[发明专利]离心喷放式造纸制浆蒸煮废液的提取及设备

说明书

本发明属造纸机械环保领域。涉及由离心机、喷放头及排气通风机械组成的造纸制浆蒸煮废液(以下简称废液)提取设备。

目前，废液的提取都是由蒸煮锅向喷放仓或放料池放料之后，再由提液设备进行提液的。我们把这种在温度低于100℃的提液方法称为冷法提液。

经过研究，我们认为冷法提液效率不高。因为废液温度降低，粘度升高，(60℃时，9.5Be的废液粘度为0.78cP)在不加水的情况下，虽可得到较高的浓度，但粘附于纤维间的废液，不管采用任何设备也难提完。欲提高提液率，须加大洗浆用水量，但又会使废液浓度下降，送入蒸发工段搞碱回收，势必要耗掉大量能源及钢材，使基本投资及运行费用都很高。

由此可见，冷法提液工艺流程复杂，动力消耗大，很难同时得到高浓度、高提取率的废液(简称双高废液)。

为了直观的表示废液的提取效果，我们把废液的提取率的百分数η及废液浓度的百分数C的乘积，称为ηC值。观察ηC值，我们可以清楚地了解某种提液设备的提取效果。需要注意的是，浓度C表示在不另加任何热能的情况下废液提取的浓度。

各种类型提液设备的性能在附表中显示。理想状态下，废液提取率η为100％，浓度为不含水份的绝干粉末，即固形物含量C为100％，其ηC值为：

    ηC_理想＝100×100＝10000

但在实际操作中，由于各种因素的影响，ηC值都远远低于理想值。众所周知，废液的粘度随着温度的升高而降低，而低粘度的废液对浆料纤维的粘附力很小，因此，高温废液有利于提液率的提高。蒸煮锅在喷放时浆料废液本身已经具有160～170℃的高温(160℃其粘度降为0.07CP)，[注1]充分利用这个有利条件可显著地提高浆料与废液的分离效果，使废液的提取率在92-95％。我们把温度高于100℃条件下的提液方法称为热法提液。

我们知道，高速旋转的离心机具有很好的脱液效果，但由于普通离心机的机械结构及加料方式的原因，不能适用于带压浆料的分离，否则会使转鼓受压不均，失去动平衡而引起震动，造成主轴扭曲，转鼓变形，发生严重的机械故障。

本发明的设计目的是：针对目前离心机转鼓结构不适应于带压喷料的部分进行改造，使其可以利用蒸煮锅放料时所具有的高温高压能量，从根本上改变目前的提液方式，显著的提高度液提取的效果。

经检索，目前专利文献上没有该项技术的记载。

下面结合附图和具体实施方法对本发明作详细地说明。本发明是这样实现的：

附图1为离心喷放的整体图

附图2为离心机与喷放头的具体结构图

附图3为离心机转鼓与喷放头的展开图

附图4为实施例二的碱回收工艺流程图

在底盘(13)上，安装着由轴承座(10)动力轴(9)和转鼓(1)组成的离心机系统。为方便卸料，转鼓内壁不设拦液板，为使转鼓在高速旋转时保持一定的刚度而不发生形变，在转鼓下部外沿增加了一个机械强度很高的钢质圆环(14)；在转鼓内壁安装了一个由圆形钢筒(11)，沿钢筒上开出由若干个矩形孔组成的螺旋状喷口(12)，以及每个喷口下方安置一个端部与转鼓内圆相切的刮刀(7)组成的喷放头装置(参看附图2、附图3)，喷放头用法兰盘(4)与由蒸煮器来的喷放管道连为一体，并严格地作好喷放头的防震工作。

由于是边喷料脱液边卸料的操作方式，浆料喷在转鼓内壁上的厚度很小，所以离心机的负荷也很小，经计算后与常规离心机相比其负荷量趋近于空载，又由于本机设计为360°全方位螺旋状喷口，喷料时在转鼓圆周各处产生的压力差很小，因此，此种结构能适应于有压力的浆料脱液，而不会产生震动，引起主轴扭曲和转鼓变形，同时为了保证刮刀与转鼓内壁有一个精确的间隙，离心机轴承座与底盘之间的连接采用刚性连接。

浆液分离时，由蒸煮锅来的浆料沿喷放头钢筒通过螺旋状矩形喷口(2)向转鼓(1)内壁喷料(图中为含液浆料的移动方向)，在蒸煮锅与离心机两者压力之和共同作用下，促使纸浆在极短的时间内脱去废液(附图2中的为含液浆料在转鼓内壁上作圆周移动)，被分离的高温高压废液在蒸发容器(5)中降压后，产生的水蒸汽被安置在蒸发容器上方的排气风机排出，得到浓缩的废液由排液口(6)排出，脱液后的纸浆在离心机转鼓旋转一周之后，被安置在喷口下方的刮刀(7)刮下(附图2中的为脱液纸浆移动的方向)落入传送带(8)中，送至下工段。

在实际运行中，由于喷放头可以连续喷放，刮刀连续卸料，故此分离设备可以连续生产。