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文檔簡介

1、低固形物連續(xù)蒸煮工藝。一蒸煮主體設(shè)備立式連續(xù)蒸煮系統(tǒng)中的設(shè)備可分為:木片喂料系統(tǒng)、蒸煮器系統(tǒng)、蒸煮器熱回收系統(tǒng)、黑液過濾系統(tǒng)、蒸煮器冷凝水系統(tǒng)和木片倉排出氣體冷凝器系統(tǒng)。(如圖3-33所示)圖3-33立式連蒸流程示意圖1、木片喂料系統(tǒng)木片喂料系統(tǒng),是指將木片送入蒸煮器的系統(tǒng),雖然整個(gè)系統(tǒng)的功能看似簡單,但在整個(gè)蒸煮過程中,喂料系統(tǒng)運(yùn)行的好壞將直接影響到蒸煮系統(tǒng)的運(yùn)行情況。在蒸煮系統(tǒng)中,木片喂料系統(tǒng)包含了大部分蒸煮設(shè)備以及工藝流程,是整個(gè)蒸煮過程中的重要系統(tǒng)。(1)氣鎖螺旋喂料器:木片堆場來的木片通過皮帶輸送機(jī)輸送到木片倉頂部的氣鎖螺旋喂料器,經(jīng)過氣鎖螺旋喂料器送至木片倉中。氣鎖螺旋喂料器取消了

2、出料端螺旋的葉片,取而代之的是活動(dòng)擋板,這樣在正常生產(chǎn)時(shí)螺旋出料端就形成了一個(gè)料塞。料塞在木片倉頂部和大氣之間形成密封,密封減少了木片倉中蒸汽和其它氣體排放到大氣中的量,同樣也限制了在低真空度下空氣從大氣進(jìn)入到木片倉頂部。為防止從木片倉中泄露的蒸汽和非冷凝氣體(NCG進(jìn)入到大氣中,木片倉頂部與氣鎖螺旋喂料器之間的真空度須控制在2550mmHX(2)菱形木片倉:木片倉的主要作用有兩個(gè):其一,在進(jìn)入木片倉內(nèi)的木片量有小幅度波動(dòng)時(shí),提供連蒸器穩(wěn)定運(yùn)行的緩沖體積量;其二,為木片的常壓預(yù)汽蒸提供了足夠的停留時(shí)間。為生產(chǎn)出合格的漿料,蒸煮液應(yīng)均勻擴(kuò)散并完全進(jìn)入到木片中心,蒸煮液將通過毛細(xì)管作用擴(kuò)散到纖維中

3、充滿氣體的細(xì)胞腔內(nèi),由于木片的兩端都滲透之后,兩端形成了毛細(xì)管壓力,把殘余空氣進(jìn)行壓縮,會(huì)產(chǎn)生抑制滲透的現(xiàn)象,因此在將木片與蒸煮液進(jìn)行混合前要盡可能多的把空氣從木片中除去。除去空氣最常見的辦法就是汽蒸(或預(yù)汽蒸)。汽蒸的主要功能是除去木片中的空氣,提升木片溫度,使之達(dá)到均一的含水量,汽蒸導(dǎo)致木片中的空氣受熱膨脹,木片中的水蒸氣壓力也因?yàn)槠糇饔枚黾?,使得空氣容易被除去。木片的充分汽蒸可以改善木片在蒸煮器?nèi)的流動(dòng)性和漿料卡伯值的控制,減少渣漿量,提高蒸煮液的使用率。因此,為保證木片的充分汽蒸,木片倉的料位必須盡可能保持穩(wěn)定并且控制在一個(gè)合理的高度,以保證木片在木片倉內(nèi)有足夠的停留時(shí)間來進(jìn)行汽蒸

4、。木片倉的下部是一個(gè)菱錐形結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)可以有效保證木片均勻的進(jìn)入木片計(jì)量螺旋,并且菱形部分的幾何結(jié)構(gòu),形成了使木片定向穩(wěn)定的從各個(gè)方向中心匯聚的速率側(cè)面,消除了水平方向的架橋作用,有效的防止木片在木片倉內(nèi)架橋。(3)木片計(jì)量螺旋:木片計(jì)量螺旋是一個(gè)雙螺旋喂料器,可以計(jì)量每轉(zhuǎn)的木片體積量。這個(gè)體積測量裝置用來決定蒸煮鍋的產(chǎn)量,通過調(diào)節(jié)計(jì)量螺旋的轉(zhuǎn)速來維持蒸煮鍋內(nèi)的木片料位,從計(jì)量螺旋出來的木片依靠自身重力作用掉入到木片溜槽,在這里木片初次接觸到蒸煮藥液。木片計(jì)量螺旋的輸送體積為0.41m3/r。(4)木片溜槽和緩沖槽:直立的木片溜槽把木片計(jì)量螺旋連接到1#木片泵上,木片溜槽的液位通過維持與白

5、液緩沖槽相等的液位來控制。白液緩沖槽的直徑比木片溜槽大得多,對短暫的液位波動(dòng)敏感度低。藥液從兩個(gè)位置添加到木片溜槽,主要的藥液在木片溜槽的液位恒定點(diǎn)加入,幫助木片向下流到1#木片泵,該藥液流量由蒸煮鍋的再循環(huán)液,篩選工段的節(jié)子和黑液過濾機(jī)的渣漿組成。第二個(gè)液體加入點(diǎn)是在木片溜槽底部,液體把木片沖進(jìn)1#木片泵的抽吸側(cè)。白液緩沖槽(木片溜槽)的液位受喂料循環(huán)液回木片溜槽流量的影響。正常的液位設(shè)定值約為82%,在木片溜槽的上部測量儀,料位或者液位達(dá)到測量儀高位報(bào)警,則關(guān)掉木片計(jì)量螺旋,起到保護(hù)木片計(jì)量螺旋葉片的作用。(5)木片泵:三臺串聯(lián)的木片泵,將木片從常壓的木片溜槽,輸送到蒸煮壓力下的頂部分離器

6、。每臺泵都有設(shè)計(jì)成螺紋型的螺旋,允許泵送木片懸浮液。螺旋設(shè)計(jì)成螺紋型,能夠使一般的離心泵會(huì)發(fā)生堵塞的問題減到最少。喂到木片泵的木片必須在菱形木片倉中適當(dāng)?shù)仄簟H绻沟侥酒玫哪酒瑳]有適當(dāng)去除空氣,木片泵會(huì)產(chǎn)生氣蝕,而蒸煮鍋里的木片柱也不能較好地移動(dòng)。木片泵抽空會(huì)導(dǎo)致和泵相連的管道產(chǎn)生振動(dòng),木片泵能夠泵送近乎沸騰的木片和黑液,而不會(huì)有流量和壓力損失。三臺木片泵都是變頻驅(qū)動(dòng)的,為了控制泵的出料穩(wěn)定,2#和3#木片泵的速度是可調(diào)的。喂料循環(huán)回路里的液體溫度保持在大約9899co這個(gè)溫度可以通過喂料循環(huán)冷卻器來控制,喂料循環(huán)液應(yīng)該盡量冷卻,使木片喂料溫度保持在9899c左右,木片溜槽和木片泵中潛在閃

7、蒸的可能性減少到最小。(6)頂部分離器:通過喂料線,3#木片泵泵出的木片和藥液被輸送到蒸煮鍋反向頂部分離器,頂部分離器由一個(gè)圓柱的縫型篩框和一個(gè)螺旋輸送機(jī)組成。木片在上升液流及篩框內(nèi)的螺旋輸送機(jī)向上輸送的作用下,通過反向頂部分離器進(jìn)入蒸煮鍋,同時(shí)螺旋輸送機(jī)擦試篩框以防止篩縫堵塞;多余的藥液則通過頂部分離器篩板回流到木片溜槽。(7)除砂器:除砂器的作用是把喂料循環(huán)回流液中的沙子除掉,液體從切線方向進(jìn)入除砂器,產(chǎn)生的離心力把沙子帶到除砂器的內(nèi)壁,使沙子能夠沿著管壁沉到底部??诖y用來排走除砂器中的沙子,并保證除砂器系統(tǒng)安全,提供了更有效的操作。口袋閥由一個(gè)時(shí)序器控制,以一定的頻率旋轉(zhuǎn)閥門倒掉沙子。

8、旋轉(zhuǎn)閥門最初在裝料位置停留10分鐘,然后轉(zhuǎn)到排渣位置停留20秒,如此循環(huán)動(dòng)作。在排沙的時(shí)候,球體的外面和腔內(nèi)通過冷噴放液沖洗??诖y的回轉(zhuǎn)頻率應(yīng)調(diào)到排沙時(shí)球體腔內(nèi)不會(huì)裝滿,以便保護(hù)口袋閥。2、蒸煮器系統(tǒng)蒸煮器系統(tǒng)所包含的設(shè)備很少,只有蒸煮器和卸料器兩個(gè)設(shè)備,其中蒸煮器是整個(gè)蒸煮系統(tǒng)的核心,是將木片轉(zhuǎn)變成粗漿的主體設(shè)備。蒸煮器分為氣相加熱區(qū)、浸漬區(qū)、上抽提區(qū)、上蒸煮區(qū)、下蒸煮區(qū)和洗滌區(qū)6個(gè)區(qū)域。另一種分區(qū)方式是將蒸煮器分為頂部預(yù)浸區(qū)、上抽提區(qū),中循環(huán)區(qū)和洗滌區(qū)4個(gè)區(qū)域。下面對蒸煮器的6個(gè)區(qū)域和蒸煮器稀料分別進(jìn)行相關(guān)介紹。(1)蒸汽氣相加熱和浸漬區(qū):從頂部分離器出來的木片經(jīng)氣相加熱區(qū)后,掉落到蒸煮

9、鍋內(nèi)木片料柱的上部,同時(shí)被浸漬到藥液中。蒸煮鍋頂部溫度(約130)由中壓蒸汽直接控制。蒸煮鍋頂部壓力保持在左右。當(dāng)壓力超過設(shè)定值時(shí),蒸煮鍋通過泄壓閥門排汽到噴放鍋。當(dāng)壓力低于設(shè)定值時(shí),從蒸煮鍋頂部通入壓縮空氣調(diào)節(jié)壓力。木片在蒸煮鍋的浸漬區(qū)內(nèi)被蒸煮液預(yù)浸漬,達(dá)到均衡的蒸煮條件,減少蒸煮過程中產(chǎn)生的渣漿量,獲得質(zhì)量較高的漿料。在預(yù)浸漬之前,蒸煮鍋的溫度接近約130。木片在蒸煮鍋頂部停留時(shí)間約為30分鐘,以確保木片在溫度增加到最高蒸煮溫度之前,在蒸煮液中有足夠的預(yù)浸。為了確保充分和恒定的預(yù)浸漬時(shí)間,三個(gè)機(jī)械式料位測量儀布置在蒸煮鍋頂部鍋壁的不同位置來測量鍋內(nèi)的料位。三個(gè)傳感器獨(dú)立工作,提供給操作者三

10、個(gè)不同的料位顯示。當(dāng)木片經(jīng)過傳感器時(shí),撞擊到延伸至蒸煮鍋內(nèi)部的葉片上時(shí),傳感器輸出為“動(dòng)作”。最佳的蒸煮鍋木片料位,通過保持底部和中間兩個(gè)料位測量儀輸出“動(dòng)作”和最上方的料位測量儀輸出“停止”來實(shí)現(xiàn)。蒸煮鍋木片料位顯示值由三個(gè)料位測量儀計(jì)算得到,如前面所述,它可以控制木片計(jì)量螺旋的速度。料位傳感器安裝在蒸煮鍋一側(cè)的管道里,驅(qū)動(dòng)臂伸到鍋內(nèi)以使移動(dòng)的木片料柱能夠?qū)θ~片施加壓力。傳感器的張力橋檢測到壓力后輸出為“動(dòng)作”。如木片施加了過大的壓力在葉片上,剪切針將釋放葉片并允許它向下回轉(zhuǎn)避免損壞。葉片能夠復(fù)位,剪切針能在蒸煮鍋的壓力和葉片個(gè)下面料位的作用下復(fù)位。蒸煮鍋頂部蒸煮液液位是通過控制上抽提流量來

11、控制。對一定鍋容的低固形物連續(xù)蒸煮鍋,浸漬區(qū)從蒸汽區(qū)的頂部延伸到上抽提篦子中間位置。上蒸煮區(qū)從上抽提篦子中間位置延伸到蒸煮循環(huán)篦子的中間位置,大量脫木素在這個(gè)區(qū)域完成。下蒸煮區(qū)從蒸煮循環(huán)篦子的中間,延伸到洗滌區(qū)篦子的頂部,殘余脫木素在這個(gè)區(qū)域完成。為了確保木片在蒸煮循環(huán)區(qū)域停留一定時(shí)間,木片料位控制是很重要的。料位傳感器顯示的是蒸煮鍋頂部木片的堆積情況。維持木片的堆積高度并且底部兩個(gè)傳感器仍然“動(dòng)作”,蒸煮區(qū)域的長度和壓縮的木片柱保持一定,蒸煮區(qū)域的停留時(shí)間就能穩(wěn)定。蒸煮鍋的噴放流量一定,保持蒸煮區(qū)的高度一定,木片通過的時(shí)間則會(huì)相同。短時(shí)間的木片料位波動(dòng)可以通過微調(diào)木片計(jì)量螺旋的轉(zhuǎn)速來控制。為

12、了提高產(chǎn)量而增加木片喂料率時(shí),噴放流量也必須增大以保持蒸煮鍋內(nèi)料位一定。這將導(dǎo)致木片更快地通過蒸煮區(qū),所以停留時(shí)間會(huì)縮短。為了達(dá)到相同的蒸煮效果,應(yīng)該提高蒸煮溫度來補(bǔ)償減少的停留時(shí)間。(2)上抽提和上蒸煮區(qū):木片通過浸漬區(qū)后進(jìn)入上部蒸煮區(qū),預(yù)浸液從蒸煮鍋上部的篦子抽出,溫度為144C,上抽提流量為ADMT在上部抽提有兩組篦子,藥液流經(jīng)篦子到各自的內(nèi)置聯(lián)箱,每組聯(lián)箱有兩個(gè)抽提口和兩個(gè)開關(guān)閥,且相隔180度。定時(shí)開關(guān)控制器使它們中的兩個(gè)關(guān)閉、兩個(gè)打開,以致于篦子內(nèi)的藥液流動(dòng)方向每80秒發(fā)生改變。上抽提閥門的開關(guān)順序連續(xù)不斷重復(fù)進(jìn)行,封閉內(nèi)置聯(lián)箱一側(cè)的管線80秒,沖洗干凈沉淀在聯(lián)箱底部的木屑和木針,

13、沉淀發(fā)生在開關(guān)閥反面180度的地方,因?yàn)樵谶@個(gè)點(diǎn)上流量很小或沒有流量,通過改變抽提液的流向,可以沖洗干凈篦子內(nèi)部的木屑和漿料。篦子的堵塞可以通過篦子內(nèi)外的壓差進(jìn)行監(jiān)控,在高壓差的情況下,上部抽提流量控制器的輸出將維持不變,當(dāng)上抽提流量控制閥門打開超過10%的開度時(shí),時(shí)序控制器就開始自動(dòng)控制開關(guān)閥,上部抽提液與從蒸汽節(jié)省器來的洗滌抽提液混合后送再沸器。上部抽提液的殘堿量由專門的殘檢測量儀測量,這個(gè)信息可以用來調(diào)節(jié)蒸煮循環(huán)中白液用量。如果液相中殘堿濃度降得太低,木素將發(fā)生絮凝。木片與來自蒸煮循環(huán)(蒸煮器的第二套篦子)向上流動(dòng)的蒸煮液接觸,該液體把木片加熱到所需的蒸煮溫度(闊葉木為160,針葉木為1

14、64),木片在這里達(dá)到了最高的蒸煮溫度。蒸煮液中的活性成分是NaOFf口NaS,這些化學(xué)品與木片中木素反應(yīng),使木素降解為可溶于堿的成分。木素是把單根纖維粘合到一起的物質(zhì),在蒸煮過程中木素的溶解使得漿團(tuán)從蒸煮器噴放出來的纖維分離開來。蒸煮液中的化學(xué)品同樣會(huì)與纖維素反應(yīng),并使之降解,纖維素的溶解會(huì)降低纖維的得率和強(qiáng)度。因此,選擇蒸煮條件應(yīng)該最適宜脫除木素而對纖維素的影響程度最小。H因子是一個(gè)常用術(shù)語,它表示木片的蒸煮程度,是基于時(shí)間和蒸煮溫度的相對值。為了維持從蒸煮器出來漿的產(chǎn)量(蒸煮到預(yù)期的卡伯值),在一定產(chǎn)量下H因子都應(yīng)為常數(shù)。因?yàn)樵谶B續(xù)蒸煮器中改變產(chǎn)量會(huì)改變停留時(shí)間,因此應(yīng)調(diào)節(jié)蒸煮溫度來穩(wěn)定

15、H因子。(3)下蒸煮區(qū):下蒸煮區(qū)是從蒸煮區(qū)篦子中部向下延伸到洗滌區(qū)篦子的上部。大部分溶解固形物,已經(jīng)在大量脫木素的蒸煮區(qū)尾部,通過從上抽提篦子抽提蒸煮液而除去,新鮮的白液和濾液被加到蒸煮循環(huán)中,以置換上抽提篦子處除去的固形物含量較高的液體。蒸煮區(qū)篦子的液體溫度,維持在蒸煮區(qū)加熱器溫度設(shè)定值的15c范圍之內(nèi)。保證了適當(dāng)?shù)膹较驘岱植己鸵后w流動(dòng),也將為向下移動(dòng)到洗滌區(qū)抽提篦子的木片提供最好的蒸煮條件。蒸煮循環(huán)流量應(yīng)盡可能保持與物料柱移動(dòng)高度相平衡,保持熱量和堿的最佳分布。蒸煮循環(huán)的目的: 使蒸煮液達(dá)到最終希望的蒸煮溫度; 通過添加新鮮白液到循環(huán)中來維持蒸煮器中堿的濃度,并為殘留脫木素段的木片提供新鮮

16、藥品; 為蒸煮建立起能提供有效平衡的液體循環(huán)流量; 通過中心分配管把白液和熱量循環(huán)分配到木片柱中心蒸煮。蒸煮液溫度越高,需要越多的殘堿來保持木素呈溶解狀態(tài)。如果殘堿量太低,木素將沉淀在木片上,這些沉淀的木素很難漂白,并且增加化學(xué)品消耗量。(4)洗滌區(qū):最后的抽提是在洗滌篩板,蒸煮廢液和剩余的溶解固形物抽出后,在蒸煮器蒸汽節(jié)省器預(yù)熱白液和黑液,抽提量由洗滌抽提流量調(diào)節(jié)閥門控制,洗滌抽提量大約ADMT洗滌抽提殘堿量由專門的在線殘堿測量儀檢測,用于調(diào)整加入到蒸煮循環(huán)的白液量。在液相中,殘堿濃度太低也會(huì)引起木素沉淀。在洗滌篩板以下,用于成漿的洗滌和冷卻的區(qū)域叫做蒸煮器洗滌區(qū)。在蒸煮器的洗滌區(qū),稀釋因子

17、表示的是通過洗滌區(qū)向上流動(dòng)的洗滌液和向下流動(dòng)的漿料中蒸煮液之間的差值。向上流動(dòng)的洗滌液由洗滌篩板的抽提量和加入蒸煮器底部的冷噴放液量來調(diào)節(jié)。在恒定的產(chǎn)量下,增加底部冷噴放液量和洗滌抽提量將增加升流液量,因此稀釋因子增大。通常稀釋因子為每噸風(fēng)干漿噸洗滌液。稀釋因子太低會(huì)導(dǎo)致洗滌不完全,太低的稀釋因子不能把所有從下部蒸煮區(qū)來的熱蒸煮液置換到蒸氣節(jié)省器而造成噴放溫度升高。低的稀釋因子也會(huì)造成固形物含量升高,因?yàn)橐徊糠殖樘嵋阂尤氲秸糁笱h(huán)。但是太高的稀釋因子會(huì)使蒸煮器中的木片柱移動(dòng)困難。除了在鍋底加入冷噴放液外,還將冷噴放液加入到洗滌中心管,這樣可以加入更多的洗滌液,增加洗滌區(qū)的稀釋因子和洗滌效率。

18、(5)蒸煮器卸料:未漂漿濾液槽洗滌濾液通過濾液泵送到冷噴放液泵的抽吸端,冷噴放泵將濾液進(jìn)一步增壓,然后將它送到蒸煮器稀釋集管,并通過水平洗滌噴嘴和逆流洗滌噴嘴加入到蒸煮器內(nèi),濾液還通過卸料器臂上的噴嘴加入,同時(shí)還通過洗滌中心管加入蒸煮器內(nèi)進(jìn)行洗滌,進(jìn)入蒸煮鍋的濾液功能通過這幾點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。冷噴放濾液通過12個(gè)水平的稀釋噴嘴進(jìn)入蒸煮器。首先,冷噴放液用來洗滌和稀釋蒸煮器底部的漿料,泵送至蒸煮器的冷噴放濾液是置換蒸煮液升流液體的主要來源,并且能確定洗滌區(qū)域的稀釋因子。如每噸風(fēng)干漿需要更多的冷噴放濾液(更大的稀釋因子),那么洗滌抽提流量就會(huì)增加,加入蒸煮器底部的濾液也會(huì)相應(yīng)增加。當(dāng)蒸煮器中木片柱通過洗滌

19、抽提篩板時(shí),濃度太高就很難噴放出去(一般在3035%。由于這個(gè)原因,洗滌區(qū)另一個(gè)功能是稀釋漿料至所要求的濃度。從蒸煮器出來的漿料濃度約10%。卸料器的電機(jī)負(fù)荷和內(nèi)外壓差,能夠很好地顯示噴放濃度。這兩個(gè)數(shù)據(jù)中任何一個(gè)增加都能表示噴放濃度升高。卸料器洗滌和逆流洗滌增加蒸煮器底部稀釋水流量,將會(huì)降低木片柱向下移動(dòng)速率和降低噴放濃度。因此,噴放濃度是通過改變卸料器洗滌或逆流洗滌的流量來控制的。最好的操作控制是將水平、逆流和卸料器洗滌結(jié)合起來控制。依據(jù)常規(guī),將總洗滌流量的1/2至2/3從逆流洗滌加入蒸煮器底部。所有冷噴放濾液稀釋手動(dòng)閥和逆流洗滌稀釋手動(dòng)閥都始終保持開度4045%,這是為了保證液體均勻地分

20、配到各下噴嘴。因此,為了疏通噴嘴每天都要按時(shí)檢查,如果發(fā)現(xiàn)有噴嘴堵塞(通過手提式測量器測量溫度),把閥門全開,然后以手動(dòng)模式脈沖打開控制閥至100%以疏通。噴嘴疏通之后,將這個(gè)手動(dòng)閥門關(guān)回至與其他閥門相同的位置,然后又以手動(dòng)模式脈沖打開其它控制閥至100%,直到所有的噴嘴被疏通。盡早發(fā)現(xiàn)是成功疏通噴嘴的關(guān)鍵。進(jìn)入蒸煮器之前,冷噴放液在冷噴放冷卻器中被冷卻。隨著冷的濾液與蒸煮器里的木片和蒸煮液混合,使得蒸煮器底部混合物溫度下降。冷噴放冷卻器的濾液溫度的設(shè)定是為了保持噴放溫度,并為下一段設(shè)備運(yùn)行提供良好的條件。蒸煮后的木片被卸料器的刮板刮下來。隨著蒸煮后柔軟的木片被噴放出來,通過卸料器和噴放閥兩端

21、的壓力差把木片分散成纖維,最后形成漿進(jìn)入蒸煮噴放鍋。3、蒸煮器熱回收系統(tǒng)從洗滌篦子抽出的蒸煮液比上抽提液的溫度高。所以,洗滌抽提液首先要通過蒸煮器蒸汽節(jié)省器,用于冷白液加熱,加熱后的白液再進(jìn)入蒸煮循環(huán)。這兩條線是通過工藝控制的,所以在DCSk沒有溫度控制。從蒸汽節(jié)省器來的洗滌抽提液和上抽提液混合后一起送到再沸器的管程。再沸器中黑液固形物的濃度不會(huì)增大。再沸器是臥式的,有專門的液位控制器來保持再沸器殼程的液位恒定。冷凝水由清潔冷凝水泵送到再沸器殼程,若沒有足夠的冷凝水,補(bǔ)充熱水到殼程。污液體從再沸器底部排出,由專門的流量控制器來控制流量。正常情況下,流量為進(jìn)再沸器流量的5,如果是到再沸器殼程則流量為35。再沸器殼程的壓力由壓力控制器控制,再沸

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