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化学制浆设备


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间歇式蒸煮设备的选型
1、总容积计算 V = Q / A ф (m3) 式中:Q~每天粗浆产量(绝干) (kg / day ) A~蒸煮设备每天每立方米容积产浆量 (kg/m3 · day)
单位装锅量(绝干)(kg / m3)× 粗浆得率% × 23(h / day) A = ———————————————————————————
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锅壳中部
在圆筒体中部偏下的位置上装有 两根对称的抽液管,用于抽出锅内药
液经换热器进行加热。抽液管位置的
内壁上装有抽液滤网。
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锅壳下部
下锥部由下锥壳和下锅颈组
成。下锅颈内壁上装有进液滤网, 滤网位置的器壁上对称地装有两 根接管。 φ150mm的接管用于 送入加热后的部分药液,φ80mm 接管用于送入蒸汽。
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卡米尔蒸煮器
1.卡米尔连续蒸煮器对各种蒸煮方法和原料有较大的适应性,除了主 要用于硫酸盐法蒸煮外,还可用于中性亚硫酸盐法、酸性亚硫酸法
和预水解硫酸盐法,可生产可漂浆、溶解浆、本色浆和半化学浆。
原料由针叶材扩大至阔叶材、锯屑及草类纤维原料。
2.卡米尔连续蒸煮器的类型有液相型、汽-液相型、带高压预浸渍器
蒸煮药液
料片
料片仓
蒸煮器
喷放锅
洗涤、筛选
浆料
蒸 汽
热回收
蒸煮废液
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化学制浆设备的分类


由于化学制浆的方法很多,纤维原料品种各异, 生产规模不一,所以化学制浆设备的结构与形式 有多种。 依照操作过程分为 间歇式(Batch):蒸球(globe Digester) 蒸煮锅(Vertical Digester) 连续式(Continuous):立式连续蒸煮器 横管式连续蒸煮器 斜管式连续蒸煮器
开启锅盖,以保证安全。
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自压紧式半自动锅盖
由液压缸拖动的齿条通过
立轴上的齿轮而转动固定在锅
盖上的扇形齿板,使锅盖起闭。 锅盖压住锅颈密封面凹槽 中的 π 形密封胀圈,造成预压 密封。当锅内压力升高时,通 过锅颈内壁沿周围分布的八个 连通密封槽的通孔,将 π 形密 封胀圈向上压紧锅盖,保证蒸 煮锅口的密封。
基本要求

通过本章的学习,掌握木材、非木材化学制浆流程,掌握 蒸球、蒸煮锅、横管式连续蒸煮器、立管式连续蒸煮器的 主要结构、工作原理及其使用。
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1.1概述(summary)
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化学制浆工艺流程(Technology process)
化学制浆是指纤维原料在蒸煮设备中,在一定的压力及温度下, 通过化学药品作用,保持一定时间,使原料中的木素大部分裂 解成小分子溶解于药液中,纤维素得以离解出来,从而制得合 格浆料的过程。蒸煮设备对成浆的产量、质量影响很大。
的(双塔)以及适用于草类原料的蒸煮器等。 3.埃斯科(ESCO)塔式连续蒸煮器是一种简化形式,比起卡米尔蒸 煮器来,对木材质量和木片规格的敏感性更低,用于硫酸盐法和 NSSC法制浆。
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卡米尔液相型蒸煮器
在蒸煮过程中蒸煮器内充满药液,蒸煮器内的压力高出蒸 煮温度对应的饱和蒸汽压 0.3 ~ 0.4MPa ,以保证液相蒸煮, 并防止从蒸煮器内抽出药液时自汽化。蒸煮器内的压力是靠 蒸煮器底部泵送的稀黑液量来保持的。
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药液循环加热方式
1. 下部抽液循环: 抽液滤网设在锅体下部的过渡区, 药液用循环泵从锅内抽出并送到 加热器加热,加热后的药液大部分
(约2/3液量)从锅的顶部均匀喷洒,
其余部分药液从锅底注入。
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药液循环加热方式
下部抽液循环的特点: 蒸煮锅上部温度高,下部压力大,彼此配合蒸煮均匀。 其缺点: ①由于抽液滤网的位置较低,蒸煮后期使药液循环量降低,造成循环泵抽 空现象。
②由于抽液作用使底部浆料紧密,容易造成滤网堵塞、放料困难。
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药液循环加热方式
2. 中部抽液循环: 抽液滤网设在锅体中部偏 下位置。药液从锅内抽出, 经加热器加热后,大部分 或大约药液总量的一半从 底部送入,小部分或一半 的药液从顶部喷淋。
பைடு நூலகம்
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连续蒸煮器的型式
1、塔式(立式)连续蒸煮器(卡米尔、埃斯科): 单塔式、双塔式 2、横管式连续蒸煮器(潘迪亚): 单管式、两管式、三管式、四管式 3、斜管式连续蒸煮器(鲍尔M&D): 单斜管式、双斜管式
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连续蒸煮器的优点
(1)蒸汽、电力消耗均匀,没有高峰负荷; (2)单位锅容生产能力大,相对占地面积小; (3)单位耗汽量和化学药品单位耗用量较低; (4)蒸煮过程连续化,便于实现生产自动控制,劳动强度低;
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间歇式蒸煮器的附属设备
1.装锅器(digester charger) 2.喷放装置(blowing device) 3.废气余热回收装置(waste heat recovery)
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1.2塔式连续蒸煮器
(vertical continuous digester)
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间歇式蒸煮设备
1. 回转式蒸球
①直接通汽加热蒸煮 ②适用于烧碱法、硫酸盐法、中性及碱性亚硫酸盐法制浆 ③适于各种纤维原料制浆
2. 固定立式蒸煮锅
①可以采用直接通汽加热蒸煮。 ②可以采用间接加热,药液强制循环,升温时辅以直接通汽加热蒸煮。 ③适于木材、荻、苇、竹子等纤维原料制浆。
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蒸球的结构(Globe digester Structure)
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蒸球的特点

优点:
利用蒸球回转,球内原料与药液能充分混合,药液浓度与温度较均 匀,成浆质量较均匀;液比小,药液浓度较高,从而缩短了蒸煮时 间;蒸球表面积比同锅容的立式蒸煮器小,节省钢材,减少热损失; 体积小,结构简单,投资费用少,安装、维修费用低等。
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现代制浆 蒸煮系统 (Cooking System)
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卡米尔蒸煮器
1.卡米尔连续蒸煮器是国外应用最广泛的一种连续蒸煮设备。第一套 于1950年投入工业生产,其总产量占全世界碱法制浆生产量的45%。 2.卡米尔连续蒸煮器自投产以来,经历了两次重大的技术发展阶段。 第一次是1958年发展了冷喷放技术,从而改善了纸浆的强度特性。第 二次是1962年研究成功的锅内高温逆流洗涤,大大提高了洗涤效率, 简化了洗浆设备。
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蒸煮设备的选用
1、生产木浆 生产规模在300t/d以下,一般选用大、中型间歇式蒸煮器。因为 在300t/d以下,间歇蒸煮器的投资费用比连续蒸煮器低13%~20%。 生产规模在300t/d以上,一般选用连续蒸煮器。 2、生产非木材纤维原料纸浆
一般选用连续蒸煮器。连续蒸煮的纸浆质量稳定,产量系数A
现代制浆蒸煮系统(Cooking System)
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现代制浆 蒸煮系统 (Cooking System)
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现代制浆 蒸煮系统 (Cooking System)
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现代制浆 蒸煮系统 (Cooking System)

缺点
由于蒸球转动,容积受到限制;和同产量的蒸煮锅相比,占地面积 大;采用直接加热,药液浓度变化大;不便于自动化控制等。
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蒸煮锅的特点
与蒸球相比,立式蒸煮锅的主要优点:
1、容积大,生产能力大,劳动生产率高。 2、可应用自动控制装置实现半自动或自动操作。 3、占地面积小。(与蒸球相比,在相同产量条件下) 4、劳动强度低,操作人员少。 缺点: 1、附属设备较多。(药液循环泵、药液加热器等) 2、结构复杂,制造技术要求高。 3、投资费用大。
(5)不存在大量放汽问题,减少了污染;
(6)易于精确调节生产过程,纸浆得率高,质量均匀、稳定。
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连续蒸煮器的缺点
(1)所需装备较多,并且较复杂。任何一台装备停车维修,均将
迫使整个系统停车;
(2)动力消耗较大; (3)生产灵活性较差。
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塔式连续蒸煮器的蒸煮锅
1、蒸煮锅锅体 筒体由几段不同直径的筒节组成。自上而下分为五个区域:浸渍 区、加热区、蒸煮区、热扩散洗涤区和冷却区。锅内各区域均设有抽 出药液的滤网。 由于锅径较大,为保证各个截面上温度、药液浓度一致,锅中心 设有不同长度的同心套管,使循环药液分别回流于各个对应的截面上, 这是液相型卡米尔蒸煮锅所特有的。
药液循环加热方式
中部抽液循环的特点: ①抽液滤网位置较高,能保证循环泵在蒸煮过程中满载运行。 ②大部分药液量从锅底送入,使料层始终保持疏松状态,从而使各部 物料升温均匀,并易于放料。
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液压自动锅盖
锅盖的启闭由三个液压缸分别
完成。启闭时间只需 10秒钟左 右,工作效率高,并有安全控 制系统,当锅内压力降低到 0.015MPa以下时,液压缸才能
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