持续蒸煮器及其操作

一．历史进展〔除磨石磨木机外〕的开创国。用木片机械制浆的的Asplund纤维离解机是1930年制造的。原先它它是诸如Pandia蒸煮器的前驱【3。Black-Clawson公司研制的Pandia蒸煮器将几蒸煮供给了较长的时刻。纸浆或软化木片的排解蒸煮器。Kamyr公司自1938工作应完全归功于【4。他在用试验设备生产出合格纸浆前，整整摸索了约6年1958年实行冷喷1962〔作为冷喷放法的延长19651964年推出专用于器，和单、双段Kamyr集中洗涤器在内，安装的Kamyr33045%。此刻简要的表达一下另外两种已投入工业运行的直立式持续蒸煮器情形。Impco〔ImprovedMachinery公司研制，它曾用作硫酸盐法和NSSC法制浆，但此刻已再也不利用。ESCOKamyr对木材质量和木片规格的敏感性更低。在各国大约有15台ESCO蒸煮器用于硫NSSC1982Ingerso11-RandImprovedMachinery公司〔Ingersoll-Rand〕以Impco供给。另外一种基于不同于上述型式的成功设计是BauerM&D持续蒸煮器[7]450角，而且其蒸煮器内物料是通过一条链传动输送机移送的。将木片持续地参加到蒸煮器中的旋转格仓进料器〔120〕是该争论的成效。物二、Kamyr液力式〔Hydraulic〕蒸煮器持续蒸煮的开发，最先是应用于硫酸盐蒸煮的。由于硫酸盐蒸煮液渗透木年的样机的改造，主假设为了改进系统已经通过实行冷喷放取得解决，其方式是循环冷稀黒液到蒸煮器下部以冷却纸浆，并用喷放阀直接将蒸煮器压力降下来。4h的停全用蒸煮液布满，而没有气相空间。蒸煮器及其附属装置示于图121，其操作方式在下面表达。进料和蒸煮木片的规格品级和均一性，对这种持续设备的重要性比间歇筛网，已减轻了药液篦子的堵塞。承受双塔蒸煮系统〔将在下节争论〕进一步增这种麻烦，对单塔液力式Kamyr蒸煮器的木片规格要求，一般限制通过7mm10%左右〔质量分数。气相式双塔蒸煮器的木针和小片量能够多一些。木片经电磁除铁器和木片筛后，进入一个配有经气封①的蒸汽喷嘴的缓冲高一些〕温度下停留10~15min。木片仓的振动器③将木片送入木片计量器④转变木片计量器的转速能够调整生产量从计量器出来的木片通太低压进料器⑤进入汽蒸罐⑥，停留 2~3min，维持蒸汽压力的空气，萜烯和假设干蒸汽，与闪急槽蒸发出来的废汽一路送往冷凝器。预汽蒸后，木片进入一台附加的杂物分别器⑦和高压进料器⑧。进料器的11〔高压泵1213为高压泵供给稳固的吸入口压头。蒸煮器在加热区的压力维持1140kp，由冷喷放泵14掌握，在泵吸入口不下移到加热区Ⅱ，加热区的温度通过两个间接导15液通过蒸煮区Ⅲ，在此处掌握停留时刻~2h。由于蒸煮是放热反映，在此期间温4oC左右。从这方面来讲，持续蒸煮对加大液木比和装料紧度是有利的，由于持续蒸:1〔含木片水分在内。在间歇蒸煮中，液木比的意义是，该变数可打算化学药品的浓度、蒸汽消平衡掌握化学品的参加量、化学品浓度和蒸汽用量。最近开发的MCC蒸煮法加倍是如此，它将顺流和逆流相结合，屡次地参加蒸煮液。蒸煮器中的逆流洗涤来，以抑制蒸煮反映。木片连续下降，进入逆流洗来，以抑制蒸煮反映。木片连续下降，进入逆流洗涤区Ⅳ〔121。洗涤时它通常在~4h之间。从后工序滤液槽送来的洗涤液或颖热水，泵入蒸煮器底部，并与木片流淌方向相反地向上流淌。通过附属的洗涤药液循环和加热系统，掌握。由于集中区在时刻、温度和压力上都有利于集中进程，蒸煮木片和纤维素可在这里有效地完成预洗涤。在洗涤区的上部，逆反映。带有剩余化学品的高温蒸煮液通过上部篦子想抽出〔150~160oC)，并闪急蒸发以回收蒸汽；然后送往蒸发工段。热回收分成两段。l号闪蒸槽18120C2号闪蒸槽19的蒸的需要．而有所不同。7080C，以保证冷喷放条件。底部刮料器20使蒸煮器潜在强度可得以维持。进展集中洗涤。蒸煮器内的液压，由该黑液注入量自动掌握。时置换比为，而三段真空洗浆机的置换比则在~范围之内。其缘由是黑液极易产生泡沫，在持续系统中，大部份皂化物巳在洗涤前被抽提掉了。为了完善蒸煮器内未纤维化物料集中预洗涤的效果，喷放出来的(且常常是经在线磨浆机后的)纸浆，要进展补充洗涤。这可在Kamyr公司研制的一段或两l~3Kamyr集中洗涤器和真空洗浆机并用。【5三、Kamyr汽-液相蒸煮器原先的蒸煮器是特地为各类木片预汽蒸和预浸渍时刻有限和产量特地大的感。它还使热药液与参加的冷药液在浸渍区直接混合。(124)，现巳成为最通用的持续蒸煮器，它还在预水解硫酸盐法、NSSC法和一般硫酸盐法制浆中成功地利用着。器内不再有特地的浸渍区。但在上部加少量的循环液以掌握温度。这种循环装置还可用以引入化学品以维持一个其次蒸煮段。片预浸只限于顶部循环液，和在反向式顶部份离器中停留的3—4minl25表示出这种蒸。3年后，外置式倾斜反向顶部份126的内置式反向顶部份离器所取代。汽相部份通常如需要高汽相较例时，可增加到距l~2m—射线管持续监测和掌握。汽吹入蒸煮器。由汽相区温度掌握的蒸汽流量，可对来料进展均一的加热。CO2。〔分别器将木片挟带的水除去，并在蒸煮器上部的气相区发生水解反映。当木片进入到蒸煮器时，用直〔166C沉析树脂。预水解区必需用不锈钢衬里，以避开酸蚀。浆多〔以后还可回收，由于一部份烧碱要中和在预水解时木材产生的酸。逆流洗涤和放料都属于通用程序。-双塔系统Kamyr进程。通过这项改进，使工艺条件更为敏捷，并增加了浸渍和蒸煮段的掌握。〔并在底部通入蒸汽，形成微过压，使木片汽蒸条件有了特地大改善。这种常压预汽蒸木片仓或2号闪蒸槽出来的蒸汽〔128〕都可用作常压预汽蒸之用。蒸汽必需减温到70oC，掌握1~2min，125kPa。干木材则需更多的汽蒸，因此常压汽蒸木片仓和汽蒸罐的设计各厂都不一样。该工艺的成功具有重要意义。1400kPa，在如此高的压良好的浸渍条件。从浸渍器的出口．木片和药液泵送至装有反问顶部份离器(如上所述)的蒸煮器顶部。130对一定用碱量40的硫酸盐法制浆进展了比较，说明单独用液力式蒸煮器粗渣最高，而用浸渍器的则粗渣最低。有几台液力式蒸煮器配有液力式高压浸渍器(131)。在这种双塔系统中，一种穿过蒸煮器壁的桨状装置，可监测木片的移功。片混合，一路从浸渍器排出。蒸煮区。程序了。五、改进型持续蒸煮(MCC)(SFPL)SFPL132易漂白。改进工艺可用于生产低卡伯值纸浆而不损伤强度。1986午后供给的大Kamyr系统，设汁中均已含有此特征，或可改成含此特征的系统。机理

第四节 蒸煮器的结垢和侵蚀反面觉察，是热黑液穿过筛板时减压，而使假设干水分蒸发所造成的。到络合剂作用，使钙盐产生视在过饱和。Kamyr蒸煮器的设计中，供给了备更为严峻，特地是蒸煮器顶部份离器产生的结垢，会影响到蒸煮器的进料。后，蒸煮器保护性结垢层(从蒸煮液来的杂质常在碳钢蒸煮器表而形成结垢)中所所造成。它是在蒸煮进程中，钢、木材与药液彼此作用的结果。氢氧化钠浓度是成了多硫化物与亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫化物在以下反映式中的平衡关系：Na2S2O3Na2S3：＝Na2SO3Na2S2由于电子反映，形成的硫化物，猛烈地降低了对碳钢的阴极极化保护作用：S2-2e=2S2-2~5g/l时，可能由于阳极极化作用(钝化)而起抑制侵蚀的作用。在浓度15g/l儿时，多硫化物的侵蚀就微乎其微了。多硫化物的作用在一样条件时与氧很类似。蒸煮器在120℃以上实际不存在侵蚀，融物溶解槽来的药液的氧化作用所致，或是由于用元素硫代替芒硝补充硫的损失，而元素硫使多硫化物含量增加。二、侵蚀的避开1g/l收系统的复原与苛化效率，氯化物可能是从木材、生产用水或ClO2发生器的废10％~20％。蒸煮器的上中部最易受到侵蚀。一般碳钢蒸煮器的平均侵蚀速度为每一年10％。次生腐蚀。当蒸煮器壁在空气直接接触下，间歇性地受药液冲洗时(如当药液在进液口下，沿壁流下时)；当循环药液在壁上碰撞时；或当由于木片散布不均，情形和操作技术。和木片的分散和洗涤作用，会擦伤保护层，最易受到影响。质接触时所产生的选择件金属侵蚀。(固称局部)．这部份的惰性薄膜由于侵蚀的扩展而裂开。金属外表的沉淀应当按期去除，以削减由于缺氧引发局部侵蚀的可能。于非金属材料，在半熔融或塑性状态下涂覆到金属表而，形成一个抗侵蚀和(或)厚度随工艺方式和喷涂材料而变，但要超过0.75mm才可利用。这些方式应历时必需很留神慎重，由于乃至最严密的涂层(等离子喷涂)也有假设干孔隙，这些孔隙的根切蚀(under-cuttingcorrosion)可使涂层剥离。其次个更好的更改造〔或制造〕蒸煮器的方式是堆焊技术〔图144成功。的合金作为埋弧焊涂层的外表。另外，埋弧涂层的成份更为均一〔削减了电化锈蚀的机缘，而且裂痕〔产生根切蚀处〕更少。序，以避开焊接侵蚀。三、应力侵蚀应力侵蚀裂痕〔SCC〕是侵蚀的一种形式，它是在金属处于应力和侵蚀的一在利用奥式体不锈钢时的主要问题是，因氯化物应力侵蚀产生的裂痕(应力氯化物侵蚀)会突然的或频繁的造成设备严峻事故。年一台硫酸盐法持续蒸煮器突然发生了60%的硫酸盐法持续蒸煮器产生了裂痕。[10],蒸煮器发生事故的缘由是应力侵蚀裂痕〔SCC〕,它是在一个特定的侵蚀介质中，由于抗张应力的作用所〔取决于抗张应力时刻的长短和裂痕的电位差〔取决于介质状况。SCC也取决于金属在介质中的电化学电压或电位差。该电位差由金属成(以复原或氧化的形式存在)和温度所形成。它影响金属的总侵蚀行为和SCC(活性状态)，而(饱和甘汞参考电极测定为左右)，在钢板外表形成保护或惰性薄膜，使钢板侵蚀速度降得很低。)仍是惰性(侵蚀很少)SCC电位差范围之内。的重复循环，使裂痕扩大化。NaoH浓度的降低而削减。液成份或温度．其范围并无显著转变。(Na2S2O3、NaSO3、NaCl、Na2CO3)参加慢侵蚀或消灭裂痕。100倍。裂痕。蒸煮器要低得多。可是，不锈钢在含氯化物的轻侵蚀介质中常常产生SCC，而20％。(不锈钢或高合金钢)技术在有效避开裂痕方面历史最1977年起用于碱法蒸煮器的不能避开酸洗造成的侵蚀。由于硫酸盐法药液的碱性大，使全部蒸煮器都产生SCC，焊复层和基体金属均易产生裂痕，因此只有在以下情形下，才能使蒸煮器维持不裂痕：SCC抑制剂。Kamyr持续蒸煮器进展数控的主要好处是：——得率较高 ——节约操作人员——稳固和良好的纸浆质量——安全——节约能耗 ——易于转变产量和质量目标——节约木耗需考虑系统的敏捷性和可变性。l88187所示。——木片装入量掌握 ——化学品用量掌握。——液木比监控 ——逆流区和集中洗涤区掌握。——木片料位掌握 ——蒸煮温度曲线掌握——卡伯值掌握 ——转变生产量。一、木片装入量和化学品用量的掌握的转速作什么样的转变。白液浓度运算利用电导度测量仪和一个包括硫化度影响的数学模型。(loadingzone)不进展液木比掌握。洗涤。二、木片料位掌握的转矩和上螺旋的负荷，由于它们是非线性信号，很难用于料位测定。189置的负荷。三、升温曲线掌握Kamyr蒸煮器内的每一个木片，其随时刻而转变的温度完全掌握策略进展调整。四、洗涤掌握洗涤掌握策略一般是以逆流洗涤区的稀释因子和同一稀释因子的集中洗涤温曲线。五木片料位的自我调谐性掌握在探讨持续蒸煮器〔Kamyr持续蒸煮器〕的自动化时，留意木片料系。就意味这均一的蒸煮、均一的纸浆质量和蒸煮器很少断料。从那个意义上说，应当用提取的黒液量或底部刮浆器转速作为掌握变数。上刮料器跳闸，而致使蒸煮器断料。咱们能够在有效的DCS系统(distributedcontrolsystem)内用多种掌握算法(controlalgorithms)争论木片料位的掌握问题，被压紧的木片料柱在重力下，以的速度向蒸煮器下部移动，移动的速度视蒸煮器的木片进料量、18~25min。大多数蒸煮系统的指令均为二次指令，而且由于长时刻系数(30min)(4~6h)的影响，系统不正常情形的传送速度往往很慢。’显示了这项争论成效在那个重要掌握问题上