專利名稱：一種具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于實驗室進行木片、竹片置換蒸煮的具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備。
背景技術(shù)：
制漿過程是指料片(木片、竹片)在含有適當(dāng)化學(xué)品的水溶液中進行高溫高壓蒸煮，降解和溶出木素同時留下絕大多數(shù)完整纖維形態(tài)的纖維素和半纖維素，蒸煮完成后送往洗篩漂工段進行后續(xù)處理。我國化學(xué)漿制漿工業(yè)的工藝和設(shè)備仍然比較落后，其突出表現(xiàn)就是仍然沿用常規(guī)間歇式蒸煮工藝，不能實現(xiàn)深度脫木素，而且蒸煮化學(xué)品和熱能沒能得到有效的回收利用，能耗高、污染嚴重。由于我國造紙企業(yè)蒸煮工段污染嚴重、蒸汽消耗高等問題，現(xiàn)在國外先進的置換 蒸煮系統(tǒng)引起了越來越多的關(guān)注。此蒸煮技術(shù)具有顯著的節(jié)能減排效果，使之成為我國竹、木漿新上項目和老廠改造的首選方案，但由于其關(guān)鍵技術(shù)一直被國外壟斷，所以我國漿紙企業(yè)不得不重復(fù)花高價購買該技術(shù)。置換蒸煮過程的化學(xué)反應(yīng)變化規(guī)律是基礎(chǔ)，工藝過程規(guī)程是保障，它們是置換蒸煮系統(tǒng)實現(xiàn)工程生產(chǎn)的關(guān)鍵。華南理工大學(xué)的羅琪博士和李艷博士在實驗室進行了大量的常規(guī)間歇蒸煮實驗，通過蒸煮動力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)分析已建立卡伯值軟測量和蒸煮數(shù)學(xué)模型，然而，由于沒有成套的用于置換蒸煮實驗的設(shè)備，無法通過實驗對置換蒸煮中化學(xué)反應(yīng)變化規(guī)律和工藝過程規(guī)程進行深入研究，置換蒸煮系統(tǒng)的研究主要以技術(shù)介紹和綜述為主。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備，為實驗室和工廠企業(yè)進行置換蒸煮制漿實驗提供了有效的平臺。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了以下技術(shù)方案包括蒸煮罐以及設(shè)置于蒸煮罐外的回流閥、循環(huán)閥、取樣閥、電加熱器、柱塞式計量泵以及進液閥，所述蒸煮罐的上端設(shè)置有出液口，下端設(shè)置有進液口，進液閥的一端通過進液管與進液口相連，另一端通過管路與柱塞式計量泵、電加熱器以及循環(huán)閥依次相連，出液口通過出液管分別與循環(huán)閥以及回流閥相連，取樣閥的一端連接于循環(huán)閥與電加熱器之間，另一端與取樣器相連，蒸煮罐上設(shè)置有測量蒸煮罐內(nèi)溫度以及壓力的變送器測量接孔。所述蒸煮罐的上端設(shè)置有進料口，進料口上設(shè)置有密封蓋，密封蓋上設(shè)置有排氣閥。所述蒸煮罐包括外側(cè)的保溫罐體以及設(shè)置于保溫罐體內(nèi)的用于放置料片的內(nèi)膽，內(nèi)膽的上部設(shè)置有壓料板，內(nèi)膽的底部以及壓料板上開設(shè)有均勻分布的圓孔。所述進液管上設(shè)置有排渣閥。本實用新型的有益效果是本實用新型所述具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備將蒸煮罐與外部的回流閥、循環(huán)閥、取樣閥、電加熱器、柱塞式計量泵以及進液閥組成為置換蒸煮系統(tǒng)，并通過變送器測量接孔以及取樣閥對置換蒸煮過程進行試驗檢測，能夠深入的研究置換蒸煮工藝過程，以及蒸煮各個階段化學(xué)反應(yīng)的變化，可以實現(xiàn)對各個階段黑液和蒸煮液中多種化學(xué)品成分的測定，如有效堿液濃度FA、固形物含量等組分的測定，可以分析各個階段化學(xué)反應(yīng)的變化，如化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)，也可以通過有效堿濃度進行置換蒸煮過程的Kappa值數(shù)學(xué)模型的研究，解決了置換蒸煮系統(tǒng)實現(xiàn)工程生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型所述蒸煮罐的剖面示意圖；圖3是本實用新型所述內(nèi)膽的底部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型所述壓料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1蒸煮罐，2排氣閥，3密封蓋，4回流閥，5循環(huán)閥，6取樣閥，7進液閥，8排渣閥，9取樣器，10電加熱器，11柱塞式計量泵，12變送器測量接孔，13出液口，14進液口，15內(nèi)膽，16壓料板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。參見圖I以及圖2，本實用新型包括蒸煮罐I以及設(shè)置于蒸煮罐I外的回流閥4、循環(huán)閥5、取樣閥6、電加熱器10、柱塞式計量泵11以及進液閥7，所述蒸煮罐I的上端設(shè)置有出液口 13，下端設(shè)置有進液口 14，進液閥7的一端通過進液管與進液口 14相連，另一端通過管路與柱塞式計量泵11、電加熱器10以及循環(huán)閥5依次相連，出液口 13通過出液管分別與循環(huán)閥5以及回流閥4相連，取樣閥6的一端連接于循環(huán)閥5與電加熱器10之間，另一端與取樣器9相連，蒸煮罐I上設(shè)置有測量蒸煮罐I內(nèi)溫度以及壓力的變送器測量接孔12，所述蒸煮罐I的上端設(shè)置有進料口，進料口上設(shè)置有密封蓋3，密封蓋3上設(shè)置有排氣閥2，所述進液管上設(shè)置有排渣閥8。參見3以及圖4，所述蒸煮罐I包括外側(cè)的保溫罐體以及設(shè)置于保溫罐體內(nèi)的用于放置料片的內(nèi)膽15，內(nèi)膽15的上部設(shè)置有壓料板16，內(nèi)膽15的底部以及壓料板16上開設(shè)有均勻分布的圓孔，通過圓孔分流藥液使藥液循環(huán)不易在蒸煮罐內(nèi)部形成偏流，同時也防止蒸煮過程中纖維隨藥液循環(huán)流出蒸煮罐。蒸煮時，首先打開密封蓋3，放入內(nèi)膽15，內(nèi)膽15內(nèi)裝入一定量的料片并將壓料板16放在料片上面，用螺絲、螺母把蒸煮罐I的進料口和密封蓋3連接密封好，然后依次把外部儲液槽內(nèi)的冷、溫、熱黑液和冷、熱白液在電加熱器混合后通過柱塞式計量泵泵入蒸煮罐I底部，從頂部回流閥4回流置換液到外部的儲液槽形成外循環(huán)，充液完成后關(guān)閉回流閥4，然后打開循環(huán)閥5、進液閥7，通過電加熱器10對蒸煮液進行間接循環(huán)加熱，到達蒸煮溫度后進行循環(huán)蒸煮，此為內(nèi)循環(huán)。在一定溫度下蒸煮一定時間后，即到達規(guī)定的H因子后蒸煮完成，通過外循環(huán)用冷黑液置換蒸煮液，使蒸煮罐I內(nèi)藥液達到冷噴發(fā)條件，卸下螺絲、螺母，打開密封蓋3取出壓料板16，粗漿從內(nèi)膽15內(nèi)取出后清洗，完成一次置換蒸煮過程。在置換蒸煮的每個階段可以通過打開取樣閥6進行取樣測試分析，變送器測量接孔12與變送器連接，用于顯示蒸煮罐內(nèi)部壓力和溫度值，沖洗蒸煮罐I和管路后可進行下一個循環(huán)蒸煮。實施例用于實驗室進行木片、竹片置換蒸煮的具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備，包括蒸煮罐與外圍設(shè)備連接結(jié)構(gòu)；蒸煮罐為立置式圓柱形耐高溫高壓雙層保溫容器，均為不銹鋼制作，蒸煮罐外層是保溫層，外層進料口與密封蓋通過法蘭以及螺絲、螺母連接，保證蒸煮罐在蒸煮時處在完全密封狀態(tài)；蒸煮罐內(nèi)層包括頂部開口、底部帶孔的圓柱形空心內(nèi)膽和帶孔實心壓料板，帶孔實心壓料板壓在內(nèi)膽里的料片上，起固定料片的作用，料片與藥液在內(nèi)膽里進行化學(xué)反應(yīng)；出液管通過蒸煮罐外層出液口伸入蒸煮罐內(nèi)部IOcm左右，蒸煮罐出液口通過出液管分別與回流閥和循環(huán)閥連接，蒸煮罐外層進液口與進液管連接，循環(huán)閥、電加熱器、柱塞式計量泵與進液閥通過管路依次連接，進液閥通過進液管與蒸煮罐進液口連接，保證蒸煮藥液從蒸煮罐底部進入、頂部排出，形成內(nèi)循環(huán)，循環(huán)閥和電加熱器之間的管路分支與取樣閥門、取樣器依次連接；蒸煮罐頂部各設(shè)一個溫度、壓力測量接孔，測量接 孔與變送器連接，用于顯示蒸煮罐內(nèi)部壓力和溫度值。內(nèi)膽底部均勻的開Φ6mm圓孔,兩圓心之間距離為9mm,內(nèi)膽底部與蒸煮罐有一定間隙，帶孔實心壓料板上均勻的開Φ6ι πι的圓孔,兩圓心距離為20mm ;藥液通過內(nèi)膽底部圓孔進入內(nèi)膽，并通過帶孔實心壓料板上的圓孔流出內(nèi)膽，通過圓孔分流藥液使藥液循環(huán)不易在蒸煮罐內(nèi)部形成偏流，同時也防止蒸煮過程中纖維隨藥液循環(huán)流出蒸煮罐。此蒸煮設(shè)備能夠在實驗室進行操作，為研究置換蒸煮進程和木質(zhì)素與碳水化合物的溶出規(guī)律提供了有效平臺。為竹、木漿生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。
權(quán)利要求1.一種具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備，其特征在于包括蒸煮罐(I)以及設(shè)置于蒸煮罐(I)外的回流閥(4)、循環(huán)閥(5)、取樣閥(6)、電加熱器(10)、柱塞式計量泵(11)以及進液閥(7)，所述蒸煮罐(I)的上端設(shè)置有出液口(13)，下端設(shè)置有進液口(14)，進液閥(7)的一端通過進液管與進液口(14)相連，另一端通過管路與柱塞式計量泵(11)、電加熱器(10)以及循環(huán)閥(5)依次相連，出液口(13)通過出液管分別與循環(huán)閥(5)以及回流閥(4)相連，取樣閥(6)的一端連接于循環(huán)閥(5)與電加熱器(10)之間，另一端與取樣器(9)相連，蒸煮罐⑴上設(shè)置有測量蒸煮罐⑴內(nèi)溫度以及壓力的變送器測量接孔(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備，其特征在于所述蒸煮罐(I)的上端設(shè)置有進料口，進料口上設(shè)置有密封蓋(3)，密封蓋(3)上設(shè)置有排氣閥⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備，其特征在于所述蒸煮罐(I)包括外側(cè)的保溫罐體以及設(shè)置于保溫罐體內(nèi)的用于放置料片的內(nèi)膽(15)，內(nèi)膽(15)的上部設(shè)置有壓料板(16)，內(nèi)膽(15)的底部以及壓料板(16)上開設(shè)有均勻分布的圓孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備，其特征在于所述進液管上設(shè)置有排渣閥(8)。
專利摘要本實用新型提供一種具有內(nèi)外循環(huán)功能的制漿蒸煮設(shè)備包括蒸煮罐以及設(shè)置于蒸煮罐外的回流閥、循環(huán)閥、取樣閥、電加熱器、柱塞式計量泵以及進液閥，所述蒸煮罐的上端設(shè)置有出液口，下端設(shè)置有進液口，進液閥的一端通過進液管與進液口相連，另一端通過管路與柱塞式計量泵、電加熱器以及循環(huán)閥依次相連，出液口通過出液管分別與循環(huán)閥以及回流閥相連，取樣閥的一端連接于循環(huán)閥與電加熱器之間，另一端與取樣器相連，蒸煮罐上設(shè)置有測量蒸煮罐內(nèi)溫度以及壓力的變送器測量接孔，本實用新型能夠深入的研究置換蒸煮工藝過程，以及蒸煮各個階段化學(xué)反應(yīng)的變化，解決了置換蒸煮系統(tǒng)實現(xiàn)工程生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。
文檔編號D21C7/00GK202482686SQ20122001315
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者侯曉虎, 侯順利, 湯偉, 王孟效, 許保華 申請人:陜西科技大學(xué)