一体式涡流制浆设备.pdf

infoRmaTion 技术信息 产物的变化。 (2）毛细管螺旋式的结构设计，可以增大超临界 (3）反应完成后，利用毛细管固定件将石英毛细 水气化反应器在流化床中均匀受热的面积；螺旋式的 管从流化床中提出，放入水浴锅中急速冷却，保证石 毛细管设计，比起直立的管子，可加入的黑液量增多， 英毛细管中所有的反应都终止，使原本在380～650℃ 可以有效减轻气化后液体量不足而难以分析的缺点。 的石英毛细管冷却至室温。快速冷却是为了保证在冷 (3）黑液等湿物料在苛刻的运行条件下，在非催 却、温度下降过程中，不进行其他的反应，保证获得 化环境下进行快速和安全的超临界水气化反应，该反 的气化气体为380～650℃反应温度条件下得到的气 应装置运行过程的成本适中。 体产物；石英毛细管温度冷却至室温状态，然后进行 (4）该装置可以进行快速的加热和冷却作用，并且 气化产物气体分析过程。 在黑液气化后，石英毛细管可以进行可视化的观察。 (4）黑液气化过程结束后，将石英毛细管放入气 (5）超临界水气化系统不需要额外的加压系统。 体分析装置的不锈钢圆筒中进行气体产物收集，进行 (6）以石英砂流化床作为黑液超临界水低温气化 产物气体的收集与分析。 反应的加热设备，黑液能得到均匀的受热，达到预定 解开毛细管固定件后，将冷却后的石英毛细管放 的温度和压力，并且设计出具有较大黑液装载有效体 入不锈钢圆筒的管腔中，如图2所示。密封好不锈钢圆 积的超临界水气化反应器装置。 筒后，打开氦气气瓶，先向不锈钢圆筒通入携带气体 (7）使用黑液超临界水低温气化装置，黑液在超 氦气，保证不锈钢圆筒的管腔内部无杂质气体，然后 临界水气化后的气体热值比起一般的黑液低温加压空 用石英破碎装置将石英毛细管快速击碎，气化产生的 气气化的气体热值高40%～50%。 气体随即从石英毛细管中逸出至不锈钢圆筒内部，在 氦气的推动下，各气化气体被带入到气相色谱分析仪 一体式涡流制浆设备 中进行气体组分分析。氦气以一定的气体流量匀速运 2 行。经过这些过程，完成了黑液超临界水低温气化和 为克服传统非木材制浆设备庞大、投资高、用水 气化产生气体分析的过程。 量大等弊端，设计了一种一体式涡流制浆设备，将制 除去气化气体产物，炭和焦油等固体、液体气化 浆工艺中所用的设备集中在一台设备内，完成蒸煮、 产物也可以进行分析。将不锈钢圆筒中的所有石英毛 搅拌、洗浆、打浆、脱色等工序，并且不会产生黑液， 细管碎片，都溶解到二氯甲烷中，炭不溶于二氯甲烷 节能、效率高。 而沉淀下来，从而可以通过过滤的方法得到气化固体 如图1所示，该制浆反应器由下部周边带加热管的 产物。而焦油溶解于二氯甲烷，通过沸点的不同，将二 反应釜、外壳、加热炉组成，加热炉设在外壳底部， 氯甲烷蒸发出来，剩下的组分就是气化产生的液体产 反应釜设置在外壳内，经上部的连接固定板固定在外 物焦油。石英碎片进行回收、生产再利用。 壳上。为了节能，充分利用热量，在外壳内壁四周设 石英毛细管反应器的压力-温度和黑液密度变化 有一个夹层，夹层内可利用余热预热反应用水，进水 与连续反应器不同。连续式反应器为等压操作，而石 口