制漿新工藝之DDS蒸煮低能耗間歇蒸煮工藝

1、制漿新工藝之DDS蒸煮(低能耗間歇蒸煮工藝)一幾種典型的工藝簡介在硫酸鹽法蒸煮中，蒸煮全程藥液濃度基本一致，即濃度梯度越小，越有 利于提高蒸煮得率，穩(wěn)定蒸煮質量?；谶@一理論，80年代后，先后發(fā)展出基于間歇蒸煮的 RDH ( Rapid Displacement Heating )、SuperBatch、DDS (Displacement Digester System )等低能耗置換蒸煮工藝。DDS蒸煮是在RDH蒸煮上演變而來的，增加了槽區(qū)系統(tǒng)，將蒸煮過程劃分 為若十步驟，每個步驟置換出來的蒸煮液分類別貯存至槽區(qū)，分別用于后續(xù)蒸煮。節(jié)能、環(huán)保和自動化程度高是其主要優(yōu)點。我國最早使用DDS蒸煮

2、的廠家是廣東省鼎豐紙業(yè)有限公司，因其節(jié)能環(huán)保 效果明顯，湘紙公司于2004年引入此系統(tǒng)。系統(tǒng)設計產(chǎn)能為250T/D,三臺175M 蒸煮鍋，采用裝料小車通過過渡料倉實現(xiàn)直接裝料，木片無需洗滌。系統(tǒng)擁有 140多個控制點，蒸煮周期3小時分六步進行，全程可實行自動控制。H-因子控 制蒸煮終點，無需取樣，蒸煮均勻，漿料質量穩(wěn)定等優(yōu)點是傳統(tǒng)蒸煮無法比擬的。 熱水系統(tǒng)、白液加熱系統(tǒng)和松節(jié)油回收系統(tǒng)都優(yōu)于傳統(tǒng)蒸煮。湘江紙業(yè)于2006年投運后，經(jīng)過不斷的工藝摸索，目前日產(chǎn)最高已達360多噸漿，在全國同行業(yè) 中處于領先地位。二設備介紹目前全球傳統(tǒng)蒸煮以蒸煮鍋為主體，DDS蒸煮采用的蒸煮鍋是在傳統(tǒng)蒸煮 鍋的基礎上

3、加以優(yōu)化，安陽機械有限公司在蒸煮鍋制作技術方面已非常成熟。1、蒸煮鍋(如圖3-18所示)因工藝不同，與傳統(tǒng)蒸煮鍋相比，增加了自動鍋蓋閥、抽風系統(tǒng)、破真空 系統(tǒng)、T射線、放鍋稀釋嘴、錐部三角架、裝填噴嘴、蒸汽分布器等部件。抽風系統(tǒng)是在裝鍋時利用風機將蒸煮鍋內空氣向外抽，其目的是抽除木片 進入蒸煮鍋所攜帶的空氣，使木片與木片之間的間隙減小，從而達到提高裝鍋量 的目的。破真空系統(tǒng)是在放鍋中使用，因DDS蒸煮采用冷噴放，泵抽吸會造成蒸煮 鍋內成負壓而使?jié){料無法完全抽出， 在鍋壓等于零時，與大氣相連通的閥門會自接收器下丫射線圖3-18 DDS蒸煮鍋中部怖板中扯外曰接收程破真空11 匕循環(huán)口 裝堵曰溫度計

4、中部篩板鋼詭閥，抽風口稀釋嚏溫度計動開啟，消除蒸煮鍋內負壓達 到放鍋完全的目的。Y射線分放射源和接受 器，每個蒸煮鍋有上、下兩件。 上部T射線用丁檢測裝鍋時是 否裝滿，下部Y射線用丁檢測 放鍋時是否放完。Y射線有很 強的輻射性，對人體有害，檢 修時使用錫板擋住Y射線才允 許進入蒸煮鍋。錐部三角架安裝在蒸煮 鍋內下部，為三塊鋼板垂直向 下成三角形分布。因為DDS蒸煮為冷噴放，放鍋時蒸煮鍋內無壓力，漿料不易 分散，容易形成二次放料的現(xiàn)象。錐部三角架在放鍋中起到攪拌作用，保證漿料 的完全噴放。放鍋稀釋嘴安裝在蒸煮鍋下部四分之一處，每個稀釋嘴有一個 DN50的主 嘴和一個DN25的副嘴，每個蒸煮鍋沿圓

5、周方向均布六個稀釋嘴， 放鍋時達到均 勻稀釋漿料的作用。裝填噴嘴安裝在蒸煮鍋上部，裝填噴嘴的原理是使液體通過成圓型噴射， 達到裝鍋時均勻壓料的作用。自動鍋蓋閥采用壓力開關觸發(fā)機械鎖的原理進行安全保護，一旦蒸煮鍋帶 壓超過0.03Mpa,壓力開關觸發(fā)機械鎖自動鎖住，鍋蓋閥將無法打開，只有當鍋 壓低丁 0.03Mpa后，觸發(fā)壓力開關機械鎖自動打開，鍋蓋才允許打開。DDS蒸汽分布器安裝在循環(huán)管上，利用循環(huán)泵將蒸汽直接加入到黑液中， 循環(huán)過程中將蒸汽均勻加入蒸煮鍋達到升溫目的。2、換熱器(1) 熱黑液/冷白液換熱器和白液加熱器：DDS蒸煮白液分三步加入蒸煮鍋。第一步為裝料時，與低溫黑液混合后用 丁裝料

6、壓料，主要用丁中和木片中的木質酸，直接采用堿回收的白液。第二步為留劇州(Bo)初級蒸煮時，與溫黑液混合通過泵進入蒸煮鍋， 一方面用丁蒸煮升溫，另一方面 起到預蒸作用，也是直接采用堿回收的白液。第三步為中級蒸煮時，此過程對 DDS蒸煮而言，非常重要，白液加入量占60%以上，與熱黑液混合加入蒸煮鍋， 白液的溫度直接影響 蒸煮的質量和速度，所 以需要將堿回收的白 液升溫后方可利用。白 液加熱過程中分兩步冷啊皿)爆柿一圖3-19白液換熱流程(如圖3-19所示),第 一步是利用熱黑液/冷 白液換熱器的傳導換 熱功能，吸收熱黑液中 的溫度，升溫至120C 左右；第二步是利用白 液加熱器的傳導換熱 作用，吸

7、收中壓汽中的溫度，升溫至 150C左右貯存至熱白液槽用丁中級蒸煮。熱黑液/冷白液換熱器和白液加熱器均采用管式換熱器。熱黑液 /冷白液換熱 器為單程換熱，白液走殼程，黑液走管程。白液加熱器采用雙程換熱，白液走管 程，蒸汽走殼程。(2) 熱水系統(tǒng)使用的正常冷卻器和異常冷卻器：傳統(tǒng)蒸煮洗滌熱水來源丁蒸煮的熱水，量和溫度達不到要求，采用補加活 水或熱水槽升溫的方式彌補。而且松節(jié)油冷卻水與蒸煮加熱器冷卻水的換熱采用 板式換熱器，容易堵塞和換熱效果不好。DDS蒸煮通過松節(jié)油系統(tǒng)的換熱及正 常冷卻器和異常冷卻器后的熱水足夠洗滌使用，如圖3-20所示。異常冷卻器利用洗漿濾液對松節(jié)油冷卻水進行初步升溫，除提高熱

8、水溫度 外，還可以起到降低回收槽溫度，完全置換熱量而達到冷噴放的目的。（3）松節(jié)油系統(tǒng)使用的 螺旋板式換熱器：圖3-20熱水換熱系統(tǒng)流程.熱樹或異常冷棚涇黑袖琳汽1憾點耕駕二皴旋板式2嶙解件汽3*離羞鋼林汽清水松節(jié)眥耕圖3-21松節(jié)油回收系統(tǒng)流程嗷媒旋板式 換頓器DDS蒸煮松節(jié)油回 收系統(tǒng)采用螺旋板式換 熱器對氣化松節(jié)油進行 冷卻回收，采用四臺螺旋 板式換熱器分兩級回收， 如圖3-21所示。氣化松 節(jié)油先經(jīng)過氣液分離器 分離出攜帶的液體，氣體 從一級螺旋板式換熱器 底部進入，通過活水的冷卻液化成松節(jié)油，未完全液化的部分進入二級螺旋板式換熱器再次冷卻。三基本原理及工藝流程1、基本原理DDS蒸煮分

9、為六個步驟：裝鍋（LC）、初級蒸煮（IC）、中級蒸煮（MC）、升溫保溫（FC）、置換回收（RC）、放鍋（DC）。（1）裝鍋（LC如圖3- 22所示）：當蒸煮鍋進入新的蒸煮周期時，首先通過裝料小車連續(xù)向鍋內裝填木片， 計 量后，向鍋內加入冷黑液和冷白液，一方面中和木片里的木酸，另一方面利用液 體的裝填作用提高裝鍋量。竹片木片入料/加初始冷白液Chip Fill/Cool Pad景色覽海迂濁泰攜的需港 Wd&humitfateDsp Tflnk 7(TCStparr 蘊汽來自漆!巧片嫩才帶CHI，Liquor圖3-22裝鍋并加入冷白液（2）初級蒸煮（IC如圖3-23所示）：裝鍋完成后，利用

10、130C左右的溫黑液和80C左右的冷白液從蒸煮鍋下方溫黑液充裝Warm Fill (127C)X、n；gSleam、蠢汽秘眼植(C5E)反匝fit wrm Fill ReturnSioam去去敦寐橙蘇發(fā)卷*To Ev 叩客 'DispTankC«>l Tank &5°C柬fH泓法理謔隔贓府黑我 MM由FHir枇I日催AAite LiqiKMGrokAccum 1cAccum她爵流fiirc）雄入基成反底券Warm Fill圖3-23溫黑液充裝進入，將蒸煮鍋內的冷黑液從蒸煮鍋上方置換出來，低溫時進入冷黑液槽，送蒸發(fā)和裝鍋用，達到一定溫度時進入溫黑液內槽（

11、Bi）。直至達到目標體積后進行 3至5分鐘的上下循環(huán)，均衡鍋內堿濃和溫度。（3）中級蒸煮（MC如圖3- 24- a、3- 24- b所示）：初級蒸煮完成后，利用150C和170C左右的熱黑液分兩步和140C左右的 熱白液從蒸煮鍋下方進入，將蒸煮鍋內的液體置換出來，低溫液體進入溫黑液外 槽（Bo）用丁初級蒸煮，高溫液體（150C左右的黑液）進入熱黑液內槽（Ci） 用丁中級蒸煮。熱黑液充裝Hot Fill (150QC)與.虹'7 r diei嶷I1】佚漆甘誠累筑肖居糧Mot Accum 1齡3Msner FiimteDig* 詢HE All Return熱果晨q SOW）避入毒推反.柢器

12、Hal由購Uq AciISC CSwainnA叫心Uqjor圖3-24-a 150 C熱黑液充裝¥薛汽圖3-24-b 168 C熱黑液充裝Cool Tuk KBK：tankEtojm 蒸汽cook Ac cum 1M°C然罰施耕德 Hol tank 150CL qvof祜黑成(150匚。反回魅璟 Hot nil Return烘黑浪Here '姓入樵京&庾器H0t FIN (168J)To Evaps . & |testerWasher Ffftrate熱黑液充裝(168 C)Hot Fill (168 C)(4)升溫保溫(Fc如圖3-25所示)：中級

13、蒸煮完成后，利用中壓汽對蒸煮鍋進行升溫。中壓汽通入蒸汽分布器吸收蒸汽利用循環(huán)泵循環(huán)，低溫度的液體穿過蒸煮鍋中部濾板進入蒸汽分布器, 后從上部和下部進入蒸煮鍋，用丁提升溫度和均衡藥液濃度，達到保溫溫度后停 止進汽，進入保溫階段，等待目標H 一因子。達到目標H 一因子后，停止循環(huán)泵c升溫（TTT）& 保溫（17VT）CoolTankfl5°C去多軟箝散墨甌疆咬lo £vap«¥Aalar 木Oicp Tank 米只成凈過就裁St肘丁淡TOC曲書*Fmh戶J恭董段陛中過任拜放 Igesier RcN«fntm響 蒸汽Dtgutor 1#Whi

14、Ee-it; Pc:166UC圖3-25升溫和保溫CcokAccum1M°Cea-i點荒反應桓洲囂調土列TTT/TA1 163X 'rtai until io gal target K value（5）置換回收（Rc 如圖 3-26-a、3-26-b、3-26-c 所示）:升溫保溫完成后，利用洗滌濾液從蒸煮鍋下方進入，將蒸煮鍋內液體從上 方置換出來，高溫170C左右的熱黑液進入熱黑液外槽（Co）用丁中級蒸煮；次 高溫150C左右的熱黑液進入熱黑液內槽（Ci）用丁中級蒸煮用；低溫130C左 右的溫黑液進入溫黑液外槽（Bo）用丁初級蒸煮，直至達到置換目標體積。煮蒸完畢將黑液置換導

15、入熱黑液儲罐Displacement (168'C)去若牧黑濁蒸理果筑T& EvdptCcok AccumWhite q Ace 16fieC被置盛的黑液回到熱黑液鮑 Displacement Return (1631?Aaloir jKCoolTirkAfcum 4 Egtleam ASADispTink7。知電庾嫩束白沈我囹的(黃陪)黑我Dilac«nienl (7CC)來n陪港過蹴菊拼N鞭消Wath«r Flltrm圖3-26-a冷黑液置換導入168 C熱黑液儲槽蒸煮完畢將黑液連續(xù)導入熱黑液儲摧Displacement(150 °C)口 ig

16、eswrWhiteiaS*C去妾敷XI檀慕推季 或 ro EvapsHot tank l50t1tB"C耋自洗部逐涯菊繚的/液Wahar Flhrat«Dhp lank WC來白世隆過瓣晶就的置換果液Dksplacenient (701C)圖3-26-b冷黑液置換導入150 C熱黑液儲槽蒸煮完畢將黑液導入溫黑液礎罐Displacement (127V)DiSp/閏溺Y泄站荒貿浦TankW»hcr Flknto 7C蒸亡祚咨攙我國被反同劉混卵清魅”27 C) O'plACsmt Return To Wami T占訴欒R洗浮江濾草統(tǒng)曲果潢 Displace iwmt (TOP)圖3-26-c冷黑液置換導入127 C溫黑液儲槽(6)放鍋(如圖3-27所示):置換回收完成后，利用洗滌濾液將蒸煮鍋內漿料稀釋，用漿泵從鍋底部抽入噴放鍋DDS蒸煮的工藝原理是利