蒸煮技术

1.RDH 蒸煮技术

传统的间歇蒸煮具有生产较灵活，机械可靠性较好和投资较低等优点。但随着连续蒸煮的出现，显示了其具有能耗低、纸浆质量稳定和污染少的优点，特别是深度脱木素理论的提出更使得连续蒸煮技术更臻完善。间歇蒸煮为了自身的生存和发展，数十年来，国际上进行了不少研究和改进。产生了RDH法等一系列的改良方法。下面将对间歇蒸煮技术做一概述。

RDH蒸煮技术是美国Beloit公司1980年研究开发的，目标是生产低硬度和低蒸汽消耗的纸浆。这项技术很好的利用了原有的间歇蒸煮设备，其原理都是采用热置换的方法，实现冷喷放和热量的回收。既提高了纸浆强度，又节约了能量消耗。但该技术需要精确的控制系统和运行可靠的控制阀门。该技术已在美国、加拿大、芬兰和中国台湾一些纸厂使用。我国的广宁竹浆厂采用了这项技术。

1．1 RDH蒸煮的生产操作程序

1．1．1置换热黑液

蒸煮全过程中，锅内充入的药液呈压力状态。蒸煮终止时，用压力泵将洗涤后稀黑液由蒸煮锅底部送人锅内，置换锅内165。C的热黑液，并从锅顶部流入特殊设计的热黑液储存槽。

1．1．2置换温黑液

在继续置换过程中，将低温度的黑液流入温黑液储存槽。整个过程稀黑液加入量相当于洗涤过程中稀释因子。锅内纸浆被冷确到8o。c。

1．1．3冷喷放

当温度降至80。C时，蒸煮已经终止，纸浆可在任何时间喷放。由锅顶部加入压缩空气，用以喷放纸浆。

1．1．4预热白液

165。C的热黑液通过特殊设计的热交换器预热白液至155。C，然后储存在热白液槽内。热交换器具有较低的压力降和较高的热传导效率。然后开始下一循环。

1．1．5木片装锅

木片装入蒸煮锅的同时，加入稀黑液或蒸汽，以增加装锅量，提高每锅纸浆的产量。特殊设计的装锅药液喷嘴可增加装锅量10％。蒸汽装锅能增加25％的装锅量。

1．1．6注入温黑液

锅内加入温黑液，使温度达1O0。C。木片经预热后，增加了能量效率。经稀碱预浸后的木片改进了纸浆的强度，并减少了碱耗。除去了锅中的空气，避免在加入热药液时锅内发生水锤效应。

1．1．7注入热黑液和热白液

热白液和热黑液加入蒸煮锅中，取代温黑液，使木片迅速达到155。C。取代的温黑液被泵送往蒸发器。温黑液贮存槽有一个浮选去皂装置。黑液经除皂后进入蒸发器，这时黑液的温度约90。C。1．1．8升温

药液开始循环时，蒸汽直接通入循环管线，使蒸煮锅达到预定的温度(如170。C)。根据预定的蒸煮程序，较低的蒸煮温度，较长的蒸

煮时间将更节省能量。由于蒸汽消耗量很少，所以一般不采用间接通气。但在热黑液和热白液贮存槽可加小型加热器，用它加热蒸煮液，致使蒸煮锅内不再加入蒸汽。

1．1．9保温

连续循环药液，使蒸煮锅内保持蒸煮温度直到H因子达到为止。

1．2 ROH蒸煮的特点

RDH系统与常规法相比，在装锅后进行温、热黑液的两次置换预热，使升温前锅内温度达到150-155。C，喷放前同样进行热温黑液的置换，使喷放的浆料温度降至80。C左右，实现了真正的冷喷放。喷放的动力采用压缩空气，使喷放热损失降至最小。

1．2．1蒸煮周期

RDH系统与常规法相比，其蒸煮周期相同或略小。各操作工序所需时间可见表1。RDH系统所需要额外的木片预浸和置换蒸煮液的时间，由快速升温缩短的时间所补偿。RDH系统喷放的时间较常规法缩短1／2，因为冷喷放时锅内充满纸浆和药液。而常规法热喷放时，由于蒸汽闪蒸，需要相当大的容积。

1．2．2能量消耗

由于在蒸煮终了置换热黑液用于加热白液，注入热药液使锅内温度超过155。C。所以RDH系统比常规法蒸煮大大减少了新鲜蒸汽用量，可节约1．OMPa蒸汽70％-80％。

1．2．3有效碱用量

在常规的间歇蒸煮中，由于较慢的浸渍和快速升温，致使木片表面过煮而内部煮不透。RDH法由于采用温黑液压力浸渍木片，然后快速升温。减少了半纤维素的剥皮反应，因此减少了碱耗，提高了浆得率。RDH系统可节约有效碱5％-10‰对绝干木材可减少0．5％的碱。1．2．4纸浆质量

RDH系统的高液比使纸浆卡伯值波动减少。温黑液浸渍可除去蒸煮期间产生的甲酸和部分降解的碳水化合物。在温黑液存在时，纤维素不被甲酸所水解。

RDH系统中，木片经温黑液浸渍和加热，而温黑液中Hs一对0H一的比值很高。当升温时，纤维素不降解，而木素在135。C时与Hs一化合，并在160。C时水解。相当短的升温和保温时间，使纤维素很少降解，所以与常规间歇蒸煮相比，RDH系统的未漂和漂白浆强度都高出10％以上。

RDH系统的加入温、热药液以及温、热黑液的置换都是由锅的底部向上置换的。控制置换的速度，可使整个锅中得到很均匀的纸浆，蒸煮的H因子更易于控制。RDH系统在80。C时由压缩空气进行冷喷放，可保证纤维无损伤。在喷放管线中的压降，RDH法为275-413kPa，常规法为689kPa。特别当喷放锅为满浆不能喷放时，常规法的纸浆会过煮，使纤维降解。而RDH法由于温黑液置换后，温度达到8o。C已停上了反应，不会出现因过煮而出现的纤维降解。RDH法纸浆粘度可比常规法高1O％左右(卡伯值为15～2O)。

2.续蒸煮改良技术

2．1 改良连续蒸煮（MCC）

MCC蒸煮理论早在20世纪60年代就已提出，但是一直都没有取得令人满意的效果，直到1985年第一台卡米尔MCC在芬兰Varkaus硫酸盐浆厂成功投入运行后，MCC技术才得以广泛应用。随后交付使用的连续蒸煮大多采用MCC技术，现已有40多套在运行。MCC技术是在常规蒸煮基础上增加一个逆流蒸煮区，该蒸煮区布置在原顺流蒸煮区下方，总碱耗的20％在这里通过MCC循环加入。其结果是降低了预浸渍初期碱浓(由60g·L-1降至40 g·L-1 )，增加蒸煮后期碱浓(1O g·L-1增至20 g·L-1)使得蒸煮更具有选择性，后期残余木素可以继续脱除。采用MCC技术可将卡伯值降低10个单位而浆性能不变。

2．2深度改良连续蒸煮（EMCC）