CN101914863B - 蒸汽法提取造纸黑液工艺 - Google Patents

Abstract

一种蒸汽法提取造纸黑液工艺，该工艺的关键技术在于：用蒸汽代替水在筒式蒸汽洗涤器中进行料浆洗涤和黑液提取，并利用通汽洗浆和进出料两过程交替进行的方式，使蒸汽逐级利用，实现了黑液提取率高、黑液浓度高、黑液温度高的目的。利用蒸汽替代水进行料浆的洗涤和黑液提取，使得用水不易洗出的黑液得到置换提取，实现了较高的黑液提取率；作为洗涤介质，蒸汽的体积是热水体积的1700倍，蒸汽洗涤用量显著减少，由此带入黑液的水量减少；采用蒸汽洗涤后黑液的浓度显著提高，黑液的温度也更高；降低了纸浆生产成本，减轻了中段水处理负荷，具有更高的经济效益和环保效益。

Description

蒸汽法提取造纸黑液工艺

技术领域

本发明属于造纸生产领域，特别涉及一种制浆造纸黑液提取的工艺方法。

背景技术

制浆蒸煮生产中将产生含有无机碱和有机质等污染物为主的制浆造纸废液，这种废液又称造纸黑液。它通过洗浆过程将废液与纸浆分开，便于料浆的后续处理和黑液的治理。料浆洗涤过程具有洗净料浆和提取黑液的双重作用。生产上要求尽量把料浆洗净，同时得到温度高、浓度高的黑液以供治理利用，实现黑液提取率高、黑液浓度高和黑液温度高的“三高”要求。

黑液提取关系到制浆造纸生产的碱回收率和生产成本，更是影响环保系统正常运行和达标排放的重要因素之一。当黑液提取率较低时，既影响纸浆的漂白生产，又使更多的废液通过漂洗过程进入中段水处理系统，由此增加了纸浆生产成本和中段水处理负荷。提高黑液提取率、获得高浓度、高温度的造纸黑液是制浆造纸行业提高企业经济和环保效益的重要途径。在原料种类和蒸煮条件一定的情况下，黑液提取所能获得的黑液量和浓度取决于洗浆系统的装备和工艺。

目前，造纸黑液的提取都是以水为溶剂，利用挤浆机、真空洗涤过滤机等设备，通过挤压、扩散、过滤等过程使废液与纸浆分开，实现洗浆和提取黑液的目的。为了降低洗水用量和得到高温高浓的黑液，都采用多段逆流洗涤方法。受洗水水温以及设备技术的限制，目前造纸黑液提取率一般在90％以下、黑液温度75℃以下、吨浆黑液量10m³以上。特别是禾草浆黑液由于硅含量高、粘度大，不易深度提取，很多生产厂为了提高黑液提取率不得不增加洗水用量，造成了黑液量更大、黑液浓度和温度更低等问题，难以实现黑液提取的“三高”要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸汽法提取造纸黑液的工艺，实现黑液提取率高、黑液浓度高和黑液温度高的“三高”要求、降低纸浆生产成本，解决造纸黑液特别是烧碱法禾草浆黑液不易深度提取的问题。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：利用逆向通入湿热蒸汽间歇料浆洗涤，并通过蒸汽洗浆设备实现黑液提取的“三高”要求，蒸汽洗浆设备是一组串联的筒式蒸汽洗涤器，具体方法是：

(1)湿热蒸汽从最后一个蒸汽洗涤器依次逆向向各个蒸汽洗涤器通入，从第一个蒸汽洗涤器底部排出，排出的少量废蒸汽通入黑液储槽中；蒸汽在各蒸汽洗涤器中与料浆进行换热、扩散、冲刷洗涤，使吸附在料浆上和溶解在纤维细胞间的黑液溶出并随蒸汽带出，料浆得到逐级洗涤；每次通入的蒸汽质量应占每次螺旋挤压喂料机加入料浆质量的三分之一，同时要保证出第一个蒸汽洗涤器的废蒸汽量不大于通入蒸汽量的五分之一；否则应适当减少新鲜蒸汽加入量，以降低洗浆蒸汽用量。

(2)利用减压喷放，第一个蒸汽洗涤器的料浆由螺旋挤浆喂料机喂入，然后料浆依次由前一个蒸汽洗涤器喷放进入相邻的后一个蒸汽洗涤器，由最后一个蒸汽洗涤器喷放出料。螺旋挤浆喂料机的挤压过程，将蒸煮液与料浆初步分离，分离出的黑液进入黑液储槽。

(3)通汽洗浆和进出料两个过程交替进行，蒸汽从蒸汽洗涤器上部进入，从下部排出，每个蒸汽洗涤器底部的黑液管道均与黑液储槽连接。

这样，料浆通过多级蒸汽洗涤和喷放疏解，最终实现95％以上的黑液提取率，黑液温度可达90℃以上，吨浆黑液量7m³以下。

蒸汽洗涤器是一种带有搅拌装置和过滤筛网的静止设备，它们的安装高度从第一个蒸汽洗涤器到最后一个蒸汽洗涤器依次降低；过滤筛网起到分离黑液的作用，搅拌装置起到布料均匀和出料搅动的作用。进料时，料浆散落在过滤筛网上，利用搅拌叶片将料浆均匀分布。出料时，搅拌叶片刮动料浆有利于料浆随蒸汽喷放卸出。

通入蒸汽洗涤前要将各黑液阀和料浆阀关闭，然后打开各蒸汽阀，蒸汽从最后一个蒸汽洗涤器依次通过各蒸汽洗涤器到第一个蒸汽洗涤器，出第一个蒸汽洗涤器的少量蒸汽最后进入黑液槽中用于加热黑液。

进料、出料时应先将各蒸汽阀关闭，保持各蒸汽洗涤器有一定的蒸汽余压，并开动搅拌器以利于出料完全和布料均匀。

本发明与现有技术相比有以下特点：

(1)利用蒸汽替代水进行料浆的洗涤和黑液提取，充分发挥了蒸汽温度高、体积大的优势，高温和快速流动的蒸汽不仅对纤维间的黑液具有洗涤作用，而且对存在于纤维细胞腔内的黑液具有有效的溶解置换作用，使得用水不易洗出的黑液得到置换提取，实现了较高的黑液提取率。

(2)作为洗涤介质，蒸汽的体积是热水体积的1700倍。蒸汽洗涤用量显著减少，由此带入黑液的水量减少。采用蒸汽洗涤后黑液的浓度显著提高，黑液的温度也更高。

(3)降低了纸浆生产成本，减轻了中段水处理负荷，具有更高的经济效益和环保效益。

附图说明

附图是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的工艺进行详细说明。如附图所示，本发明的一组蒸汽洗涤器，由三个蒸汽洗涤器3、5、7组成，蒸汽洗涤器为圆筒形，下部设有过滤筛网19和搅拌叶片13、16、20。该工艺方法利用通汽洗浆和进出料两个过程交替进行来实现黑液提取。每次通入的蒸汽质量应占每次螺旋挤压喂料机加入料浆质量的三分之一，相当于蒸汽量与进料量的质量比为1∶3。同时要保证出蒸汽洗涤器I3的废蒸汽量不大于通入蒸汽量的五分之一，否在应适当减少新鲜蒸汽加入量，以降低洗浆蒸汽用量。

通蒸汽洗浆过程：

通汽洗涤过程中，确保关闭料浆阀2、料浆阀14、料浆阀17、料浆阀21以及黑液阀11、黑液阀12、黑液阀15、黑液阀18。打开蒸汽阀9、蒸汽阀4、蒸汽阀6，最后打开蒸汽阀8，新鲜蒸汽通过蒸汽阀8进入蒸汽洗浆器III 7中，蒸汽穿过料层并在蒸汽洗浆器III 7的下部实现汽液分离；二次蒸汽再由蒸汽阀6进入蒸汽洗浆器II 5中，蒸汽穿过料层并在蒸汽洗浆器II 5下部实现汽液分离；三次蒸汽再由蒸汽阀4进入蒸汽洗浆器I 3中；蒸汽穿过料层并在蒸汽洗浆器I 3下部实现汽液分离，最后少量废蒸汽再由蒸汽阀9通入黑液储槽10的黑液中被冷凝，实现废热蒸汽的回收利用。

进出料过程：

通汽洗浆完成后，依次关闭蒸汽阀9、蒸汽阀4、蒸汽阀6和蒸汽阀8，保持各蒸汽洗涤器有一定的蒸汽余压。首先启动搅拌叶片20，打开料浆阀21，在蒸汽余压的作用下，将洗净的料浆从蒸汽洗浆器III7中喷放卸出；关闭料浆阀21，打开黑液阀18，将黑液放入黑液槽10中；启动搅拌叶片16，打开料浆阀17，在蒸汽余压的作用下，将料浆从蒸汽洗浆器II 5中喷放卸出并进入蒸汽洗浆器III 7中，同时利用搅拌叶片20的搅拌作用使料层厚度均匀，完成料浆从蒸汽洗浆器II 5中卸出和蒸汽洗浆器III 7的进料、布料过程；停下搅拌叶片20，打开黑液阀15，将黑液放入黑液槽10中，接着关闭料浆阀17，启动搅拌叶片13，打开料浆阀14，在蒸汽余压的作用下将料浆从蒸汽洗浆器I 3中喷放卸出并进入蒸汽洗浆器II 5中，同时利用搅拌叶片16的搅拌作用使料层厚度均匀，完成料浆从蒸汽洗浆器I 3中出料和蒸汽洗浆器II 5的进料、布料过程；停下搅拌叶片16，打开黑液阀12，将黑液放入黑液槽10中，接着关闭料浆阀14；打开料浆阀2，开启螺旋挤浆喂料器1，将料浆送入蒸汽洗浆器I 3中，并通过搅拌叶片13将料浆均匀分布于过滤筛网上。加料完成后停下螺旋挤浆喂料器1，关闭料浆阀2和黑液阀11，完成了各洗涤器的出料进料过程。关闭各黑液阀，进入下一过程的通汽洗浆阶段。

Claims (1)

1.一种蒸汽法提取造纸黑液工艺，其特征是：(1)向蒸汽洗浆设备逆向通入湿热蒸汽进行间歇料浆洗涤，蒸汽洗浆设备是一组串联的筒式蒸汽洗涤器，湿热蒸汽从最后一个蒸汽洗涤器依次逆向向各个蒸汽洗涤器通入，与料浆进行换热、扩散、冲刷洗涤，最后从第一个蒸汽洗涤器底部排出，排出的少量废蒸汽通入黑液储槽中；每次通入的蒸汽质量应占每次螺旋挤压喂料机加入料浆质量的三分之一，出第一个蒸汽洗涤器的废蒸汽量不大于通入蒸汽量的五分之一；(2)利用减压喷放，第一个蒸汽洗涤器的料浆由螺旋挤浆喂料机喂入，然后依次由前一个蒸汽洗涤器将料浆喷放进入相邻的后一个蒸汽洗涤器，由最后一个蒸汽洗涤器喷放出料；(3)通汽洗浆和进出料两个过程交替进行，蒸汽从蒸汽洗涤器上部进入，从下部排出，每个蒸汽洗涤器底部的黑液管道均与黑液储槽连接；(4)本工艺中使用的蒸汽洗涤器是一种带有搅拌装置和过滤筛网的静止设备，它们的安装高度从第一个蒸汽洗涤器到最后一个蒸汽洗涤器依次降低。