CN103194925A - 正渗透黑液浓缩装置及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正渗透黑液浓缩装置及运行方法，利用高浓度碱液为汲取液，汲取黑液中的水份，对黑液进行浓缩；汲取了水份的汲取液，作为配制蒸煮液的原料。通过正渗透黑液浓缩装置的应用，既省去了蒸煮液的配制用水，又浓缩了黑液；既节省了水的用量，又节省了蒸发黑液的能量。
Description
技术领域
本发明涉及一种制浆造纸生产装置，尤其涉及一种制浆黑液浓缩装置。
背景技术
正渗透(Forward Osmosis，FO)是一种依靠渗透压驱动的膜分离过程，在海水淡化领域有较多的研究成果，而在制浆造纸领域，尚未见有研究成果的报导。是否有合适的汲取液，是正渗透技术能否应用的最关键因素。
超高浓度的碱液是一种良好的汲取液，可用于汲取黑液中的水份而对黑液进行浓缩；在制浆造纸生产工艺中，蒸煮液是必须使用的，而蒸煮液恰是一定浓度的碱液，因此，汲取了黑液中水份的汲取液正好作为配制蒸煮液的原料。通过正渗透技术应用，既省去了蒸煮液的配制用水，又浓缩了黑液；既节省了水的用量，又节省了蒸发黑液的能量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以超高浓度碱液为汲取液的正渗透黑液浓缩装置及运行方法。其特征在于：
所述正渗透黑液浓缩装置由汲取液澄清池、固体加入管、汲取液调节池、汲取液注入泵、左过滤器、膜组件、浓黑液池、黑液输送泵、稀黑液池、黑液注入泵、右过滤器、出液调节池、出液输送泵和循环泵组成；所述固体加入管位于所述汲取液澄清池中间，所述汲取液澄清池出口与所述汲取液调节池入口连接，所述汲取液注入泵的进口位于所述汲取液调节池底部，所述汲取液注入泵出口与所述左过滤器入口连接，所述左过滤器出口与所述膜组件正面入口连接，所述膜组件正面出口与所述出液调节池入口连接，所述出液输送泵入口和所述循环泵入口位于所述出液调节池底部，所述循环泵出口与所述汲取液澄清池底部入口连接；所述黑液注入泵入口位于所述稀黑液池底部，所述黑液注入泵出口与所述右过滤器入口连接，所述右过滤器出口与所述膜组件背面入口连接，所述膜组件背面出口与所述浓黑液池入口连接；所述黑液输送泵入口位于所述浓黑液池底部。
所述运行方法包括以下步骤：
步骤一、初料加入：将预先配制好的汲取液加入所述汲取液澄清池、所述汲取液调节池和所述出液调节池。
步骤二、固料加入：将配制汲取液的固体(如固定比例的NaOH和Na2S混合固体、碱回收炉燃烧后的固形物等)通过所述固体加入管加入所述汲取液澄清池内，固体加入量由需要的汲取液浓度决定，固体持续加入以保持所述汲取液澄清池内汲取液浓度恒定；必要时，加入过量固体，保持所述汲取液澄清池内有未溶固体，使汲取液浓度呈饱和状态。
步骤三、液料加入：将需要浓缩的黑液加入所述稀黑液池。
步骤四、浓缩：开启所述汲取液注入泵和所述黑液注入泵，使汲取液和黑液在膜组件内发生正渗透效应；同时，开启循环泵，使液体循环流动起来。
步骤五、出料：当所述出液调节池内的液体达到一定量后，启动所述出液输送泵，将部分出液送到下一个工段；当所述浓黑液池中黑液达到一定量后，启动所述黑液输送泵，将浓黑液送到下一个工段。
步骤六、重复：重复步骤二到六，维持所述正渗透黑液浓缩装置的持续运行。
作为优选，所述膜组件为多级串联。
与现有技术相比，本发明的正渗透黑液浓缩装置及运行方法的有益效果是：
第一、预浓缩了黑液，减少了黑液的蒸发量，节约能量。
第二、减少了配制用水，节药了新水用量。
附图说明
图1是本发明实施例一的正渗透黑液浓缩装置结构示意图。
图2是本发明实施例二的正渗透黑液浓缩装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
实施例一：
如图1所示的正渗透黑液浓缩装置由汲取液澄清池1、固体加入管2、汲取液调节池3、汲取液注入泵4、左过滤器5、膜组件6、浓黑液池7、黑液输送泵8、稀黑液池9、黑液注入泵10、右过滤器11、出液调节池12、出液输送泵13和循环泵14组成；固体加入管2位于汲取液澄清池1中间，汲取液澄清池1出口与汲取液调节池3入口连接，汲取液注入泵4的进口位于汲取液调节池3底部，汲取液注入泵4出口与左过滤器5入口连接，左过滤器5出口与膜组件6正面入口连接，膜组件6正面出口与出液调节池13入口连接，出液输送泵12入口和循环泵14入口位于出液调节池13底部，循环泵13出口与汲取液澄清1池底部入口连接；黑液注入泵10入口位于稀黑液池9底部，黑液注入泵10出口与右过滤器11入口连接，右过滤器11出口与膜组件6背面入口连接，膜组件6背面出口与浓黑液池7入口连接；黑液输送泵8入口位于浓黑液池7底部。
参照图1，本实施例的运行方法包括以下步骤：
步骤一、初料加入：将碱回收炉燃烧后的固形物加水配制成饱和溶液，作为汲取液，并将其加入汲取液澄清池1、汲取液调节池3和出液调节池13。
步骤二、固料加入：将碱回收炉燃烧后的固形物通过固体加入管2加入汲取液澄清池1内，固形物持续加入，保持汲取液澄清池1内有少量未溶固体，使汲取液浓度始终呈饱和状态。
步骤三、液料加入：将需要浓缩的黑液加入稀黑液池9。
步骤四、浓缩：开启汲取液注入泵4和黑液注入泵10，使汲取液和黑液在膜组件内发生正渗透效应；同时，开启循环泵14，使液体循环流动起来。
步骤五、出料：当出液调节池13内的液体达到一定量后，启动出液输送泵12，将部分出液送到苛化工段；当所述浓黑液池中黑液达到一定量后，启动所述黑液输送泵，将浓黑液送到蒸发工段。
步骤六、重复：重复步骤二到六，维持正渗透黑液浓缩装置的持续运行。
实施例二：
如图2所示的正渗透黑液浓缩装置，本实施例与实施例一的唯一区别在于：膜组件6由三个组件串联而成，其运行方式与实施例一完全一样。本实施例将三个组件串联，可以得到更高浓度的浓黑液，以节约更多的能量。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种正渗透黑液浓缩装置，其特征在于：所述正渗透黑液浓缩装置由汲取液澄清池、固体加入管、汲取液调节池、汲取液注入泵、左过滤器、膜组件、浓黑液池、黑液输送泵、稀黑液池、黑液注入泵、右过滤器、出液调节池、出液输送泵和循环泵组成；所述固体加入管位于所述汲取液澄清池中间，所述汲取液澄清池出口与所述汲取液调节池入口连接，所述汲取液注入泵的进口位于所述汲取液调节池底部，所述汲取液注入泵出口与所述左过滤器入口连接，所述左过滤器出口与所述膜组件正面入口连接，所述膜组件正面出口与所述出液调节池入口连接，所述出液输送泵入口和所述循环泵入口位于所述出液调节池底部，所述循环泵出口与所述汲取液澄清池底部入口连接；所述黑液注入泵入口位于所述稀黑液池底部，所述黑液注入泵出口与所述右过滤器入口连接，所述右过滤器出口与所述膜组件背面入口连接，所述膜组件背面出口与所述浓黑液池入口连接；所述黑液输送泵入口位于所述浓黑液池底部。
2.根据权利要求1所述的正渗透黑液浓缩装置，其特征在于，所述膜组件为多级串联。
3.一种利用权利要求1所述的装置，进行黑液浓缩的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、初料加入：将预先配制好的汲取液加入所述汲取液澄清池、所述汲取液调节池和所述出液调节池。
步骤二、固料加入：将配制汲取液的固体(如固定比例的NaOH和Na2S混合固体、碱回收炉燃烧后的固形物等)通过所述固体加入管加入所述汲取液澄清池内，固体加入量由需要的汲取液浓度决定，固体持续加入以保持所述汲取液澄清池内汲取液浓度恒定；必要时，加入过量固体，保持所述汲取液澄清池内有未溶固体，使汲取液浓度呈饱和状态。
步骤三、液料加入：将需要浓缩的黑液加入所述稀黑液池。
步骤四、浓缩：开启所述汲取液注入泵和所述黑液注入泵，使汲取液和黑液在膜组件内发生正渗透效应；同时，开启循环泵，使液体循环流动起来。
步骤五、出料：当所述出液调节池内的液体达到一定量后，启动所述出液输送泵，将部分出液送到下一个工段；当所述浓黑液池中黑液达到一定量后，启动所述黑液输送泵，将浓黑液送到下一个工段。
步骤六、重复：重复步骤二到六，维持所述正渗透黑液浓缩装置的持续运行。
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