制浆造纸机械与设备蒸煮器

1、制浆造纸机械与设备制浆造纸机械与设备l制浆造纸厂生产流程制浆造纸厂生产流程l制浆：制浆：备料备料 蒸煮蒸煮 洗涤洗涤 筛选筛选 漂漂白白l碱回收：碱回收：蒸发蒸发 燃烧燃烧 苛化苛化 白泥回收白泥回收l抄纸：抄纸：打浆打浆净化净化精选精选抄造抄造完成完成 制浆造纸流程总图制浆造纸流程总图l第一节第一节 概述概述l一、化学制浆工艺流程与设备分类一、化学制浆工艺流程与设备分类 蒸煮设备依照操作过程分为蒸煮设备依照操作过程分为间歇式间歇式和和连续式连续式。l l 间歇式蒸煮主体设备：间歇式蒸煮主体设备：蒸球蒸球、蒸锅蒸锅。l 连续式蒸煮设备：连续式蒸煮设备：l 卡米尔式卡米尔式（立式、液相或汽相蒸煮

2、；主要用于（立式、液相或汽相蒸煮；主要用于 硫酸盐木浆）硫酸盐木浆） 潘迪亚式潘迪亚式（横管式、汽相蒸煮；多用于硫酸盐（横管式、汽相蒸煮；多用于硫酸盐草类蒸煮）草类蒸煮）二、化学制浆设备的选型二、化学制浆设备的选型 l 化学制浆设备型式的选择依据化学制浆设备型式的选择依据：投资、生产规模、投资、生产规模、纤维原料种类等。纤维原料种类等。l蒸煮器的容积和个数取决因素：蒸煮器的容积和个数取决因素：生产规模、蒸煮器生产规模、蒸煮器的型式、设备费用、全厂生产的综合平衡情况。的型式、设备费用、全厂生产的综合平衡情况。l木浆生产：木浆生产：l 规模在规模在300t/d以下以下，最好选用大、中型间歇式蒸煮，

3、最好选用大、中型间歇式蒸煮器。器。(在在300t/d 以下，间歇蒸煮器的投资费用比连续蒸以下，间歇蒸煮器的投资费用比连续蒸煮器低煮器低13 20。）。）l 木浆产量在木浆产量在300td以上以上，一般应选拌连续蒸煮器。，一般应选拌连续蒸煮器。l非木材纤维原料纸浆的生产：非木材纤维原料纸浆的生产：一般选用连续蒸煮器。一般选用连续蒸煮器。（连续蒸煮的纸浆质量稳定，且产量系数（连续蒸煮的纸浆质量稳定，且产量系数t(m3.d)远远大于间歇蒸煮。大于间歇蒸煮。l一、蒸球一、蒸球 （一）结构：（一）结构：由球体、机座和传动装置等部分组成。由球体、机座和传动装置等部分组成。 1、球体球体 2、机座、机座 3

4、、传动装置传动装置 4、保温层、保温层 5、有关阀门有关阀门：为了便于操作和安全起见，在外接轴头为了便于操作和安全起见，在外接轴头的进汽管上依次安装有截止阀、安全阀和压力表及止逆的进汽管上依次安装有截止阀、安全阀和压力表及止逆阀。阀。 止逆阀用于防止突然停汽事故时球内药液倒灌。止逆阀用于防止突然停汽事故时球内药液倒灌。l（二）（二）工作过程工作过程l工作原理工作原理（三）特点（三）特点 1、由于采用回转式，故原料与药液能比较充分的混合，、由于采用回转式，故原料与药液能比较充分的混合，药液浓度与温度比较均匀，浆的质量较均匀；药液浓度与温度比较均匀，浆的质量较均匀； 2、可以采用较低的液比，提高药

5、液的浓度，可以使蒸、可以采用较低的液比，提高药液的浓度，可以使蒸煮时间缩短；煮时间缩短； 3、从结构上来说，在相同容积的情况下，球体的表面、从结构上来说，在相同容积的情况下，球体的表面积最小，故材料较省，热损失也较小；积最小，故材料较省，热损失也较小； 4、相对来说，体积小，投资费较少，生产管理、操作、相对来说，体积小，投资费较少，生产管理、操作技术都比较方便，易于上马，安装、维修也简单，比较技术都比较方便，易于上马，安装、维修也简单，比较适合于中小型厂；适合于中小型厂； 5、但是，容积小，产量有限，与蒸锅相比占地面积稍、但是，容积小，产量有限，与蒸锅相比占地面积稍大些；采用直接通汽，当汽压不

6、够时，药液浓度产生波大些；采用直接通汽，当汽压不够时，药液浓度产生波动，影响浆的质量。动，影响浆的质量。（四）用途：（四）用途：在中小型工厂中仍多采在中小型工厂中仍多采 用蒸球作为蒸煮设备，并且也多用来用蒸球作为蒸煮设备，并且也多用来处理棉麻纤维和草类纤维的原料。处理棉麻纤维和草类纤维的原料。 其所用蒸煮方法为：其所用蒸煮方法为： 碱法碱法 硫酸盐法硫酸盐法 中性盐法中性盐法 常用蒸球规格：常用蒸球规格：25、40、70立方米。立方米。（一）（一）硫酸盐蒸煮锅硫酸盐蒸煮锅简介简介 硫酸盐蒸锅多用于大中型厂，以木材、硫酸盐蒸锅多用于大中型厂，以木材、芦苇、竹为原料的硫酸盐法或中性盐法纸浆；芦苇、

7、竹为原料的硫酸盐法或中性盐法纸浆；立式蒸煮锅按其立式蒸煮锅按其加热方式加热方式不同，可分为不同，可分为直接直接加热加热和和间接加热强制循环间接加热强制循环两种。两种。 我国硫酸盐浆厂多采用间接加热强制循我国硫酸盐浆厂多采用间接加热强制循环，并辅以直接加热的方法。环，并辅以直接加热的方法。 我国我国常用的常用的锅容锅容： 50、75、110m3。 国外国外：125、160m3。（二）结构（二）结构 固定立式蒸锅的结构主要包括三大部分固定立式蒸锅的结构主要包括三大部分: 1、锅体、锅体 2、循环系统、循环系统 3、支承、支承(三三)工作过程工作过程l（四）特点（四）特点l主要优点：主要优点：锅的容

8、积大，产浆量大；劳锅的容积大，产浆量大；劳动生产率高；与同容积的蒸球相比，占动生产率高；与同容积的蒸球相比，占地面积小。地面积小。l缺点：缺点：附属设备较多；构造复杂，制造附属设备较多；构造复杂，制造要求高，设备投资费用大。要求高，设备投资费用大。三、亚硫酸盐衬砖蒸锅三、亚硫酸盐衬砖蒸锅 （一）亚硫酸盐蒸煮锅结构（一）亚硫酸盐蒸煮锅结构 （二）酸液循环装置（二）酸液循环装置l（一）亚硫酸盐蒸煮锅结构：（一）亚硫酸盐蒸煮锅结构：l主要由主要由锅体、衬里、加热器锅体、衬里、加热器等构成。等构成。l1.锅体锅体l2.衬里衬里l3.加热器加热器l 亚硫酸盐蒸锅所用的锅颈可用耐酸钢制造，也可用亚硫酸盐蒸

9、锅所用的锅颈可用耐酸钢制造，也可用碳钢铸造而内衬耐酸砖。碳钢铸造而内衬耐酸砖。l 锅盖与硫酸盐锅的结构一样，只是与药液或蒸汽接锅盖与硫酸盐锅的结构一样，只是与药液或蒸汽接触的零部件均需要用耐酸钢制造。触的零部件均需要用耐酸钢制造。l 放料阀同样也要用耐酸钢制造。放料阀同样也要用耐酸钢制造。l通常容积：我国：通常容积：我国：110-220m3； 国外国外:300-400。l（二）（二）酸液循环装置酸液循环装置:l 酸液的加热及循环：酸液的加热及循环：直接加热自然循环，直接加热强直接加热自然循环，直接加热强制循环及间接加热强制循环制循环及间接加热强制循环(目前广泛应用目前广泛应用)。l间接加热强制

10、循环系统间接加热强制循环系统:以由锅体圆筒体下部抽液，经以由锅体圆筒体下部抽液，经加热后再送回顶部及底部的循环系统应用最广。通常多加热后再送回顶部及底部的循环系统应用最广。通常多将药液从锅下部抽出，加热后再分别送回顶部及底部。将药液从锅下部抽出，加热后再分别送回顶部及底部。其中约其中约80左右的药液从上部注入，另外部分从底部送左右的药液从上部注入，另外部分从底部送入。入。l特点：特点：锅内物料在各个截面上的温度均匀，锅下部物料锅内物料在各个截面上的温度均匀，锅下部物料温度较上部温度较低，但由于下部液体静压力较高，药温度较上部温度较低，但由于下部液体静压力较高，药液中液中so2的浓度稍高，故能保

11、证上、下部浆料质量均匀。的浓度稍高，故能保证上、下部浆料质量均匀。l循环泵循环泵采用双汲式离心泵，输液能力要求每小时使锅内采用双汲式离心泵，输液能力要求每小时使锅内药液循环药液循环5-8次。次。l耐酸砖衬里蒸煮锅不足：耐酸砖衬里蒸煮锅不足：l l 对锅壳结构设计、制造、衬里材料、对锅壳结构设计、制造、衬里材料、衬里施工、运行条件等要求严格，以保衬里施工、运行条件等要求严格，以保证锅壳与瓷砖衬里协调受力；证锅壳与瓷砖衬里协调受力；l 砖衬使锅容有效容积减少砖衬使锅容有效容积减少10 18；l 砖的剥离造成纸浆污染；砖的剥离造成纸浆污染；l 维修工作量大；维修工作量大；l 不能适应高温、高压及高浓

12、酸的强不能适应高温、高压及高浓酸的强力蒸煮。力蒸煮。l四、不锈钢做保护层的蒸煮锅四、不锈钢做保护层的蒸煮锅l结构形式：冷拉法不锈钢蒸煮锅结构形式：冷拉法不锈钢蒸煮锅 普通碳素钢内衬不锈钢薄板蒸煮锅普通碳素钢内衬不锈钢薄板蒸煮锅 复合钢板蒸煮锅复合钢板蒸煮锅l冷拉法不锈钢蒸煮锅：冷拉法不锈钢蒸煮锅：l制造方法：制造方法：不锈钢蒸煮锅整体用较厚的不锈钢蒸煮锅整体用较厚的不锈钢板焊接制成。蒸煮锅焊成后，锅不锈钢板焊接制成。蒸煮锅焊成后，锅内充水加压，使锅壳在超压下经一定时内充水加压，使锅壳在超压下经一定时间（如工作压力为间（如工作压力为1000kpa蒸煮锅，升压蒸煮锅，升压至至2200 2400kp

13、a，保持约，保持约4h），因而），因而使锅壳产生永久变形，金属组织强化，使锅壳产生永久变形，金属组织强化，锅容增加约锅容增加约10，壁厚减薄约，壁厚减薄约10左右。左右。l特点：特点：该种蒸煮锅壁厚约为同样参数下该种蒸煮锅壁厚约为同样参数下使用的复合钢板蒸煮锅壁厚的使用的复合钢板蒸煮锅壁厚的75。但。但价格较高。价格较高。普通碳素钢内衬不锈钢薄板蒸煮锅：普通碳素钢内衬不锈钢薄板蒸煮锅： 用厚为用厚为3 5mm不锈钢以焊接方式不锈钢以焊接方式衬于碳素钢锅壳内表面上。衬于碳素钢锅壳内表面上。 复合钢板蒸煮锅：复合钢板蒸煮锅： l 复合钢板是由复层复合钢板是由复层(不锈钢不锈钢)与基层与基层(碳素碳

14、素钢或低合金钢钢或低合金钢)用热轧法制成的。复层厚度用热轧法制成的。复层厚度为为3 5mm，基层厚度由设计压力确定。，基层厚度由设计压力确定。 l 目前国内制造的复合钢板蒸煮锅锅容：目前国内制造的复合钢板蒸煮锅锅容：170、200及及220m3几种。几种。l 国外最大锅容达：国外最大锅容达：330m3。复合钢板蒸煮锅结构特复合钢板蒸煮锅结构特点点: 为全焊接结构，外轮廓为全焊接结构，外轮廓形状与传统的蒸煮锅相似，形状与传统的蒸煮锅相似， 但下锥角一般较小，约但下锥角一般较小，约在在55 60之间；之间； 高与直径之比通常为高与直径之比通常为2.4 2.8。 从节省材料考虑，直径从节省材料考虑，

15、直径较小的复合钢板蒸煮锅上部较小的复合钢板蒸煮锅上部多采用半球形封头。多采用半球形封头。1、装锅器、装锅器（1）机械装锅器）机械装锅器图211 机械装锅器l（2）蒸汽装锅器蒸汽装锅器图图212 蒸汽装锅器其在上锅颈中蒸汽装锅器其在上锅颈中的装置的装置1进汽管进汽管 2蒸汽分配室蒸汽分配室3蒸汽喷嘴蒸汽喷嘴 4放汽滤网放汽滤网5上锅颈上锅颈蒸汽装锅器蒸汽装锅器：移动式移动式固定式固定式 两种。两种。 为减少装为减少装卸移动的麻烦卸移动的麻烦，现都使用固定现都使用固定式式。l（3）简易装锅器简易装锅器1斜形方口装料斗斜形方口装料斗2手轮手轮3齿轮齿轮4升降装置平板牙升降装置平板牙5叶轮传动轴叶轮传

16、动轴6伞形盖伞形盖7叶片叶片8电动机电动机9滑轮滑轮10滑轨滑轨2、放料阀放料阀 放料阀在蒸煮过程中。用于密封蒸煮锅的下锅口；而放料阀在蒸煮过程中。用于密封蒸煮锅的下锅口；而在蒸煮结束时，用于控制排放锅中的浆料。在蒸煮结束时，用于控制排放锅中的浆料。 现蒸锅多采用球型喷放阀。现蒸锅多采用球型喷放阀。1阀体2密封环（阀座）3球体4阀盖5支架6阀杆7碟形弹簧8压紧螺套9齿条活塞杆10扇形齿轮l3、喷放装置、喷放装置l（1）锥底喷放锅：）锥底喷放锅：l容积：容积：一般为蒸一般为蒸 煮锅容煮锅容 积的积的2.53.0倍，为蒸煮倍，为蒸煮 器总容积的器总容积的1.51.8倍。倍。l用途：多用于木浆厂。用

17、途：多用于木浆厂。图图214 锥底喷放锅锥底喷放锅贮浆浓度：贮浆浓度：11 14，送浆浓度：送浆浓度：2.5 3。国产锥底喷放锅国产锥底喷放锅规格规格：150、225、330m3l（2）平底喷放锅平底喷放锅l规格：规格：80米米3、150米米3 、l225米米3、330米米3 、500米米3。l特点：特点：制造简单，制造简单，l搅抨装置传动简单，搅抨装置传动简单，l维修方便。造价低廉。维修方便。造价低廉。l安装容易，所占空间安装容易，所占空间l高度较低。高度较低。l送出的浆料浓度较均匀。送出的浆料浓度较均匀。图图215 平底喷放锅平底喷放锅稀释区的容积：稀释区的容积：应可容应可容3 5min的

18、浆料排放通的浆料排放通过量过量推进器的循环量：推进器的循环量：应为应为浆料排放量的浆料排放量的5 10倍。倍。（3）喷放仓）喷放仓l规格：规格： 30 米米3、50米米3和和80米米3。l主要用于蒸球浆料的喷放。主要用于蒸球浆料的喷放。l多为中小型草浆厂选用。多为中小型草浆厂选用。l4、废气余热回收装置、废气余热回收装置1旋浆分离器旋浆分离器2喷射式冷凝器喷射式冷凝器3污水槽污水槽4后位冷凝器后位冷凝器5过滤机过滤机6放锅泵放锅泵7热污水泵热污水泵8温水泵温水泵9冷污水泵冷污水泵10温水槽温水槽11板式换热器板式换热器图图216 喷射式冷凝器热回收系统喷射式冷凝器热回收系统五、间歇式蒸煮锅控制

19、自动化五、间歇式蒸煮锅控制自动化 如果间歇式蒸锅采用蒸煮过程自动控制及自动锅如果间歇式蒸锅采用蒸煮过程自动控制及自动锅盖和自动放料阀，并配备木片装料自动计量系统，在盖和自动放料阀，并配备木片装料自动计量系统，在 制备优质纸浆时其生产能力可与相应的连蒸设备相制备优质纸浆时其生产能力可与相应的连蒸设备相比拟。比拟。 要达到蒸煮过程自动化，必须有完善的测量仪表要达到蒸煮过程自动化，必须有完善的测量仪表及自动调节仪表。主要有以下几个要素：及自动调节仪表。主要有以下几个要素： 木片装锅量计量、药液浓度及量的计量；温度测量、木片装锅量计量、药液浓度及量的计量；温度测量、蒸气压力、蒸气量的测量及其相应的调节

20、系统；蒸蒸气压力、蒸气量的测量及其相应的调节系统；蒸煮终点（煮终点（h因子控制）的判别手段。因子控制）的判别手段。l六、间歇式蒸煮器的选择六、间歇式蒸煮器的选择l选择内容：选择内容：型式、大小、数量。型式、大小、数量。l选择依据：选择依据：生产规模、条件、原料种类、蒸煮方生产规模、条件、原料种类、蒸煮方 法等。法等。l蒸球：蒸球：中、小型厂；棉、麻等长纤维原料，蔗渣、中、小型厂；棉、麻等长纤维原料，蔗渣、稻草等。稻草等。l立式蒸煮锅：立式蒸煮锅：大型厂；木材、芦苇、荻、竹、芒大型厂；木材、芦苇、荻、竹、芒杆等。杆等。l类型：类型：卡米尔（卡米尔（kamyr)、潘迪亚式（、潘迪亚式（pandia

21、)、艾斯柯式（艾斯柯式（esco）等。）等。l 在我国主要有在我国主要有横管式横管式与与立锅式立锅式。l 卡米尔式卡米尔式：主要用于木片硫酸盐蒸煮；主要用于木片硫酸盐蒸煮；l潘迪亚式潘迪亚式：对草类原料适应性较好；还用于对草类原料适应性较好；还用于阔叶木中性盐半化浆阔叶木中性盐半化浆 l连续蒸煮优点：连续蒸煮优点：l1）蒸汽、电力消耗均衡，无高峰负荷。）蒸汽、电力消耗均衡，无高峰负荷。l2）单位锅容生产能力大，相对占地面积小。）单位锅容生产能力大，相对占地面积小。l3）单位耗汽量和化学药品单位耗用量较低。）单位耗汽量和化学药品单位耗用量较低。l4）蒸煮过程连续化，便于自动控制，劳动强度低。）蒸

22、煮过程连续化，便于自动控制，劳动强度低。l5）无突然放汽，大气污染小，也易控制。）无突然放汽，大气污染小，也易控制。l6）设备腐蚀较轻。）设备腐蚀较轻。l7）纸浆得率高，质量均匀、稳定。）纸浆得率高，质量均匀、稳定。l缺点：缺点： l1）需要仪表多，维修费用大。）需要仪表多，维修费用大。l2）设备加工精度要求高。）设备加工精度要求高。l3）动力消耗大。）动力消耗大。l4）生产的灵活性较差。）生产的灵活性较差。l三种基本型式：水力型、汽相一液相型三种基本型式：水力型、汽相一液相型及汽相一液相与高压预浸相结合。及汽相一液相与高压预浸相结合。l（一）（一）结构结构：l（二）（二）工作过程工作过程（动

23、画）（动画）l（三）（三）药液循环系统药液循环系统l（四）（四）黑液提取及浆的洗涤系统黑液提取及浆的洗涤系统l卡米尔式连蒸设备适用范围：卡米尔式连蒸设备适用范围：l可生产蒸煮浆：可生产蒸煮浆：高级可漂浆、高得率浆、高级可漂浆、高得率浆、半化学浆和人造丝浆；半化学浆和人造丝浆；l制浆方法：制浆方法：硫酸盐法、中性盐法及预水解硫酸盐法、中性盐法及预水解盐法、亚硫酸盐法；盐法、亚硫酸盐法；l原料：原料：针叶木、阔叶木、锯末及草类原料。针叶木、阔叶木、锯末及草类原料。l（一）结构（一）结构l1、转子计量器转子计量器 l2、双辊混合器双辊混合器 l3、螺旋进料器螺旋进料器 l4、气动止逆阀气动止逆阀 l5、蒸煮器蒸煮器 l6、排料装置排料装置 l（二）工作过程（二）工作过程l 料片通过计量器送至双辊混合器，使料料片通过计量器送至双辊混合器，使料片和碱液充分混合，通过预压螺旋输送器的片和碱液充分混合，通过预压螺旋输送器的螺旋预压后至螺旋给料器（螺旋进料器），螺旋预压后至螺旋给料器（螺旋进料器），经控制阀（汽动止逆阀）进入蒸煮管。管内经控