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制漿新工藝之DDS蒸煮（低能耗間歇蒸煮工藝）

時(shí)間: 2022-01-07 來源: 廣東弗艾博纖維技術(shù)研究有限公司 作者: 小編

制漿新工藝之DDS蒸煮（低能耗間歇蒸煮工藝）

編輯：廣東弗艾博纖維技術(shù)研究有限公司

一 幾種典型的工藝簡(jiǎn)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(zhì)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干步驟，每個(gè)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(dòng)化程度高是其主要優(yōu)點(diǎn)。

我國最早使用DDS蒸煮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(shè)計(jì)產(chǎn)能為250T/D，三臺(tái)175M³蒸煮鍋，采用裝料小車通過過渡料倉實(shí)現(xiàn)直接裝料，木片無需洗滌。系統(tǒng)擁有140多個(gè)控制點(diǎn)，蒸煮周期3小時(shí)分六步進(jìn)行，全程可實(shí)行自動(dòng)控制。H-因子控制蒸煮終點(diǎn)，無需取樣，蒸煮均勻，漿料質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)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(yùn)后，經(jīng)過不斷的工藝摸索，目前日產(chǎn)最高已達(dá)360多噸漿，在全國同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。

二 設(shè)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(chǔ)上加以優(yōu)化，安陽機(jī)械有限公司在蒸煮鍋制作技術(shù)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(dòng)鍋蓋閥、抽風(fēng)系統(tǒng)、破真空系統(tǒng)、γ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(fēng)系統(tǒng)是在裝鍋時(shí)利用風(fēng)機(jī)將蒸煮鍋內(nèi)空氣向外抽，其目的是抽除木片進(jìn)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(dá)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(huì)造成蒸煮鍋內(nèi)成負(fù)壓而使?jié){料無法完全抽出，在鍋壓等于零時(shí)，與大氣相連通的閥門會(huì)自動(dòng)開啟，消除蒸煮鍋內(nèi)負(fù)壓達(dá)到放鍋完全的目的。

γ射線分放射源和接受器，每個(gè)蒸煮鍋有上、下兩件。上部γ射線用于檢測(cè)裝鍋時(shí)是否裝滿，下部γ射線用于檢測(cè)放鍋時(shí)是否放完。γ射線有很強(qiáng)的輻射性，對(duì)人體有害，檢修時(shí)使用錫板擋住γ射線才允許進(jìn)入蒸煮鍋。

錐部三角架安裝在蒸煮鍋內(nèi)下部，為三塊鋼板垂直向下成三角形分布。因?yàn)?/font>DDS蒸煮為冷噴放，放鍋時(shí)蒸煮鍋內(nèi)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(gè)稀釋嘴有一個(gè)DN50的主嘴和一個(gè)DN25的副嘴，每個(gè)蒸煮鍋沿圓周方向均布六個(gè)稀釋嘴，放鍋時(shí)達(dá)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(dá)到裝鍋時(shí)均勻壓料的作用。

自動(dòng)鍋蓋閥采用壓力開關(guān)觸發(fā)機(jī)械鎖的原理進(jìn)行安全保護(hù)，一旦蒸煮鍋帶壓超過0.03Mpa，壓力開關(guān)觸發(fā)機(jī)械鎖自動(dòng)鎖住，鍋蓋閥將無法打開，只有當(dāng)鍋壓低于0.03Mpa后，觸發(fā)壓力開關(guān)機(jī)械鎖自動(dòng)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(dá)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(shí)，與低溫黑液混合后用于裝料壓料，主要用于中和木片中的木質(zhì)酸，直接采用堿回收的白液。第二步為初級(jí)蒸煮時(shí)，與溫黑液混合通過泵進(jìn)入蒸煮鍋，一方面用于蒸煮升溫，另一方面起到預(yù)蒸作用，也是直接采用堿回收的白液。第三步為中級(jí)蒸煮時(shí)，此過程對(duì)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(zhì)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（如圖3-19所示），第一步是利用熱黑液/冷白液換熱器的傳導(dǎo)換熱功能，吸收熱黑液中的溫度，升溫至120℃左右；第二步是利用白液加熱器的傳導(dǎo)換熱作用，吸收中壓汽中的溫度，升溫至150℃左右貯存至熱白液槽用于中級(jí)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)蒸煮洗滌熱水來源于蒸煮的熱水，量和溫度達(dá)不到要求，采用補(bǔ)加清水或熱水槽升溫的方式彌補(bǔ)。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(duì)松節(jié)油冷卻水進(jìn)行初步升溫，除提高熱水溫度外，還可以起到降低回收槽溫度，完全置換熱量而達(dá)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：

DDS蒸煮松節(jié)油回收系統(tǒng)采用螺旋板式換熱器對(duì)氣化松節(jié)油進(jìn)行冷卻回收，采用四臺(tái)螺旋板式換熱器分兩級(jí)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(jí)螺旋板式換熱器底部進(jìn)入，通過清水的冷卻液化成松節(jié)油，未完全液化的部分進(jìn)入二級(jí)螺旋板式換熱器再次冷卻。

圖3-21 松節(jié)油回收系統(tǒng)流程

三 基本原理及工藝流程

1、基本原理

DDS蒸煮分為六個(gè)步驟：裝鍋（LC）、初級(jí)蒸煮（IC）、中級(jí)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(dāng)蒸煮鍋進(jìn)入新的蒸煮周期時(shí)，首先通過裝料小車連續(xù)向鍋內(nèi)裝填木片，計(jì)量后，向鍋內(nèi)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。

（2）初級(jí)蒸煮（IC如圖3-23所示）：

裝鍋完成后，利用130℃左右的溫黑液和80℃左右的冷白液從蒸煮鍋下方進(jìn)入，將蒸煮鍋內(nèi)的冷黑液從蒸煮鍋上方置換出來，低溫時(shí)進(jìn)入冷黑液槽，送蒸發(fā)和裝鍋用，達(dá)到一定溫度時(shí)進(jìn)入溫黑液內(nèi)槽（Bi）。直至達(dá)到目標(biāo)體積后進(jìn)行3至5分鐘的上下循環(huán)，均衡鍋內(nèi)堿濃和溫度。

（3）中級(jí)蒸煮（MC如圖3-24-a、3-24-b所示）：

初級(jí)蒸煮完成后，利用150℃和170℃左右的熱黑液分兩步和140℃左右的熱白液從蒸煮鍋下方進(jìn)入，將蒸煮鍋內(nèi)的液體置換出來，低溫液體進(jìn)入溫黑液外槽（Bo）用于初級(jí)蒸煮，高溫液體（150℃左右的黑液）進(jìn)入熱黑液內(nèi)槽（Ci）用于中級(jí)蒸煮。

（4）升溫保溫（Fc如圖3-25所示）：

中級(jí)蒸煮完成后，利用中壓汽對(duì)蒸煮鍋進(jìn)行升溫。中壓汽通入蒸汽分布器利用循環(huán)泵循環(huán)，低溫度的液體穿過蒸煮鍋中部濾板進(jìn)入蒸汽分布器，吸收蒸汽后從上部和下部進(jìn)入蒸煮鍋，用于提升溫度和均衡藥液濃度，達(dá)到保溫溫度后停止進(jìn)汽，進(jìn)入保溫階段，等待目標(biāo)H－因子。達(dá)到目標(biāo)H－因子后，停止循環(huán)泵。

（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(jìn)入，將蒸煮鍋內(nèi)液體從上方置換出來，高溫170℃左右的熱黑液進(jìn)入熱黑液外槽（Co）用于中級(jí)蒸煮；次高溫150℃左右的熱黑液進(jìn)入熱黑液內(nèi)槽（Ci）用于中級(jí)蒸煮用；低溫130℃左右的溫黑液進(jìn)入溫黑液外槽（Bo）用于初級(jí)蒸煮，直至達(dá)到置換目標(biāo)體積。