專利名稱：在壓力狀態(tài)下對(duì)連續(xù)蒸煮器進(jìn)行供料以獲得纖維素紙漿的方法
蒸煮器進(jìn)行供料以獲得纖維素紙漿的方法本發(fā)明涉及利用蒸煮木質(zhì)纖維素材料，如木片或一年生植物，在一個(gè)連續(xù)蒸煮器中生產(chǎn)纖維素紙漿的方法，特別有關(guān)一種向所述反應(yīng)器送料的方法。
現(xiàn)今的送料系統(tǒng)大多采用如下形式a，對(duì)一年生植物一截頭的或變螺距的連續(xù)螺旋裝置設(shè)置在抗壓系統(tǒng)的末端，該系統(tǒng)借助于蒸汽壓力，盡可能避免材料的反向流動(dòng)，該壓力通常約為7巴，存在于蒸煮器內(nèi)部。
該螺旋裝置有一定的缺點(diǎn)，由于在所用的植物(如莖廢渣，洋麻纖維、稻草、麻屑等)中存在著二氧化硅，它將使磨損加劇，這就需要經(jīng)常更換螺旋裝置并用金屬加以充填。對(duì)某些植物來說(特別是濕稻草)，由于材料是隨著螺旋裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的，這將導(dǎo)致物料難以實(shí)現(xiàn)規(guī)則的流動(dòng)，甚至無法進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)。
這種缺點(diǎn)對(duì)所獲得的紙漿質(zhì)量造成不利的影響并且降低了設(shè)備的生產(chǎn)能力。
b，對(duì)木片該系統(tǒng)需使用旋轉(zhuǎn)閥門或套筒型的系統(tǒng)。
這些裝置的功能是依照如下的循環(huán)過程進(jìn)行的1.將一定數(shù)量的木片送入壓力為1個(gè)大氣壓的容器中去。
2.將該容器封閉，并使之承受與蒸煮器相等的蒸汽壓力。
3.將該容器朝著蒸煮器打開，并使木片從蒸煮器中排出。
4.該容器再一次被封閉并保持在常壓條件下。然后，該容器可以接受新的木片。
由于這些過程是不連續(xù)進(jìn)行的，至使蒸煮器的功能受到影響，使這種系統(tǒng)有很多缺點(diǎn)，每次循環(huán)都帶來一次壓力損失。
本發(fā)明提供的系統(tǒng)可以適用于一年生植物，也適用于木片的加工。它特別適用于連續(xù)生產(chǎn)的方法，尤其是二步法，諸如在法國(guó)實(shí)用新型NO2，542，021(也可見于歐洲專利NO0，136，325和美國(guó)專利4，790，905)所述的那樣。為了獲得纖維素紙漿，本發(fā)明的壓力連續(xù)蒸煮供料法的特征在于把一定量的物質(zhì)送入開口叉式活塞泵內(nèi)，繼而被送入與蒸煮器相連的管子內(nèi)。這些物質(zhì)是木質(zhì)纖維素，諸如木片或一年生植物，首先根據(jù)蒸煮的需要用一定量的化學(xué)藥品對(duì)材料進(jìn)行浸漬，同時(shí)要有足夠量的水存在，以便獲得一種糊狀物質(zhì)而并非一種液體。
本發(fā)明的一個(gè)主要特征是蒸煮器的封閉作用是由喂入管內(nèi)的浸漬過的材料形成塞堵提供的，因此，系統(tǒng)中可以不再采用任何密封閥或舌形閥。
木質(zhì)纖維素材料的浸漬最好分二個(gè)階段來完成a)根據(jù)蒸煮的需要，按一定比例將浸漬溶液與木質(zhì)纖維素材料用常規(guī)的攪拌方式進(jìn)行混合。以及b)把上述混合物送入蒸煮器中并施加高壓，壓力最好為80巴，這可借助于開口叉式活塞泵來完成，以便使浸漬溶液滲入木質(zhì)纖維素材料的內(nèi)部。
本發(fā)明的方法的實(shí)施將結(jié)合附圖
在下面詳細(xì)敘述，該附圖表明了蒸煮器1的前剖面視圖，它借助一根裝有蒸汽入口5的管子3，由一開口叉式活塞泵2對(duì)蒸煮器輸送材料。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明本發(fā)明方法的第一步是浸漬，如同前面所提到的專利所描述的那樣，先把一年生植物切成5至10厘米的碎段，然后根據(jù)蒸煮的要求，加入熱水、堿或堿土試劑，以便制取所需質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的紙漿。
在使用木片的情況下，這些木片在一定濃度的堿或堿土試劑溶液中熱浸足夠長(zhǎng)的時(shí)間，吸收蒸煮工藝所需要的一定量的試劑，然后進(jìn)行排除水份。不論采用一年生植物還是木片，本發(fā)明的主要目的是在浸漬步驟之后，使浸漬溶液與干材料之比(IS/DM)等于或接近1.5，根據(jù)所使用的原材料的性質(zhì)，也可以在0.8至3之間變化。
本發(fā)明方法的第二個(gè)步驟是注入。浸漬后的原料在開口叉式活塞泵2的壓力作用下被送入管道3內(nèi)，該管道與蒸煮器1相連接，并且?guī)в姓羝訜岬奶讓?。活塞泵可以是雙體泵，每個(gè)活塞可以交替工作，以形成近乎連續(xù)的流動(dòng)，也可以是單體泵。
位于泵的出口和蒸煮反應(yīng)器的進(jìn)口之間的管道3要有足夠的長(zhǎng)度及直徑，以便使管道中的壓頭損失大于反應(yīng)器內(nèi)部的壓力，所述的壓頭損失是由于泵活塞的壓力作用在管道內(nèi)形成一個(gè)塞狀物4而造成的。管子3的長(zhǎng)度和它的直徑分別為3到5米之間及2到300毫米之間。這時(shí)，可以觀察到在這段管路中被壓縮的材料不會(huì)向著泵回流，并且能形成一個(gè)塞堵，該塞堵可以完全封閉住蒸煮反應(yīng)器內(nèi)的高壓蒸汽。這樣一來，就不再需要采用舌形閥或閥門系統(tǒng)了。所使用的泵在市場(chǎng)上就可以買到，該泵通常用于其他目的，如泵送液體混凝土等。這種泵的出口壓力很容易達(dá)到80巴，其活塞可以用液壓裝置，諸如作動(dòng)筒來驅(qū)動(dòng)。
上述的結(jié)果是借助本發(fā)明所固有的二個(gè)非常的因素才得以實(shí)現(xiàn)的a)初始浸漬過的材料的表觀密度，對(duì)于一年生植物來說約為0.35，對(duì)木片則約為0.45。經(jīng)80巴的壓力作用之后，該密度即近似于1。
b)既使在高浸漬率時(shí)如IS/DM為2.5-3之間，也沒有液相分離出現(xiàn)。
c)浸漬過的材料很容易“滑動(dòng)”到管道中，因?yàn)閴A性試劑起到了潤(rùn)滑作用，它為不間斷地送料提供了可能性，在大多數(shù)情況下，如果喂入的原料是僅僅經(jīng)過切斷的原材料，則該系統(tǒng)的輸送過程將不能進(jìn)行下去。甚至在某些情況下可能會(huì)遇到磨損問題，如同常規(guī)的送料螺旋裝置經(jīng)常遇到的一樣。而現(xiàn)在，在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中所觀察到的磨損痕跡是微乎其微的，可以予言，該系統(tǒng)在幾年的連續(xù)服務(wù)時(shí)間內(nèi)都能很好的工作而不需更換零件。
實(shí)施例1將濕度為8%的300千克麻屑切成長(zhǎng)度為5厘米的原料，并被送入旋轉(zhuǎn)混合器。
加入的混合物包括蘇打粉 45千克無水碳酸鈉粉 15千克熱水 500千克將原料與這些附加物質(zhì)的混合物用力加以攪拌10分鐘，最后即得到完全均勻的濕纖維混合物。
這個(gè)總重為860千克的混合物將被導(dǎo)入PVTZMEISTER型(CK 01061)帶有液壓控制的活塞泵中。該泵借助于一根6米長(zhǎng)，200毫米直徑的管道6連接到試驗(yàn)蒸煮器上，蒸煮器是由一根4米長(zhǎng)，0.60米直徑的水平圓筒構(gòu)成的。
泵在剛起動(dòng)時(shí)每分鐘有5到6個(gè)沖程，在大約11分鐘之后，浸漬后的麻屑在6米長(zhǎng)的管子的末端部出現(xiàn)，這可以通過將連接管子與蒸煮器的法蘭稍稍打開一點(diǎn)來進(jìn)行觀察。
在該步驟之后，法蘭盤一定要擰緊，用7巴的蒸氣壓力將蒸煮器的溫度調(diào)整到170℃。連接泵與蒸煮器的管子既不需要任何閥門也不需要舌形閥。物料的輸送將進(jìn)行得很順利，這些物質(zhì)約50分鐘后即可全完泵出。
在泵送期間，不會(huì)有浸漬物分離出來。物料的密度在通過送料管道之后，在初期試驗(yàn)階段大約為1。由壓縮的物料形成的塞子，將喂料管完全封住。
實(shí)施例2類似于上述的例子，原料采用未切斷的30千克一捆的大麥稈，將下列物質(zhì)送入混合器中10捆麥稈 300千克蘇打粉 40千克無水碳酸鈉粉 12千克噴射熱水 470千克將上述混合物用力攪拌10分鐘，所得的均勻產(chǎn)品具有一種濕谷草的外觀。
采用如同以上所述的泵和同樣的操作條件，注入的麥稈被送入蒸煮器，其內(nèi)部壓力為7巴，輸送的周期將持續(xù)50分鐘。
這里再重復(fù)一遍，塞堵是完全密封性的，盡管在蒸煮器的入口處原材料是壓實(shí)的、質(zhì)密的，蒸煮器仍可無故障地進(jìn)行工作。
此外，還應(yīng)使加壓浸漬后的麥稈的密度接近于1，而起始麥稈的表觀密度僅為0.35左右。
實(shí)施例3將干度為92%的280千克SALIGNA 12A、B、L桉樹木片置入多孔的不銹鋼制吊藍(lán)內(nèi)，并浸漬在蘇打溶液內(nèi)(每升含NaOH102.4克/升)，在100℃條件下處理30分鐘。這些木片的厚度是2.5毫米，長(zhǎng)度是2厘米，從溶液中移出后再干燥5分鐘。木片在浸漬后的重量為580千克。
使用上述同樣的設(shè)備，把這些木片推入試驗(yàn)蒸煮器中，其內(nèi)部壓力是7巴，溫度為170℃。連接泵出口與蒸煮器入口的管子，其長(zhǎng)度為5米，直徑為200毫米，導(dǎo)入時(shí)間持續(xù)35分鐘。其結(jié)果是在泵活塞的壓力作用下，在管路內(nèi)不存在任何蒸汽損失，也不會(huì)導(dǎo)致浸漬液體的脫出。
權(quán)利要求
1.在壓力條件下給連續(xù)蒸煮器送料以便從木質(zhì)纖維物質(zhì)中獲得纖維素紙漿的方法，其特征在于木質(zhì)纖維物質(zhì)被送入開口叉式活塞泵中，再流經(jīng)一根與蒸煮器相連的管道，這些物質(zhì)是木片或一年生植物，它們事前先經(jīng)過用足夠量的化學(xué)試劑的浸漬處理，以滿足其蒸煮過程的需要，浸漬時(shí)還需有足夠量的水存在，以獲得一種糊狀物而并非一種液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于蒸煮器的封閉性是由浸漬過的原料在送料管中形成的塞堵提供的，由于這種原因，它不需要任何密封閥或舌形閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于木質(zhì)纖維素材料的浸漬處理分為二步a)根據(jù)蒸煮工藝的要求，將一定比例的浸漬藥液用常規(guī)的攪拌裝置進(jìn)行混合;b)將上述混合溶液導(dǎo)入蒸煮器中，使之處于高壓狀態(tài)，壓力最好為80巴，其方法是借助于一臺(tái)開口叉式活塞泵實(shí)現(xiàn)加壓，以便迫使浸漬液滲入到木質(zhì)纖維素材料的內(nèi)部。
4.采用權(quán)利要求1至3所述的方法，在壓力條件下送料給連續(xù)蒸煮器以獲得纖維素紙漿的裝置，其特征在于該裝置包括一臺(tái)開口叉式活塞泵，該泵借助于一根管子與蒸煮器相連接，裝置中不包括任何密封閥或舌形閥，泵的活塞產(chǎn)生的壓力形成了一個(gè)塞堵，其壓頭損失要大于蒸煮器的內(nèi)壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種把木片或一年生植物原料送入連續(xù)蒸煮器以生產(chǎn)紙漿的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括二個(gè)步驟第一步是浸漬，在該步驟中，木片被浸漬一定量的化學(xué)試劑，以供焙烘的需要，即在堿或堿土溶液中進(jìn)行熱浸，然后進(jìn)行干燥。如果是一年生植物，則把這些植物用機(jī)械的方法與堿性的和/或堿土試劑混合并加進(jìn)少量的熱水以獲得濕纖維狀的混合物。第二步是將上述浸漬過的原料利用液壓活塞泵直接泵入壓力蒸煮器中，在連接該泵至蒸煮器之間的管子中形成一個(gè)塞堵。它能實(shí)現(xiàn)對(duì)所需壓力的封閉和抵抗。
文檔編號(hào)D21C7/06GK1064117SQ9111274
公開日1992年9月2日 申請(qǐng)日期1991年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月17日
發(fā)明者P·D·L·布拉尼爾, 讓·加里奇 申請(qǐng)人:國(guó)際專利公司