CN101289820B - 一种造纸黑液零排放提取木质素的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种造纸黑液零排放提取木质素的方法及装置，主要适用麦草、稻草、甘蔗渣、棉花杆、龙须草、芦苇、竹子等连生木材经净选后，送入蒸球、蒸锅或连蒸器内得到锰值后，喷放于喷仓，经螺旋出料机送到双螺旋挤浆机或其它挤浆设备挤压后，提取蒸煮高浓黑液，残留纤维中稀液返蒸煮器循环使用；该系统采用低温浓缩负压原理，黑液通过真空自吸入反应釜反应浓缩；经过瞬时接触干燥，产生颗粒状干粉副产品；本发明的有益效果是：本发明方法彻底解决了造纸工业的黑液污染问题，从源头治本，提高资源化再利用能源的转换率且保护了环境；同时本发明的设备投资少、成本低，经济效益好。

Description

一种造纸黑液零排放提取木质素的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种提取木质素的方法及装置，尤其是涉及一种造纸黑液零排放提取木质素的方法及装置。

背景技术

造纸原料(木材、稻麦草、芦苇、甘庶渣等)产生的黑液，是造纸工业最大的污染源，造纸黑液污染占造纸全过程90％以上。造纸黑液的污染是否治理彻底，是黑液治理问题关键核心技术，也是造纸黑液能否达到零排放的关健所再。

制浆造纸生产中，主要污染源有三处：一是来自蒸煮废液；二是制浆过程的洗、选、漂段排出的中段废水；三是造纸白水。制浆工业的自身特点，耗能高、用水量多，污染物排放高、黑液治理难度大、投资成本多。由于造纸黑液无法解决，造纸行业得不到废水冶理的要求及封闭循环用水零排放这一目标，国家关、停了相当一批纸厂。现有不少造纸企业因污染问题，面临着停产的危机。90年代初，分离木质素采用酸析法沉淀、中和、水解纸浆黑液中的木质素。这种方法一般规模小、成本高，制约了工业木质素的大规模应用，影响了造纸行业造纸废水的良性治理，其仅治标而不治本。

造纸行业主要污染源是蒸煮黑液产生的COD和BOD，它们约占制浆过程污染源的90％以上。黑液中固形物约有2/3是有机物，1/3是无机物。其中有机物是产生造纸污水中BOD、COD、SS、色度的主要来源。以碱法为例，一般生产1吨化学浆需2.2吨麦草、300kg烧碳，有1.5吨废弃物进入蒸煮废液中，而1.5吨废弃物约含有1吨有机物，(木素占有机物的40％左右)，0.5吨无机物(主要来源NaoH)，COD的发量约1300kg/t浆，黑液如不进行回收或综合利用，直接排入江、河、湖泊，不仅资源浪费，而且经济上极不合理，制约了造纸行业的发展，影响治理水质指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种造纸黑液零排放提取木质素的方法。该方法彻底解决了造纸工业的黑液污染问题，从源头治本，提高资源化再利用能源的转换率；同时投资少、成本低，经济效益好且保护了环境。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种造纸黑液零排放提取木质素的装置。

为解决上述技术问题，本发明一种造纸黑液零排放提取木质素的方法，包括如下步骤：

1)黑液提取：造纸原料经切、削、除尘、输送、予浸后得浆料，把浆料经计量罐，送入蒸煮器进行蒸煮，该蒸煮器是连续性蒸煮，其作用是在造纸原料麦草、稻草、甘庶渣和竹木纤维中提取木质素，进一步软化纤维；当达到纸品种所需的高锰酸钾值后，浆料经过喷放管进入喷放仓内，经过喷放仓内压力进行挤碰、疏解，浆料进入螺旋出料器；然后螺旋出料器将浆料推送黑液提取机内，黑液提取机把浆、料、黑液进行分离，分离出高浓黑液，黑液分别进入三个储液罐A、B、C，其中，储液罐A的黑液经计量槽和黑液泵A输送到蒸煮器内循环使用；储料罐C内的黑液经黑液泵C输送回黑液提取机内循环使用；储液罐B内的黑液保温在110～130℃，经黑液泵B和管道输送到黑液浓缩处理工段；分离出来的良浆送入到磨浆造纸段；

2)黑液浓缩：自黑液提取过程分离出的黑液经黑液泵B和管道输送到微滤机内进行过滤，以除去短纤维；然后黑液通过管道输送到稀液储槽内进行除沙处理；除沙后的黑液再经小过滤器过滤；然后通过加料泵输送到预热器，预热到70-80℃，通过电磁流量计F计量后，通过管道进入蒸发器的热井内，所述蒸发器至少为两套系统；

通过电磁流量计F计量后的黑液，其中部分通过管道进入尾效蒸发器的热井B内进行加热，再通过刮板过滤器B进行过滤，然后在循环泵B的输送作用下在尾效蒸发器内循环喷淋蒸发；

通过电磁流量计F后的黑液，其中部分通过管道进入首效蒸发器的热井A内进行加热，再通过刮板过滤器A，然后在循环泵A的输送作用下在首效蒸发器内循环喷淋蒸发；循环泵A在循环过程中有一部分溶液通过管道进入尾效蒸发器的热井B内；当有更多蒸发器时以此类推，每一效都从前一效补充溶液；

当尾效蒸发器内溶液达到要求的浓度后，在循环泵B的作用下通过管道输送到干燥处理工段进行干燥；

3)黑液干燥：浓缩后的造纸黑液经送料螺旋泵送入干燥塔顶上方高速旋转的雾化器内，经雾化分散成雾滴；同时热风炉加热所产生的280℃～350℃的热空气进入三级除尘器，再经热风分配器，瞬时在干燥塔内接触蒸发黑液中的水份，产生的大部分干粉由塔底排出，尾气及水蒸细粉进入两旋风分离器，再经过缓冲器，然后通过卸料阀排污，在干燥塔底和旋风分离器下设除湿器的集风管路，通过小引风机的抽吸作用，使物料集中进入小旋风分离器下方的成料仓，经收料库排出，包装产品；小旋风分离器出口粉尘由小引风机送入干燥塔体内，使粉尘达零排放；旋风分离器出来的尾气由湿法除尘器回收，达到国家排放标准。

作为上述技术方案的改进：所述蒸发器的蒸汽加热工艺步骤如下：

新鲜蒸汽通过流量计计量后进入过热蒸汽减温器进行减温，减温后蒸汽进入尾效蒸发器内，蒸汽在设置的多程管束内冷凝，尾效蒸发器内产生的二次蒸汽是壳体内管束表面蒸发出的循环溶液；

尾效蒸发器产生的二次蒸汽，通过管道输送到首效蒸发器，用来作为首效蒸发器的加热蒸汽，当有更多蒸发器时以此类推；从首效蒸发器内流出的二次蒸汽流入主冷凝器，在里面大部分二次蒸汽被冷却水冷凝，残余的二次蒸汽和排出气混合流进末冷凝器，在真空泵的作用下经过汽水分离器后排入大气中，此为不凝性气体，无污染；当有多效蒸发器时，从后一效的蒸发器排出的不凝性气体通过管道进入前一效的蒸发器，最后进入首效蒸发器的主冷凝器和末冷凝器，在里面冷却后通过真空泵排出；

从尾效蒸发器排出的冷凝液通过管道进入冷凝液闪蒸罐A，闪蒸蒸汽通过管道进入首效蒸发器回收热量，闪蒸罐A内冷凝液在冷凝泵的作用下通过控制阀排出回收利用或提供减温用水或排入地沟；

尾效蒸发器产生的二次蒸汽在首效蒸发器管束内冷凝，首效蒸发器产生的二次蒸汽在主冷凝器和末冷凝器内冷凝，其冷凝液进入冷凝液闪蒸罐B，冷凝液闪蒸罐B内冷凝液在洗涤泵的作用下通过一个控制阀排出回收利用或排入地沟或被用作洗涤水；当被用作洗涤水时通过管道进入循环泵A和循环泵B的出口进入各效蒸发器内。

作为上述技术方案的改进：所述蒸发器的洗涤工艺步骤如下：

当进入洗涤状态时，首先把需要洗涤的蒸发器内溶液通过转液泵转到稀液贮槽内；然后冷凝液闪蒸罐B内的冷凝液通过洗涤泵的输送，通过管道流入要洗涤的蒸发器，或用冷凝液和循环洗涤水一起喷淋在蒸发器内管束上，洗涤水将连续不断的流进洗涤蒸发器壳体内；从各蒸发器热井排出的洗涤水通过管道排出系统效外。

为解决上述第二个技术问题，本发明一种造纸黑液零排放提取木质素的装置，它包括黑液提取系统装置、黑液浓缩系统装置和黑液干燥系统装置；

所述黑液提取系统装置包括蒸煮器、喷放管、喷放仓、螺旋出料器、黑液提取机、黑液储液槽A、黑液储液槽B、黑液储液槽C、计量槽、黑液泵A、黑液泵B和黑液泵C；所述蒸煮器通过喷放管与喷放仓连接相通；所述喷放仓的下方设螺旋出料器，该螺旋出料器的出口与黑液提取机的入口连接相通；所述黑液提取机通过管道分别和黑液储液槽A、黑液储液槽B、黑液储液槽C连接相通；所述黑液储液槽A和计量槽相通，所述计量槽通过管道和黑液泵A入口连接相通，所述黑液泵A出口通过管道和蒸煮器连接相通；所述黑液储液槽B通过管道和黑液泵B入口连接相通，所述黑液泵B出口通过管道与黑液浓缩系统装置连接相通；所述黑液储液槽C通过管道和黑液泵C入口连接相通，所述黑液泵C出口通过管道与黑液提出机连接相通；

黑液浓缩系统装置包括微滤机、稀液储槽、小过滤器、加料泵、预热器、首效蒸发器、热井A、刮板过滤器A、循环泵A、尾效蒸发器、热井B、刮板过滤器B、循环泵B、蒸汽流量计、过热蒸汽减温器、主冷凝器、末冷凝器、冷凝液闪蒸罐A、冷凝液闪蒸罐B、冷凝泵、洗涤泵、真空泵、汽水分离器、消泡剂罐和计量泵；所述微滤机的入口通过管道与黑液泵B连接相通，出口通过管道与稀液储槽连接相通，所述稀液储槽的下部出口通过管道与小过滤器入口连接相通，所述小过滤器的出口通过管道与加料泵入口连接相通，所述加料泵出口通过管道与预热器入口连接相通，所述预热器出口通过管道分别与首效蒸发器和尾效蒸发器连接相通；所述首效蒸发器下方设热井A，该热井A下方设刮板过滤器A，该刮板过滤器A通过管道与循环泵A入口连接相通，所述循环泵A出口通过管道与首效蒸发器连接相通，所述循环泵还通过管道与尾效蒸发器连接相通；所述尾效蒸发器下方设热井B，该热井B下方设刮板过滤器B，该刮板过滤器B通过管道与循环泵B入口连接相通，所述循环泵B出口通过管道与尾效蒸发器连接相通；蒸汽锅炉通过管道与蒸汽流量计入口相通连接，所述蒸汽流量计出口与过热蒸汽减温器通过管道连接相通，所述过热蒸汽减温器的出口通过管道与尾效蒸发器连接相通；所述尾效蒸发器通过管道与冷凝液闪蒸罐B中部入口相通连接，所述冷凝液闪蒸罐B下部出口通过管道与冷凝泵入口连接相通，所述冷凝液闪蒸罐B上部出口通过管道与首效蒸发器和尾效蒸发器之间的二次蒸汽管道连接相通，所述冷凝泵出口通过管道与过热蒸汽减温器连接相通或/和通向回收利用系统；所述首效蒸发器通过管道与冷凝液闪蒸罐A连接相通；所述冷凝液闪蒸罐A上部出口通过管道与主冷凝器入口连接相通，所述主冷凝器通过管道与末冷凝器连接相通，所述末冷凝器与真空泵入口连接相通，所述真空泵出口与汽水分离器入口连接相通；所述冷凝液闪蒸罐A下部出口通过管道与洗涤泵入口连接相通，所述洗涤泵出口通过管道分别与首效蒸发器和尾效蒸发器连接相通，所述洗涤泵的出口通过管道与回收利用系统连接；所述刮板过滤器A和刮板过滤器B通过管道与转液泵入口连接相通，转液泵的出口与稀液储槽通过管道连接，且转液泵的出口通过管道与中段水处理系统装置连接；所述消泡剂罐通过管道和计量泵入口连接相通，所述计量泵出口通过管道分别和首效蒸发器和尾效蒸发器连接相通；

所述黑液干燥系统装置包括送料螺旋泵、雾化器、热风炉、三级除尘器、热风分配器、干燥塔、旋风分离器、缓冲器、卸料阀、除湿器、积风管路、小引风机B、小旋风器、成料仓、收料库、小引风机A和湿法除尘器；所述送料螺旋器入口通过管道与黑液浓缩系统装置的循环泵B连接相通，其出口与雾化器连接相通，所述雾化器的下方设有热风分配器，该热风分配器下方设干燥塔，所述热风炉通过管道与三级除尘器入口连接，所述三级除尘器出口通过管道与热风分配器连接；所述干燥塔的下部侧壁通过管道与两个旋风分离器连接，所述干燥塔的侧壁还通过管道与小引风机A连接，所述小引风机A通过管道与湿法除尘器连接；所述旋风分离器侧壁通过管道与小引风机B连接，小引风机B通过管道与小旋风器上部入口连接，所述小旋风器的下方设成料仓，成料仓下设收料库；所述两旋风分离器的下部和小旋风器都通过积风管路与除湿器连接。

本发明的有益效果是：本发明方法彻底解决了造纸工业的黑液污染问题，从源头治本，提高资源化再利用能源的转换率且保护了环境；同时本发明的设备投资少、成本低，经济效益好。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明

图1为本发明的黑液提取系统装置结构示意图；

图2为本发明的黑液浓缩系统装置结构示意图；

图3为本发明的黑液干燥系统装置结构示意图。

具体实施方式

参见图1～3所示，，本发明一种造纸黑液零排放提取木质素的装置，它包括黑液提取系统装置100、黑液浓缩系统装置200和黑液干燥系统装置300；

所述黑液提取系统装置包括蒸煮器101、喷放管102、喷放仓103、螺旋出料器104、黑液提取机105、黑液储液槽A 106、黑液储液槽B 107、黑液储液槽C 108、计量槽109、黑液泵A 110、黑液泵B 111和黑液泵C 112；所述蒸煮器101通过喷放管102与喷放仓103连接相通；所述喷放仓103的下方设螺旋出料器104，该螺旋出料器104的出口与黑液提取机105的入口连接相通；所述黑液提取机105通过管道分别和黑液储液槽A 106、黑液储液槽B 107、黑液储液槽C 108连接相通；所述黑液储液槽A 106和计量槽109连接相通，所述计量槽109通过管道和黑液泵A 110连接相通，所述黑液泵A 110和蒸煮器101连接相通；所述黑液储液槽B 107和黑液泵B 111入口连接相通，所述黑液泵B 111出口通过管道112与黑液浓缩系统装置200连接相通；所述黑液储液槽C 108通过管道和黑液泵C 113入口连接相通，所述黑液泵C 113出口通过管道1131与黑液提出机5连接相通；

黑液浓缩系统装置200包括微滤机201、稀液储槽202、小过滤器203、加料泵204、预热器205、首效蒸发器206、热井A 207、刮板过滤器A 208、循环泵A 209、尾效蒸发器210、热井B 211、刮板过滤器B 212、循环泵B 213、蒸汽流量计214、过热蒸汽减温器215、主冷凝器216、末冷凝器217、冷凝液闪蒸罐A 218、冷凝液闪蒸罐B 219、冷凝泵220、洗涤泵221、真空泵222、汽水分离器223、转液泵224、消泡剂罐225和计量泵226；所述微滤机201的入口通过管道112与黑液泵B 111连接相通，出口通过管道与稀液储槽202连接相通，所述稀液储槽202的下部出口通过管道与小过滤器203入口连接相通，所述小过滤器203的出口通过管道与加料泵204入口连接相通，所述加料泵204出口通过管道与预热器205入口连接相通，所述预热器205出口通过管道分别与首效蒸发器206和尾效蒸发器207连接相通；所述首效蒸发器206下方设热井A 207，该热井A 207下方设刮板过滤器A 208，该刮板过滤器A 208通过管道与循环泵A209入口连接相通，所述循环泵A209出口通过管道2091与首效蒸发器206连接相通，所述循环泵A209还通过管道2092与尾效蒸发器连接相通；所述尾效蒸发器210下方设热井B 211，该热井B 211下方设刮板过滤器B 212，该刮板过滤器B 212通过管道与循环泵B 213入口连接相通，所述循环泵B 213出口通过管道2131与尾效蒸发器210连接相通，且所述循环泵B 213还通过管道2132与黑液干燥系统装置连接相通；蒸汽锅炉(图中未示出)通过管道与蒸汽流量计214入口相通连接，所述蒸汽流量计214出口与过热蒸汽减温器215通过管道连接相通，所述过热蒸汽减温器215的出口通过管道2151与尾效蒸发器210连接相通；所述尾效蒸发器210通过管道2101与冷凝液闪蒸罐B 219中部入口相通连接，所述冷凝液闪蒸罐B 219下部出口通过管道与冷凝泵220入口连接相通，所述冷凝液闪蒸罐B 219上部出口通过管道与首效蒸发器206和尾效蒸发器210之间的二次蒸汽管道2061连接相通，所述冷凝泵220出口通过管道2201与过热蒸汽减温器215连接相通或/和通过管道通向回收利用系统(图中未示出)；所述首效蒸发器206通过管道2062与冷凝液闪蒸罐A 218连接相通；所述冷凝液闪蒸罐A 218上部出口通过管道与主冷凝器216入口连接相通，所述主冷凝器216通过管道与末冷凝器217连接相通，所述末冷凝器217与真空泵222入口连接相通，所述真空泵222出口与汽水分离器223入口连接相通；所述冷凝液闪蒸罐A218下部出口通过管道与洗涤泵221入口连接相通，所述洗涤泵221出口通过管道2211分别与首效蒸发器206和尾效蒸发器210连接相通，所述洗涤泵221的出口还通过管道与回收利用系统(图中未示出)连接；所述刮板过滤器A 208和刮板过滤器B 212通过管道2081与转液泵224入口连接相通，转液泵224的出口与稀液储槽202通过管道连接，且转液泵224的出口还通过管道与中段水处理系统装置(图中未示出)连接；所述消泡剂罐225通过管道和计量泵226入口连接相通，所述计量泵226出口通过管道分别和首效蒸发器206和尾效蒸发器210连接相通；

所述黑液干燥系统装置300包括送料螺旋泵301、雾化器302、热风炉303、三级除尘器304、热风分配器305、干燥塔306、旋风分离器307、308、缓冲器309、卸料阀310、除湿器311、积风管路312、小引风机B 313、小旋风器314、成料仓315、收料库316、小引风机A 317和湿法除尘器318；所述送料螺旋器301入口通过管道2132与黑液浓缩系统装置200的循环泵B 213连接相通，其出口与雾化器302连接相通，所述雾化器302的下方设有热风分配器305，该热风分配器305下方设干燥塔306，所述热风炉303通过管道与三级除尘器304入口连接，所述三级除尘器304出口通过管道与热风分配器305连接；所述干燥塔306的下部侧壁通过管道与两个旋风分离器307、308连接，所述干燥塔306的侧壁还通过管道与小引风机A 317连接，所述小引风机A 317通过管道与湿法除尘器318连接；所述旋风分离器308侧壁通过管道与小引风机B 313连接，小引风机B 313通过管道与小旋风器314上部入口连接，所述小旋风器314的下方设成料仓315，成料仓315下设收料库316；所述两旋风分离器307、308的下部和小旋风器314都通过积风管路312与除湿器311连接。

本发明一种造纸黑液零排放提取木质素的方法，包括如下步骤：

1)黑液提取：造纸原料经切、削、除尘、输送、予浸后得浆料，把浆料经计量罐，送入蒸煮器101进行蒸煮，该蒸煮器101是连续性蒸煮，其作用是在造纸原料麦草、稻草、甘庶渣和竹木纤维中提取木质素，并进一步软化纤维；当达到纸品种所需的高锰酸钾值后，浆料经过喷放管102进入喷放仓103内，经过喷放仓103内压力进行挤碰、疏解，浆料进入螺旋出料器104；然后螺旋出料器104将浆料推送黑液提取机105内，黑液提取机105把浆、料、黑液进行分离，分离出高浓黑液，黑液部分分别进入三个储液罐106、107、108中，其中，储液罐106中的黑液经计量槽109和黑液泵110输送到蒸煮器101内循环使用；储料罐108内的黑液经黑液泵113输送回黑液提取机105内循环使用；储液罐107内的黑液保温在110～130℃，经黑液泵111和管道112输送到黑液浓缩过程的微滤机201内；分离出来的良浆送入到磨浆造纸段；

2)黑液浓缩：自黑液提取过程分离出的黑液经黑液泵111和管道112输送到微滤机201内进行过滤，以除去短纤维；然后黑液通过管道输送到稀液储槽202进行除沙；除沙后的黑液再经小过滤器203过滤；然后通过加料泵204输送到预热器205和通过电磁流量计F计量后，通过管道进入蒸发器206、210的热井207、211内，所述蒸发器206、210为两套系统；

通过电磁流量计F计量后的黑液，其中部分通过管道进入尾效蒸发器210的热井211内进行加热，再通过刮板过滤器212进行过滤，然后在循环泵213的输送作用下在尾效蒸发器210内循环喷淋蒸发；

通过电磁流量计F后的其余部分黑液，通过管道进入首效蒸发器206的热井207内，再通过刮板过滤器208，然后在循环泵209的输送作用下在首效蒸发器206内循环喷淋蒸发；循环泵209在循环过程中有一部分溶液通过管道2092进入尾效蒸发器22的热井21内；当有更多蒸发器时以此类推，每一效都从前一效补充溶液；

当尾效蒸发器210内溶液达到要求的浓度后，在循环泵213的作用下通过管道2132输送到黑液干燥系统装置300进行干燥；

所述蒸发器206、210的蒸汽加热工艺步骤如下：新鲜蒸汽通过流量计214计量后进入过热蒸汽减温器215进行减温，减温到110℃-120℃，减温后蒸汽进入尾效蒸发器210内，蒸汽在设置的多程管束内冷凝，尾效蒸发器210内产生的二次蒸汽是壳体内管束表面蒸发出的循环溶液；

尾效蒸发器210产生的二次蒸汽，通过管道2061输送到首效蒸发器206，用来作为首效蒸发器206的加热蒸汽，当有更多蒸发器时以此类推；从首效蒸发器206内流出的二次蒸汽流入主冷凝器216，在里面大部分二次蒸汽被冷却水冷凝，残余的二次蒸汽和排出气混合流进末冷凝器217，在真空泵222的作用下经过分离器223后排入大气中，此为不凝性气体，无污染；当有多效蒸发器时，从后一效的蒸发器排出的不凝性气体通过管道进入前一效的蒸发器，最后进入首效蒸发器206的主冷凝器216和末冷凝器217，在里面冷却后通过真空泵222排出；

从尾效蒸发器210排出的冷凝液通过管道2101进入冷凝液闪蒸罐A219，闪蒸蒸汽通过管道进入首效蒸发器206回收热量，闪蒸罐A219内冷凝液在冷凝泵220的作用下通过控制阀排出回收利用或提供减温用水或排入地沟；

尾效蒸发器210产生的二次蒸汽在首效蒸发器206管束内冷凝，首效蒸发器206产生的二次蒸汽在主冷凝器216和末冷凝器217内冷凝，其冷凝液进入闪蒸罐B 218，闪蒸罐B 218内冷凝液在洗涤泵221的作用下通过一个控制阀排出回收利用或排入地沟或被用作洗涤水；当被用作洗涤水时通过管道2211进入循环泵209和循环泵213的出口进入各效蒸发器内。

所述蒸发器的洗涤工艺步骤如下：当进入洗涤状态时，首先把需要洗涤的蒸发器内溶液通过转液泵224转到稀液贮槽202内；然后闪蒸罐B 218内的冷凝液通过洗涤泵221的输送，通过管道2211流入要洗涤的蒸发器，或用冷凝液和循环洗涤水一起喷淋在蒸发器内管束上，洗涤水将连续不断的流进洗涤蒸发器壳体内；从各蒸发器热井207、211排出的洗涤水通过管道2081排出系统效外；

3)黑液干燥：浓缩后的造纸黑液经送料螺旋泵301送入干燥塔顶上的高速旋转的雾化器302，经雾化分散成雾滴；同时热风炉303加热所产生的280℃～350℃的热空气进入三级除尘器304，再经热风分配器305，瞬时在干燥塔306内接触蒸发黑液中的水份，产生的大部分干粉由塔底排出，尾气及水蒸细粉进入两个旋风分离器307、308，再经过缓冲器309，通过卸料阀310排污，在干燥塔306底和旋风分离器307、308下设除湿器311的集风管路312，通过小引风机313的抽吸作用，使物料集中进入小旋风分离器314下的成料仓315，经收料库316排出，包装产品；小旋风分离器314出口粉尘由小引风机313送入干燥塔306体内，使粉尘达零排放；旋风分离器307、308出来的尾气由湿法除尘器318回收，达到国家排放标准。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种造纸黑液零排放提取木质素的装置，其特征在于：

它包括黑液提取系统装置、黑液浓缩系统装置和黑液干燥系统装置；

所述黑液提取系统装置包括蒸煮器、喷放管、喷放仓、螺旋出料器、黑液提取机、黑液储液槽A、黑液储液槽B、黑液储液槽C、计量槽、黑液泵A、黑液泵B和黑液泵C；所述蒸煮器通过喷放管与喷放仓连接相通；所述喷放仓的下方设螺旋出料器，该螺旋出料器的出口与黑液提取机的入口连接相通；所述黑液提取机通过管道分别和黑液储液槽A、黑液储液槽B、黑液储液槽C连接相通；所述黑液储液槽A和计量槽相通，所述计量槽通过管道和黑液泵A入口连接相通，所述黑液泵A出口通过管道和蒸煮器连接相通；所述黑液储液槽B通过管道和黑液泵B入口连接相通，所述黑液泵B出口通过管道与黑液浓缩系统装置连接相通；所述黑液储液槽C通过管道和黑液泵C入口连接相通，所述黑液泵C出口通过管道与黑液提出机连接相通；

黑液浓缩系统装置包括微滤机、稀液储槽、小过滤器、加料泵、预热器、首效蒸发器、热井A、刮板过滤器A、循环泵A、尾效蒸发器、热井B、刮板过滤器B、循环泵B、蒸汽流量计、过热蒸汽减温器、主冷凝器、末冷凝器、冷凝液闪蒸罐A、冷凝液闪蒸罐B、冷凝泵、洗涤泵、真空泵、汽水分离器、消泡剂罐和计量泵；所述微滤机的入口通过管道与黑液泵B连接相通，出口通过管道与稀液储槽连接相通，所述稀液储槽的下部出口通过管道与小过滤器入口连接相通，所述小过滤器的出口通过管道与加料泵入口连接相通，所述加料泵出口通过管道与预热器入口连接相通，所述预热器出口通过管道分别与首效蒸发器和尾效蒸发器连接相通；所述首效蒸发器下方设热井A，该热井A下方设刮板过滤器A，该刮板过滤器A通过管道与循环泵A入口连接相通，所述循环泵A出口通过管道与首效蒸发器连接相通，所述循环泵A还通过管道与尾效蒸发器连接相通；所述尾效蒸发器下方设热井B，该热井B下方设刮板过滤器B，该刮板过滤器B通过管道与循环泵B入口连接相通，所述循环泵B出口通过管道与尾效蒸发器连接相通；蒸汽锅炉通过管道与蒸汽流量计入口相通连接，所述蒸汽流量计出口与过热蒸汽减温器通过管道连接相通，所述过热蒸汽减温器的出口通过管道与尾效蒸发器连接相通；所述尾效蒸发器通过管道与冷凝液闪蒸罐B中部入口相通连接，所述冷凝液闪蒸罐B下部出口通过管道与冷凝泵入口连接相通，所述冷凝液闪蒸罐B上部出口通过管道与首效蒸发器和尾效蒸发器之间的二次蒸汽管道连接相通，所述冷凝泵出口通过管道与过热蒸汽减温器连接相通或通向回收利用系统；所述首效蒸发器通过管道与冷凝液闪蒸罐A连接相通；所述冷凝液闪蒸罐A上部出口通过管道与主冷凝器入口连接相通，所述主冷凝器通过管道与末冷凝器连接相通，所述末冷凝器与真空泵入口连接相通，所述真空泵出口与汽水分离器入口连接相通；所述冷凝液闪蒸罐A下部出口通过管道与洗涤泵入口连接相通，所述洗涤泵出口通过管道分别与首效蒸发器和尾效蒸发器连接相通，所述洗涤泵的出口通过管道与回收利用系统连接；所述刮板过滤器A和刮板过滤器B通过管道与转液泵入口连接相通，转液泵的出口与稀液储槽通过管道连接，且转液泵的出口通过管道与中段水处理系统装置连接；所述消泡剂罐通过管道和计量泵入口连接相通，所述计量泵出口通过管道分别和首效蒸发器和尾效蒸发器连接相通；

所述黑液干燥系统装置包括送料螺旋泵、雾化器、热风炉、三级除尘器、热风分配器、干燥塔、两个旋风分离器、缓冲器、卸料阀、除湿器、积风管路、小引风机B、小旋风器、成料仓、收料库、小引风机A和湿法除尘器；所述送料螺旋器入口通过管道与黑液浓缩系统装置的循环泵B连接相通，其出口与雾化器连接相通，所述雾化器的下方设有热风分配器，该热风分配器下方设干燥塔，所述热风炉通过管道与三级除尘器入口连接，所述三级除尘器出口通过管道与热风分配器连接；所述干燥塔的下部侧壁通过管道与两个旋风分离器连接，所述干燥塔的侧壁还通过管道与小引风机A连接，所述小引风机A通过管道与湿法除尘器连接；所述两个旋风分离器侧壁通过管道与小引风机B连接，小引风机B通过管道与小旋风器上部入口连接，所述小旋风器的下方设成料仓，成料仓下设收料库；所述两个旋风分离器的下部和小旋风器都通过积风管路与除湿器连接。

2.一种使用如权利要求1所述的造纸黑液零排放提取木质素的装置提取木质素的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)黑液提取：造纸原料经切、削、除尘、输送、予浸后得浆料，把浆料经计量罐，送入蒸煮器进行蒸煮；当达到纸品种所需的高锰酸钾值后，浆料经过喷放管进入喷放仓内，经过喷放仓内压力进行挤碰、疏解，浆料进入螺旋出料器；然后螺旋出料器将浆料推送黑液提取机内，黑液提取机把浆、料、黑液进行分离，分离出高浓黑液，黑液分别进入三个储液罐A、B、C，其中，储液罐A的黑液经计量槽和黑液泵A输送到蒸煮器内循环使用；储料罐C内的黑液经黑液泵C输送回黑液提取机内循环使用；储液罐B内的黑液保温在110～130℃，经黑液泵B和管道输送到黑液浓缩处理工段；分离出来的良浆送入到磨浆造纸段；

2)黑液浓缩：自黑液提取过程分离出的黑液经黑液泵B和管道输送到微滤机内进行过滤；然后黑液通过管道输送到稀液储槽内进行除沙处理；除沙后的黑液再经小过滤器过滤；然后通过加料泵输送到预热器，预热到70-80℃，通过电磁流量计F计量后，通过管道进入蒸发器的热井内，所述蒸发器至少为两套；

通过电磁流量计F计量后的黑液，其中部分通过管道进入尾效蒸发器的热井B内进行加热，再通过刮板过滤器B进行过滤，然后在循环泵B的输送作用下在尾效蒸发器内循环喷淋蒸发；

通过电磁流量计F后的黑液，其中部分通过管道进入首效蒸发器的热井A内进行加热，再通过刮板过滤器A，然后在循环泵A的输送作用下在首效蒸发器内循环喷淋蒸发；循环泵A在循环过程中有一部分溶液通过管道进入尾效蒸发器的热井B内；当有更多蒸发器时以此类推，每一效都从前一效补充溶液；

当尾效蒸发器内溶液达到要求的浓度后，在循环泵B的作用下通过管道输送到干燥处理工段进行干燥；

3)黑液干燥：浓缩后的造纸黑液经送料螺旋泵送入干燥塔顶上方高速旋转的雾化器内，经雾化分散成雾滴；同时热风炉加热所产生的280℃～350℃的热空气进入三级除尘器，再经热风分配器，瞬时在干燥塔内接触蒸发黑液中的水份，产生的大部分干粉由塔底排出，尾气及水蒸细粉进入两个旋风分离器，再经过缓冲器，然后通过卸料阀排污，在干燥塔底和两个旋风分离器下设除湿器的集风管路，通过小引风机的抽吸作用，使物料集中进入小旋风分离器下方的成料仓，经收料库排出，包装产品；小旋风分离器出口粉尘由小引风机送入干燥塔体内，两个旋风分离器出来的尾气由湿法除尘器回收。

3.根据权利要求2所述一种造纸黑液零排放提取木质素的方法，其特征在于：所述蒸发器的蒸汽加热工艺步骤如下：

新鲜蒸汽通过流量计计量后进入过热蒸汽减温器进行减温，减温到110℃120℃，减温后蒸汽进入尾效蒸发器内；

尾效蒸发器产生的二次蒸汽，通过管道输送到首效蒸发器，用来作为首效蒸发器的加热蒸汽，当有更多蒸发器时以此类推；从首效蒸发器内流出的二次蒸汽流入主冷凝器，残余的二次蒸汽和排出气混合流进末冷凝器，在真空泵的作用下经过汽水分离器后排入大气中；当有多效蒸发器时，从后一效的蒸发器排出的不凝性气体通过管道进入前一效的蒸发器，最后进入首效蒸发器的主冷凝器和末冷凝器，在里面冷却后通过真空泵排出；

从尾效蒸发器排出的冷凝液通过管道进入冷凝液闪蒸罐A，闪蒸蒸汽通过管道进入首效蒸发器回收热量，闪蒸罐A内冷凝液在冷凝泵的作用下通过控制阀排出回收利用或提供减温用水或排入地沟。

4.根据权利要求3所述一种造纸黑液零排放提取木质素的方法，其特征在于：所述蒸发器的洗涤工艺步骤如下：

当进入洗涤状态时，首先把需要洗涤的蒸发器内溶液通过转液泵转到稀液贮槽内；然后冷凝液闪蒸罐B内的冷凝液通过洗涤泵的输送，通过管道流入要洗涤的蒸发器，或用冷凝液和循环洗涤水一起喷淋在蒸发器内管束上，洗涤水将连续不断的流进洗涤蒸发器壳体内；从各蒸发器热井排出的洗涤水通过管道排出系统效外。

Images