1、置换蒸煮系统(DDS)的发展及应用 (之三) 化工自动化及仪表2010, 37(8): 1-6黄俊梅 1, 汤伟 1, 2, 许保华 2, 王孟效 1, 2(1.陕西科技大学电气与信息工程学院,西安 710021;2.陕西西微测控工程有限公司,陕西咸阳 712081)收稿日期:2010-07-21(修改稿 ) 摘要: 为了解决我国造纸厂蒸煮工段污染严重、生产效率低的问题， DDS 置换蒸煮系统引起了越来越多的关注。该系统尽可能地利用蒸煮过程产生的黑液，从而达到环保、节能、降耗的目的。本文在简述其发展及应用的基础上，重点介绍 DDS 置换蒸煮的工艺特点及其优越性，并与其它间歇蒸煮进行了详细地比较
2、。关键词: DDS；间歇蒸煮系统；低能耗；中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号:1000-3932(2010)08-0001-064.3 DDS 置换蒸煮与传统间歇蒸煮的比较传统间歇蒸煮的工艺流程包括装锅、白液和黑液充装、一段升温、小放汽、二段升温、保温、大放汽、喷放八个步骤。将原料装入蒸煮锅中与药液进行反应，得到纸浆，以连续重复上述循环为基础的操作就是传统间歇反应。反应结束后，纤维和黑液一起从蒸煮锅内排出，黑液中大量的余热和化学品将不能被回用。传统间歇蒸煮与 DDS 工艺比较如表 4 所示。表 4 传统间歇蒸煮与 DDS 置换蒸煮系统工艺比较传统间歇蒸煮 DDS 置换间歇蒸煮步骤
3、 时间min温度有效碱%步骤 时间min温度有效碱%一、装锅 25 一、液浸装锅 25 80 0.5二、白液、黑液充20 80 17-18 二、温黑液和冷白液充装35 128 4.5-6.5三、一段升温 90 125 三、热黑液和热白液充装35 155 9.5四、小放汽 10 125 四、升温 10-20 125T max五、二段升温 90 125T max五、保温 30-60 158-164 六、保温 30-60 164-168 六、置换 30 100 七、大放汽 10 160 七、泵放 (DC) 15 100 八、喷放 25 150 总计 300-330 17-18 总计 180-220
4、14.5-16.5通过表 4 可知，DDS 蒸煮周期比常规间蒸多了温黑液充装、热黑液充装、置换(回收热黑液)三个操作，白液分多次充装。传统间歇蒸煮的大小放汽在 DDS 系统中已不需要，高压喷放也改为常压泵放，消除了蒸煮废气排放。总有效碱用量降低，蒸煮周期缩短，最高温度降低， DDS 蒸煮工艺更温和有效。传统间歇蒸煮与 DDS 蒸煮系统的比较如下：(1) 环境污染方面。常规蒸煮喷放时温度大于 150，是带压喷放，二次蒸汽对环境的污染严重。DDS 蒸煮具有全封闭的余热和废汽回收系统，可减少废气排放，且不需要高的硫化度。如传统蒸煮的硫化度需要 25%的话，用 DDS 只需要 15%左右即可。DDS
5、系统尽可能地利用蒸煮过程产生的黑液，由于其置换效果明显，提高了能源与化学药品的利用率，从而达到环保目的。(2) 漂白化学品用量。常规蒸煮的有效碱净加入量为 17% 18%，而 DDS 蒸煮系统的有效碱净加入量为 14. 5% 16.5%， DDS 高温蒸煮阶段 ,用较少的有效碱净加入量和较大的液比使碳水化合物降解更趋于缓和，改善了纸浆强度，提高了纸浆得率。(3) 能源消耗。与传统间歇蒸煮相比，DDS 置换蒸煮采用的是冷喷放蒸煮技术，其置换效果更明显，可以充分回收蒸汽的热量，提高了能源与化学药品的利用效率据实践证明，DDS 吨浆汽耗仅为0.50.8 吨汽。而传统蒸煮吨浆汽耗可达 1.82.4 吨
6、汽。(4) 成浆卡伯值、纸浆强度。由于 DDS 蒸煮扩展了温充的作用，在温充过程已实现了大量脱木素,故在热充时用碱量减少，意味对纤维素的破坏减少，纸浆强度高。同时，在温充时大量脱木素，说明预浸渍效果显著,原木片的细胞腔充分打开，利于深层脱木素，故卡伯值能进一步降低。总之，DDS 制浆工艺技术可最大限度地利用蒸煮过程产生的黑液，具有突出的环保效益和经济效益。5 DDS 置换蒸煮的应用DDS 系统由于其突出的环保效益和经济效益，在世界范围内已经非常受欢迎，全球配备置换间式蒸煮系统的造纸厂及 CPL 公司所参与建设的程项目如图 9 所示 7。在过去的几年中我国各大纸厂也进行了大规模的 DDS 项目的
7、改造与兴建。2004-10-2008-08 建设的工程如下 8：(1) 广东鼎丰纸业 10 万吨 RDH 升级成为 DDS；(2) 广西贺州贺达纸业 10 万吨传统蒸煮改造成为 DDS；(3) 湖南秀山纸业新建 DDS 蒸煮项目；(4) 重庆理文纸业新建 DDS 蒸煮项目；(5) 四川永丰纸业新建 DDS 蒸煮项目；(6) 山东博汇纸业新建 DDS 蒸煮项目；(7) 越南理文纸业新建 DDS 蒸煮项目；(8) 广东珠玑纸业新建 DDS 蒸煮项目；(9) 江西华劲纸业新建 DDS 蒸煮项目；(10) 日照华泰纸业新建 DDS 蒸煮项目。DDS 之所以在中国发展非常快,关键是它能够适应国内原料质量
8、差、种类多、合格率低的情况。由于我国没有一个稳定的、足够大的制浆原料供应基地,很多工厂依赖国外进口和国内就近收购相结合的策略来应对。面对这种情况，连续蒸煮以及 SuperBatch 等间歇蒸煮很难操作。而DDS 可采用原料分类蒸煮，不同种类的原料使用不同蒸煮工艺,发挥各种原料的优势,因此 DDS蒸煮更能适应国内的原料。DDS 在中国发展快的另一个原因是我国现有的间歇式蒸煮系统，容易被改造成 DDS 蒸煮系统，且其也容易被改进8 。6 结论与展望DDS 置换蒸煮系统能够从根本上解决了传统蒸煮系统能耗高、排污负荷大、纸浆质量波动等突出问题，节能降耗效果显著,环保意义更大。通过实践调查，该系统可有效
9、提高蒸煮质量，为企业带来了良好的经济效益和环境效益。总之，DDS 蒸煮系统是制浆技术发展的一个重要方向，符合我国国情，对实现我国造纸工业的可持续发展具有很大的促进作用。参考文献:1 丁仕火，张铭锋，王武雄，等；DDSTM 置换蒸煮系统 RDH 间歇蒸煮技术新进展 J.中国造纸, 2005, 24(6): 62-63.2 黄干强.RDH 蒸煮原理与技术J；广东造纸, 2000, (5): 28-31.3 唐先陆，覃程荣，丁永奎；桉木和竹子混合硫酸盐法 DDS 蒸煮工艺的研究J.中国造纸, 2008, 27(7): 11-13.4 张 明,徐永建；低能耗的间歇蒸煮技术DDS 置换蒸煮系统J；中华纸
10、业, 2008, 17: 55-57.5 葛念超，许保华；全自动间歇式置换蒸煮系统的开发与应用J；中华纸业 , 2009, 30(14): 88-89.6 MATHEISON B A，GUSTAFSON R R.RDH Pulping of Southern Hardwoods J；Tappi J, 1996, 79(5): 180-185.7 吕定云；置换间歇式蒸煮的新进展J；中国造纸, 2007, 26(12): 63-66.8 邱富林；常规间歇蒸煮改造为 DDS 置换蒸煮的做法和经验J；中华纸业, 2009, 30(8): 70-72.Development and Applicatio
11、n of Displacement Digester SystemHUANG Jun-mei1, TANGWei1,2, XU Bao-hua2, WANGMeng-xiao1,2(1.College of Electric and Information Engineering, Shaanxi University of Science and Technology,Xian710021, China;2. Shanxi Xiwei Process Automation Engineering Co., Ltd., Xianyang 712081, China)Abstract: Disp
12、lacement digester systems (DDS) pulping technology had got more and more attention because of its low pollution and high efficiency. It could utilize as much as possible black liquor generated from the cooking process so as to meet the needs of environment protection, energy conservation and consumption reduction. The development and application of DDS were reviewed briefly. On the other hand, the characteristics and superiority of DDS were introduced compared with other batch cooking system.Key words: DDS; batch cooking system; low energy consumption
