CN102943404A - 一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法 - Google Patents

一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法。该方法包括以下步骤:木素提取、酸性滤液循环利用、稀黑液蒸发浓缩、黑液气化、碱熔物溶解、绿液苛化、气化气脱硫、硫酸制备。蒸煮产生的稀黑液分成两部分,将重量百分比为30-50%的稀黑液进行木素提取,木素提取分离产生的酸性滤液,部分用于稀黑液的酸化,另一部分经过碱化后,用作蒸煮液;重量百分比为50-70%的稀黑液被输送到蒸发器进行浓缩,得到60-75%的强浓黑液,然后喷入气化炉内气化,得到含有氢氧化钠和硫化钠的碱液及硫酸。本发明能够从黑液中回收木素(提取率30-50%)、碱物质(回收80-90%),还能生产合成气,并在系统内生产硫酸及循环利用,降耗节能5-10%。

Description

一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法
技术领域
本发明属于制浆造纸技术领域,涉及造纸污水处理,具体来说涉及一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法。
背景技术
制浆黑液是化学制浆过程产生的粘稠液,黑液中含有大量有机质,其中包括的有机质以碱木素为主,还包括己(或戊)糖酸钠、乙酸钠和甲酸钠等成分,对应不同浓度的黑液,其COD(化学需氧量,定义:单位体积废水所含有物质完全被氧化所需的氧元素的质量)总量达到38400-1426000mgl-1,是一种潜在的水体污染源,任意排放将造成严重污染。同时,黑液固形物发热值为1.4-1.6MJ/kg,是一种可再生能源;黑液中含有木素高分子物质,是一种天然的有机高分子原料,可以广泛应用在高分子合成材料。
制浆黑液产量大,每生产1吨风干纸浆伴随产生约1.5-1.7吨黑液固形物,2010年国内新生产纸浆2005万吨,其中约70%为化学浆计算,伴随产生约1650-2100万吨黑液,其发热总量相当于560-700万吨标准煤。因此,充分利用和回收其热能和有用的化学成分,减少黑液对水体的污染,已经成为制浆厂的重要工作内容,是提高制浆厂节能减排和提高经济效益的重要手段。
当前制浆造纸行业普遍采用燃烧法处理黑液。黑液燃烧其工艺流程是:将稀黑液浓缩到固形物含量的60-75%后,再用喷枪将浓黑液喷入碱回收炉炉膛,经过三次吹风,使浓黑液完全燃烧,达到消除有机污染物的目的,同时回收黑液热能,但是,受炉体结构和燃烧工艺的限制,碱回收炉的热能效率较低,只有55-67%。
燃烧法处理黑液的优点:(1)技术可靠成熟。该技术的推广应用已经有100年的历史,90%的制浆厂采用该技术;(2)处理量大。单炉日处理量为100-2000吨,适应年产2-40万吨纸浆的规模;(3)完全消除黑液中的有机质;(4)回收黑液中的热能的55-67%;(5)回收黑液中的无机盐,经过碱化反应,回收蒸煮木片消耗的NaOH和Na2S,碱回收率可达到92%。
燃烧法处理黑液的不足:(1)稀黑液浓缩量大,每生产1吨纸浆,伴随产生7-9吨稀黑液。一个年产12万吨纸浆的制浆厂,日蒸发量约为2800吨;(2)蒸发能耗大,采用多效蒸发器进行蒸发,蒸发效率为3.6(即蒸发3.6吨水消耗1吨水蒸汽),每生产1吨纸浆,稀黑液蒸发需要2-3吨的低压蒸汽,稀黑液蒸发的能耗总量约占整个制浆厂能耗总量的22%;(3)无法回收利用黑液中的木素;(4)焚烧尾气中含有一定量的有毒有害气体,对环境还有一定的危害。
中国专利申请号为201010168347,公开了一种制浆黑液气化与直接苛化碱回收方法,该方法包括如下工艺步骤:与直接苛化剂混合的黑液被热解成为半焦,直接苛化剂采用二氧化钛或二钛酸钠;所述半焦再通过气化炉以水蒸气为气化剂完成有机碳气化、碳酸盐脱一氧化碳、芒硝还原等反应,生成含有少量硫化氢的富氢粗合成气,黑液无机物以固体状态即五钛酸钠被回收;粗合成气经过硫化氢吸收等过程后成为精制合成气,五钛酸钠水解后生成氢氧化钠,不能继续水解的二钛酸钠则循环利用。该方法具有制浆化学品以固态回收和可制得精致合成气优点,并避免了碳酸盐熔融物的高温腐蚀,但是需要加入苛化剂,消耗的热能也很高。
面临能源短缺和全球气候变暖的双重挑战,如何有效地地处理和利用黑液成为人们关注的问题,也成为科学研究的热点。为此,近30年来黑液气化研究蓬勃发展,黑液气化被认为是传统的燃烧法的将来替代者。黑液气化的工艺流程是:将稀黑液浓缩到固形物含量的60-75%后,利用喷枪使适量的氧气和浓黑液混合雾化并喷入气化炉内。氧气和浓黑液在气化炉内,发生干燥、裂解反应、不完全燃烧反应和焦炭气化反应,生成含有以H2和CO为主要成分的生物质合成气,同时得到以Na2CO3为主的碱熔物。生物质合成气经过脱硫净化后,可以进一步合成机动车需要的甲醇和二甲醚等燃料。黑液气化也存在稀黑液蒸发量大及无法回收黑液中木素的不足。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,能减少稀黑液的蒸发量,实现将处理后产生的硫酸、碱液循环利用,还可回收木素、合成气。
本发明的技术方案是这样实现的:
木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,包括以下步骤:
a.木素提取:将在蒸煮锅内蒸煮产生的浆料,用黑液提取机提取分离,得稀黑液和原色纸浆,将重量百分比为30-50%的稀黑液导入黑液酸化池,加入硫酸调节pH值为2-5,使木素沉淀析出,用真空过滤机滤过,得到木素及酸性滤液。
木素是芳香族的高分子化合物,也是一类性质相似的物质的总称,不同的原料木素分子的化学组成及结构都有差异,它们是一种无定形结构的物质。木素是纤维素的粘合剂,能增强植物体的机械强度,可以制备合成树脂。木素广泛用于橡胶补强剂、油田化学品、建材助剂、粘合剂、表面活性剂等领域,在能源日益枯竭的今天,回收利用木素有重要意义。以上木素提取的主要化学反应为:0.5xH2SO4+Nax-Lignin→0.5xNa2SO4+Hx-Lignin↓
b.酸性滤液循环利用:所述酸性滤液中的一部分导入滤液碱化池,其体积与进入黑液酸化池的稀黑液相等,加碱液碱化,使pH>7,循环加入蒸煮锅蒸煮,加入植物纤维原料、水、回收碱液和化学助剂,通入水蒸汽蒸煮,蒸煮条件优选为:温度140-180℃、升温时间60-90分钟、保温时间90-120分钟,浆料经过提取分离,得到原色纸浆和稀黑液;部分酸性滤液用循环泵循环输送回黑液酸化池,其流量是稀黑液流量的5-10倍,以酸化稀黑液,利于木素沉淀。
所述植物纤维原料是指造纸常用的树木材、草类植物、韧皮纤维类、毛纤维类、 纤维类等原料,如:落叶松、马尾松、桉木、芦苇竹子、芒秆、麦草、稻草、亚麻、棉花、棉破布、废纸等。所述化学助剂是指蒽醌、绿氧等本领域常用的化学助剂。
c.稀黑液蒸发浓缩:将重量百分比为50-70%的稀黑液输送到多效蒸发器浓缩,得到浓度为60-75%的强浓黑液。
d.黑液气化:用喷枪将强浓黑液喷入气化炉内气化,炉体内,在氧气供给不足的条件下,发生一系列化学反应,得到含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢为主的气化气及含有碳酸钠为主的碱熔物。
黑液气化的主要化学反应为:
NaaCbHcOdSe+fO2→gNa2CO3+hH2+iCO+jCO2+kCH4+lH2O↑+mH2S
e.碱熔物的溶解:将碱熔物输送到溶解室,用水溶解,得到绿液。
f.绿液苛化:在苛化池内加入生石灰,将绿液导入苛化池,搅拌均匀,滤过,得到含有氢氧化钠的碱液。
主要化学反应为:Na2CO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+NaOH
g.气化气脱硫:步骤d生成的气化气经过余热锅炉吸热,再经过热水回收组件吸热,气化气的温度下降到80℃以下,将气化气导入脱硫塔。启动循环泵,将有机胺溶剂输送到脱硫塔,经塔内分布器的作用,均匀喷洒在填料的上层表面。在塔内硫化氢和二氧化碳被有机胺溶液吸收,得到净化的合成气及含高浓度硫化氢和二氧化碳的有机胺溶液。将有机胺溶液转移到解吸塔,通入水蒸汽,收集析出的硫化氢和二氧化碳混合气体。析出硫化氢和二氧化碳气体后,得到解析的有机胺溶剂,经循环泵输送继续循环吸收。所述的水蒸汽是由余热回收锅炉生产。
h.硫酸制备:将混合气体导入燃烧器,将燃烧生成的气体导入净化干燥设备,再导入催化氧化塔,加入五氧化二钒催化剂,控制催化温度为420-480℃,生成三氧化硫,将三氧化硫导入吸收塔,用水或稀硫酸吸收三氧化硫,生成硫酸。
主要化学反应为:
H2S+O2→SO2+H2O;SO2+O2→SO3;SO3+H2O→H2SO4
以上所述步骤d中气化炉的炉温优选为900℃-1100℃。
以上所述步骤d中氧气供给不足的条件优选为:供氧量为总需氧量的30%-50%。
以上所述步骤e中碱熔物还可以用造纸工序中产生的白液溶解。
以上所述步骤f中的碱液用于造纸制浆蒸煮工序或步骤b中酸性滤液碱化工序。
以上所述步骤g中的合成气可用于生产甲醇或二甲醚等精细燃料。
以上所述步骤g中有机胺为本领域技术人员常用的脱硫剂,如:乙醇胺、甲基二乙醇胺、叔丁氨基乙氧基乙醇、乙二胺和哌嗪中的一种或一种以上组合。
以上所述步骤h中的硫酸用于步骤a稀黑液的酸化,实现硫酸的循环利用。。
本发明的有益效果是:
1.既能生产木素(提取率30-50%)又能生产合成气,还能回收碱物质(80-90%);
2.减少30-50%的稀黑液蒸发量,从而减少蒸发能耗30-50%,使整个制浆厂的总能耗下降5-10%;
3.系统内硫酸的自产自给;
4.可以进一步合成甲醇和二甲醚等精细燃料。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
图中设备名称及序号:
1.蒸煮锅  2.黑液提取机  3.黑液酸化池  4.真空过滤机  5.滤液碱化池  6.循环泵7.多效蒸发器  8.气化炉  9.溶解室  10.苛化池  11.余热锅炉  12.热水回收组件13.脱硫塔  14.解吸塔  15.燃烧器  16.净化干燥设备  17.催化氧化塔  18.吸收塔
具体实施方式
下面结合附图及实施例具体描述本发明木素提取结合合成气生产的黑液处理方法。
实施例1
如图1,一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,包括以下步骤:
a.木素提取:将在蒸煮锅1内蒸煮产生的浆料,用黑液提取机2提取分离,得稀黑液和原色纸浆,将重量百分比为50%的稀黑液导入黑液酸化池3,加入硫酸调节pH值为4,使木素沉淀析出,用真空过滤机4滤过,得到木素及酸性滤液;
b.酸性滤液循环利用:所述酸性滤液中的一部分导入滤液碱化池5,其体积与进入黑液酸化池3的稀黑液相等,加碱液碱化后(pH为10),循环加入蒸煮锅1蒸煮,加入木片、水、回收碱液和蒽醌等化学助剂,通入水蒸汽蒸煮,蒸煮温度140℃,升温时间90分钟,保温时间120分钟,浆料经过提取分离,得到原色纸浆和稀黑液;部分酸性滤液用循环泵6循环输送回黑液酸化池3,其流量是稀黑液流量的10倍,以酸化稀黑液,利于木素沉淀;
c.稀黑液蒸发浓缩:将重量百分比为50%的稀黑液输送到多效蒸发器7浓缩,得到浓度为75%的强浓黑液;
d.黑液气化:用喷枪将强浓黑液喷入气化炉8内气化,气化炉的炉温为900℃,在供氧量为总需氧量的30%的条件下,得到含有氢气、一氧化碳、硫化氢和二氧化碳为主的气化气及含有碳酸钠为主的碱熔物;
e.碱熔物的溶解:将碱熔物输送到溶解室9,用水溶解,得到绿液;
f.绿液苛化:在苛化池10内加入生石灰,将绿液导入苛化池10,搅拌均匀,滤过,得到含有氢氧化钠和硫化钠的碱液,所得碱液用于造纸制浆蒸煮工序或步骤b中酸性滤液碱化工序;
g.气化气脱硫:步骤d生成的气化气经过余热锅炉11吸热,使气化气温度由原来的900℃下降到250℃,再经过热水回收组件12吸热,气化气的温度下降到80℃以下,将气化气导入脱硫塔13;启动循环泵,将乙醇胺溶液输送到脱硫塔13,经塔内分布器的作用,均匀喷洒在填料的上层表面。在塔内硫化氢和二氧化碳被乙醇胺溶液吸收,得到净化的合成气及含高浓度硫化氢和二氧化碳的乙醇胺溶液。将乙醇胺溶液转移到解吸塔14,通入水蒸汽,收集析出的硫化氢和二氧化碳混合气体;析出硫化氢和二氧化碳气体后,得到解析的乙醇胺溶液,经循环泵输送继续循环吸收;所述的水蒸汽是由余热回收锅炉11生产;净化的合成气可用于生产甲醇或二甲醚;
h.硫酸制备:将混合气体导入燃烧器15,将燃烧生成的气体导入净化干燥设备16,再导入催化氧化塔17,加入五氧化二钒催化剂,控制催化温度为420℃,生成三氧化硫,将三氧化硫导入吸收塔18,用水或稀硫酸吸收三氧化硫,生成硫酸,所得硫酸可用于步骤a中稀黑液的酸化。
实施例2
如图1,一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,包括以下步骤:
a.木素提取:将在蒸煮锅1内蒸煮产生的浆料,用黑液提取机2提取分离,得稀黑液和原色纸浆,将重量百分比为30%的稀黑液导入黑液酸化池3,加入硫酸调节pH值为3,使木素沉淀析出,用真空过滤机4滤过,得到木素及酸性滤液;
b.酸性滤液循环利用:所述酸性滤液中的一部分导入滤液碱化池5,其体积与进入黑液酸化池3的稀黑液相等,加碱液碱化后(pH为8),循环加入蒸煮锅1蒸煮,加入木片、水、回收碱液和蒽醌等化学助剂,通入水蒸汽蒸煮,蒸煮温度180℃,升温时间60分钟,保温时间90分钟,浆料经过提取分离,得到原色纸浆和稀黑液;部分酸性滤液用循环泵6循环输送回黑液酸化池3,其流量是稀黑液流量的5倍,以酸化稀黑液,利于木素沉淀;
c.稀黑液蒸发浓缩:将重量百分比为70%的稀黑液输送到多效蒸发器7浓缩,得到浓度为60%的强浓黑液;
d.黑液气化:用喷枪将强浓黑液喷入气化炉8内气化,气化炉的炉温为1100℃,在供氧量为总需氧量的50%的条件下,得到含有氢气、一氧化碳、硫化氢和二氧化碳为主的气化气及含有碳酸钠为主的碱熔物;
e.碱熔物的溶解:将碱熔物输送到溶解室9,用水溶解,得到绿液;
f.绿液苛化:在苛化池10内加入生石灰,将绿液导入苛化池10,搅拌均匀,滤过,得到含有氢氧化钠和硫化钠的碱液,所得碱液用于造纸制浆蒸煮工序或步骤b中酸性滤液碱化工序;
g.气化气脱硫:步骤d生成的气化气经过余热锅炉11吸热,使气化气温度由原来的1100℃下降到250℃,再经过热水回收组件12吸热,气化气的温度下降到80℃以下,将气化气导入脱硫塔13,启动循环泵,将哌嗪溶液输送到脱硫塔13,经塔内分布器的作用,均匀喷洒在填料的上层表面。在塔内硫化氢和二氧化碳被哌嗪溶液吸收,得到净化的合成气及含高浓度硫化氢和二氧化碳的哌嗪溶液。将哌嗪溶液转移到解吸塔14,通入水蒸汽,收集析出的硫化氢和二氧化碳混合气体;析出硫化氢和二氧化碳气体后,得到解析的哌嗪溶液,经循环泵输送继续循环吸收;所述的水蒸汽是由余热回收锅炉11生产;净化的合成气可用于生产甲醇或二甲醚;
h.硫酸制备:将混合气体导入燃烧器15,将燃烧生成的气体导入净化干燥设备16,再导入催化氧化塔17,加入五氧化二钒催化剂,控制催化温度为480℃,生成三氧化硫,将三氧化硫导入吸收塔18,用水或稀硫酸吸收三氧化硫,生成硫酸,所得硫酸可用于步骤a中稀黑液的酸化。
实施例3
如图1,一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,包括以下步骤:
a.木素提取:将在蒸煮锅1内蒸煮产生的浆料,用黑液提取机2提取分离,得稀黑液和原色纸浆,将重量百分比为40%的稀黑液导入黑液酸化池3,加入硫酸调节pH值为2,使木素沉淀析出,用真空过滤机4滤过,得到木素及酸性滤液;
b.酸性滤液循环利用:所述酸性滤液中的一部分导入滤液碱化池5,其体积与进入黑液酸化池3的稀黑液相等,加碱液碱化后(pH为9),循环加入蒸煮锅1蒸煮,加入木片、水、回收碱液和绿氧等化学助剂,通入水蒸汽蒸煮,蒸煮温度165℃,升温时间90分钟,保温时间100分钟,浆料经过提取分离,得到原色纸浆和稀黑液;部分酸性滤液用循环泵6循环输送回黑液酸化池3,其流量是稀黑液流量的8倍,以酸化稀黑液,利于木素沉淀;
c.稀黑液蒸发浓缩:将重量百分比为60%的稀黑液输送到多效蒸发器7浓缩,得到浓度为70%的强浓黑液;
d.黑液气化:用喷枪将强浓黑液喷入气化炉8内气化,气化炉的炉温为1000℃,在供氧量为总需氧量的40%的条件下,得到含有氢气、一氧化碳、硫化氢和二氧化碳为主的气化气及含有碳酸钠为主的碱熔物;
e.碱熔物的溶解:将碱熔物输送到溶解室9,用白液溶解,得到绿液;
f.绿液苛化:在苛化池10内加入生石灰,将绿液导入苛化池10,搅拌均匀,滤过,得到含有氢氧化钠和硫化钠的碱液,所得碱液用于造纸制浆蒸煮工序或步骤b中酸性滤液碱化工序;
g.气化气脱硫:步骤d生成的气化气经过余热锅炉11吸热,使气化气温度由原来的1000℃下降到250℃,再经过热水回收组件12吸热,气化气的温度下降到80℃以下,将气化气导入脱硫塔13,启动循环泵,将乙二胺溶液输送到脱硫塔13,经塔内分布器的作用,均匀喷洒在填料的上层表面。在塔内硫化氢和二氧化碳被乙二胺溶液吸收,得到净化的合成气及含高浓度硫化氢和二氧化碳的乙二胺溶液。将乙二胺溶液转移到解吸塔14,通入水蒸汽,收集析出的硫化氢和二氧化碳混合气体;析出硫化氢和二氧化碳气体后,得到解析的乙二胺溶液,经循环泵输送继续循环吸收;所述的水蒸汽是由余热回收锅炉11生产;净化的合成气可用于生产甲醇或二甲醚;
h.硫酸制备:将混合气体导入燃烧器15,将燃烧生成的气体导入净化干燥设备16,再导入催化氧化塔17,加入五氧化二钒催化剂,控制催化温度为450℃,生成三氧化硫,将三氧化硫导入吸收塔18,用水或稀硫酸吸收三氧化硫,生成硫酸,所得硫酸可用于步骤a中稀黑液的酸化。
实施例4
如图1,一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,包括以下步骤:
a.木素提取:将在蒸煮锅1内蒸煮产生的黑液,用黑液提取机2提取分离,得稀黑液和原色纸浆,将重量百分比为45%的稀黑液导入黑液酸化池3,加入硫酸调节pH值为5,使木素沉淀析出,用真空过滤机4滤过,得到木素及酸性滤液;
b.酸性滤液循环利用:所述酸性滤液中的一部分导入滤液碱化池5,其体积与进入黑液酸化池3的稀黑液相等,加碱液碱化后(pH为12),循环加入蒸煮锅1蒸煮,添加适当的水量、回收碱液和补充化学品后,蒸汽蒸煮成浆,蒸煮温度170℃,升温时间80分钟,保温时间110分钟,浆料经过提取分离,得到原色纸浆和稀黑液;部分酸性滤液用循环泵6循环输送回黑液酸化池3,其流量是稀黑液流量的7倍,以酸化稀黑液,利于木素沉淀;
c.稀黑液蒸发浓缩:将重量百分比为55%的稀黑液输送到多效蒸发器7浓缩,得到浓度为65%的强浓黑液;
d.黑液气化:用喷枪将强浓黑液喷入气化炉8内气化,气化炉的炉温为950℃,在供氧量为总需氧量的45%的条件下,得到含有氢气、一氧化碳、硫化氢和二氧化碳为主的气化气及含有碳酸钠为主的碱熔物;
e.碱熔物的溶解:将碱熔物输送到溶解室9,用水溶解,得到绿液;
f.绿液苛化:在苛化池10内加入生石灰,将绿液导入苛化池10,搅拌均匀,滤过,得到含有氢氧化钠和硫化钠的碱液,所得碱液用于造纸制浆蒸煮工序或步骤b中酸性滤液碱化工序;
g.气化气脱硫:步骤d生成的气化气经过余热锅炉11吸热,使气化气温度由原来的950℃下降到250℃,再经过热水回收组件12吸热,气化气的温度下降到80℃以下,将气化气导入脱硫塔13,启动循环泵,将甲基二乙醇胺溶液输送到脱硫塔13,经塔内分布器的作用,均匀喷洒在填料的上层表面。在塔内硫化氢和二氧化碳被甲基二乙醇胺溶液吸收,得到净化的合成气及含高浓度硫化氢和二氧化碳的甲基二乙醇胺溶液。将甲基二乙醇胺
溶液转移到解吸塔14,通入水蒸汽,收集析出的硫化氢和二氧化碳混合气体;析出硫化氢和二氧化碳气体后,得到解析的甲基二乙醇胺溶液,经循环泵输送继续循环吸收;所述的水蒸汽是由余热回收锅炉11生产;净化的合成气可用于生产甲醇或二甲醚;
h.硫酸制备:将混合气体导入燃烧器15,将燃烧生成的气体导入净化干燥设备16,再导入催化氧化塔17,加入五氧化二钒催化剂,控制催化温度为460℃,生成三氧化硫,将三氧化硫导入吸收塔18,用水或稀硫酸吸收三氧化硫,生成硫酸,所得硫酸可用于步骤a中稀黑液的酸化。

Claims (9)

1.一种木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(a)木素提取:将在蒸煮锅(1)内蒸煮产生的浆料,用黑液提取机(2)提取分离,得稀黑液和原色纸浆,将重量百分比为30-50%的稀黑液导入黑液酸化池(3),加入硫酸调节pH值为2-5,使木素沉淀析出,用真空过滤机(4)滤过,得到木素及酸性滤液;
(b)酸性滤液循环利用:所述酸性滤液中的一部分导入滤液碱化池(5),其体积与进入黑液酸化池(3)的稀黑液相等,加碱液碱化,使pH>7,循环加入蒸煮锅(1)作为蒸煮液进行蒸煮;部分酸性滤液用循环泵(6)循环输送回黑液酸化池(3),其流量是稀黑液流量的5-10倍;
(c)稀黑液蒸发浓缩:将重量百分比为50-70%的稀黑液输送到多效蒸发器(7)浓缩,得到浓度为60-75%的强浓黑液;
(d)黑液气化:用喷枪将强浓黑液喷入气化炉(8)内气化,在氧气供给不足的条件下,得到含有氢气、一氧化碳、硫化氢和二氧化碳为主的气化气及含有碳酸钠为主的碱熔物;
(e)碱熔物溶解:将碱熔物输送到溶解室(9),用水溶解,得到绿液;
(f)绿液苛化:在苛化池(10)内加入生石灰,将绿液导入苛化池(10),搅拌均匀,滤过,得到含有氢氧化钠的碱液;
(g)气化气脱硫:步骤(d)生成的气化气经过余热锅炉(11)吸热,再经过热水回收组件(12)吸热,气化气的温度下降到80℃以下,将气化气导入脱硫塔(13),在塔内硫化氢和二氧化碳被有机胺溶剂吸收,得到净化的合成气及含高浓度硫化氢和二氧化碳的有机胺溶液,将有机胺溶液转移到解吸塔(14),通入水蒸汽,收集析出的硫化氢和二氧化碳混合气体;
(h)硫酸制备:将混合气体导入燃烧器(15),将燃烧生成的气体导入净化干燥设备(16),再导入催化氧化塔(17),加入五氧化二钒催化剂,控制催化温度为420-480℃,生成三氧化硫,将三氧化硫导入吸收塔(18),用水或稀硫酸吸收三氧化硫,生成硫酸。
2.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(b)中蒸煮温度为140-180℃,升温时间60-90分钟,保温时间90-120分钟。
3.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(d)中气化炉(8)的炉温为900℃-1100℃。
4.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(d)中氧气供给不足的条件为:供氧量为总需氧量的30%-50%。
5.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(e)中碱熔物还可以用造纸工序中产生的白液溶解。
6.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(f)中的碱液用于造纸制浆蒸煮工序或步骤(b)中酸性滤液碱化工序。
7.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(g)中的合成气用于生产甲醇或二甲醚。
8.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(g)中有机胺为乙醇胺、甲基二乙醇胺、叔丁氨基乙氧基乙醇、乙二胺和哌嗪中的一种或一种以上组合。
9.根据权利要求1所述木素提取结合合成气生产的黑液处理方法,其特征在于,所述步骤(h)中的硫酸用于步骤(a)稀黑液的酸化。
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