DDS间歇置换蒸煮的特色

DDS间歇置换蒸煮的特色

时圣涛1江庆生 2 姜艳丽2

（1*化学品与制浆有限公司，黑龙江省齐齐哈尔，161006

2黑龙江造纸厂，黑龙江省富裕县，161021）

（*tom_shi2006@）

收稿日期: 2011-4-25(修改稿)

中国造纸 2011年第30卷第9期 PP44-49

摘要：介绍了3种蒸煮系统（DDS间歇置换蒸煮，低固形物连续蒸煮和二代紧凑式连续蒸煮）的特点。重点介绍了DDS蒸煮具有原料适应性强，蒸煮工艺灵活，维护简便的特色。

关键词： DDS间歇置换蒸煮；紧凑式连续蒸煮；低固形物连续蒸煮；蒸煮特色；

中图分类号：TS74 文献标识码：B 文章编号：0254-508X（2011）09-0044-06 The Features of DDS Cooking System

SHI Sheng-tao1 JIANG Qing-sheng2 JIANG Yan-li2

（1. Chemical and Pulping Ltd，Qiqihar, Heilongjiang, 161006;

2. Heilongjiang Paper Mill, Fuyu, Heilongjiang, 161021 ）

（*E-mail: tom_shi2006@）

Abstract： The paper presented the features of DDS cooking system，Compact Cooking and Lo-Solids Cooking system. The obvious feature of DDS cooking system includes various straw material adaptability, process flexible, easy maintenance s and so on.

Keyword：displacement digester system；Compact cooking；Lo-Solids cooking；features;

硫酸盐蒸煮技术在间歇蒸煮和连续蒸煮的竞争中不断进步。20世纪80年代，间蒸和连蒸技术的重大突破是低能耗蒸煮和深度脱木素蒸煮技术的广泛应用。改良后的蒸煮技术，蒸汽消耗为传统蒸煮的1/3左右，特别是DDS蒸煮是在RDH

蒸煮基础上升级的，蒸汽消耗更低，卡伯值比传统蒸煮降低，污染负荷相应地更小。完全适应了国家倡导的绿色、环保、低碳的生产理念。

1 DDS蒸煮系统具有卓越的性能

化学品与制浆有限公司(Chemical and Pulping Ltd简称CPL)的DDS置换蒸煮(Displacement Digester System)是间歇置换蒸煮的典型代表。

图1为DDS完整的工艺流程，通过精确的计算和实践应用，DDS提供效果最佳的槽区设计系数，最大程度的回收热能和化学药品的蒸煮工艺。若槽区设计系数太小，就不能达到充分节能和产品质量均一稳定的效果，反之，槽区太大会造成投资浪费。这正是DDS蒸煮与其他间歇蒸煮系统相比较最有特色之处。DDS蒸煮方式能够适应中国的原料特点（原料品种多而杂，合格率低），从而短时间内赢得了中国的市场。

1.1 DDS蒸煮工艺

液体装锅（LC）：这是DDS蒸煮周期的开始。采用95℃冷黑液和冷白液装锅，目的是提高木片分散性和装锅量，同时中和木片表面的酸性分泌物。在LC 阶段，与蒸汽装锅不同，不用新鲜蒸汽，就能使蒸煮锅内木片温度达到80℃以上。LC结束，为蒸煮锅进入带压状态做准备。

图1 DDS蒸煮工艺流程

初级蒸煮（IC）：用135℃温黑液与冷白液充装， LC过程中加入的冷液被置换出来。随着135℃温黑液的充装，蒸煮锅的压力和温度上升。CPL公司通过长期的蒸煮实践发现，在DDS蒸煮工艺中，130℃的低温蒸煮段存在松动木素大分子链接，并可以大量脱除木素的特点，DDS蒸煮有针对性地设置了135℃的温黑液外槽，利用外槽的温黑液置换蒸煮锅内的冷黑液，实现了低温大量脱木素的目标。

中级蒸煮（MC）：用170℃热黑液和热白液充装，把初级蒸煮的温黑液置换出来。随着温度提高，脱木素继续。

最后蒸煮（升温/保温）（FC）：在升温期间，用蒸汽升温到蒸煮最高温度并在此温度保持适当的时间。在FC期间，继续循环蒸煮锅内药液，用H-因子来决定FC时间。因为FC阶段用碱量只有传统蒸煮的总用碱量的1/3，所以高温低碱浓度，制浆得率高，强度更好。利用上循环对蒸煮顶部的回收滤板进行反冲洗作用，保证了整个系统正常运行。

热能回收（RC）：用洗浆的滤液将蒸煮锅的热黑液置换出来。热黑液、温黑液，按温度不同贮存在槽区内，并在下一个蒸煮操作中重复使用，蒸煮锅被冷却到低于常压的闪蒸温度。RC的洗涤作用相当于一段洗浆机。RC结束后，蒸煮锅内浆料不再发生脱木素和其他反应，相当于贮浆塔。

浆料泵放（DC）：这是蒸煮操作的结束阶段，放锅采用DDS设计的浆泵放锅，成功地解决了其他置换蒸煮放不净锅的难题。蒸煮锅浆料冷到98℃，有效地避免了传统蒸煮产生的喷放臭气。

1.2 DDS蒸煮热能利用效率更高[1]

DDS蒸煮系统通过泵将药液送入蒸煮锅的木片层。使木片具有初始温度，泵送药液通过蒸煮锅与木片进行热交换，直到温度达到或接近蒸煮温度为止。泵送药液分为IC操作和MC操作两个阶段。如果需要，可以在蒸煮MC操作后另外加入蒸汽继续升温蒸煮，直到达到设定的目标H因子为止。

DDS蒸煮工艺采用从蒸煮锅的底部进液，顶部回收滤板出液的升流置换方式，实现热能和化学品的交换。进锅的药液由于受到锅内木片及液体自身的重力作用，它像液体活塞那样，均匀平稳地向上置换，木片和药液接触的时间做到先进先出，后进后出的效果，蒸煮锅的上、中、下各部得到的蒸煮工况是一致的。

1.3 DDS蒸煮浆强度更高，浆料更均一[1]

尽管还没有达到蒸煮的最终温度，但是在初级蒸煮(IC)和中级蒸煮(MC)阶段使用的药液使木片有充分的热能与化学品进行脱木素反应。这个过程可以在蒸煮进入保温阶段之前脱除大于50%的木素。因此，在较高的温度下采用更低的碱浓度进行最终脱木素蒸煮反应。高温度、低碱浓度脱木素与传统蒸煮相比最重要的特点是减少了对纤维的破坏。这样DDS蒸煮比传统蒸煮在相同卡伯值时能够得到强度更高的纤维，或者在相似的强度下可以蒸煮更低的卡伯值。

DDS蒸煮系统是RDH的升级提高版。经过改进，创造了更稳定的温度和充分回用槽区残余化学品的条件；蒸煮锅内的液体通道控制和更有效的放锅，确保了卡伯值的波动更小，浆料更均匀一致；更高的自动控制操作，避免了操作员人为控制。更高级设计在于完善的管道结构、换热器设计等，最重要的是应用了现代的工艺自动控制技术。

1.4 DDS蒸煮先进的工艺控制[2]

利用DCS控制软件的批量控制、高级算法等功能和蒸煮锅内部特殊设计，做到全方位的防偏流技术。使蒸煮锅中的每片木片，接触到的蒸煮药液浓度、温度、时间都尽可能一样，锅的每个部位得率和卡伯值是均衡一致的。

1.4.1 放锅控制[1]

由于放锅前的热回收过程中蒸煮液的热能进入槽区，使得放锅时没有压力，因此蒸煮锅内的浆料不像传统蒸煮一样“喷放”或快速排出，DDS蒸煮采用放锅泵抽浆的方式放锅。随着放锅的进行，蒸煮锅内的液位下降，浆料浓度波动和浆料絮团的趋势更加频繁，导致放锅泵的抽浆工况不停的波动。DDS采用“模糊逻辑控制”（FLC）技术可以顺利完成放锅。

1.4.2 槽区管理[1]