專利名稱:禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法及其裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種造紙工業中禾草纖維原料的蒸煮方法及其裝置,特別是涉及一種禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法及其裝置。
背景技術:
由于我國的木材纖維原料十分缺短,因此過去國內的許多紙廠都使用稻草、麥草、紅麻、蔗渣等禾草纖維原料,并且采用蒸球等間歇式方法進行蒸煮,因而禾草纖維原料的制漿大大受到限制。禾草纖維原料橫管連續蒸煮技術始于20世紀40年代,該方法可分為水洗法和干法兩種,其采用錐形料塞式螺旋進料器將水洗后的草片或干法備料的草片提供給橫管連續蒸煮器,同時密封住蒸煮管,以保證禾草纖維原料在蒸煮管內以給定的壓力、溫度和時間與蒸煮液進行反應而制成紙漿。由于禾草纖維原料具有灰分及雜細胞含量高、濾水性差、質軟且內磨擦系數低等諸多缺點,因而采用水洗法連續蒸煮時很難用錐形料塞式螺旋進料器給橫管連續蒸煮器進行喂料,即容易出現反噴、打滑等問題而不能正常生產,故多采用干法進行生產。但由于干法備料無法除凈草片中夾雜的鐵塊、石塊等雜質,因此制成的紙漿顏色深、質量差且黑液含硅量高,所以給紙漿的應用及廢液的回收帶來了嚴重的影響。雖然Sunds公司曾在麥草濕法連續蒸煮上使用過斜盤脫水機,但終因結構龐雜、易堵塞而未能推廣應用。因而到目前為止尚未見到一種運行穩定且成漿質量好的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法及其裝置。
發明內容
為了解決上述問題,本發明的目的在于提供一種設備配置合理、運行穩定、節水效果及成漿質量好且黑液易于回收的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法。
本發明的另一個目的在于提供一種利用上述方法生產禾草纖維漿的裝置。
為了達到上述目的,本發明提供的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法包括下列步驟(1)將來自備料工序的禾草片運至活底料倉暫存并經過初步計量;(2)將來自活底料倉的禾草片通過帶有皮帶秤的皮帶輸送機輸送的同時進行稱量,并利用設置在皮帶輸送機上方的除鐵器除去部分鐵類雜質;(3)將皮帶輸送機輸送的禾草片運至雜物分離器中,同時加入回用水或清水進行初步洗滌以分離出鐵塊、磚、石類雜質;(4)將從雜物分離器排出的水洗后的禾草片送至水力碎解機而將其碎解,并進一步分離出雜物;(5)用泵將水洗并碎解的禾草片送至斜螺旋脫水機,使禾草片內夾雜的雜物及碎葉與水一起通過斜螺旋脫水機內的濾網進入洗滌水循環系統以重復使用,同時提高禾草片的干度;(6)使來自斜螺旋脫水機的洗凈后禾草片通過回料螺旋,并將回料螺旋內的多余禾草片送回水力碎解機以對禾草片進行定量;(7)使來自回料螺旋的禾草片進入計量擠壓脫水機以將其干度進一步提高,同時將脫出的水送回水力碎解機;(8)使從計量擠壓脫水機排出的禾草片進入預蒸管,同時在預蒸管內通入蒸汽以將禾草片的溫度提高;(9)使經過預蒸的禾草片連續進入螺旋進料器以將其進一步擠壓,使其體積減小而形成料塞,擠壓出的水送回水力碎解機;(10)使已形成料塞狀的禾草片進入T型管上部后產生破碎,同時在T型管的上部加入蒸煮液和蒸汽而使其與禾草片混合,并通入壓縮空氣,使防反噴裝置頂住或離開料塞,以便造塞或防止反噴發生;(11)使從T型管底部排出的原料在高溫高壓下連續經過兩個或多個連續蒸煮管進行蒸煮;(12)使從蒸煮管中蒸煮后的成漿通過卸料器后利用噴放閥冷噴放或熱噴放至噴放倉,最后泵送至下一工序。
用于實現本發明的方法的裝置包括一個活底料倉,內部設有計量裝置;一臺皮帶輸送機,其上裝有皮帶秤,而皮帶上方則設有除鐵器;一臺雜物分離器,內部裝有攪拌器,頂部設有進料口及與洗滌水循環系統相連的管路和清水管路,而底部和側面則分別設有排渣口和排料口;一臺水力碎解機,其頂部設有進料口,缸體底部中心部位安裝有攪拌葉片,且底部設有排渣口和排料口;一臺斜螺旋脫水機,向上傾斜設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋和濾網,其前端上部和底部分別設有進料口和排水口,而末端底部則設有直接與回料螺旋前端上部的進料口相連的出料口;一個洗滌水循環系統,由多個常用回收裝置組成,系統入口通過管路與斜螺旋脫水機的排水口相連,而系統出口則通過管路與雜物分離器和水力碎解機相接;一臺回料螺旋,水平方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,其后端底部的出料口直接與計量擠壓脫水機前端上部的進料口相連,而其末端底部的回料口則通過管路與水力碎解機相連;一臺計量擠壓脫水機,水平或向上傾斜方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,其末端底部的出料口直接與預蒸管前端上部的進料口相連,而其底部的脫水排出口則通過管路與水力碎解機相連;一個預蒸管,水平方向設置,其上裝有蒸汽管路和排氣管路,而其末端底部的出料口則直接與螺旋進料器前部的進料口相連;一臺螺旋進料器,水平方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,頂部設有清水管路和排氣管路,中部設有排水口,而其末端的出料口直接與T型管上部的進料口相連;一個T型管,垂直方向設置,其頂部設有分別來自蒸汽系統和蒸煮液系統的管路,進料口的對面設有氣動防反噴裝置,而底部的出料口則直接與一段蒸煮管前端上部的進料口相接;一個一段蒸煮管,水平方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,且其上裝有蒸汽管路,而位于另一端下部的出料口則直接與二段蒸煮管的進料口相連接,可根據需要設置多根蒸煮管;一個二段蒸煮管,也是水平方向設置,結構與一段蒸煮管相同,其出料門與卸料器頂部的入口相連;一臺卸料器,垂直方向設置,底部設有通過管路與噴放倉相連的出料口;一個噴放閥,設置在連接卸料器出料口至噴放倉上部進料口的管路上;一個噴放倉,其底部出口通過管路與下一工序裝置相連。
所述的計量擠壓脫水機主要由帶有進料口、出料口和脫水排出口的圓筒形密封殼體;一個封裝在殼體內且具有等外徑葉片的螺旋;和位于殼體內周面和螺旋葉片外周面之間,可濾除禾草片中水分的濾網。
所述的螺旋可采用變軸徑或變軸徑、變螺距結構,其壓縮比為1.5~2.5。
所述的螺旋與濾網之間的間隙小于0.5mm。
本發明提供的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法主要是在禾草纖維原料水洗連續蒸煮流程中利用計量擠壓脫水機來有效脫除水洗后禾草片中的水分,因而可保證其后裝置的進料可靠、連續及穩定,而不易出現漿料打滑、反噴等問題,因而特別適用于濾水性差、料軟且堆積容重小的稻草、麥草、紅麻、蔗渣等禾草纖維原料。另外,本發明提供的裝置具有設置合理、運行穩定、節水效果及成漿質量好且黑液易于回收等優點。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明提供的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法及其裝置進行詳細說明。
圖1為本發明提供的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法流程圖。
圖2為本發明提供的禾草纖維原料連續蒸煮裝置中計量擠壓脫水機結構剖視圖。
具體實施例方式
如上所述,由于稻草、麥草、紅麻、蔗渣等禾草纖維原料具有灰分及雜細胞含量高、濾水性差、質軟、保水性高且內磨擦系數低等特點,所以水洗后的禾草片如果不進行脫水就很難給橫管連續蒸煮器進料,即容易出現反噴、打滑等問題,因而無法正常進行蒸煮。所以本發明提供的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法的特點是在連續蒸煮流程中采用了帶有濾網,從而能有效脫除禾草片中水分的計量擠壓脫水機來保持恒定且較高的原料干度和容量,這樣就能更穩定地進行禾草片的連續蒸煮。如圖1所示,在本發明提供的禾草纖維原料水洗連續蒸煮流程中,來自備料工序的禾草片首先在活底料倉1中經過初步計量,然后在由皮帶輸送機2輸送的同時進行稱量,隨后經過回料螺旋8將多余的禾草片送回水力碎解機5,最后利用調節計量擠壓脫水機9轉速的方法來計量,所以能夠保證進入連續蒸煮器的進料量穩定。另外,經雜物分離器4和水力碎解機5洗滌后的禾草片可在斜螺旋脫水機6中將干度由2%~3%提高到8%~15%,而在計量擠壓脫水機9內將干度提高到15%~30%,并且其容重亦有所提高,因而可提高其后的螺旋進料器11的進料量,另外還可提高禾草片的內摩擦系數,使漿料不易出現打滑,從而在螺旋進料過程中能夠形成結實的料塞而密封住蒸煮管內的高壓蒸汽以防出現反噴,因而操作更穩定。此外,由斜螺旋脫水機6脫除的水經普通的洗滌水循環系統7處理后可以作為洗草水重復使用,而由計量擠壓脫水機9擠壓出的水可直接作為洗草水重復使用,因而系統運行過程中只需補充少量的水,而且補充的水可利用造紙白水或經處理后的中段水而不需要用清水,所以能夠節省大量的水資源。另外,利用設置在皮帶輸送機2上方的除鐵器3可除去部分鐵類雜質,而雜物分離器4和水力碎解機5在對禾草片進行水洗及碎解的同時又可分離出鐵塊、磚、石類雜質,因而可使原料中的硅、雜細胞等雜質的含量減少,成漿質量好,而且黑液易于提取、回收。如圖2所示,在本發明提供的禾草纖維原料連續蒸煮裝置中,計量擠壓脫水機9的濾網23可采用縫篩網,由于這種濾網的切向摩擦系數大而軸向摩擦系數小,因而有利于禾草片的螺旋輸送與擠壓脫水。另外,由于螺旋22與濾網23之間的間隙小于0.5mm,所以有利于濾網的自清理。此外,可采用調節螺旋22轉速的方法來計量,在保證自清理和不打滑的情況下,也可采用孔網或帶防滑條的濾網。
權利要求
1.一種禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法,其特征在于所述的禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法包括下列步驟(1)將來自備料工序的禾草片運至活底料倉(1)暫存并經過初步計量;(2)將來自活底料倉(1)的禾草片通過帶有皮帶秤的皮帶輸送機(2)輸送的同時進行稱量,并利用設置在皮帶輸送機(2)上方的除鐵器(3)除去部分鐵類雜質;(3)將皮帶輸送機(2)輸送的禾草片運至雜物分離器(4)中,同時加入回用水或清水進行初步洗滌以分離出鐵塊、磚、石類雜質;(4)將從雜物分離器(4)排出的水洗后的禾草片送至水力碎解機(5)而將其碎解,并進一步分離出雜物;(5)用泵將水洗并碎解的禾草片送至斜螺旋脫水機(6),使禾草片內夾雜的雜物及碎葉與水一起通過斜螺旋脫水機(6)內的濾網進入洗滌水循環系統(7)以重復使用,同時提高禾草片的干度;(6)使來自斜螺旋脫水機(6)的洗凈后禾草片通過回料螺旋(8),并將回料螺旋(8)內的多余禾草片送回水力碎解機(5)以對禾草片進行定量;(7)使來自回料螺旋(8)的禾草片進入計量擠壓脫水機(9)以將其干度進一步提高,同時將脫出的水送回水力碎解機(5);(8)使從計量擠壓脫水機(9)排出的禾草片進入預蒸管(10),同時在預蒸管(10)內通入蒸汽以將禾草片的溫度提高;(9)使經過預蒸的禾草片連續進入螺旋進料器(11)以將其進一步擠壓,使其體積減小而形成料塞,擠壓出的水送回水力碎解機(5);(10)使已形成料塞狀的禾草片進入T型管(12)上部后產生破碎,同時在T型管(12)的上部加入蒸煮液和蒸汽而使其與禾草片混合,并通入壓縮空氣,使防反噴裝置頂住或離開料塞,以便造塞或防止反噴發生;(11)使從T型管(12)底部排出的原料在高溫高壓下連續經過兩個或多個連續蒸煮管(13,14)進行蒸煮;(12)使從蒸煮管(13,14)中蒸煮后的成漿通過卸料器(15)后利用噴放閥(16)冷噴放或熱噴放至噴放倉(17),最后泵送至下一工序。
2.一種用于實現本發明方法的裝置,其特征在于所述的裝置包括一個活底料倉(1),內部設有計量裝置;一臺皮帶輸送機(2),其上裝有皮帶秤,而皮帶上方則設有除鐵器(3);一臺雜物分離器(4),內部裝有攪拌器,頂部設有進料口及與洗滌水循環系統(7)相連的管路和清水管路,而底部和側面則分別設有排渣口和排料口;一臺水力碎解機(5),其頂部設有進料口,缸體底部中心部位安裝有攪拌葉片,且底部設有排渣口和排料口;一臺斜螺旋脫水機(6),向上傾斜設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋和濾網,其前端上部和底部分別設有進料口和排水口,而末端底部則設有直接與回料螺旋(8)前端上部的進料口相連的出料口;一個洗滌水循環系統(7),由多個常用回收裝置組成,系統入口通過管路與斜螺旋脫水機(6)的排水口相連,而系統出口則通過管路與雜物分離器(4)和水力碎解機(5)相接;一臺回料螺旋(8),水平方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,其后端底部的出料口直接與計量擠壓脫水機(9)前端上部的進料口相連,而其末端底部的回料口則通過管路與水力碎解機(5)相連;一臺計量擠壓脫水機(9),水平或向上傾斜方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,其末端底部的出料口直接與預蒸管(10)前端上部的進料口相連,而其底部的脫水排出口則通過管路與水力碎解機(5)相連;一個預蒸管(10),水平方向設置,其上裝有蒸汽管路和排氣管路,而其末端底部的出料口則直接與螺旋進料器(11)前部的進料口相連;一臺螺旋進料器(11),水平方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,頂部設有清水管路和排氣管路,中部設有排水口,而其末端的出料口直接與T型管(12)上部的進料口相連;一個T型管(12),垂直方向設置,其頂部設有分別來自蒸汽系統和蒸煮液系統的管路,進料口的對面設有氣動防反噴裝置,而底部的出料口則直接與一段蒸煮管(13)前端上部的進料口相接;一個一段蒸煮管(13),水平方向設置,內部設有一個由圓筒形外殼封裝的推進螺旋,且其上裝有蒸汽管路,而位于另一端下部的出料口則直接與二段蒸煮管(14)的進料口相連接;一個二段蒸煮管(14),也是水平方向設置,結構與一段蒸煮管(13)相同,其出料口與卸料器(15)頂部的入口相連,可根據需要設置多根蒸煮管;一臺卸料器(15),垂直方向設置,底部設有通過管路與噴放倉(17)相連的出料口;一個噴放閥(16),設置在連接卸料器(15)出料口至噴放倉(17)上部進料口的管路上;一個噴放倉(17),其底部出口通過管路與下一工序的裝置相連。
3.根據權利要求2所述的裝置,其特征在于所述的計量擠壓脫水機(9)主要由帶有進料口(24)、出料口(25)和脫水排出口(26)的圓筒形密封殼體(21);一個封裝在殼體(21)內且具有等外徑葉片的螺旋(22);和位于殼體(21)內周面和螺旋(22)葉片外周面之間,可濾除禾草片中水分的濾網(23)。
4.根據權利要求3所述的裝置,其特征在于所述的螺旋(22)可采用變軸徑或變軸徑、變螺距結構,其壓縮比為1.5~2.5。
5.根據權利要求3所述的裝置,其特征在于所述的螺旋(22)與濾網(23)之間的間隙小于0.5mm。
全文摘要
本發明公開了一種禾草纖維原料水洗連續蒸煮方法及其裝置。其主要是在禾草纖維原料水洗連續蒸煮流程中利用計量擠壓脫水機來有效脫除水洗后禾草片中的水分,因而可保證其后裝置的進料可靠、連續及穩定,而不易出現漿料打滑、反噴等問題,因而特別適用于濾水性差、料軟且堆積容重小的稻草、麥草、紅麻、蔗渣等禾草纖維原料。另外,本發明提供的裝置具有設置合理、運行穩定、節水效果及成漿質量好且黑液易于回收等優點。
文檔編號D21C7/08GK1715554SQ20041001986
公開日2006年1月4日 申請日期2004年7月1日 優先權日2004年7月1日
發明者王廣維, 李勤科, 云澤國 申請人:天津輕工業機械廠設計研究所, 王廣維, 李勤科, 云澤國