) 保温用蒸汽进行升温，达到165-17(TC的止汽温度后，停用蒸汽进行保温；
(6) 放料前热量置换待H因子达到800-1200时，向蒸煮锅内注入洗涤液将黑液置换出来，置换出的黑液从顶部阀门排出，经换热器冷却后进入温黑液槽；
(7) 放料将浆料送入喷放锅。 作为优选方式，所述步骤(7)中用稀释水泵和放锅泵把浆料从蒸煮锅内抽出，进行冷喷放。 作为优选方式，所述步骤(7)中打开锅顶部进汽阀维持锅内的气压，同时启动稀释水泵调节稀释水量，直到浆料喷完。 作为优选方式，所述步骤(6)中洗涤液为制浆车间洗浆后的洗涤液。
作为优选方式，所述步骤(l)中温白液的加入量为总需用碱量的30-60%。
作为优选方式，所述步骤(6)中置换出的黑液通过换热器用于加热白液。
本发明方法一般采用2个以上蒸煮锅(以4个蒸煮锅为最优)协同工作，直接把高温段蒸煮锅中置换出的黑液送到低温段蒸煮锅内。 本发明的有益效果在于本发明方法直接把高温段蒸煮锅中置换出的黑液送到低温段蒸煮锅内，省去了高温部分的热黑液储罐，同时该过程的热损失更小，生产过程易于控制，生产成本明显降低。放料前排出的黑液通过热能回收，放料时温度已很低，排出的闪蒸汽极少，利于环保。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中
图1是本发明的蒸煮锅结构示意图2是本发明的工艺流程图。
图中标记1循环泵、2加热器、3主蒸汽管、4皮带输送机、5蒸煮锅、6洗涤液槽、7热白液槽、8温白液槽、9温黑液槽、10换热器、11热白液泵、12放料管。
具体实施例方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 实施例1 :如图1所示，一种置换蒸煮制浆方法，包括下列步骤
一、 装锅将原料装入蒸煮锅，同时加入温黑液和温白液；
二、 一次升温关闭锅盖阀，同时开启蒸煮锅循环泵和加热器蒸汽进汽阀，升温至0. 4-0. 5Mpa ;
三、 小放汽关闭蒸煮锅循环泵，排出部分不凝结气体，送入处于一次升温阶段的另一蒸煮锅，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经换热器后到温黑液槽；
四、 升温补充碱液和置换向蒸煮锅内注入温度为170-175t:热白液，置换出蒸煮液；
置换出的蒸煮液送入处于中温阶段的另一蒸煮锅底部，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经
换热器后到温黑液槽；
五、 保温用蒸汽进行升温，达到165-17(TC的止汽温度后，停用蒸汽进行保温；
六、 放料前热量置换待H因子达到800-1200时，向蒸煮锅内注入洗涤液将黑液置换出来，置换出的黑液从顶部阀门排出，经换热器冷却后进入温黑液槽；
七、 放料将浆料送入喷放锅，用稀释水泵和放锅泵把浆料从蒸煮锅内抽出，进行冷喷放。 作为优选，所述步骤六中洗涤液为制浆车间洗浆后的洗涤液；所述步骤一中温白液的加入量为总需用碱量的30-60% ;所述步骤(6)中置换出的黑液通过换热器用于加热白液。
本实施例的工作原理是
1、共采用4个蒸煮锅，将每个蒸煮锅按照低进高出串联成一个封闭循环，每个锅进出口设调节阀门便于控制，两个锅之间连通管加止回阀防止蒸煮碱液倒流；每个锅顶侧面设一出口，此出口为蒸煮末期排出黑液时使用；每个锅的黑液排出管并联在一起然后串联在两个换热器上， 一个换热器的加热的介质为白液，另一个换热器的加热介质为蒸发车间产生的温水。其作用为当蒸煮锅内高温高压的黑液排出后，通过换热器加热白液，以充分利用其热能。 2、当热白液槽满，且黑液温度仍高于95度时，则切换到冷白液槽，用冷白液槽的碱液循环冷却，在两者温度相当，且温度还高于95度时，另一个换热器的阀门打开，黑液加热蒸发来温水，加热后的水到制浆车间洗涤槽用于洗浆，直到置换出的黑液出来后温度低于沸点，停止置换。 3、每个锅的底部设一进液管用于置换黑液时加入热白液或洗涤液。白液可以在蒸煮过程中的任何时候补充加入。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。 4、初次装锅时按照传统的方法做，即装入的为冷白液，按实际测算出的用量加入，
但是每个锅间隔装锅，当各个锅进入正常的运行后，可以开始进行本发明的操作。 实施例2 :—种置换蒸煮制浆方法，包括下列步骤
一、 装锅将原料装入蒸煮锅，同时加入温黑液和温白液；
二、 一次升温关闭锅盖阀，同时开启蒸煮锅循环泵和加热器蒸汽进汽阀，升温至0. 4-0. 5Mpa ;
三、 小放汽关闭蒸煮锅循环泵，排出部分不凝结气体，送入处于一次升温阶段的另一蒸煮锅，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经换热器后到温黑液槽；
四、 升温补充碱液和置换向蒸煮锅内注入温度为170-175t:热白液，置换出蒸煮液；
置换出的蒸煮液送入处于中温阶段的另一蒸煮锅底部，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经
换热器后到温黑液槽；
五、 保温用蒸汽进行升温，达到165-17(TC的止汽温度后，停用蒸汽进行保温；
六、 放料前热量置换待H因子达到800-1200时，向蒸煮锅内注入洗涤液将黑液置换出来，置换出的黑液从顶部阀门排出，经换热器冷却后进入温黑液槽；
七、 放料将浆料送入喷放锅，打开锅顶部进汽阀维持锅内的气压，同时启动稀释水泵调节稀释水量，直到浆料喷完。 所述步骤六中洗涤液为制浆车间洗浆后的洗涤液。
所述步骤一中温白液的加入量为总需用碱量的30-60%。 本实施例的工作原理与实施例l基本相同，不同之处在于本实施例共采用2个蒸煮锅。 本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
一种置换蒸煮制浆方法，其特征在于包括下列步骤 一、装锅将原料装入蒸煮锅，同时加入温黑液和温白液；二、一次升温关闭锅盖阀，同时开启蒸煮锅循环泵和加热器蒸汽进汽阀，升温至0.4-0.5Mpa；三、小放汽关闭蒸煮锅循环泵，排出部分不凝结气体，送入处于一次升温阶段的另一蒸煮锅，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经换热器后到温黑液槽；四、升温补充碱液和置换向蒸煮锅内注入温度为170-175℃热白液，置换出蒸煮液；置换出的蒸煮液送入处于中温阶段的另一蒸煮锅底部，再从该蒸煮锅的顶部阀门排出，经换热器后到温黑液槽；五、保温用蒸汽进行升温，达到165-170℃的止汽温度后，停用蒸汽进行保温；六、放料前热量置换待H因子达到800-1200时，向蒸煮锅内注入洗涤液将黑液置换出来，置换出的黑液从顶部阀门排出，经换热器冷却后进入温黑液槽；七、放料将浆料送入喷放锅。
2. 根据权利要求1所述的一种置换蒸煮制浆方法，其特征在于所述步骤七中用稀释 水泵和放锅泵把浆料从蒸煮锅内抽出，进行冷喷放。
3. 根据权利要求1所述的一种置换蒸煮制浆方法，其特征在于所述步骤七中打开锅 顶部进汽阀维持锅内的气压，同时启动稀释水泵调节稀释水量，直到浆料喷完。
4. 根据权利要求1所述的一种置换蒸煮制浆方法，其特征在于所述步骤六中洗涤液 为制浆车间洗浆后的洗涤液。
5. 根据权利要求1所述的一种置换蒸煮制浆方法，其特征在于所述步骤一中温白液的加入量为总需用碱量的30-60%。
6. 根据权利要求1所述的一种置换蒸煮制浆方法，其特征在于所述步骤六中置换出 的黑液通过换热器用于加热白液。
全文摘要
本发明公开了一种置换蒸煮制浆方法，包括下列步骤用温黑液和温白液装锅；一次升温；小放汽；升温补充碱液和置换；保温；放料前热量置换；放料。本发明方法直接把高温段蒸煮锅中置换出的黑液送到低温段蒸煮锅内，省去了高温部分的热黑液储罐，同时该过程的热损失更小，生产过程易于控制，生产成本明显降低。而放料前置换出的高温黑液用于加热热白液槽和温白液槽内的碱液，用于装锅和小排气后升温和置换，实现热能的回收和循环利用。
文档编号D21C11/00GK101748635SQ20101012639
公开日2010年6月23日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者白雪刚 申请人:白雪刚