[发明专利]间歇式蒸煮方法及从蒸煮器中置换液的方法和设备

说明书

本发明涉及对例如木片等纤维素质材料进行间歇式蒸煮的方法和设备的改进，更准确地说是涉及用于在蒸煮过程结束时，保存含在黑废液中显热的方法和设备。

在蒸煮木片的常规的间歇蒸煮过程中，在蒸煮器内先填充以木片，然后注入蒸煮剂，在烧碱法中这种蒸煮剂主要包括一种氢氧化钠溶液，而在硫酸盐法中包括一种还包含其他硫化物的氢氧化钠溶液。然后将蒸煮器进行密封，并通入蒸汽使蒸煮器内的温度升高到蒸煮温度，并在该温度下保持一段时间。在蒸煮过程结束时，将蒸煮器内的喷放阀打开，借助蒸煮器内的热的液体闪蒸成蒸汽而将蒸煮器内已脱除木质素的纸浆压出使其排放到喷放锅中。

在蒸煮过程中，蒸煮器内纸浆所得到的热能大部分随着排出蒸汽而由喷放锅中逸出。为了回收这种热能，曾经尝试让这种蒸汽通过各种形式的热回收系统。许多这种回收系统并不能有效地回收热能，而且为节约能量费用，某些纸浆制造厂选择了采用连续式蒸煮法。连续式蒸煮法与间歇式蒸煮法是截然不同的。而通常对于热能的利用要比常规的间歇式蒸煮法更为有效。但是，连续式蒸煮法所需要的设备成本通常比间歇式蒸煮法所需设备成本要昂贵得多，而且所得到的纸浆的特性可能不同。

已经推荐能够有效地节约热能的间歇式蒸煮法的各种设计方案中，例如有本发明人的美国专利4，578，149号和4，601，787号。在改进的间歇式蒸煮法中，在蒸煮过程结束时，蒸煮器是保持在压力条件下，利用置换液置换在该压力条件下及基本上处于蒸煮温度条件下的热蒸煮液。在三个储存槽系统中采用二个或三个储存槽来储存置换下来的冷的、热的和温的液体。在随后的蒸煮器装料过程中，将储存槽中的液体泵入蒸煮器中用以置换空气并预热和预处理木片。所有液体装料都通过进行置换即完成。在前面已知的置换技术中，将置换液泵入蒸煮器的底部而让被置换液从蒸煮器的顶部流出。

本发明的一个目的是提供一种利用间歇式蒸煮法的各种优点而能实现比常规的间歇式蒸煮法更有效地节约更多热能的改进的方法和设备。

本发明的另一个目的是提供一种改进的间歇式蒸煮器蒸煮系统，该系统利用在蒸煮过程结束时将黑废液排空的置换原理，并在蒸煮过程结束时能实现有效地缩短排除液体的时间。

本发明的又再一个目的是提供这样一种蒸煮法，该法是利用间歇式蒸煮，且在蒸煮过程结束时借助一种置换液排除黑液，而其中使置换液体与热黑液的混合减小以便保持废液的高温。

按照本发明的原理，利用这样一种设备和方法，其中在蒸煮器内填充以木片并通入蒸煮液，并在蒸煮过程结束时，将黑废液排除并在高温和在高于大气压力条件下储存在一储存器中，此后用以加热和预处理第二蒸煮器内的木片以便保持黑液中的显热和残余的蒸煮剂。通过在蒸煮器的底部和顶部同时泵入低温的置换液，以便在压力下将黑液排出并输送到储存器中。利用来自蒸煮器的顶部和底部的两股低温液体柱推进蒸煮器中部的高温黑液并将之排出去。在对随后的蒸煮器装料过程中的置换以同样的方式处理。

利用这种设计方案，置换过程是在最短时间内完成的。在接近置换液的前沿即推进该被置换液前进的部位出现某种程度的混合。这种界面的深度或者混合的量是很小的，因为沿着界面前进的距离比常规的置换方法缩短了，而通过从两个方向上推动被置换液，则置换所需总时间也缩短了。还有，由于在被置换液与置换液之间存在两个界面，故其界面的深度都减小了。

双向置换的设计方案所带来的另一特点是对于缩短循环时间作出了贡献为脱除木质过程提供了一个最佳蒸煮时间。当蒸煮时间已经完成就要求尽快地终止蒸煮作用，以便不致过度蒸煮木片。由于采用较冷的液体而导致进行置换时间的缩短还具有这样一个优点，即在一个工厂内整个蒸煮过程中所实现的任何时间上的缩短都会增加该系统的总生产能力。

喷放过程可以通过将所有的黑液排除并通过例如来自顶部的蒸汽压力的常规方法将蒸煮器内的含物排放、通过利用进到蒸煮器顶部的空气将处于底部的已脱除木质素的纸浆喷放出去或者最好通过利用泵将蒸煮器内的含物排出来实现。

利用从两端施加置换液使处于蒸煮器内的上部和下部的纸浆基本上受到相同的洗涤程度，且就整个蒸煮器而言，使蒸煮器内发生更加均匀的洗涤作用。

结合本说明书中的各最佳实施例、权利要求和附图的公开对本发明的原理进行阐述以后，将会更清楚地理解本发明的其它目的、优点和特征，其中：

图1是按照本发明的原理设计和工作的蒸煮器系统的示意图。