一種低沸點溶劑催化製漿的裝置的製作方法
2023-05-13 21:40:01
專利名稱：一種低沸點溶劑催化製漿的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種非木材纖維原料製漿的裝置，尤其是一種以非木材纖維為原料採用低沸點溶劑催化製漿的裝置。
背景技術：
隨著社會進步和經濟的發展，市場對紙製品的需求逐年遞增，紙業市場前景廣闊。但是，由於我國森林資源匾乏，木材造紙受到限制，而非木材纖維造紙生產工藝中汙染嚴重，限制了其發展，造成我國目前大量進口木漿和廢紙。黑液是造紙廢水中最主要的汙染源，約佔整個造紙工業汙染的90%，因此，非木質纖維造紙工藝中的黑液治理成為我國造紙業發展的首要問題。因此，如何治理造紙黑液是一項困擾造紙企業的重大難題，長期以來人們一直在積極尋找和探索造紙黑液的治理利用方法，並開展了大量研究工作。·[0003]為摸索出一條從源頭治理草漿黑液，實現製漿的清潔生產和節約用水，許多學者試圖用其他方法來部分或完全取代鹼法製漿。有機溶劑法製漿是比較典型的方法之一，其中以乙醇和甲醇為代表的低沸點(沸點小於100°C )溶劑法製漿最常用的有機溶劑。利用有機溶劑製漿，能高效脫除非木材原料中的木素，且不產生黑液汙染，是一種環境友好的製漿技術，其工業化應用具有較大的發展前途。但溶劑製漿溫度較高，壓力較大，需要回收，工藝流程複雜，操作難度大。
發明內容本實用新型的目的是針對現有溶劑製漿系統複雜、能耗高以及操作難度大，提供一種工藝流程簡單、易操作、能耗低的低沸點溶劑非木材纖維製漿裝置。為達到以上目的，本實用新型採取了以下技術方案該裝置由蒸煮器I、閃蒸塔2、冷卻器3、冷凝罐4、壓濾機5及水泵6通過管線和閥門等連接而成。所述的蒸煮器I設置有蒸煮器進料口 1-1、壓縮空氣入口 1-2、蒸汽入口 1-3、排漿口 1-4、排液口 1-5、過濾板1-6、溶劑水溶液加料口 1-7和排氣口 1-8等，過濾板1-6設置在蒸煮器I內壁並連通排液口 1-5。所述過濾板1-6上開有若干小孔，小孔均布在過濾板上。所述的蒸煮器反應所需的熱量由蒸汽入口 1-3通入蒸汽提供；反應後，蒸煮器中的蒸煮液在蒸煮器反應壓力的作用下通過管線和閥門壓入閃蒸塔2中，蒸煮液排空後，從壓縮空氣入口 1-2通入壓縮空氣將反應的漿料從排漿口 1-4排出。所述的閃蒸塔2設置有閃蒸塔中部的入口 2-1、頂部的溶劑出口 2-2和下部的水和木質素混合物出口 2-3，排液口 1-5通過管線和閥門連通入口 2-1，蒸煮液在蒸煮器反應壓力的作用下通過管線和閥門壓入閃蒸塔2中。所述閃蒸塔2出口 2-3通過管線和閥門並經水泵6連通壓濾機5。所述水泵6將水和木質素混合物由閃蒸塔2由出口 2-3抽出通過管線和閥門送入壓濾機5中進行過濾，將木質素和水分開。[0011]所述的壓濾機設置有壓濾機入口 5-1、木質素排出口 5-2和廢水排出口 5-3。所述的閃蒸塔2設置有頂部的溶劑出口 2-2，溶劑出口 2-2通過管線和閥門經冷卻器3連通冷凝罐4，流出的溶劑蒸汽通過冷卻器3冷凝後流入冷凝罐4中。本裝置採用的低沸點溶劑為其沸點或與水形成的共沸物的沸點小於100°C，如甲醇、乙醇和丁醇等。由於採用的是低沸點溶劑催化製漿，在蒸煮反應結束後，蒸煮液體中低沸點溶劑在常壓或減壓下迅速氣化，通過閃蒸、冷凝回收低沸點溶劑，並可重複使用，降低了製漿蒸煮系統能耗，減少廢水的排放，而且可以得到高質量的提純木質素。
圖I為本實用新型的流程示意圖。附圖標記說明1、蒸煮器；2、閃蒸塔；3、冷卻器；4、冷凝罐；5、壓濾機；6、水泵；1-1、蒸煮器進料口 ；1-2、壓縮空氣入口 ；1-3、蒸汽入口 ；1_4、排漿口 ；1_5、排液口 ；1_6、過濾板；1-7、溶劑水溶液加料口 ；1_8、排氣口 ；2-1、入口、2-2、溶劑出口、2-3、混合物出口 ；5-1、壓濾機入口 ；5-2、木質素排出口 ；5-3、廢水排出口。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型內容做進一步詳細說明實施例首先，請參閱圖1，所示為本實用新型裝置的流程，該裝置由蒸煮器I、閃蒸塔2、冷卻器3、冷凝罐4、壓濾機5及水泵6通過管線和閥門連接而成。蒸煮器I設置有進料口 1-1、壓縮空氣入口 1-2、蒸汽入口 1-3、排漿口 14、排液口1-5、過濾板1-6、溶劑水溶液加料口 1-7和排氣口 1-8。其中過濾板1-6設置在蒸煮器I內壁並連通排液口 1-5。過濾板1-6上開有若干小孔,小孔均布在過濾板上。閃蒸塔2設置有閃蒸塔中部的入口 2-1、頂部的溶劑出口 2-2和下部的水和木質素混合物出口 2-3。所述溶劑出口 2-2通過管線和閥門經冷卻器3連通冷凝罐4。所述水和木質素混合物出口 2-3通過管線和閥門並經水泵6連通壓濾機5。壓濾機設置有壓濾機入口 5-1、木質素排出口 5-2和廢水排出口 5-3。非木材纖維原料由進料口 1-1加入，50%的乙醇水溶液由溶劑加料口 1-7加入，原料加完後，由蒸汽入口 1-3通入蒸汽加熱到反應溫度，反應完成後，由排液口 1-5排出蒸煮液。蒸煮液通過管線和閥門從閃蒸塔中部的入口 2-1進入閃蒸塔2，由於閃蒸塔2內壓力較低，低沸點溶劑迅速氣化，氣化的溶劑由閃蒸塔頂部的溶劑出口 2-2流入冷卻器3中，冷凝後流入冷凝罐4中。閃蒸塔中未氣化的水和木質素混合物由水泵6從閃蒸塔2底部出口 2-3抽出通過管線和閥門送入壓濾機入口 5-1進行壓濾，將木質素和水分開，木質素由壓濾機排出口 5-2排出，廢水有壓濾機排出口 5-3排出。蒸煮液排空後，由蒸煮器壓縮空氣入口 1-2送入壓縮空氣將蒸煮漿料從排漿口1-4壓出。通過本實用新型的實施，簡化了低沸點溶劑製漿工藝，操作簡單，大大降低了生產能耗，減少廢水的排放，從製漿的源頭解決了黑液的排放，且可以得到高質量的提純木質素。[0029]以上所述的本實用新型實施方式，並非用以限制本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應 屬於本實用新型保護的範圍。
權利要求1.一種低沸點溶劑催化製漿的裝置，其特徵在於，該裝置由蒸煮器(I)、閃蒸塔(2)、冷卻器(3)、冷凝罐(4)、壓濾機(5)及水泵(6)通過管線和閥門連通而成。
2.如權利要求I所述的低沸點溶劑催化製漿的裝置，其特徵在於，所述的蒸煮器(I)上設置有蒸煮器進料口(1-1)、壓縮空氣入口(1-2)、蒸汽入口(1-3)、排漿口(1-4)、排液口(1-5)、過濾板(1-6)、溶劑水溶液加料口(1-7)和排氣口(1-8)，其中過濾板(1-6)設置在蒸煮器(I)內壁並連通排液口(1-5)。
3.如權利要求I所述的低沸點溶劑催化製漿的裝置，其特徵在於所述的蒸煮器(I)內的過濾板(1-6)上開有若干小孔，小孔均布在過濾板上。
4.如權利要求I所述的低沸點溶劑催化製漿的裝置，其特徵在於所述的閃蒸塔(2)設置有閃蒸塔中部的入口(2-1)、頂部的溶劑出口(2-2)和下部的水和木質素混合物出口(2-3)，排液口(1-5)通過管線和閥門連通入口(2-1)。
5.如權利要求I所述的低沸點溶劑催化製漿的裝置，其特徵在於所述水和木質素混合物出口(2-3)通過管線和閥門並經水泵(6)連通壓濾機(5)。
6.如權利要求I所述的低沸點溶劑催化製漿的裝置，其特徵在於，所述的壓濾機設置有壓濾機入口(5-1)、木質素排出口(5-2)和廢水排出口(5-3)。
7.如權利要求I所述的低沸點溶劑催化製漿的裝置，其特徵在於，所述的閃蒸塔(2)頂部的溶劑出口( 2-2 )通過管線和閥門經冷卻器(3 )連通冷凝罐(4 )。
專利摘要本實用新型公開了一種低沸點溶劑催化製漿的裝置，由蒸煮器1、閃蒸塔2、冷卻器3、冷凝罐4、壓濾機5及水泵6通過管線和閥門等連接而成。由於採用的是低沸點溶劑催化製漿，在蒸煮反應結束後，蒸煮液中低沸點容器在常壓或減壓下迅速氣化，通過閃蒸、冷凝回收低沸點溶劑重複使用，降低了製漿蒸煮系統能耗，減少廢水的排放，而且可以得到高質量的提純木質素。
文檔編號D21C5/00GK202705774SQ20122027932
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月13日 優先權日2012年6月13日
發明者陳新德, 熊蓮, 陳雪芳, 郭海軍, 張海榮, 黃超, 羅彩容 申請人:中國科學院廣州能源研究所