CN1019322B - 废碱回收方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于造纸废碱回收方法及其该方法所用装置的一种设计方案，其特点是回收废碱工艺中的黑液分离浓缩由连续离心分离，逆流漂洗装置，稀液露滴蒸发加浓装置和加热蒸发强制循环闪击浓缩装置来实现，其工艺简单，不需高大建筑物和昂贵的设备，能耗低，比常规方法约节省总投资90%，是中小造纸厂进行废碱回收的好方法。

Description

本发明是对碱法造纸工艺中产生的废碱进行回收的一种方法及其该方法所使用的装置的设计方案，特别适用于中、小纸厂废碱的回收，也可以用于制糖和氯碱工业。

根据中国轻工业出版社出版的“碱液回收”一书中的介绍，目前碱法造纸废碱回收的一般方法是：黑液从粗浆中分离、浓缩、在900-1000℃下喷射燃烧，苛化得到氢氧化钠。其黑液分离提取方法是将球下粗浆加水浸泡后，靠水的静压提取或用沟纹挤浆机提取，其提取率分别为55%和75%左右，废碱流失大，造成环境污染。而较先进的方法是采用真空洗浆机进行提取，提取率可达90%，但单级应用提取率也不高，需3-4台串联，并需10米以上的高大建筑物，多台真空泵及浆泵，投资大、用水量大，浓缩时耗能大，并易产生泡沫。黑液经分离提取后，为获得较浓的适于供喷射燃烧用的黑（25°Be′以上的），一般要采用多效蒸发器浓缩，采用这种方法及设备，其耗汽量大，从而耗能大。因而，在采用上述分离浓缩提取方法时，其设备多，耗能大，总投资大，非一般中、小纸厂所能接受。

本发明的目的就在于：提供一种黑液分离提取率高、浓缩效率高、工艺简单、节省能源、投资省的造纸废碱回收方法及其实现该方法的装置或系统。

本发明的方法是：造纸球下粗浆通过连续离心分离提取黑液，含碱黑液在离心力的作用下与粗浆中之固体物分离，分离出的黑液和粗浆分别卸入不同的贮池中，而后采用逆流漂洗法对所得粗浆进行漂洗，逐渐洗净粗浆中的黑液，得到不同浓度的黑液。7°Be′（含7°Be）以上的黑液直接进行加热蒸发强制循环闪击浓缩，7°Be′（不含7°Be′）以下的黑液送至高处，喷淋成露滴进行露滴自然蒸发加浓，使之达到7°Be′（含7°Be′）以上，然后进行加热蒸发强制循环闪击浓缩。通过强制循环闪击浓缩之后，使黑液达到25°Be′以上，在900-1000℃下进行喷射燃烧，苛化处理，从而获得氢氧化钠。

本发明的方法还可以这样进行：球下粗浆经第 一级离心分离后，以后一级稀黑液和少量清水对其我得粗浆逆流漂洗、稀释、搅拌，而后送至第二级离心分离机进行第二次离心分离，再以其后一级的稀黑液和少量清水逆流漂洗、稀释和搅拌，如此连续进行至少二级离心分离、逆流漂洗，最后所得粗浆以清水漂洗至酚酞不变色。随着分离漂洗的级数的增加，黑液浓度逐级降低，以提高粗浆洗净度和黑液提取量，从而提高碱的回收率，降低废碱流失所造成的环境污染。

本发明的方法还可以这样进行：将上述连续离心分离、逆流漂洗所得7°Be′（不含7°Be′）以下的黑液送至10米以上的高度，喷淋成露滴，自然下落撞击在多层枝架上，延缓下落速度，增大其黑液蒸发表面，进行自然蒸发加浓。蒸发加浓之黑液再送至10米以上高度，喷淋，下落撞击多层枝架，进行再自然蒸发，如此连续循环进行，得到7°Be′（含7°Be′）以上的黑液。

本发明的方法还可以这样进行：将上述连续离心分离、逆流漂洗和露滴蒸发加浓所得7°Be′（含7°Be′）以上的黑液送至黑液加热蒸发锅，加热蒸发，而后，把所得黑液强制喷淋成液滴或雾，跌落在200℃以上的物体上，进行负压骤热闪击浓缩，将浓缩之黑液，再强制循环喷淋，负压下跌落在200℃以上的物体上进行骤热闪击浓缩，如此强制循环喷淋闪击浓缩，获得25°Be′以上的黑液。然后在900-1000℃下进行喷射燃烧，苛化处理，获得氢氯化钠。

本发明的方法是通过这样的装置或系统来实现的：其黑液离心分离浓缩提取是通过离心机和逆流漂洗装置构成的离心分离装置，稀液（7°Be′以下）露滴蒸发加浓装置和加热蒸发强制循环闪击浓缩装置来实现的。即离心机连续离心分离，并对所得粗浆通过逆流漂洗装置漂洗，将所得7°Be′以上（含7°Be′）的黑液直接送到加热蒸发强制循环闪击浓缩装置中进行加热蒸发和骤热闪击浓缩，7°Be′以下（不含7°Be′）的黑液通过露滴蒸发加浓装置加浓到7°Be′以上，而后再送到加热蒸发强制循环闪击浓缩装置中进行加热蒸发和骤热闪击浓缩。离心分离装置的离心机由离心机外壳和离心筛鼓组成，离心筛鼓上分布着直径为1-3毫米的滤孔，离心筛鼓内设计有粗浆刮刀，当电动机带动离心筛鼓旋转时，其内存球下粗浆在离心力作用下，黑液与粗浆中的固体物分离，黑液泄入黑液池，粗浆卸入逆流漂洗装置的稀释池，而后通过输送管把其后一级黑液池的稀黑液和少量清水送到稀释池，对粗浆进行漂洗、稀释，并用搅拌管搅拌，然后用粗浆泵将其送至第二级离心机中，再离心分离，再逆流漂洗。如此经至少两级以上离心机分离和逆流漂洗装置漂洗。7°Be′以下的黑液送入露滴蒸发加浓装置的贮池中，而后由黑液循环泵送至10米以上的喷淋管，喷成露滴，露滴跌落撞击在多层枝架上，进行自然蒸发加浓，落入贮池中，然后再由循环泵送至10米以上的喷淋管再喷淋，如此循环连续进行，使黑液达到7°Be′以上。如防雨，露滴蒸发加浓装置还可以设置在简易棚房内，房顶设排风扇，房低侧壁设百叶窗，以加强空气对流，加速蒸发。

从离心分离装置和露滴蒸发加浓装置所得的7°Be′以上的黑液送入加热蒸发强制循环闪击浓缩装置的蒸发锅内，进行加热蒸发浓缩，其蒸汽由排汽管经引风机排入大气，经蒸发锅加热浓缩后的黑液由循环泵强制送入闪击室的喷淋管中，喷淋成液滴，跌落在经加热灶余焰和烟气加热到200℃以上的闪击蒸发烟管上，在负压下进行骤热闪击蒸发浓缩，其蒸汽经排汽管、引风机排入大气。降落到闪击室底部的黑液，再经循环泵强制送到喷淋管，再喷淋再在负压下骤热闪击浓缩，如此强制循环，连续进行闪击浓缩，使黑液浓缩到25°Be′以上，而后进入喷射燃烧装置进行喷射燃烧，在苛化装置中进行苛化处理，回收得到碱，引风机造成负压蒸发的条件。

由于本发明采用连续离心分离，逆流漂洗方法，不需高大建筑物，也不需昂贵的真空设备、附设物等，用水量省，投资少，所提取黑液可达8°Be′以上，提取率达90%以上，并且由于离心撞击，无泡沫产生。对于稀黑液（7°Be′以下）也可用简单的露滴蒸发加浓装置加浓，不耗热能，工艺设备简单，同时防止了废黑液对环境的污染。黑液浓缩采用了加热蒸发和强制循环闪击浓缩装置，抛弃了昂贵的多效真空蒸发器，且不需高大建筑物，节约能耗50%以上。因而使得整个废碱回收工艺简化，大大节省能源，总投资约节省90%，特别适于中、小造纸厂的废碱回收。

实施例及附图

图1是本发明废碱回收工艺流程示意图。

图2是本发明的黑液离心分离装置的示意图。

图3是本发明的露滴蒸发加浓装置示意图。

图4是本发明的加热蒸发强制循环闪击浓缩装置示意图。

如图1所示，造纸球下池或贮仓中的含碱粗浆送入黑液离心分离装置（1），经连续离心分离和逆流漂洗后，获得7°Be′（含7°Be′）以上的和7°Be′（不含7°Be′）以下的黑液，7°Be′以上的黑液直接送入加热蒸发强制循环闪击浓缩装置（2）中，进行加热蒸发和强制循环骤热闪击浓缩。7°Be′以下的黑液送入露滴蒸发加浓装置（3），进行连续循环自然蒸发加浓，达到7°Be′以上的黑液，而后，再送入加热蒸发强制循环闪击浓缩装置（2）浓缩。浓缩到25°Be′以上的黑液送入喷射燃烧装置（4），在900-1000℃下喷射燃烧，再送到苛化装置（5）进行苛化处理，从而获得氢氧化钠。

如图2所示，是一个三级离心分离黑液装置，来自贮仓或球下池的粗浆，进入第一级离心机（6）的金属离心筛鼓（7）中，当电动机（8）旋转带动离心筛鼓（7）旋转，依靠离心力从粗浆中分离出黑液，泄入黑液池（10）中，残余粗浆由离心筛鼓内的金属粗浆刮刀（9）卸入稀释池（12）中。然后用清水管（14）中的清水和来自次一级黑液池（11）的稀黑液逆流漂洗，稀释并通过搅拌管（15）搅拌，而后将所得稀释后的粗浆经粗浆泵（16）泵至次一级离心机（17），再进行离心分离，分离出的黑液泄入黑液池（11），粗浆卸入稀释池（13）中，同样地，再进行逆流漂洗，如此进行，使黑液浓度逐渐降低。提取得到7°Be′（含7°Be′）以上的黑液直接经水泵（18）泵至加热蒸发强制循环闪击浓缩装置进行浓缩。7°Be′以下的稀黑液送入图3所示的露滴蒸发装置进行加浓处理。稀释池和黑液池用金属板或混凝土作成。

图3所示的是一个有简易棚房的露滴蒸发加浓装置（也可不设棚房），7°Be′以下的黑液送入贮池（19），然后由循环泵（20）泵至10米以上的高度的喷淋管（21）中，经喷成露滴，露滴下落中撞在多层枝架（22）上，进行自然蒸发加浓，水蒸汽由棚房顶侧的排风扇（23）排出，棚房底侧壁上设有百叶窗（24），以便送进干燥空气（或一般空气）。加浓后的黑液跌入贮池（19），又由循环泵（20）泵至喷淋管（21）中，喷淋、加浓，如此连续循环进行，使黑液加浓到7°Be′以上，而后送入加热蒸发强制循环闪击浓缩装置中进行浓缩。多层枝架（22）是用金属或塑料制成的树枝状物。

由上述离心分离装置和露滴蒸发加浓装置所得到的7°Be′以上的黑液均送入图4所示的加热蒸发强制循环闪击浓缩装置的蒸发锅（25）内，加热灶（26）的煤火加热蒸发黑液，当蒸发锅（25）内黑液减少时，可由黑液补充管（27）补充。经蒸发锅（25）蒸发加浓后的黑液，由循环泵（28）泵至闪击室（29）内的喷淋管（30）中，喷淋成小液滴，落在由加热灶（26）的余焰和烟气加热到200℃以上的交错排列的金属闪击蒸发烟管（31）上，进行负压骤热闪击浓缩，浓缩后的黑液再由循环泵（28）泵至喷淋管（30）中，再进行负压骤热闪击浓缩。浓缩产生的蒸汽经蒸发锅（25）和闪击室（29）顶部的蒸汽管道（32）经引风机（33）排入大气。闪击室（29）内的烟气经烟道（34）排入大气。加热灶（26）为耐火材料筑成，闪击室（29）为金属材料制成圆形或方形均可。

Claims (7)

1、一种造纸废碱回收的方法，是将球下粗浆通过分离浓缩提取黑液，而后在900-1000℃下喷射燃烧，苛化得到氢氧化钠，其特征在于：分离浓缩提取黑液是采用连续离心分离、逆流漂洗提取黑液，而后对所得7°Be′(不含7°Be′)以下的黑液送至高处，喷淋成露滴，进行自然蒸发加浓，然后将连续离心分离、逆流漂洗和露滴自然蒸发加浓获得的7°Be′以上的黑液进行加热蒸发强制循环闪击浓缩。

2、根据权利要求1所述的废碱回收方法，其特征在于：球下粗浆至少经二级离心分离、逆流漂洗处理，其逆流漂洗是以后级稀黑液和少量清水对前级所得粗浆进行稀释、搅拌和漂洗，最后所得粗浆以清水漂洗至酚酞不变色。

3、根据权利要求1所述的废碱回收方法，其特征在于：露滴自然蒸发加浓是将黑液送至10米以上高处喷淋成露滴，自然跌落撞击多层枝架，自然蒸发，该过程是连续循环进行的。

4、根据权利要求1所述的废碱回收方法，其特征在于：加热蒸发强制循环闪击浓缩是把加热蒸发浓缩后的黑液喷淋成液滴或雾状，在负压下跌落在200℃以上的物体上骤热浓缩，该过程是强制循环进行的。

5、根据权利要求1所述的废碱回收方法的装置，其特征在于：分离浓缩提取黑液的装置是由粗浆离心机及逆流漂洗装置构成的离心分离装置，露滴蒸发加浓装置和加热蒸发强制循环闪击浓缩装置组成，离心机由离心机外壳和离心筛鼓构成，离心筛鼓内设计有粗浆刮刀，逆流漂洗装置由输送管连接的粗浆泵、稀释池、搅拌管构成，露滴自然蒸发加浓装置由通过黑液输送管相连接的黑液喷淋管、循环泵、贮池和多层枝架构成，加热蒸发强制循环闪击浓缩装置由加热灶、加热蒸发锅、闪击室、闪击蒸发烟管、循环泵、喷淋管组成。

6、根据权利要求5所述的废碱回收方法的装置，其特征在于：离心筛鼓上分布着直径为1-3毫米的滤孔。

7、根据权利要求5所述的废碱回收方法的装置，其特征在于：加热蒸发锅顶部，闪击室顶部设计有蒸汽排出管道，蒸汽排出管道的末端与使闪击室形成负压的引风机相通。

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