一种禾草类原料的连续蒸煮方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种禾草类原料的连续蒸煮方法及装置。该方法包括如下步骤：一、备料：将禾草类原料进行常规的干湿法备料处理，得到备料后的草片；二、预蒸：1)将备料后的草片经喂料螺旋挤压后进入T型管，在T型管顶部加入蒸煮药液，与进入T型管的草片混合，得到草料；2)草料进入横管，向横管中通入蒸汽，使草料升温后进入球形混合器；3)向球形混合器中加入脱水螺旋脱出的蒸煮液，与进入球形混合器的草料混合均匀，完成预蒸；三、蒸煮：将完成预蒸后的草料输送至蒸煮锅，通过锅外加热器对蒸煮液加热，送回锅内，进行蒸煮，得到禾草类原料纸浆。该方法和装置具有产能大、结构紧凑、布局合理、厂房占地面积小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种禾草类原料的连续蒸煮方法及装置
本专利技术属于制浆造纸领域，具体地说，涉及一种禾草类原料的连续蒸煮方法及装置。
技术介绍
造纸的植物纤维原料大致包括：木材纤维和草类纤维。其中草类纤维杂细胞的含量较高，与纤维交织不良，杂细胞木素含量高，不易漂白，制浆造纸价值最低。稻草浆的滤水性差，纸张的强度也差，裂断长数值低、撕裂度数值低和耐折度次数少。故现在全世界范围内造纸用的最多的是木材纤维，禾草类植物纤维用的较少，但是，随着森林资源的大大缺乏，怎样利用禾草类原料来制备高质量的化学浆是现在面临的一个严峻问题。现有的用禾草类植物生产纸浆的方法有：化学法、机械法、化学机械法。化学法制浆是在蒸煮步骤中，借助化学作用，通过除去禾草类植物纤维原料中的某些成分使原料离解成浆，在化学法蒸煮中又分石灰法、烧碱法、蒽醌-烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法蒸煮等。现有技术中通常认为禾草类植物制浆如果要达到高白度的化学浆，需要在进行蒸煮时，保持较长的蒸煮及保温的时间，使得浆料煮得比较“软”，例如在1999年第14卷第3期的《湖北工学院学报》上发表的题为“强化禾草备料和改革蒸煮的设想与初步实践”一文中提到了纸浆硬度K值为10以下，好的达7-8，成浆得率50％以上，好的达57％，裂断长4000m以上，好的达7000m以上，可以取得草浆深度脱木素，成浆浅好漂白，强度好，蒸煮得率高等优点。然而采用高硬度浆特别是高锰酸钾值为16-22、相当于卡伯价23-36的高硬度浆来生产高强度本色浆和白度为60-70％ISO的漂白浆，同时可以降低能耗，提高产量。连续制浆生产效率高，对非木纤维来说，制浆方式首推横管连续蒸煮系统。该制浆方法技术成熟、控制方便、设备结构紧凑、蒸煮时间段，是目前国内外普遍采用的非木原料制浆的技术。但该技术也存在不足：气耗和能耗相对偏高、化学药品的利用率偏低。CN101906729A提供了一种禾草类原料连续蒸煮方法，所述方法包括如下步骤：(1)将禾草类原料进行浸渍前备料处理，得到浸渍前备料后的禾草类原料；(2)将备料后的纤维原料通过螺旋喂料器送入浸渍器加入浸渍液进行浸渍处理，备料后的禾草类原料装入蒸煮锅内的同时加入浸渍液，再加入热黑液，进行一级蒸煮，得到一级蒸煮后的禾草类原料；(3)在一级蒸煮后的禾草类原料中加入蒸煮液进行二级蒸煮，得到禾草类原料纸浆。本专利技术实现了禾草类原料大液比连续蒸煮、并缩短蒸煮时间降低能耗，提高浆料的均匀性。该专利技术还提供了一种用于该方法的蒸煮设备。虽然该方法实现了禾草类原料的大液比连续蒸煮、缩短了蒸煮时间、降低了能耗、提高了浆料的均匀性，但是由于该方法采用立式连续蒸煮锅，规模生产会导致厂房占地面积较大，设备投资较高。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种厂房占地面积小、设备投资低、且产能大的禾草类原料的连续蒸煮方法及其装置。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：一种禾草类原料的连续蒸煮方法，其中，所述的连续蒸煮方法包括如下步骤：一、备料将禾草类原料进行常规的干湿法备料处理，得到备料后的草片；二、预蒸1)将备料后的草片经喂料螺旋挤压后进入T型管，在T型管顶部加入蒸煮药液，与进入T型管的草片混合，得到草料；2)草料进入横管，向横管中通入蒸汽，使草料升温后进入球形混合器；3)向球形混合器中加入脱水螺旋脱出的蒸煮液，与进入球形混合器的草料混合均匀，完成预蒸；三、蒸煮将完成预蒸后的草料输送至蒸煮锅，通过蒸煮锅外设置的加热器对蒸煮液加热后送回蒸煮锅内，对进入蒸煮锅内的草料进行蒸煮，得到禾草类原料纸浆。具体地说，所述的蒸煮为：将完成预蒸后的草料输送至蒸煮锅，通过循环泵将蒸煮液从锅内抽出调整液比至1：7～10，抽出的蒸煮液经蒸煮锅外设置的加热器加热后送回蒸煮锅内将草料加热至150～175℃范围内，保温40～120min，得到禾草类原料纸浆。所述的蒸煮包括循环升温、浓缩、保温和置换调浓四个阶段，其中：在循环升温阶段，通过循环泵将蒸煮液从蒸煮锅内抽出调整液比至1：7～10，抽出的蒸煮液经蒸煮锅外设置的加热器加热后送回蒸煮锅内将草料加热至150～175℃；在浓缩区，通过排出部分蒸煮液，调整液比至1：5～6。优选，预蒸过程的步骤1)中，加入T型管的蒸煮药液的用量按绝干禾草类原料重量计亚铵法蒸煮时为20～26％，氢氧化钠蒸煮时为10～16％，液比为1：2.8～3.3。所述的蒸煮药液的温度为常温或者加热至小于95℃，与进入T型管的草片混合后得到的草料的温度为85～95℃。预蒸过程的步骤2)中，草料升温至130～150℃，草料在横管中停留的时间为5～12min。预蒸过程的步骤3)中，所述的蒸煮液为温度为145～155℃的脱水螺旋脱出的蒸煮液；蒸煮液与草料的混合浓度为3～5％，混合后温度为145～155℃，在球形混合器内停留的时间为1.5～3min。预蒸过程的步骤1)中，所述的备料后的草片在进入T型管前先经过销鼓计量器计量后进入预蒸螺旋，向预蒸螺旋中通入蒸汽，对草片进行软化处理，控制温度在40～60℃；然后经喂料螺旋挤压后再进入T形管；备料后的草片进入T型管时的水分为55～65％，温度为75～85℃。蒸煮过程中，完成预蒸后的草料输送至蒸煮锅后，先经蒸煮锅顶部设置的脱水螺旋进行脱水处理，所述的脱水处理为脱水至10～12％的干度；蒸煮锅顶压力控制在5～6bar。更具体地说，所述的蒸煮包括如下步骤：1)完成预蒸后的草料经过草片泵输送至蒸煮锅顶部设置的脱水螺旋进行脱水处理，脱水至10～12％的干度，脱出的蒸煮液回流至缓冲罐中，由泵送至球形混合器作为蒸煮液的一部分；2)脱水后的草料进入蒸煮锅的循环升温区，通过循环泵将蒸煮液从蒸煮锅内抽出调整液比至1：7～10，抽出的蒸煮液通过锅外设置的加热器加热后送回蒸煮锅，对进入循环升温区的草料进行加热，加热至150～175℃；随后进入浓缩区，通过排出部分蒸煮液调整液比至1：5～6，排出的部分蒸煮液回流至缓冲罐中，由泵送至球形混合器作为蒸煮液的一部分；随后进入保温区，在150～175℃下保温40～120min，得到粗浆和黑液；3)得到的粗浆和黑液进入置换调浓区，其中黑液经置换调浓区设置的滤网滤出，进入调浓集液罐，再由调浓泵泵送至热黑液罐作为补充黑液进入球形混合器，与由缓冲罐泵送至球形混合器的蒸煮液一起作为蒸煮液；温度较低的黑液作为置换液从蒸煮锅的中间管进入，与粗浆混合进行置换调浓，粗浆在此区域调浓至6～8％、温度降低至90～100℃后经蒸煮锅底部的卸料器进行冷喷放，得到禾草类原料纸浆；同时将置换出的浓黑液回收。本专利技术中，作为置换液的黑液为温度50～70℃的黑液，优选提取段得到的、温度50～70℃的黑液。本专利技术中纸浆出蒸煮锅浓度为6～8％，温度90～100℃。所述的禾草类原料纸浆的硬度为高锰酸钾值20～26K。本专利技术的禾草类原料为稻草、麦草、芦苇、芦竹、玉米秸秆或棉杆的一种或一种以上的组合。本专利技术的目的还在于提供一种用于所述的连续蒸煮方法的装置。所述的装置包括T型管、横管与蒸煮锅，横管与蒸煮锅之间还连接有球形混合器，横管的一端与球形混合器相连接，另一端与T型管相连接。所述的蒸煮锅包括循环升温区、浓缩区、保温区和置换调浓区，蒸煮锅顶部设置有脱水螺旋。本专利技术的蒸煮锅通过设置浓缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种禾草类原料的连续蒸煮方法，其特征在于，所述的连续蒸煮方法包括如下步骤：一、备料将禾草类原料进行常规的干湿法备料处理，得到备料后的草片；二、预蒸1)将备料后的草片经喂料螺旋挤压后进入T型管，在T型管顶部加入蒸煮药液，与进入T型管的草片混合，得到草料；2)草料进入横管，向横管中通入蒸汽，使草料升温后进入球形混合器；3)向球形混合器中加入脱水螺旋脱出的蒸煮液，与进入球形混合器的草料混合均匀，完成预蒸；三、蒸煮将完成预蒸后的草料输送至蒸煮锅，通过蒸煮锅外设置的加热器对蒸煮液加热后送回蒸煮锅内，对进入蒸煮锅内的草料进行蒸煮，得到禾草类原料纸浆。

【技术特征摘要】
1.一种禾草类原料的连续蒸煮方法，其特征在于，所述的连续蒸煮方法包括如下步骤：一、备料将禾草类原料进行常规的干湿法备料处理，得到备料后的草片；二、预蒸1)将备料后的草片经喂料螺旋挤压后进入T型管，在T型管顶部加入蒸煮药液，与进入T型管的草片混合，得到草料；2)草料进入横管，向横管中通入蒸汽，使草料升温后进入球形混合器；3)向球形混合器中加入脱水螺旋脱出的蒸煮液，与进入球形混合器的草料混合均匀，完成预蒸；三、蒸煮将完成预蒸后的草料输送至蒸煮锅，通过蒸煮锅外设置的加热器对蒸煮液加热后送回蒸煮锅内，对进入蒸煮锅内的草料进行蒸煮，得到禾草类原料纸浆。2.根据权利要求1所述的连续蒸煮方法，其特征在于，所述的蒸煮为：将完成预蒸后的草料输送至蒸煮锅，通过循环泵将蒸煮液从蒸煮锅内抽出调整液比至1：7～10，抽出的蒸煮液经蒸煮锅外设置的加热器加热后送回蒸煮锅内将草料加热至150～175℃范围内，保温40～120min，得到禾草类原料纸浆。3.根据权利要求2所述的连续蒸煮方法，其特征在于，所述的蒸煮包括循环升温、浓缩、保温和置换调浓四个阶段，其中：在循环升温阶段，通过循环泵将蒸煮液从蒸煮锅内抽出调整液比至1：7～10，抽出的蒸煮液经蒸煮锅外设置的加热器加热后送回蒸煮锅内将草料加热至150～175℃；在浓缩区，通过排出部分蒸煮液，调整液比至1：5～6。4.根据权利要求1或2或3所述的连续蒸煮方法，其特征在于，预蒸过程的步骤1)中，加入T型管的蒸煮药液的用量按绝干禾草类原料重量计亚铵法蒸煮时为20～26％，氢氧化钠蒸煮时为10～16％，液比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪法，宋明信，陈松涛，王庆涛，初吉兴，董英文，
申请(专利权)人：山东泉林纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37