CN100560861C - 造纸黑液流化床碱回收装置及方法 - Google Patents
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Abstract
造纸黑液流化床碱回收装置及方法，它涉及造纸黑液的流化床碱回收装置及工艺。本发明为解决现有回收技术在焚烧造纸黑液时发生床料结焦的问题。装置是：流化床碱回收炉与旋风分离器相通，旋风分离器底部的料腿与流化床碱回收炉相通，鼓风机分别通过管路与燃烧器、料腿、喷枪和空气预热器相通。方法是：黑液经多效蒸发器、圆盘蒸发器、浓黑液槽通过黑液泵输入流化床碱回收炉中进行焚烧，以钠基沸石为床料，炉温在700～900℃，燃烧黑液产生的无机钠盐与床料一起进入溶解池中沉淀分离。本发明解决了流化床床料结团、结焦的问题，且床料可循环使用，有效的解决造纸工业的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种造纸黑液的床碱回收装置及工艺。
背景技术
近年来，制浆造纸工业是目前对水环境威胁最大的行业之一，尤其是造纸黑液的污染最为严重。碱回收技术是当前治理造纸黑液的最为有效的方法，碱回收法可以大大地降低黑液的高负荷污染，此外，还可以回收热能、化学品等。传统的碱回收技术初投资高，在我国造纸行业中难以向污染最严重的中小型造纸厂推广，不太符合我国国情。相比之下，流化床碱回收技术比传统喷射炉碱回收工艺简单、安全，经济上更合理，适应性更强。在反应过程中由于流化床具有良好的流动特性，床料的流态化能给黑液提供大量的燃烧面积，使黑液能够在低温(600～900℃)、低浓度(40％～45％)的条件下燃烧。如果通过辅助燃料维持需要的温度，还可以处理更低浓度的黑液以缓解黑液蒸发系统的压力，并且流化床碱回收技术具有NOX及SOX等污染物排放少等特点，在环境污染治理中的应用愈加广泛并显示出极大的优势。但是，采用流化床碱回收技术处理造纸黑液存在最严重的问题是造纸黑液中含有较高浓度的钠盐，在流化床碱回收过程中会生成钠的低熔点共晶体，在流化床运行温度下呈熔融状态，导致床料结焦，无法保证流化床正常运行。流化床内颗粒的流化状态的好坏直接影响到系统的正常运行，床料的选择是流化床碱回收技术能否在造纸黑液碱回收系统中得已推广的关键问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有流化床碱回收技术在焚烧造纸黑液时发生床料结焦的问题，提供一种造纸黑液流化床碱回收装置及方法。
本发明的碱回收装置由多效蒸发器1、圆盘蒸发器2、浓黑液槽3、黑液泵4、旋风分离器5、料腿6、流化床碱回收炉7、燃烧器8、风室9、静电除尘器10、溶解池11、鼓风机12、料仓13、绞笼14、空气预热器15、布风板16、干燥器17、苛化器18、喷枪19、引风机21和链板式捞渣机22组成，多效蒸发器1通过管路与圆盘蒸发器2相通，圆盘蒸发器2通过管路与浓黑液槽3相通，浓黑液槽3通过管路与黑液泵4相通，黑液泵4通过管路与喷枪19相通，喷枪19设置在流化床碱回收炉7的顶部，空气预热器15的底部设有排灰口20，流化床碱回收炉7的底部设有风室9，风室9与流化床碱回收炉7之间设有布风板16，风室9与燃烧器8相通，流化床碱回收炉7上部侧壁通过管路与旋风分离器5相通，旋风分离器5通过管路与空气预热器15相通，旋风分离器5的底部设有料腿6，料腿6通过管路与流化床碱回收炉7相通，流化床碱回收炉7的下方侧壁通过管路与溶解池11相通，溶解池11通过管路与链板式捞渣机22相通，链板式捞渣机22通过管路与干燥器17相通，溶解池11通过管路与苛化器18相通，干燥器17通过管路与料仓13相通，料仓13设置在绞笼14上方，绞笼14通过管路与流化床碱回收炉7相通，鼓风机12分别通过管路与燃烧器8、料腿6、喷枪19和空气预热器15相通，空气预热器15的下部通过管道与圆盘蒸发器2相通，圆盘蒸发器2通过管路与静电除尘器10相通，静电除尘器10通过管道与引风机21相通。
本发明的回收方法是这样完成的：含固形物8％-10％的稀黑液经多效蒸发器1浓缩到25～30％，再经圆盘蒸发器2使黑液浓缩到40～45％，将浓缩后的黑液在黑液泵4作用下送入喷枪19，经雾化后送入流化床碱回收炉7中进行焚烧，同时，以钠基沸石为床料，将床料投放至料仓13中，床料经过绞笼14进入到流化床碱回收炉7中，炉温控制在700～900℃，燃烧黑液产生的无机钠盐和床料进入溶解池11中沉淀分离，分离出的溶液送去苛化器18苛化后回收碱，不溶于水的钠基沸石通过链板式捞渣机22送入干燥器17干燥，之后输入料仓13中，经绞笼4送入流化床碱回收炉7中作为床料循环使用。
本发明的优点是：本发明采用钠基沸石作为流化床床料，实现了流化床碱回收技术处理造纸黑液的工艺，从根本上解决了流化床床料结团、结焦的问题，并且床料可回用，降低了运行成本，符合我国目前的国情，能够有效的解决造纸工业的污染，为造纸黑液焚烧处理提供了新的思路，具有良好的经济效益和环保效益。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图及回收工艺的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式由多效蒸发器1、圆盘蒸发器2、浓黑液槽3、黑液泵4、旋风分离器5、料腿6、流化床碱回收炉7、燃烧器8、风室9、静电除尘器10、溶解池11、鼓风机12、料仓13、绞笼14、空气预热器15、布风板16、干燥器17、苛化器18、喷枪19、引风机21和链板式捞渣机22组成，多效蒸发器1通过管路与圆盘蒸发器2相通，圆盘蒸发器2通过管路与浓黑液槽3相通，浓黑液槽3通过管路与黑液泵4相通，黑液泵4通过管路与喷枪19相通，喷枪19设置在流化床碱回收炉7的顶部，空气预热器15的底部设有排灰口20，流化床碱回收炉7的底部设有风室9，风室9与流化床碱回收炉7之间设有布风板16，风室9与燃烧器8相通，流化床碱回收炉7上部侧壁通过管路与旋风分离器5相通，旋风分离器5通过管路与空气预热器15相通，旋风分离器5的底部设有料腿6，料腿6通过管路与流化床碱回收炉7相通，流化床碱回收炉7的下方侧壁通过管路与溶解池11相通，溶解池11通过管路与链板式捞渣机22相通，链板式捞渣机22通过管路与干燥器17相通，溶解池11通过管路与苛化器18相通，干燥器17通过管路与料仓13相通，料仓13设置在绞笼14上方，绞笼14通过管路与流化床碱回收炉7相通，鼓风机12分别通过管路与燃烧器8、料腿6、喷枪19和空气预热器15相通，空气预热器15的下部通过管道与圆盘蒸发器2相通，圆盘蒸发器2通过管路与静电除尘器10相通，静电除尘器10通过管道与引风机21相通。为了保证流化床中的床料量恒定在一定范围内，料仓13中的床料经过绞笼14补给到流化床碱回收炉7中。鼓风机12连接风道分为五路：第一路为启动流化风，空气通过管路送入燃烧器8中，提供燃烧器8燃烧所需空气并加热空气；第二路为启动流化风的二次混合风，目的是降低启动流化风的风温，第一路和第二路混合后送入流化床风室9中；第一、二路风在碱回收炉7冷态启动时使用，正常运行时关闭。第三路为回料风，空气通过管路送入料腿6中，目的是使物料通过料腿6返回流化床碱回收炉7中，实现物料在流化床内的循环；第四路为雾化风，空气通过管路送入喷枪19中，使黑液在喷枪19中雾化后送入流化床碱回收炉7中；第五路空气通过管路送入空气预热器15中，冷空气经空气预热器15预热后作为流化风通过管路送入流化床风室9。流化床碱回收炉7产生的烟气携带固体颗粒经过旋风分离器5，经旋风分离器5分离下的颗粒进入料腿6中，回送到流化床碱回收炉7内，气固分离后的烟气进入空气预热器15，之后进入圆盘蒸发器2浓缩黑液，然后进入静电除尘器10，之后通过引风机21排入大气。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的方法是这样完成的：含固形物8％-10％的稀黑液经多效蒸发器1浓缩到25～30％，再经圆盘蒸发器2使黑液浓缩到40～45％，将浓缩后的黑液在黑液泵4作用下送入喷枪19，经雾化后送入流化床碱回收炉7中进行焚烧，同时，以钠基沸石为床料，将床料投放至料仓13中，床料经过绞笼14进入到流化床碱回收炉7中，炉温控制在700～900℃，在此温度范围内以钠基沸石为床料能够保证床料不结焦，燃烧黑液产生的无机钠盐和床料进入溶解池11中沉淀分离，分离出的溶液送去苛化器18苛化后回收碱，不溶于水的钠基沸石通过链板式捞渣机22送入干燥器17干燥，之后输入料仓13中，经绞笼14送入流化床碱回收炉7中作为床料循环使用。钠基沸石具有熔点高、防止床料结焦的特点，在700～900℃的范围内以钠基沸石为床料处理造纸黑液的流化床碱回收工艺，可以有效的阻止钠盐的低熔点共晶体的形成，从而有效的避免了床料的结团、结焦。
具体实施方式三：本实施方式的钠基沸石的粒径为200～2000μm。这个范围内的颗粒间隙较小，较易形成流态化。
具体实施方式四：本实施方式的流化床碱回收炉7内的温度为700～900℃。这个范围内的温度能确保黑液的充分燃烧。
具体实施方式五：本实施方式的流化床碱回收炉7内的温度为850℃。这个温度能确保黑液的充分燃烧。
Claims (3)
1、一种造纸黑液流化床碱回收装置，它由多效蒸发器(1)、圆盘蒸发器(2)、浓黑液槽(3)、黑液泵(4)、旋风分离器(5)、料腿(6)、流化床碱回收炉(7)、燃烧器(8)、风室(9)、静电除尘器(10)、溶解池(11)、鼓风机(12)、料仓(13)、绞笼(14)、空气预热器(15)、布风板(16)、干燥器(17)、苛化器(18)、喷枪(19)、引风机(21)和链板式捞渣机(22)组成，多效蒸发器(1)通过管路与圆盘蒸发器(2)相通，圆盘蒸发器(2)通过管路与浓黑液槽(3)相通，浓黑液槽(3)通过管路与黑液泵(4)相通，黑液泵(4)通过管路与喷枪(19)相通，喷枪(19)设置在流化床碱回收炉(7)的顶部，空气预热器(15)的底部设有排灰口(20)，流化床碱回收炉(7)的底部设有风室(9)，风室(9)与流化床碱回收炉(7)之间设有布风板(16)，风室(9)与燃烧器(8)相通，其特征在于流化床碱回收炉(7)上部侧壁通过管路与旋风分离器(5)相通，旋风分离器(5)通过管路与空气预热器(15)相通，旋风分离器(5)的底部设有料腿(6)，料腿(6)通过管路与流化床碱回收炉(7)相通，流化床碱回收炉(7)的下方侧壁通过管路与溶解池(11)相通，溶解池(11)通过管路与链板式捞渣机(22)相通，链板式捞渣机(22)通过管路与干燥器(17)相通，溶解池(11)通过管路与苛化器(18)相通，干燥器(17)通过管路与料仓(13)相通，料仓(13)设置在绞笼(14)上方，绞笼(14)通过管路与流化床碱回收炉(7)相通，鼓风机(12)分别通过管路与燃烧器(8)、料腿(6)、喷枪(19)和空气预热器(15)相通，空气预热器(15)的下部通过管道与圆盘蒸发器(2)相通，圆盘蒸发器(2)通过管路与静电除尘器(10)相通，静电除尘器(10)通过管道与引风机(21)相通。
2、利用权利要求1所述的装置进行造纸黑液流化床碱回收的方法，其特征在于该方法是这样完成的：含固形物8％-10％的稀黑液经多效蒸发器(1)浓缩到25～30％，再经圆盘蒸发器(2)使黑液浓缩到40～45％，将浓缩后的黑液在黑液泵(4)作用下送入喷枪(19)，经雾化后送入流化床碱回收炉(7)中进行焚烧，同时，以钠基沸石为床料，将床料投放至料仓(13)中，床料经过绞笼(14)进入到流化床碱回收炉(7)中，炉温控制在700～900℃，燃烧黑液产生的无机钠盐和床料进入溶解池(11)中沉淀分离，分离出的溶液送去苛化器(18)苛化后回收碱，不溶于水的钠基沸石通过链板式捞渣机(22)送入干燥器(17)干燥，之后输入料仓(13)中，经绞笼(14)送入流化床碱回收炉(7)中作为床料循环使用。
3、根据权利要求2所述的造纸黑液流化床碱回收的方法，其特征在于钠基沸石的粒径为200～2000μm。
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| 沸石复合填料生物流化床在污水处理中的试验. 陈月芳等.中国环境科学，第26卷第4期. 2006 |
| 沸石复合填料生物流化床在污水处理中的试验. 陈月芳等.中国环境科学，第26卷第4期. 2006 * |
| 用于草浆黑液的流化床碱回收技术. 宋德龙等.国际造纸，第21卷第1期. 2002 |
| 用于草浆黑液的流化床碱回收技术. 宋德龙等.国际造纸，第21卷第1期. 2002 * |
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