一种芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及造纸技术领域，特别是一种芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系 统。
【背景技术】
[0002] 目前，造纸工艺主要包括制浆、洗筛、漂白、抄造等步骤。其中，制浆是造纸工艺的 第一步，也是至关重要的一步。在制造化学纸浆的常规间歇蒸煮过程中，在蒸煮锅中加入纤 维原料，随后加入蒸煮所需的化学药品，在麦草、芦苇、甘蔗渣等草类纤维原料蒸煮时的化 学药品是一种氢氧化钠溶液，在木片竹片蒸煮时的化学药品是一种含有硫化钠的氢氧化钠 溶液。蒸煮药液根据加入的原料量按照一定的比例并稀释到一定的浓度。然后关闭蒸煮锅 锅盖阀，通入蒸汽或将蒸煮锅内药液抽出锅外用蒸汽进行间接加热并送回蒸煮锅内。蒸煮 锅升温到所需要的温度并保温一段时间。蒸煮结束的放锅是利用蒸煮锅内压力将浆料喷放 到喷放锅中。现有的常规蒸煮生产纸浆工艺方法存在耗能高、污染严重、纸浆强度低等不 足。
[0003] 置换蒸煮技术是基于深度脱木素机理发展起来的卓有成效的化学制浆技术，主要 有塔式连续置换蒸煮和立锅间歇置换蒸煮两大类。目前在木浆和竹浆生产上已经得到大规 模应用。其最大特点就是将蒸煮过程中的热能置换出来，回收储存并循环利用，以此达到节 能增效的目的。然而，由于草类原料料片细小，在蒸煮过程中又过早软化，造成堆积密度变 化，过滤阻力增加，不易做到均匀置换，影响蒸煮质量。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种流程简化、操作简便、耗能 低、可实现热能回收及循环利用的芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统。
[0005] 本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0006] 一种芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，其特征在于：主要包括蒸煮锅、热黑液 槽、温黑液槽、置换液槽、冷黑液槽、药液加热器、液体管路、气体管路、循环泵、控制阀，所述 热黑液槽、温黑液槽、冷黑液槽及置换液槽的液体出口通过各自液体管路及循环泵连接至 蒸煮锅底部的液体进口，蒸煮锅上部的液体出口分别连接热黑液槽、温黑液槽及置换液槽 的液体进口；蒸煮锅中部的液体出口通过液体管路连接至药液加热器的液体进口，药液加 热器的液体出口通过液体管路连接至蒸煮锅的液体进口；药液加热器、热黑液槽及温黑液 槽的蒸汽进口均与蒸汽源连接；温黑液槽的蒸汽进口还与蒸煮锅的蒸汽出口连接。
[0007] 所述的温黑液槽的液体出口依次连接白液预热器、黑液换热器，后连接至冷黑液 槽。
[0008] 所述的热黑液槽和温黑液槽顶部通过气体管路及控制阀连通。
[0009] 所述的温黑液槽顶部的蒸汽出口连接至气体冷却器。
[0010] 本实用新型的优点和有益效果为：
[0011] 1、本实用新型的芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，利用中压蒸汽作为热能载 体对系统进行加热，系统对热能的消耗主要有两个引入点，分别是药液加热器和温、热黑液 槽，药液加热器的作用主要是对蒸煮系统进行加热，是主要的蒸汽消耗点，大约占蒸汽总消 耗量的90%~95%，为了保证槽罐内的压力维持稳定和补充自然散失的热量，需要在储 存过程中从槽顶补充部分中压蒸汽，温黑液槽的压力约为0. 35~0. 45MPa，热黑液槽的压 力约为0. 50~0. 60MPa。温、热黑液槽引入的蒸汽主要用于保温保压，大约占蒸汽消耗量 的5%~10%，如装锅量为20t风干苇片的情况下使用1.OMPa饱和蒸汽进行蒸煮，升温到 156°C，所需消耗的新鲜蒸汽为8t，较升温到160°C要少用新鲜蒸汽1.lt，具有节约蒸汽、降 低能耗的优点。
[0012] 2、本实用新型的芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，由于回收储存的温黑液量 超过蒸煮所需要的温黑液量，所以多余部分的温黑液被送往碱回收蒸发工段，但温黑液中 仍携带大量热能，这部分热能通过白液预热器（黑液-白液换热）和黑液换热器（黑液-清 水换热）来回收，经过预热的白液和温黑液、热黑液混合后进入蒸煮锅内，可有效提高锅内 温度，缩短升温时间，节约汽耗、电耗；黑液换热器位于白液预热器的黑液出口，它主要用于 回收温黑液中残余的热能，当系统进行温黑液填充和热黑液填充时，与冷白液换热过后的 温黑液通过壳程，清水通过管程进行换热，加热的清水送至洗选工段用于洗浆，而经过换热 后的黑液被送至碱回收蒸发工段进行回收。
[0013] 3、本实用新型的芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，在蒸煮过程中，中压饱和 蒸汽通过药液加热器与黑液混合后进入蒸煮锅内，由于无法在极短的时间内完成热量交 换而变成冷凝水，部分蒸汽逸出聚集在蒸煮锅的顶部空间，使锅内的压力迅速上升，形成假 压，当假压足够大的时候，就会造成进汽困难，所以这部分蒸汽必须排出蒸煮锅外，这个排 压操作在整个升温过程中都需要进行，为了回收这部分被排出气体中的热量，置换蒸煮将 这部分气体引入压力相对较低的温黑液槽，用于给温黑液槽补压保温。
[0014] 4、本实用新型的芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，热黑液槽和温黑液槽顶部 通过气体管路及控制阀连通，为了回收热能，当料片蒸煮结束后，需要用冷黑液将锅内的热 黑液置换出来。当热黑液大量流入热黑液槽内的时候，液体和蒸汽会造成热黑液槽内压力 迅速上升，为保持压力稳定，将热黑液槽和温黑液槽顶部连通，中间用自动阀控制。当热黑 液槽内压力超过阈值时，阀门打开，蒸汽进入温黑液槽，用于补压保温。
[0015] 5、本实用新型的芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，所述的温黑液槽顶部的蒸 汽出口连接至气体冷却器，当系统进行热黑液填充时，大量温黑液流入温黑液槽，使温黑液 槽内的蒸汽增多，压力快速增加，当压力超过阈值，槽顶部的自动排气阀打开，多余蒸汽排 往气体冷却器；气体冷却器是置换蒸煮系统中回收高浓不凝气体中热能的核心设备。它由 管程和壳程组成，不凝气体走管程，清水走壳程，气体携带的热能交换给清水并送至洗选工 段用于洗浆。经过换热后的不凝气体变成冷凝水，储存至冷凝水罐，当液位达到阈值时，泵 送至洗选工段用于洗浆。这样就完成了整个置换蒸煮系统中高浓不凝气体热能的回收。
[0016] 6、本实用新型的芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，可实现热能回收及循环利 用，具有流程简化，操作简便，高效快捷，能耗低的突出优点，是一种具有较高创新性的纸浆 生产系统及方法。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型的流程示意图；
[0018] 图2为本实用新型的蒸汽引入点示意图；
[0019] 图3为本实用新型的冷置换及换热流程图。
[0020] 附图标记说明：
[0021] 1-置换液槽、2-温黑液槽、3-热黑液槽、4-蒸煮锅、5-冷黑液槽、6-药液加热器、 7-黑液换热器、8-白液预热器、9-气体冷却器。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定 性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0023] 一种芦苇原料纸浆间歇置换蒸煮生产系统，其主要包括蒸煮锅4、热黑液槽3、温 黑液槽2、置换液槽1、冷黑液槽5、药液加热器6、液体管路、气体管路、循环泵、控制阀，所述 热黑液槽、温黑液槽、冷黑液槽及置换液槽的液体出口通过各自液体管路及循环泵连接至 蒸煮锅底部的液体进口，蒸煮锅上部的液体出口分别连接热黑液槽、温黑液槽及置换液槽 的液体进口；蒸煮锅中部的液体出口通过液体管路连接至药液加热器的液体进口，药液加 热器的液体出口通过液体管路连接至蒸煮锅的液体进口；药液加热器、热黑液槽及温黑液 槽的蒸汽进口均与蒸汽源连接；温黑液槽的蒸汽进口还与蒸煮锅的蒸汽出口连接。
[0024] 热黑液槽和温黑液槽顶部通过气体管路