一種溶解漿預(yù)水解液提取方法及裝置制造方法
【專利摘要】一種溶解漿預(yù)水解液提取方法及裝置，預(yù)水解液提取方法包括下述步驟：纖維原料完成蒸汽預(yù)水解；開啟立式蒸煮鍋頂部泄壓閥門，進(jìn)行泄壓；從與立式蒸煮鍋底部連接的進(jìn)液管往蒸煮鍋內(nèi)注入溫度為165～172℃的水，進(jìn)行沖洗；循環(huán)沖洗；預(yù)水解液提取。預(yù)水解液提取裝置，具有立式蒸煮鍋及其循環(huán)系統(tǒng)，與立式蒸煮鍋頂部連接的冷凝器；與冷凝器連接的預(yù)水解液槽；與立式蒸煮鍋底部連接的氣液分離器；與氣液分離器連接的換熱器；氣液分離器氣體出口與所述冷凝器連接；換熱器的預(yù)水解液出口與預(yù)水解液槽連接；立式蒸煮鍋頂部與冷凝器連接的管道、底部與氣液分離器連接的管道、與立式蒸煮鍋底部連接的進(jìn)液管上設(shè)有控制閥門。
【專利說明】一種溶解漿預(yù)水解液提取方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溶解漿生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取方法；本發(fā)明還涉及一種蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維素緊缺是一個國際性的問題，如何開發(fā)纖維素新資源已經(jīng)成為一個十分實(shí)際和緊迫的方向性課題。溶解漿柏作為化學(xué)纖維的重要原料，在國民經(jīng)濟(jì)中被廣泛應(yīng)用，社會需求量大。制取溶解漿有兩種工藝方法:預(yù)水解硫酸鹽法和亞硫酸鹽法。預(yù)水解有酸預(yù)水解法、水預(yù)水解法和蒸汽預(yù)水解法三種方式，分別是利用酸液、水和蒸汽。酸預(yù)水解法的操作溫度雖較低，但需要配備酸液循環(huán)使用裝置，建設(shè)成本高且操作復(fù)雜；熱水抽提法，升溫時(shí)間長，汽耗高，時(shí)間效率低。蒸汽預(yù)水解法是以飽和過熱蒸汽作為預(yù)水解劑，在高溫下進(jìn)行預(yù)水解的方法，其作用機(jī)理與水預(yù)水解相同，但比水預(yù)水解液比小，水解液中的H+濃度大，水解反應(yīng)迅速，且升溫時(shí)間短，一般只需10?30min。蒸汽預(yù)水解操作簡單，蒸汽耗用量少，比較成熟而且經(jīng)濟(jì)，故新建系統(tǒng)中大多采用蒸汽預(yù)水解工藝。蒸汽預(yù)水解硫酸鹽生產(chǎn)溶解漿的步驟簡述如下:
(1)裝鍋:在木片裝入的同時(shí)，通入低壓蒸汽，一方面可以提高裝鍋密度和溫度，另一方面還可以除去木片中的一部分空氣；
(2)升溫:首先利用低壓蒸汽加溫，預(yù)水解根據(jù)材種不同，溫度一般要達(dá)到165?172°C不等；
(3)預(yù)水解:升溫達(dá)到所要求的預(yù)水解溫度后，保溫停留一段時(shí)間達(dá)到一定的P因
子;
(4)中和:預(yù)水解完成后鍋內(nèi)呈酸性，pH值大約2?3。為了中和酸性，在蒸煮器的底部充入大約占總用堿量30%的白液；
(5)加堿:加入蒸煮液，即把剩余白液和黑液按比例均勻地加入蒸煮器的底部；
(6)蒸煮:二次升溫進(jìn)行硫酸鹽法蒸煮，在鍋內(nèi)液位超過中循環(huán)位置時(shí)，即可啟動循環(huán)泵進(jìn)行蒸煮液的強(qiáng)制循環(huán)，換熱器通入中壓蒸汽升溫，開始進(jìn)行常規(guī)的硫酸鹽法蒸煮操作；
(7)放鍋:當(dāng)蒸煮H因子達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，即可進(jìn)行放鍋。
[0003]采用堿中和預(yù)水解液，預(yù)水解液合并到黑液系統(tǒng)中，可送往堿回收系統(tǒng)處理，大幅度減少預(yù)水解液外排的問題，但預(yù)水解液會影響到送蒸發(fā)稀黑液的質(zhì)量，造成蒸發(fā)站生產(chǎn)不穩(wěn)定，另一方面，中和階段所用白液占整個用堿量30%左右，使白液消耗過高，帶來成本上升。生產(chǎn)過程中若將預(yù)水解液排出，可用于生產(chǎn)木糖、低聚木糖、木糖醇、L-阿拉伯糖、乙醇或乙酸等副產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，然而，蒸汽預(yù)水解法生產(chǎn)過程中，預(yù)水解后的預(yù)水解液體積相對較少，人們尚未考慮對其提取，另一方面，從蒸汽預(yù)水解法生產(chǎn)溶解漿生產(chǎn)過程中提取預(yù)水解液，需要專門的工藝技術(shù)，提取過程中易出現(xiàn)堵塞等生產(chǎn)故障。一般難以進(jìn)行有效回收。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，一方面，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取的方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取的方法，至少包括下述步驟:
1):立式蒸煮鍋內(nèi)纖維原料完成蒸汽預(yù)水解，達(dá)到目標(biāo)P因子值；
2):泄壓:所述立式蒸煮鍋完成步驟I蒸汽預(yù)水解步驟后，開啟與所述立式蒸煮鍋頂部連接的泄壓閥門，進(jìn)行泄壓，直到所述立式蒸煮鍋頂部壓力不超過0.4MPa，停止泄壓；
3):沖洗:往泄壓后的立式蒸煮鍋內(nèi)注入溫度為165?172°C的水，對立式蒸煮鍋(I)內(nèi)經(jīng)蒸汽預(yù)水解后的纖維原料進(jìn)行沖洗；
4):循環(huán)沖洗:啟動所述立式蒸煮鍋的循環(huán)系統(tǒng)，從所述立式蒸煮鍋的中部抽液，將循環(huán)液送入所述立式蒸煮鍋的頂部和底部；
5):預(yù)水解液提取:停立式蒸煮鍋的循環(huán)系統(tǒng)，從所述立式蒸煮鍋的底部將預(yù)水解液送入預(yù)水解液槽內(nèi)，未水解的纖維原料留在蒸煮鍋內(nèi)，進(jìn)行后續(xù)蒸煮。
[0006]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取的方法，所述步驟2)泄壓過程中，從所述立式蒸煮鍋頂部排出的氣體經(jīng)冷凝器冷凝后送入預(yù)水解液槽內(nèi)。
[0007]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取的方法，所述步驟5預(yù)水解液提取過程，預(yù)水解液從所述立式蒸煮鍋的底部送入氣液分離器，分離成氣體和液體，所述氣體經(jīng)冷凝器冷凝后送入預(yù)水解液槽內(nèi)，所述液體送入預(yù)水解液槽內(nèi)。
[0008]另一方面，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，至少具有立式蒸煮鍋；立式蒸煮鍋的循環(huán)系統(tǒng)；與立式蒸煮鍋底部連接的進(jìn)液管；至少一個通過管道與所述立式蒸煮鍋頂部連接的第一冷凝器；至少一個通過管道與所述第一冷凝器冷凝液出口連接的預(yù)水解液槽；至少一個通過管道與所述立式蒸煮鍋底部連接的第一氣液分離器；至少一個通過管道與所述第一氣液分離器液體出口連接的預(yù)水解液槽；所述第一氣液分離器氣體出口通過管道與至少一個冷凝器連接；至少立式蒸煮鍋頂部與第一冷凝器連接的管道、底部與第一氣液分離器連接的管道、與立式蒸煮鍋底部連接的進(jìn)液管上設(shè)有控制閥門。
[0010]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，所述第一氣液分離器液體出口與預(yù)水解液槽之間，還具有至少一個通過管道與所述第一氣液分離器液體出口和預(yù)水解液槽連接的換熱器。
[0011]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，還具有與所述第一氣液分離器氣體出口通過管道連接的第二冷凝器，所述第一冷凝器與第二冷凝器通過管道并聯(lián)連接。
[0012]作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案，本發(fā)明提供的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，所述立式蒸煮鍋頂部與第一冷凝器之間，還具有通過管道與立式蒸煮鍋頂部和第一冷凝器連接的第二氣液分離器，所述第二氣液分離器的氣體出口通過管道與第一冷凝器連接，第二氣液分離器的液體出口通過管道與預(yù)水解液槽連接。
[0013]本發(fā)明帶來的有益效果:本發(fā)明采用巧妙的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，在立式蒸煮鍋內(nèi)纖維原料完成蒸汽預(yù)水解后，通過從立式蒸煮鍋底部進(jìn)液管往泄壓后的立式蒸煮鍋內(nèi)注入沖洗水，對立式蒸煮鍋內(nèi)經(jīng)蒸汽預(yù)水解后的纖維原料進(jìn)行沖洗，從立式蒸煮鍋底部收集預(yù)水解液，可得到經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的預(yù)水解液，降低中和階段所用白液的量，降低生產(chǎn)成本。提取過程中不易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為實(shí)施例預(yù)水解液提取裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在如圖1所示的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，包括立式蒸煮鍋1，立式蒸煮鍋I的循環(huán)系統(tǒng)2，與立式蒸煮鍋底部連接的進(jìn)液管，第二氣液分離器6與立式蒸煮鍋I的頂部通過管道連接，第二氣液分離器6的氣體出口通過管道與第一冷凝器7連接，第二氣液分離器6的液體出口通過管道與預(yù)水解液槽5連接，第一冷凝器7的冷凝液出口與預(yù)水解液槽5連接；第一氣液分離器3與立式蒸煮鍋I底部通過管道連接，第一氣液分離器3氣體出口通過管道與冷凝器4和7連接，所述第一氣液分離器3液體出口與換熱器(附圖中未示出)通過管道連接，所述換熱器與預(yù)水解液槽5通過管道連接，氣液分離器3分離的預(yù)水解液通過換熱器降溫后送入預(yù)水解液槽5中，所述第一氣液分離器3氣體出口與第二冷凝器4通過管道連接，第二冷凝器4的冷凝液出口與預(yù)水解液槽5通過管道連接，第一冷凝器7與第二冷凝器4通過管道并聯(lián)連接，通過控制閥門可連通使用。在立式蒸煮鍋I頂部與第二氣液分離器6連接的管道、立式蒸煮鍋I底部與第一氣液分離器3連接的管道、與立式蒸煮鍋I底部連接的進(jìn)液管道等處根據(jù)工藝和控制需要，設(shè)有多個控制閥門。
[0016]蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取過程中包括下述步驟:立式蒸煮鍋I內(nèi)纖維原料完成蒸汽預(yù)水解，達(dá)到目標(biāo)P因子值；泄壓:所述立式蒸煮鍋I完成上步驟蒸汽預(yù)水解后，開啟所述立式蒸煮鍋I頂部泄壓閥門，進(jìn)行泄壓，直到所述立式蒸煮鍋I頂部壓力不超過0.4MPa，停止泄壓；沖洗:從與立式蒸煮鍋I底部連接的進(jìn)液管往泄壓后的立式蒸煮鍋I內(nèi)注入溫度為165?172°C的水，對立式蒸煮鍋I內(nèi)經(jīng)蒸汽預(yù)水解后的纖維原料進(jìn)行沖洗；循環(huán)沖洗:啟動所述立式蒸煮鍋I的循環(huán)系統(tǒng)2，從所述立式蒸煮鍋I的中部抽液，將循環(huán)液送入所述立式蒸煮鍋I的頂部和底部；預(yù)水解液提取:停立式蒸煮鍋I的循環(huán)系統(tǒng)2，從所述立式蒸煮鍋I的底部將預(yù)水解液送入第一氣液分離器3，第一氣液分離器3將預(yù)水解液分離成氣體和液體，液體經(jīng)換熱器冷卻后送入預(yù)水解液槽5內(nèi)，氣體經(jīng)第二冷凝器4冷凝后送入預(yù)水解液槽5內(nèi)，未水解的纖維原料留在蒸煮鍋I內(nèi)，進(jìn)行后續(xù)蒸煮。泄壓過程中，立式蒸煮鍋I內(nèi)的氣水混合物進(jìn)入第二氣液分離器6，經(jīng)第二氣液分離器6分離成氣體和液體，氣體經(jīng)第一冷凝器7冷凝后進(jìn)入預(yù)水解液槽5，液體進(jìn)入預(yù)水解液槽5內(nèi)；預(yù)水解液槽5內(nèi)的液體可用于生產(chǎn)木糖、低聚木糖、木糖醇、L-阿拉伯糖、乙醇或乙酸等副產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較聞。
[0017]顯然，本發(fā)明不限于以上優(yōu)選實(shí)施方式，還可在本發(fā)明權(quán)利要求和說明書限定的精神內(nèi)，進(jìn)行多種形式的變換和改進(jìn)，能解決同樣的技術(shù)問題，并取得預(yù)期的技術(shù)效果，故不重述。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接或聯(lián)想到的所有方案，只要在權(quán)利要求限定的精神之內(nèi)，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取的方法，其特征在于:至少包括下述步驟: 1):立式蒸煮鍋(I)內(nèi)纖維原料完成蒸汽預(yù)水解，達(dá)到目標(biāo)P因子值； 2):泄壓:所述立式蒸煮鍋(I)完成步驟I蒸汽預(yù)水解步驟后，開啟與所述立式蒸煮鍋(I)頂部連接的泄壓閥門，進(jìn)行泄壓，直到所述立式蒸煮鍋頂部壓力不超過0.4MPa，停止泄壓； 3):沖洗:往泄壓后的立式蒸煮鍋內(nèi)注入溫度為165?172°C的水，對立式蒸煮鍋(I)內(nèi)經(jīng)蒸汽預(yù)水解后的纖維原料進(jìn)行沖洗； 4):循環(huán)沖洗:啟動所述立式蒸煮鍋的循環(huán)系統(tǒng)(2)，從所述立式蒸煮鍋(I)的中部抽液，將循環(huán)液送入所述立式蒸煮鍋(I)的頂部和底部； 5):預(yù)水解液提取:停立式蒸煮鍋的循環(huán)系統(tǒng)(2)，從所述立式蒸煮鍋的底部將預(yù)水解液送入預(yù)水解液槽(5)內(nèi)，未水解的纖維原料留在蒸煮鍋(I)內(nèi)，進(jìn)行后續(xù)蒸煮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取的方法，其特征在于:所述步驟2)泄壓過程中，從所述立式蒸煮鍋(I)頂部排出的氣體經(jīng)冷凝器(7)冷凝后送入預(yù)水解液槽(5)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取的方法，其特征在于:所述步驟5預(yù)水解液提取過程，預(yù)水解液從所述立式蒸煮鍋(I)的底部送入氣液分離器(3)，分離成氣體和液體，所述氣體經(jīng)冷凝器(4、7)冷凝后送入預(yù)水解液槽(5)內(nèi)，所述液體送入預(yù)水解液槽(5)內(nèi)。
4.一種蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，至少具有立式蒸煮鍋(I);立式蒸煮鍋(I)的循環(huán)系統(tǒng)(2);與立式蒸煮鍋底部連接的進(jìn)液管，其特征在于:還具有至少一個通過管道與所述立式蒸煮鍋(I)頂部連接的第一冷凝器(7 );至少一個通過管道與所述第一冷凝器(7)冷凝液出口連接的預(yù)水解液槽(5);至少一個通過管道與所述立式蒸煮鍋(I)底部連接的第一氣液分離器(3);至少一個通過管道與所述第一氣液分離器(3)液體出口連接的預(yù)水解液槽(5);所述第一氣液分離器(3)氣體出口通過管道與至少一個冷凝器(4、7)連接；至少立式蒸煮鍋(I)頂部與第一冷凝器(7)連接的管道、底部與第一氣液分離器(3)連接的管道、與立式蒸煮鍋(I)底部連接的進(jìn)液管上設(shè)有控制閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，其特征在于:所述第一氣液分離器(3)液體出口與預(yù)水解液槽(5)之間，還具有至少一個通過管道與所述第一氣液分離器液體出口和預(yù)水解液槽(5)連接的換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，其特征在于:還具有與所述第一氣液分離器(3)氣體出口通過管道連接的第二冷凝器(4)，所述第一冷凝器(7)與第二冷凝器(4)通過管道并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽預(yù)水解法溶解漿預(yù)水解液提取裝置，其特征在于:所述立式蒸煮鍋(I)頂部與第一冷凝器(7 )之間，還具有通過管道與立式蒸煮鍋(I)頂部和第一冷凝器(7)連接的第二氣液分離器(6)，所述第二氣液分離器(6)的氣體出口通過管道與第一冷凝器(7)連接，第二氣液分離器(6)的液體出口通過管道與預(yù)水解液槽(5)連接。
【文檔編號】D21C7/00GK103451987SQ201310370631
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】周萬勇, 徐應(yīng)盛, 周嘉瑋, 樊春華, 李正國, 周鯤鵬, 趙禾, 余琳, 吳健 申請人:湖南駿泰漿紙有限責(zé)任公司