制浆新工艺之DDS蒸煮低能耗间歇蒸煮工艺

1、制浆新工艺之DDS蒸煮(低能耗间歇蒸煮工艺)一几种典型的工艺简介在硫酸盐法蒸煮中，蒸煮全程药液浓度基本一致，即浓度梯度越小，越有 利于提高蒸煮得率，稳定蒸煮质量。基于这一理论，80年代后，先后发展出基于间歇蒸煮的 RDH ( Rapid Displacement Heating )、SuperBatch、DDS (Displacement Digester System )等低能耗置换蒸煮工艺。DDS蒸煮是在RDH蒸煮上演变而来的，增加了槽区系统，将蒸煮过程划分 为若十步骤，每个步骤置换出来的蒸煮液分类别贮存至槽区，分别用于后续蒸煮。节能、环保和自动化程度高是其主要优点。我国最早使用DDS蒸煮

2、的厂家是广东省鼎丰纸业有限公司，因其节能环保 效果明显，湘纸公司于2004年引入此系统。系统设计产能为250T/D,三台175M 蒸煮锅，采用装料小车通过过渡料仓实现直接装料，木片无需洗涤。系统拥有 140多个控制点，蒸煮周期3小时分六步进行，全程可实行自动控制。H-因子控 制蒸煮终点，无需取样，蒸煮均匀，浆料质量稳定等优点是传统蒸煮无法比拟的。 热水系统、白液加热系统和松节油回收系统都优于传统蒸煮。湘江纸业于2006年投运后，经过不断的工艺摸索，目前日产最高已达360多吨浆，在全国同行业 中处于领先地位。二设备介绍目前全球传统蒸煮以蒸煮锅为主体，DDS蒸煮采用的蒸煮锅是在传统蒸煮 锅的基础上

3、加以优化，安阳机械有限公司在蒸煮锅制作技术方面已非常成熟。1、蒸煮锅(如图3-18所示)因工艺不同，与传统蒸煮锅相比，增加了自动锅盖阀、抽风系统、破真空 系统、T射线、放锅稀释嘴、锥部三角架、装填喷嘴、蒸汽分布器等部件。抽风系统是在装锅时利用风机将蒸煮锅内空气向外抽，其目的是抽除木片 进入蒸煮锅所携带的空气，使木片与木片之间的间隙减小，从而达到提高装锅量 的目的。破真空系统是在放锅中使用，因DDS蒸煮采用冷喷放，泵抽吸会造成蒸煮 锅内成负压而使浆料无法完全抽出， 在锅压等于零时，与大气相连通的阀门会自接收器下丫射线图3-18 DDS蒸煮锅中部怖板中扯外曰接收程破真空11 匕循环口 装堵曰温度计

4、中部筛板钢诡阀，抽风口稀释嚏温度计动开启，消除蒸煮锅内负压达 到放锅完全的目的。Y射线分放射源和接受 器，每个蒸煮锅有上、下两件。 上部T射线用丁检测装锅时是 否装满，下部Y射线用丁检测 放锅时是否放完。Y射线有很 强的辐射性，对人体有害，检 修时使用锡板挡住Y射线才允 许进入蒸煮锅。锥部三角架安装在蒸煮 锅内下部，为三块钢板垂直向 下成三角形分布。因为DDS蒸煮为冷喷放，放锅时蒸煮锅内无压力，浆料不易 分散，容易形成二次放料的现象。锥部三角架在放锅中起到搅拌作用，保证浆料 的完全喷放。放锅稀释嘴安装在蒸煮锅下部四分之一处，每个稀释嘴有一个 DN50的主 嘴和一个DN25的副嘴，每个蒸煮锅沿圆

5、周方向均布六个稀释嘴， 放锅时达到均 匀稀释浆料的作用。装填喷嘴安装在蒸煮锅上部，装填喷嘴的原理是使液体通过成圆型喷射， 达到装锅时均匀压料的作用。自动锅盖阀采用压力开关触发机械锁的原理进行安全保护，一旦蒸煮锅带 压超过0.03Mpa,压力开关触发机械锁自动锁住，锅盖阀将无法打开，只有当锅 压低丁 0.03Mpa后，触发压力开关机械锁自动打开，锅盖才允许打开。DDS蒸汽分布器安装在循环管上，利用循环泵将蒸汽直接加入到黑液中， 循环过程中将蒸汽均匀加入蒸煮锅达到升温目的。2、换热器(1) 热黑液/冷白液换热器和白液加热器：DDS蒸煮白液分三步加入蒸煮锅。第一步为装料时，与低温黑液混合后用 丁装料

6、压料，主要用丁中和木片中的木质酸，直接采用碱回收的白液。第二步为留剧州(Bo)初级蒸煮时，与温黑液混合通过泵进入蒸煮锅， 一方面用丁蒸煮升温，另一方面 起到预蒸作用，也是直接采用碱回收的白液。第三步为中级蒸煮时，此过程对 DDS蒸煮而言，非常重要，白液加入量占60%以上，与热黑液混合加入蒸煮锅， 白液的温度直接影响 蒸煮的质量和速度，所 以需要将碱回收的白 液升温后方可利用。白 液加热过程中分两步冷啊皿)爆柿一图3-19白液换热流程(如图3-19所示),第 一步是利用热黑液/冷 白液换热器的传导换 热功能，吸收热黑液中 的温度，升温至120C 左右；第二步是利用白 液加热器的传导换热 作用，吸

7、收中压汽中的温度，升温至 150C左右贮存至热白液槽用丁中级蒸煮。热黑液/冷白液换热器和白液加热器均采用管式换热器。热黑液 /冷白液换热 器为单程换热，白液走壳程，黑液走管程。白液加热器采用双程换热，白液走管 程，蒸汽走壳程。(2) 热水系统使用的正常冷却器和异常冷却器：传统蒸煮洗涤热水来源丁蒸煮的热水，量和温度达不到要求，采用补加活 水或热水槽升温的方式弥补。而且松节油冷却水与蒸煮加热器冷却水的换热采用 板式换热器，容易堵塞和换热效果不好。DDS蒸煮通过松节油系统的换热及正 常冷却器和异常冷却器后的热水足够洗涤使用，如图3-20所示。异常冷却器利用洗浆滤液对松节油冷却水进行初步升温，除提高热

8、水温度 外，还可以起到降低回收槽温度，完全置换热量而达到冷喷放的目的。（3）松节油系统使用的 螺旋板式换热器：图3-20热水换热系统流程.热树或异常冷棚泾黑袖琳汽1憾点耕驾二皴旋板式2嶙解件汽3*离羞钢林汽清水松节眦耕图3-21松节油回收系统流程嗷媒旋板式 换顿器DDS蒸煮松节油回 收系统采用螺旋板式换 热器对气化松节油进行 冷却回收，采用四台螺旋 板式换热器分两级回收， 如图3-21所示。气化松 节油先经过气液分离器 分离出携带的液体，气体 从一级螺旋板式换热器 底部进入，通过活水的冷却液化成松节油，未完全液化的部分进入二级螺旋板式换热器再次冷却。三基本原理及工艺流程1、基本原理DDS蒸煮分

9、为六个步骤：装锅（LC）、初级蒸煮（IC）、中级蒸煮（MC）、升温保温（FC）、置换回收（RC）、放锅（DC）。（1）装锅（LC如图3- 22所示）：当蒸煮锅进入新的蒸煮周期时，首先通过装料小车连续向锅内装填木片， 计 量后，向锅内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 体的装填作用提高装锅量。竹片木片入料/加初始冷白液Chip Fill/Cool Pad景色览海迂浊泰携的需港 Wd&humitfateDsp Tflnk 7(TCStparr 蕴汽来自漆!巧片嫩才带CHI，Liquor图3-22装锅并加入冷白液（2）初级蒸煮（IC如图3-23所示）：装锅完成后，利用

10、130C左右的温黑液和80C左右的冷白液从蒸煮锅下方温黑液充装Warm Fill (127C)X、n；gSleam、蠢汽秘眼植(C5E)反匝fit wrm Fill ReturnSioam去去敦寐橙苏发卷*To Ev 叩客 'DispTankC«>l Tank &5°C柬fH泓法理谑隔赃府黑我 MM由FHir枇I日催AAite LiqiKMGrokAccum 1cAccum她爵流fiirc）雄入基成反底券Warm Fill图3-23温黑液充装进入，将蒸煮锅内的冷黑液从蒸煮锅上方置换出来，低温时进入冷黑液槽，送蒸发和装锅用，达到一定温度时进入温黑液内槽（

11、Bi）。直至达到目标体积后进行 3至5分钟的上下循环，均衡锅内碱浓和温度。（3）中级蒸煮（MC如图3- 24- a、3- 24- b所示）：初级蒸煮完成后，利用150C和170C左右的热黑液分两步和140C左右的 热白液从蒸煮锅下方进入，将蒸煮锅内的液体置换出来，低温液体进入温黑液外 槽（Bo）用丁初级蒸煮，高温液体（150C左右的黑液）进入热黑液内槽（Ci） 用丁中级蒸煮。热黑液充装Hot Fill (150QC)与.虹'7 r diei嶷I1】佚漆甘诚累筑肖居粮Mot Accum 1龄3Msner FiimteDig* 询HE All Return热果晨q SOW）避入毒推反.柢器

12、Hal由购Uq AciISC CSwainnA叫心Uqjor图3-24-a 150 C热黑液充装¥薛汽图3-24-b 168 C热黑液充装Cool Tuk KBK：tankEtojm 蒸汽cook Ac cum 1M°C然罚施耕德 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热黑液充装(168 C)Hot Fill (168 C)(4)升温保温(Fc如图3-25所示)：中级

13、蒸煮完成后，利用中压汽对蒸煮锅进行升温。中压汽通入蒸汽分布器吸收蒸汽利用循环泵循环，低温度的液体穿过蒸煮锅中部滤板进入蒸汽分布器, 后从上部和下部进入蒸煮锅，用丁提升温度和均衡药液浓度，达到保温温度后停 止进汽，进入保温阶段，等待目标H 一因子。达到目标H 一因子后，停止循环泵c升温（TTT）& 保温（17VT）CoolTankfl5°C去多软箝散墨瓯疆咬lo £vap«¥Aalar 木Oicp Tank 米只成净过就裁St肘丁淡TOC曲书*Fmh户J恭董段陛中过任拜放 Igesier RcN«fntm响 蒸汽Dtgutor 1#Whi

14、Ee-it; Pc:166UC图3-25升温和保温CcokAccum1M°Cea-i点荒反应桓洲嚣调土列TTT/TA1 163X 'rtai until io gal target K value（5）置换回收（Rc 如图 3-26-a、3-26-b、3-26-c 所示）:升温保温完成后，利用洗涤滤液从蒸煮锅下方进入，将蒸煮锅内液体从上 方置换出来，高温170C左右的热黑液进入热黑液外槽（Co）用丁中级蒸煮；次 高温150C左右的热黑液进入热黑液内槽（Ci）用丁中级蒸煮用；低温130C左 右的温黑液进入温黑液外槽（Bo）用丁初级蒸煮，直至达到置换目标体积。煮蒸完毕将黑液置换导

15、入热黑液储罐Displacement (168'C)去若牧黑浊蒸理果筑T& EvdptCcok AccumWhite q Ace 16fieC被置盛的黑液回到热黑液鲍 Displacement Return (1631?Aaloir jKCoolTirkAfcum 4 Egtleam ASADispTink7。知电庾嫩束白沈我囹的(黄陪)黑我Dilac«nienl (7CC)来n陪港过蹴菊拼N鞭消Wath«r Flltrm图3-26-a冷黑液置换导入168 C热黑液储槽蒸煮完毕将黑液连续导入热黑液储摧Displacement(150 °C)口 ig

16、eswrWhiteiaS*C去妾敷XI檀慕推季 或 ro EvapsHot tank l50t1tB"C耋自洗部逐涯菊缭的/液Wahar Flhrat«Dhp lank WC来白世隆过瓣晶就的置换果液Dksplacenient (701C)图3-26-b冷黑液置换导入150 C热黑液储槽蒸煮完毕将黑液导入温黑液础罐Displacement (127V)DiSp/闰溺Y泄站荒贸浦TankW»hcr Flknto 7C蒸亡祚咨搀我国被反同刘混卵清魅”27 C) O'plACsmt Return To Wami T占诉栾R洗浮江滤草统曲果潢 Displace iwmt (TOP)图3-26-c冷黑液置换导入127 C温黑液储槽(6)放锅(如图3-27所示):置换回收完成后，利用洗涤滤液将蒸煮锅内浆料稀释，用浆泵从锅底部抽入喷放锅DDS蒸煮的工艺原理是利