[发明专利]用于自横管式连续蒸煮器提取黑液的方法和系统

说明书

本发明提供了一种用于自蒸煮器机械提取黑液的方法，具体地，为一种用于在利于有效热回收的高温高压条件下自横管式连续蒸煮器(horizontal tube continuous digester)提取黑液的方法。

背景技术

化学制浆厂设计为使用各类化学试剂，例如氢氧化钠、氢氧化钠和硫化钠、或亚硫酸钠等将如木、竹、农业剩余物(如麦秆或甘蔗渣)、棉杆等原料转化为纸浆。许多化学制浆厂基于硫酸盐制浆法或亚硫酸盐法的原理将原料转化为纸浆。今年来，全世界范围的制浆产业大量使用非木原料。最近二十年来，此类纸浆的产量较木纸浆的产量增长得更快，尤其是在中国、印度、墨西哥和拉丁美洲等地。

一般来说，化学制浆厂包含各类部件，包括：将原料送入蒸煮器的螺旋输送机；分批或连续蒸煮器(横向或竖向)以便借助含有化学试剂的称作“白液”或“蒸煮液(cooking liquid)”的蒸解液(digesting liquid)蒸煮原料；导出装置，在此处自蒸煮器获得的纸浆和黑液与稀释液相混合。

现有技术中已报道过各种热量和蒸汽的回收方法。其中一种方法包括，通过将蒸煮器的闪蒸蒸气(flash vapour)自7巴释放至1巴来降低蒸煮器中的温度和压力。如此获得的闪蒸蒸气处于大气压下，呈低热势(heat potential)。因此，此方法所回收的总热量及蒸汽较其消耗的热量及蒸汽而言非常之低。人们为此做了诸多尝试，通过最大程度提高热量及蒸汽回收并减小该工艺的总需热，试图解决此问题。蒸煮木材和竹材期间，化学试剂溶液的一部分渗入木片或竹片，但其一大部分为片与片之间的游离液体。在蒸解末阶段的游离热液体称作废液(spent liquor)，其为冷液所置换，并自置换的热液回收热量。然而，这些方法均无法用于蒸煮农业剩余物(例如麦秆或甘蔗渣)，因为这些物质形成具有间隙的结构，而几乎所有液体会因毛细管力作用而滞留在其中。滞留在间隙的液体无法自蒸煮器中排出或被另一液体置换。因此，在如麦秆或甘蔗渣等农业剩余物的蒸煮过程中，这些方法无法有效地解决以下两个问题：1）降低蒸汽总消耗量，以及2）增加自系统回收的热量。由此，仍需要开发一种有效的系统和方法以便自制浆厂提取炙热的黑(废)液，尤其是在横管式连续蒸煮器内蒸煮农业剩余物之时，以及自热的黑液中回收热量同时保持高性价比。

附图说明

图1和图2显示了根据某实施例，在横管式连续蒸煮器内蒸煮纤维性原料的制浆厂的各个部件。

图3a显示了根据某实施例，从提取的炙热黑液中回收热的系统，该系统包括多个快速旋流分离器(flash cyclone)的组合。

图3b显示了根据某实施例，从提取的炙热黑液中回收热的系统，该系统包括热交换器和快速旋流分离器的组合。

图3c显示了根据某实施例，从提取的炙热黑液中回收热的系统，该系统包括多个热交换器的组合。

发明简介

本发明公开了自横管式连续蒸煮器提取黑液的方法。所述方法包括使得来自横管式连续蒸煮器的纸浆和黑液的混合物通过螺杆压榨机，所述螺杆压榨机的压力与横管式连续蒸煮器的压力基本相同。所述螺杆压榨机设置为将纸浆与黑液，包括滞于间隙的黑液分离。该方法还包括将取自螺杆压榨机的黑液储存在储液箱内，所述储液箱维持在与横管式连续蒸煮器和螺杆压榨机的压力基本相同的压力。

本发明还公开了自横管式连续蒸煮器提取黑液的系统。该系统包括能与横管式连续蒸煮器的出口整合的螺杆压榨机，以便自横管式连续蒸煮器接收纸浆和黑液的混合物。所述螺杆压榨机设置为将纸浆与黑液，包括滞于间隙的黑液分离。该系统还包括与螺杆压榨机的出口流体连通的储液箱，并设置为自螺杆压榨机接收黑液，其中，所述螺杆压榨机和储液箱的压力与横管式连续蒸煮器的压力基本相同。

详述

为了提高对本发明技术原理的认识，将参考实施例并利用具体语言对其进行描述。然而，须知此举并不旨限制本发明的范围，所公开的工艺里的改动和进一步改进以及本发明原理的进一步应用均应认为是本发明所属领域技术人员一般可以想得到的。

本领域技术人员可以理解，以上概述和以下详述对本发明是示范性和解释性的，并非对其限制性的。

本说明书通篇引用的“一实施例”、“实施例”或类似的语言是指，联系该实施例一起描述的某具体特征、结构或特点包括在本发明的至少一个实施例中。因此，本说明书通篇出现的短语“在一实施例中”、“在某实施例中”以及类似的语言可以(但不一定)均指代同一实施例。