CN104471147A - 用于获得低残碱水平的浓白液和石灰渣的方法和设备 - Google Patents

用于获得低残碱水平的浓白液和石灰渣的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104471147A
CN104471147A CN201280074597.3A CN201280074597A CN104471147A CN 104471147 A CN104471147 A CN 104471147A CN 201280074597 A CN201280074597 A CN 201280074597A CN 104471147 A CN104471147 A CN 104471147A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lime
filter
stock tank
mud
tank part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280074597.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104471147B (zh
Inventor
M·英戈尔曼
E·霍格布兰德
R·扬松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valtra Inc
Original Assignee
Valtra Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtra Inc filed Critical Valtra Inc
Publication of CN104471147A publication Critical patent/CN104471147A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104471147B publication Critical patent/CN104471147B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0064—Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
    • D21C11/0071—Treatment of green or white liquors with gases, e.g. with carbon dioxide for carbonation; Expulsion of gaseous compounds, e.g. hydrogen sulfide, from these liquors by this treatment (stripping); Optional separation of solid compounds formed in the liquors by this treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/04—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
    • B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于从苛化液中获得具有低残碱含量的浓白液和石灰渣的方法和设备。接收来自苛化容器(CT1-CT2-CT3)的苛化液的第一过滤器(FWL)被设计成具有两个单独的浆槽部分的加压两段式盘式过滤器。在第一浆槽部分(10a)中，从苛化液获得作为滤液的未稀释的白液。累积在第一浆槽部分的滤盘上的第一石灰渣饼被刮除，并在被供给到第二浆槽部分(10b)之前被稀释。在第二浆槽部分中，从重新成浆的第一石灰渣饼获得作为滤液的稀液。累积在第二浆槽部分的滤盘上的第二石灰渣饼在被刮除之前被清洗，并在被供应给随后的石灰渣处理之前被稀释。与使用大气压石灰渣增稠过滤器的两段式石灰渣清洗相比，通过本发明获得了更低的石灰窑的TRS排放。

Description

用于获得低残碱水平的浓白液和石灰渣的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于在纸浆厂的回收过程中从出自苛化容器的苛化液中获得低残碱含量的浓白液和石灰渣(白泥)的方法和设备，在该容器之前将生石灰加入绿液中，从而在所述容器内开始苛化反应。
背景技术
在纸浆厂的回收过程中，绿液部分地通过溶解以及部分地通过稀释回收锅炉中获得的熔融物而形成。绿液是硫化钠、硫酸盐和碳酸盐的水溶液。绿液中的碳酸钠通过添加生石灰被苛化成氢氧化钠(白液)和石灰渣，该氢氧化钠被用于蒸煮过程。
在绿液和白液的处理中使用若干分离阶段。一种典型的配置包括用于除去绿液中的残渣的第一绿液分离单元以及用于干燥残渣的分离单元，其后在完全苛化之后跟着白液过滤器(其中石灰渣被过滤掉)，得到清澈的白液。石灰渣最后被清洗和脱水，以便置换残碱并获得高干物质含量的石灰渣，该石灰渣被供应给石灰窑，以便将其转换成生石灰(burnt lime)，生石灰随后被重新引入苛化处理。用在这些工艺位置的分离单元(主要地为过滤器)可具有不同的种类，例如盘式过滤器、鼓式过滤器、沉淀容器、离心机或其他，且它们可以是加压的或者大气压的。
对最终的石灰渣脱水，因为石灰窑适用的严格的TRS(总还原硫)排放法规，有必要获得最大干物质含量的石灰渣以及低残碱和硫含量。石灰渣中的残碱与剩余的作为TRS从窑中排出的二氧化硫的量成正比。随着环境问题不断地受到关注，工厂的连续操作中的更低排放将是重要问题。
为了减少石灰渣中残碱和硫的含量，为石灰渣添加另一个清洗步骤成为一种自然的方案。该方案可能因为在附近没有可供另一清洗机器使用的自由土地面积而不是在所有工厂中可行。
另一方案是在一个清洗机器中整合多个清洗阶段。一个这样的理念在US8002994中公开，其中大气压石灰渣盘式过滤器被设计成两段式清洗增稠阶段，在最后的增稠阶段具有更多滤盘。该两段式机器的缺点是操作复杂，因为多个阶段是按顺序进行并直接地在石灰窑前面，这就必须供给平稳流动的干石灰渣，以便在操作中不会引起扰动。如果石灰窑需要停工，则可能需要几小时才能恢复稳定运行，石灰窑的完整性可能处于危险中。解决这些问题并使干石灰渣不间断地供给到石灰窑的方案在WO2011/078749中示出，其中改为将石灰渣过滤器设计成并行的两阶段。通过两阶段的并行操作，一个阶段可总是在运转中，而另一阶段可要求清除处理，这可能需要该阶段的相当多的停工时间。
对于在回收过程中使用的过滤器的另一问题是泥浆中的残碱含量，包括硫代硫酸盐的含量，硫代硫酸盐具有腐蚀性并规定了这些过滤器中必须使用的材料。第一白液过滤器处理具有高碱含量的泥浆，并必须使用昂贵的高合金不锈钢，然而石灰渣增稠阶段可使用比较便宜的低合金不锈钢。在白液过滤器之后的第一石灰渣清洗中，相当程度的残碱可能仍然在其中。如果在白液过滤器的操作中发生一些扰动，则残碱水平可突然地增加且在有限的时间期间使下一过滤阶段也暴露于高碱水平。
图1示出了苛化车间中回收过程的主要处理阶段。来自回收锅炉的熔融物S是进入该过程的输入流，产出的白液WL是来自该过程的输出流。熔融物在添加来自储罐STWW的稀白液WW期间被添加到熔融物溶解器SD，且形成的溶液被称为绿液并被送到均衡罐EQGL。上述绿液从该均衡罐被泵送到分离过程(这里为澄清容器CLGL)，在此残渣和颗粒在底部沉淀。残渣在被运送到残渣洗涤(这里为残渣过滤器FD)之前被运送到残渣储罐STD。通过添加热水HW冲掉残渣并从残渣过滤器将其刮除到残渣器皿D，并最常被送到垃圾填埋场或其他销毁场。来自残渣过滤器FD的滤液包含冲掉的低浓度的碱并被送到稀白液储罐STWW。经澄清的绿液从净化容器CLGL泵送到绿液储罐STGL。绿液的温度常常接近于绿液的沸腾温度，即，稍微超过100℃，因为下面的苛化处理本质上是放热的且沸腾是不期望的，所以在被供应给消化器SL之前需要被冷却器LC冷却。经冷却的绿液因此与添加来自贮料仓STBL的生石灰一起被添加到消化器。在分离砂粒(即未溶解的石灰颗粒和其他颗粒)丢弃到砂粒器皿G期间，在消化器中开始苛化过程。苛化过程在苛化队列(即，串联的许多苛化容器CT1->CT2->CT3)中完成。在苛化过程完成之后，处理液KGL典型地包含有效碱含量(NaOH)为约100-120g/l的90％(按重量)的白液和10％(按重量)的石灰渣。苛化的处理液KGL因此被送到加压白液过滤器FWL，在此获得清澈的白液并被送到浓白液的储罐STWL。该过滤器的气相被工厂用气PMA加压，并随后通过过滤器轴再循环到分离器并通过压缩机C在过滤元件上产生过滤力。在过滤元件上形成石灰渣饼并用热水HW清洗，这样降低了石灰渣饼中的残碱水平。白液过滤器FWL中获得的石灰渣饼被稀释并被送到石灰渣储罐STLM。为了排出或冲掉石灰渣中的更多残碱，石灰渣被送到石灰渣过滤器FLM。石灰渣过滤器FLM的滤出侧通过真空泵P设置在真空之下，该真空泵在滤出侧连接到稀液分离罐的气相。在该石灰渣过滤器中，主要目的是在石灰渣被送到石灰窑LK之前增加石灰渣的干物质含量；典型地，干物质含量在70-80％的范围内，但是如图1所示，通过添加热水HW，该石灰渣过滤器也可执行一些清洗工作。经干燥的石灰渣LM直接被送到石灰窑LK，以便将其转换为生石灰BL，生石灰BL被返回到处理和贮料仓STBL。来自石灰渣过滤器FLM的滤液被送到稀白液储罐STWW。
图2是通过使用重新组装US8002994中公开的类型的过滤器的两段式石灰渣过滤器来修改的图1的主要处理阶段。在该石灰渣过滤器的第一阶段FLM1，石灰渣被脱水和清洗，随后在添加稀释水时来自该阶段的石灰渣饼在罐RS中被重新成浆，且该石灰渣浆被供应给第二阶段FLM2，在该第二阶段被增稠到适当的干燥度。
发明内容
根据本发明可以意识到，如果为了减少来自石灰窑的排放而在苛化过程中使用附加的清洗阶段，则该附加的清洗阶段紧随在白液过滤过程之后增加更好。如果供给有苛化液的第一过滤器(即白液过滤器)被设计为在第一阶段仅增稠而在第二阶段增稠清洗的两段式加压过滤器，则可从第一阶段获得未稀释的热白液，而由于有效的清洗可在第二阶段获得具有惊人地低的残碱含量的石灰渣。该改进的原因是阶段2中使用加压过滤器实现对过滤介质更高的过滤器负载，即，在石灰渣清洗和增稠期间更高的压力通过产生的升高的沸点温度而维持更高的泥浆温度，因此降低泥浆的粘度。由于反应是放热的，所以从苛化容器泵送的苛化液的温度典型地在95-100℃的范围内。如果在浓白液中可维持该温度，则在制浆过程装载的该白液的进一步加热被减少。获得未稀释的热白液有益于制浆过程的操作，这是因为热需求(即在蒸煮中的蒸汽消耗)减少，从苛化车间到蒸煮车间的以过剩水的形式的静负荷(deadload)的量可减少。
因此，使用昂贵的高合金不锈钢材料可解决该第一过滤器的腐蚀问题，同时随后的过滤器可使用比较便宜的材料。
本发明的一个目的是提供一种在纸浆厂的回收过程中从出自苛化容器的苛化液中提取具有低残碱含量的浓白液和石灰渣的方法，在该容器之前将生石灰加入绿液中，从而在所述容器中开始苛化反应，该方法依次包括下列步骤：
将苛化液供应到加压盘式过滤器的浆槽的第一部分，其中浆槽的第一部分具有第一组滤盘和单独的第一滤液接收系统，此后
通过使苛化液的液体部分通过第一组滤盘的过滤介质，在第一滤液接收系统中从苛化液中提取浓白液，同时将苛化液的残余石灰颗粒作为第一石灰饼收集在第一组滤盘的过滤介质的面上，并且在过滤介质上形成的第一石灰饼上不使用洗涤水，此后
从第一组滤盘上的过滤介质的面上至少刮除第一石灰饼的一部分，其中刮除的第一石灰饼的干物质含量高于50wt-％，并将刮除的第一石灰饼收集在第一石灰饼收集系统中，同时用合适的低碱液体将刮除的第一石灰饼稀释至经稀释的第一石灰饼泥浆的干物质含量小于25wt-％；
将经稀释的第一石灰饼泥浆的至少一部分供应给加压盘式过滤器的第二浆槽部分，其中该第二浆槽部分具有第二组滤盘和单独的第二滤液接收系统，此后
通过使稀释的第一石灰饼泥浆的液体部分通过第二组滤盘的过滤介质，在第二滤液接收系统中从经稀释的第一石灰饼泥浆中提取稀白液，同时将经稀释的第一石灰饼泥浆的残余石灰颗粒作为第二石灰饼收集在第二组滤盘的过滤介质的面上，并在过滤介质上形成的第二石灰饼上使用洗涤水，以便置换在第二石灰饼中的残碱，此后
从第二组滤盘上的过滤介质的面上至少刮除第二石灰饼的一部分，其中刮除的第二石灰饼的干物质含量高于50wt-％，并将刮除的第二石灰饼收集在第二石灰饼收集系统中，同时用合适的低碱液体将刮除的第二石灰饼稀释至经稀释的第二石灰饼的干物质含量小于25wt-％，并在使经稀释的第二石灰饼泥浆通过至少一个石灰渣增稠阶段之后，将增稠的石灰渣供应到石灰窑。通过该方法使过滤过程获得具有低残碱含量的未稀释浓白液和石灰渣的高生产率。
在纸浆厂的回收过程中使用一年生植物或竹子作为制浆原料，则刮除的第二石灰渣饼的干物质含量典型地在50-55％以上，而当使用硬木或软木时典型地在65％以上。
根据一优选实施例，该方法的特征还在于，在第一浆槽部分和第二浆槽部分中，均使用大气压之上至少0.7巴，或优选地至少1.0巴的压力对加压盘式过滤器加压。通过该加压，可维持苛化绿液的本来的高温，泥浆的过滤在最低可能的粘度完成。
根据该方法的另一优选实施例是优化第一增稠阶段和第二清洗增稠阶段的阶段，其中加压盘式过滤器设置为第一组滤盘中的滤盘的数量大于第二组滤盘中的滤盘的数量。可选地，该方法还包括建立第一浆槽部分中的苛化液的液位高于第二浆槽部分中的经稀释的第一石灰饼泥浆的水位，从而获得第一浆槽部分和第二浆槽部分的液面之间的高度差(ΔH)。这些可选方案，每个阶段的(圆)盘的数量和液位可被独立或组合使用。
根据本发明的方法的另一实施例，使用从经稀释的第一石灰饼泥浆提取的稀白液作为合适的低碱液体的至少一部分，该合适的低碱液体用作稀释刮除的第一石灰饼的稀释液体。加入该阶段的稀释液体首先被用于建立能够容易流动的状态，然而后来的清洗可用不含碱的几乎纯水完成。即使“通过稀释”获得一些清洗效果，但一些部分的稀释液体可来自该稀液，特别是如果在这样的稀液中残碱水平仅为苛化绿液中碱浓度的一小部分。
根据本发明的方法的又一实施例，将一部分经稀释的第一石灰饼泥浆供给到随后的石灰渣增稠阶段之后，将增稠的石灰渣供给到石灰窑。因为来自第一阶段的多余流动可以临时的方式绕过第二阶段，所以该选择可增加系统的运行能力。
本发明的另一个目的是提供一种用于在纸浆厂的回收过程中从出自苛化容器的苛化液中提取具有低残碱水平的浓白液和石灰渣的设备，在该容器之前将生石灰加入绿液中，从而在所述容器中开始苛化反应，所述设备包括：
(a)苛化队列，包括串联连接的多个苛化容器(CT1-CT3)，
(b)压力盘式过滤器，具有被壁20分开的第一浆槽部分10a和第二浆槽部分10b，该壁在围绕两个浆槽部分的压力容器之内，
(c)压力盘式过滤器具有轴，该轴连接到使轴旋转的驱动装置M并在轴内至少具有第一滤液接收通道31和第二滤液接收通道32；
(d)第一组滤盘33a连接到第一滤液接收通道31，第二组滤盘33b连接到第二滤液接收通道32，第一组滤盘被设置在第一浆槽部分10a中，第二组滤盘被设置在第二浆槽部分10b中；
(e)第一滤液接收罐51用于从第一滤液接收通道31收集第一液、气相的浓白液形式的滤液，第二滤液接收罐52用于从第二滤液接收通道32收集第二液、气相的滤液；
(f)加压装置C，用于从第一接收罐51和第二接收罐52中抽取气相并对气相加压，将加压的气相引导到压力盘式过滤器的第一浆槽和第二浆槽；
(g)第一泵送装置SP1，用于将苛化液从苛化队列泵送到压力盘式过滤器的第一浆槽部分，其中该第一浆槽部分具有第一组滤盘和单独的第一滤液接收系统，
(h)第一刮板装置34a，用于从形成在第一浆槽部分中的滤盘上的增稠石灰渣刮除第一石灰渣饼，同时使用稀释喷嘴来稀释刮除的石灰渣，从而形成经稀释的第一石灰渣饼泥浆，
(i)第二泵送装置SP2，用于将至少一部分的经稀释的第一石灰渣饼泥浆泵送到压力盘式过滤器的第二浆槽部分，其中该第一浆槽部分具有第二组滤盘和单独的第二滤液接收系统，
(h)清洗装置WN，用于清洗形成在第二组滤盘上的第二石灰渣饼，
(i)第二刮板装置34b，用于从形成在第二浆槽部分的滤盘上的增稠石灰渣刮除具有低残碱水平的经清洗的第二石灰渣饼，同时使用稀释喷嘴来稀释刮除的石灰渣，从而形成经稀释的第二石灰渣饼泥浆，以及
(j)第三泵送装置SP3，其用于在将经稀释的第二石灰饼泥浆泵送到至少一个石灰渣增稠阶段之后，将增稠的石灰渣供给到石灰窑。
通过这样设计的设备，在该工艺位置，其优势是与直接在石灰窑之前的大气压两段式石灰渣清洗的可能效果相比，以最佳方式使用的加压过滤器提供了来自随后的石灰窑的烟气中的TRS排放的更大程度的减少。在所有基础方案中，碱含量在该第一工艺位置被处理，随后的过滤器等仅经历低碱条件和更少腐蚀的环境。
根据设备的一个优选实施例，第一组滤盘中滤盘的数量大于第二组滤盘中滤盘的数量。
根据设备的另一优选实施例，加压装置包括一个单一压缩机，该单一压缩机连接到第一浆槽部分和第二浆槽部分的气相。这简化了工艺设备。
根据本发明设备的另一实施例，第一浆槽部分和第二浆槽部分被分隔壁分开，该分隔壁在建立在两个浆槽部分的液位之上的分隔壁的上部具有敞开部分，从而对两个浆槽部分生成分开的液相但共同的气相。
根据设备的又一实施例，分流阀控制的分流线被设置为使经稀释的第一石灰渣饼泥浆绕过第二浆槽部分的滤盘。
附图说明
图1示出了苛化车间中回收过程的主要处理阶段；
图2示出了图1的替换，然而是用根据US8002994的两段式石灰渣过滤器替代石灰渣增稠阶段；
图3a示出了根据本发明的两段式白液过滤器，其可替代图1中的白液过滤器以便减少来自石灰窑的烟气中的TRS排放；
图3b示出了图3a的变型，其中第一浆槽部分和第二浆槽部分的泥浆液位不同，ΔH，第二浆槽部分中具有较低的液位。
具体实施方式
图3a示出了根据本发明的两段式白液过滤器10，其可替代图1中的白液过滤器，以便减少来自石灰窑的烟气中的TRS排放。苛化绿液KGL通过泥浆泵SP1被供应到第一浆槽部分10a，该第一浆槽部分10a与第二浆槽部分10b被分隔壁20分开。如图所示壁20可延伸直到轴30的底部部分，并因此在壁20上方形成共同的气相。苛化绿液KGL的液位被建立在石灰渣斜槽开口41a的下方。整个过滤器由工厂用气PMA加压，过滤元件之上的压差由压缩机C提供，如示出的，压缩机C的吸入侧连接到液体分离罐51和52，并且将加压气体供应到过滤器的气相。在第一浆槽部分中，通过驱动装置M使轴30旋转，并因此还使连接到轴的滤盘旋转。浓白液被滤盘33a过滤并被指引到第一滤液接收系统，该系统包括在轴中的第一滤液通道31和液体分离罐51。累积在滤盘33a上的石灰渣饼被恰好位于石灰渣斜槽开口41a的上方的刮板刮刀34a刮除，同时被刮除的石灰渣饼(典型地含有65-85％之间的干物质含量)通过加入稀释水而被稀释到干物质含量适当地在25wt-％之下。在石灰渣斜槽开口41a的入口加入的稀释水可为稀白液(WWL)或热水HW或冷凝水或它们的混合物，并可选择地与一定量的稀释的石灰渣饼的再循环体积RE1一起添加，以便保持高流速，避免凝固，并在接收斜槽中提供更好的混合。稀释的石灰渣浆LM1随后借助泥浆泵SP2立即向前进入第二浆槽部分10b。在第一浆槽部分中的白液分离期间，没有洗涤水被添加在形成在滤盘上的石灰渣饼，这导致未稀释的浓白液。
在第二浆槽部分10b，具有残碱含量的液相通过滤盘33b过滤并被指引到第二滤液接收系统，该第二滤液接收系统包括轴中的第二滤液通道32和液体分离罐52。累积在滤盘33b上的石灰渣饼在被恰好位于石灰渣斜槽开口41b上方的刮板刮刀34b刮除之前首先被清洗喷嘴装置WN清洗。洗涤水优选地为任何低碱的洗涤水，并优选热水HW。刮除的石灰渣饼(典型地含有65-85wt-％之间的干物质含量)通过加入稀释水而被稀释到干物质含量适当地在25wt-％之下。在石灰渣斜槽开口41b的入口加入的稀释水可优选地为热水HW，或任何其他不含可增大来自石灰窑的烟气中的TRS排放的碱或硫的处理液体，并可选择地与一定量的稀释的石灰饼的再循环容积RE2一起添加，以便保持高流速，避免凝固并在接收斜槽中提供更好的混合。稀释的石灰渣浆LM2随后借助泥浆泵SP3向前进入随后的处理阶段，优选地为石灰渣增稠阶段。
如图3a所示，分流阀SLV控制的分流线路SL也可被连接到第二浆槽部分10b，使经稀释的第一石灰渣饼泥浆能够绕行，绕过第二浆槽部分的滤盘33b。如果浆槽部分10b中的液位变得过大或如果发生任何其他处理能力的过载，则这个旁路优选间断地打开。即使某种5-10wt-％的石灰渣流绕过第二阶段，但是大部分的石灰渣在这两个阶段的增稠和增稠/清洗的主要目的仍可实现。
如图1的表格所示的是用具有约115g/l(与苛化液中的一致)的有效碱浓度(视作NaOH)获得的典型的浓白液SWL，没有洗涤水被用于形成在第一浆槽部分的石灰饼。因为在第一浆槽部分刮除的石灰饼包含剩余的碱(典型地约5-10wt-％)，稀液可至少部分地被用作稀释液。所示典型地为从第二阶段获得的具有约15g/l的有效碱浓度(即在浓白液中只有约13wt-％的浓度)的稀白液WWL。然而，在第二浆槽部分中优选地只有热水和类似的低碱液体被用作洗涤液体，以便置换第二浆槽部分中形成的石灰饼中的残碱。
图3b中基本与图3a中所示的两段式盘式过滤器相同，然而在如何设计和操作方面有一些修改。在该实施例中示出了，第一浆槽部分10a和第二浆槽部分10b的液位不同，即，在第一浆槽部分具有苛化液的第一浆槽部分10a的液面高于第二浆槽部分中的经稀释的第一石灰饼泥浆的液位，因此在第一浆槽部分和第二浆槽部分的液面之间获得ΔH的高度差。该设计具有一些处理优势。由于第一浆槽部分中的液位更高，所以对于浓白液的有效过滤面积增大，因为滤盘的较大部分浸入苛化绿液中。更高的液位还赋予盘的上方增加的压差，以及由此水力负荷(hydraulic capacity，液压能力)增大。一个选择是如图3b所公开的，建立在轴30中的滤液接收通道31上方的液位，其导致气相通过滤盘并下行到液体分离罐51的通行受限。这将降低压缩机C的操作成本，由于优化了第一阶段以提取浓白液，而不是石灰饼中的高干燥度，所以获得最佳的过滤浓白液的能力。另一方面，在第二浆槽部分10b中的液位较低，获得了从气相通过滤盘并下行到液体分离罐52的增大的气流。在该设计中整个气相的加压在第一浆槽部分中应用了液位的全压力但气流较少，同时主要部分的气流建立在寻求置换(即清洗和增稠)的第二浆槽部分中。因此，残碱和洗涤液体的置换将改善，第二浆槽部分中的石灰渣饼中获得低水平的残碱。如图3b所示，压力容器中的分隔壁20向上延伸，密封件被设置在驱动轴周围，而阻止分离的浆槽中的泥浆迁移到对面的浆槽中。这样的密封件还可设有密封液，优选地为稀白液。可选择地，分隔壁20可一直向上延伸，使得在分离的浆槽中的每个气相被分开，并可相互独立地被加压，然而这需要加压装置的更昂贵的设计和更复杂的控制。
不同系统之间的试验
已经研究了根据选项a)到d)的不同类型的过滤系统关于来自石灰窑的烟气中的TRS排放的影响。(TRS＝总还原硫)。在该对比中，使用相同数量与质量的苛化泥浆，其中白液含量90wt-％(有效碱水平约115g/l)，以及石灰渣含量10wt-％(具有正常软木/硬木过滤性能)。
a)WLFP+LMT
b)WLFP&W+LMT
c)WLFP&W+LMT+LMT[根据US8002994，其中两个LMT阶段都被整合到相同的过滤器设备中]
d)WLFP+WLFP&W+LMT[根据本发明上文中所描述的，其中WLFP和WLFP&W被整合到相同的过滤设备中]
上述的所有过滤器是盘式过滤器，每个过滤器具有相同的过滤面积。
WLFP是没有清洗的1段式加压白液过滤器；
WLFP+W是有清洗的1段式加压白液过滤器；
LMT是有清洗的真空型1段式增稠过滤器。
有清洗或没有清洗的石灰渣过滤器通常为真空型过滤器，然而许多白液过滤器被加压，以便维持白液的温度并避免滤液沸腾。大气压过滤器中的最大真空度实际上被发现在约0.2-0.3巴(绝对)压力下，即过滤器表面上方的压差约0.7-0.8巴。在这些低压下，如果温度接近沸点，则滤液(即浓液或稀液)中的液体可开始沸腾。在0.21-0.28巴(绝对)压力下，水分别在60.8℃和67.2℃沸腾。通常通过添加更冷的稀释液体，温度适当地降低到沸点以下，但是随着粘度随温度减小，而减小了过滤性。另一方面，在加压的过滤器中，滤液中的温度可因此被保持高且不沸腾，从而最小化温度的损失。
选项a)导致干物质含量为75％时来自WLFP过滤器的石灰渣中的残碱含量为6％。在75％干物质含量时，在LMT增稠过滤器之后的石灰渣中的残碱含量约为0.25％。来自石灰窑的烟气中的TRS水平被发现在7-15mg/m3的范围内。
由于清洗效果，选项b)导致干物质含量为70％时来自WLFP&W过滤器的石灰渣中的残碱含量为稍微更低的3.5％。在75％干物质含量时，在LMT增稠过滤器之后的石灰渣中的残碱含量约为0.1％。石灰窑的排放气体中的TRS水平被发现在3-10mg/m3的范围内。
选项c)导致干物质含量为70％时来自WLFP&W过滤器的石灰渣中的残碱含量为3.5％，这与该阶段的选项b)中的相同。在65％干物质含量时，在有清洗的第一LMT增稠过滤器之后的石灰渣中的残碱含量约为0.5-1％。最后，在75％干物质含量时，在第二LMT增稠过滤器之后的石灰渣中的残碱含量约为0.01-0.05％。来自石灰窑的烟气中的TRS水平被发现在0.5-3mg/m3的范围内。
选项d)导致干物质含量为75％时来自WLFP过滤器的石灰渣中的残碱含量为6％，这与该阶段的选项a)中的相同。在65％干物质含量时，在有清洗的WLFP&W过滤器之后的石灰渣中的残碱含量令人惊讶地低，约为0.25-0.5％。尽管残碱水平比选项c)中第一过滤阶段之后的残碱水平高71％，但在WLFP&W过滤器中可实现大量洗掉残碱。这可解释为，在选项d)中的加压的第二阶段可具有更高的过滤器负载，部分因为与真空过滤器相比更高的压差，部分因为如果保持在高温(由于更高的压力，这是可能的)则石灰渣浆的粘度较低。最终，在LMT增稠过滤器之后的石灰渣中的残碱含量约为选项c)中可得到的一半，即在75％干物质含量时为0.005-0.025％。来自石灰窑的烟气中的TRS水平被发现在0.25-1.5mg/m3的范围内。
选项a到d的试验的结果在下表中列出
试验附注：
所有试验用苛化绿液完成，该苛化绿液具有10wt-％的石灰含量，有效碱水平(如NaOH)约为115g/l。
过滤面积B1约与A2的相同(为了比较原则)
过滤面积B1<B，A2<A(较少的滤盘数量)
在所有的示例中在过滤器后的饼被稀释到10％干物质含量，除了：
i.选项c中的第一LMT过滤器；
ii.选项d中的WLFP&W过滤器。
由于下一个过滤器具有较小的过滤面积(B1或A2)且水力负荷限制较低浓度水平。
试验显示了仅仅通过将两段式压力盘式过滤器直接设置在苛化容器之后而不是将两段式大气压盘式过滤器直接设置在石灰窑之前，可获得显著的改进。按照惯例，当于已经是低排放水平开始时，进一步降低排放的成本相当昂贵，而成本通常与进一步减少排放成比例地以指数方式增加。当减少任何媒介的污染时，这些是众所周知的效果。根据本发明，通过用两段式白液过滤器替代现有的白液过滤器，而不是用两段式石灰渣清洗替代现有的石灰渣清洗，可获得显著减少来自石灰窑的烟气中的TRS排放(即，几乎减少50％)。
试验由来自软木制浆过程的典型的绿液进行，如果制浆过程中使用其他富含二氧化硅的木质材料(例如一年生植物和竹子等)，那么手边还将有其他工艺参数，例如饼中更高的残碱水平和更低的干物质含量，以及到下一过滤阶段的稀释顺序。富含二氧化硅的绿液的过滤性较低，在下面的过滤中，典型地，饼具有约低10-15％单位的干燥度(即，饼中的干物质含量下降至约50％而不是65％)，饼典型地被稀释到约高10-15％单位的稠度(即20-25％而不是10％)的较低程度。
从这个用富含二氧化硅绿液的示例中，应理解，甚至在相同类型的来源(即软木工艺)的绿液之间，并还与硬木工艺相比，工艺参数也可改变，因为对于蒸煮和/或漂白它们均可设定不同过程，绿液的不同特性归诸于此。然而，本发明构思仍可适用于那些不同来源的其他类型的绿液，并在运送到石灰窑的石灰的减少的残碱水平和来自石灰窑的烟气中的减少的TRS排放方面提供相同的改善的相对效果。

Claims (12)

1.一种在纸浆厂的回收过程中从出自苛化容器的苛化液中提取具有低残碱含量的浓白液和石灰渣的方法，在所述容器之前将生石灰加入绿液中，由此在所述容器中开始苛化反应，所述方法依次包括下列步骤：
将苛化液供应到加压盘式过滤器的第一浆槽部分，其中所述第一浆槽部分具有第一组滤盘和单独的第一滤液接收系统，此后
通过使苛化液的液体部分通过所述第一组滤盘的过滤介质，在所述第一滤液接收系统中从苛化液提取浓白液，同时在所述第一组滤盘的过滤介质的面上将苛化液的残余石灰颗粒收集为第一石灰饼，并且在所述过滤介质上形成的第一石灰饼上不使用洗涤水，此后
从所述第一组滤盘上的过滤介质的面上至少刮除所述第一石灰饼的一部分，其中刮除的第一石灰饼的干物质含量高于50wt-％，并将刮除的第一石灰饼收集在第一石灰饼收集系统中，同时用合适的低碱液体将刮除的第一石灰饼稀释至经稀释的第一石灰饼泥浆的干物质含量小于25wt-％；
将经稀释的第一石灰饼泥浆的至少一部分供应给所述加压盘式过滤器的第二浆槽部分，其中这个第二浆槽部分具有第二组滤盘和单独的第二滤液接收系统，此后
通过使经稀释的第一石灰饼泥浆的液体部分通过所述第二组滤盘的过滤介质，在所述第二滤液接收系统中从经稀释的第一石灰饼泥浆中提取稀白液，同时在所述第二组滤盘的过滤介质的面上将所述经稀释的第一石灰饼泥浆的残余石灰颗粒收集为第二石灰饼，并在所述过滤介质上形成的第二石灰饼上使用洗涤水，以便置换在所述第二石灰饼中的残碱，此后
从所述第二组滤盘上的过滤介质的面上至少刮除所述第二石灰饼的一部分，其中刮除的第二石灰饼的干物质含量高于50wt-％，并将刮除的第二石灰饼收集在第二石灰饼收集系统中，同时用合适的低碱液体将刮除的第二石灰饼稀释至经稀释的第二石灰饼的干物质含量小于25wt-％，并在使经稀释的第二石灰饼泥浆通过至少一个石灰渣增稠阶段之后，将增稠的石灰渣供给到石灰窑。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第一浆槽部分和所述第二浆槽部分中，均用大气压之上至少0.7巴的压力对所述加压盘式过滤器加压。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述第一浆槽部分和所述第二浆槽部分中，均用大气压之上至少1.0巴的压力对所述加压盘式过滤器加压。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括将所述加压盘式过滤器设置为，使得所述第一组滤盘中滤盘的数量大于所述第二组滤盘中滤盘的数量。
5.根据权利要求3或4所述的方法，还包括使所述第一浆槽部分中的苛化液的液位被建立为高于所述第二浆槽部分中的经稀释的第一石灰饼泥浆的液位，由此获得所述第一浆槽部分和所述第二浆槽部分的液面之间的高度差(ΔH)。
6.根据权利要求3或4所述的方法，还包括使用从所述经稀释的第一石灰饼泥浆提取的稀白液作为用作稀释所述刮除的第一石灰饼的稀释液的所述合适的低碱液体的至少一部分。
7.根据权利要求3、4或5所述的方法，还包括将一部分所述经稀释的第一石灰饼泥浆供给到随后的石灰渣增稠阶段之后，将增稠的石灰渣供给到石灰窑。
8.一种用于在纸浆厂的回收过程中从出自苛化容器的苛化液中提取具有低残碱水平的浓白液和石灰渣的设备，在所述容器之前将生石灰加入绿液中，由此在所述容器中开始苛化反应，所述设备包括：
(a)苛化队列，包括串联连接的多个苛化容器(CT1-CT3)，
(b)压力盘式过滤器，具有被壁(20)分开的第一浆槽部分(10a)和第二浆槽部分(10b)，所述壁在围绕这两个浆槽部分的压力容器之内，
(c)所述压力盘式过滤器具有轴，所述轴连接到使所述轴旋转的驱动装置(M)并在所述轴内至少具有第一滤液接收通道(31)和第二滤液接收通道(32)；
(d)第一组滤盘(33a)，连接到所述第一滤液接收通道(31)，以及第二组滤盘(33b)，连接到所述第二滤液接收通道(32)，所述第一组滤盘被设置在所述第一浆槽部分(10a)中，所述第二组滤盘被设置在所述第二浆槽部分(10b)中；
(e)第一滤液接收罐(51)，用于从所述第一滤液接收通道(31)收集第一液、气相的浓白液形式的滤液，以及第二滤液接收罐(52)，用于从所述第二滤液接收通道(32)收集第二液、气相的滤液；
(f)加压装置(C)，用于从所述第一接收罐(51)和第二接收罐(52)中抽取气相并对气相加压，以及将加压的气相引导到所述压力盘式过滤器的所述第一浆槽和第二浆槽；
(g)第一泵送装置(SP1)，用于将苛化液从所述苛化队列泵送到所述压力盘式过滤器的第一浆槽部分，其中所述第一浆槽部分具有第一组滤盘和单独的第一滤液接收系统，
(h)第一刮板装置(34a)，用于从形成在所述第一浆槽部分中的滤盘上的增稠石灰渣刮除第一石灰渣饼，同时使用稀释喷嘴来稀释刮除的石灰渣，形成经稀释的第一石灰渣饼泥浆，
(i)第二泵送装置(SP2)，用于将至少一部分的所述经稀释的第一石灰渣饼泥浆泵送到所述压力盘式过滤器的第二浆槽部分，其中该第一浆槽部分具有第二组滤盘和单独的第二滤液接收系统，
(h)清洗装置(WN)，用于清洗形成在所述第二组滤盘上的第二石灰渣饼，
(i)第二刮板装置(34b)，用于从形成在所述第二浆槽部分的滤盘上的增稠石灰渣刮除具有低残碱水平的经清洗的第二石灰渣饼，同时使用稀释喷嘴来稀释刮除的石灰渣，形成经稀释的第二石灰渣饼泥浆，以及
(j)第三泵送装置(SP3)，用于在将所述经稀释的第二石灰饼泥浆泵送到至少一个石灰渣增稠阶段之后，将增稠的石灰渣供给到石灰窑。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一组滤盘中滤盘的数量大于所述第二组滤盘中滤盘的数量。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述加压装置(C)包括一个单一压缩机，所述单一压缩机连接到所述第一浆槽部分和所述第二浆槽部分的气相。
11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一浆槽部分和所述第二浆槽部分被分隔壁(20)分开，所述分隔壁在建立于两个浆槽部分中的液位之上的所述分隔壁的上部具有敞开部分，从而对所述两个浆槽部分产生分开的液相但共同的气相。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，由分流阀(SLV)控制的分流线(SL)被设置为使所述经稀释的第一石灰渣饼泥浆绕过所述第二浆槽部分的滤盘(33b)。
CN201280074597.3A 2012-07-09 2012-07-09 用于获得浓白液和具有低残碱水平的石灰渣的方法和设备 Expired - Fee Related CN104471147B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2012/000106 WO2014011089A1 (en) 2012-07-09 2012-07-09 Method and apparatus for obtaining strong white liquor and lime mud with low residual alkali level

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104471147A true CN104471147A (zh) 2015-03-25
CN104471147B CN104471147B (zh) 2016-07-06

Family

ID=49916387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280074597.3A Expired - Fee Related CN104471147B (zh) 2012-07-09 2012-07-09 用于获得浓白液和具有低残碱水平的石灰渣的方法和设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10011947B2 (zh)
JP (1) JP6298813B2 (zh)
CN (1) CN104471147B (zh)
BR (1) BR112015000377B1 (zh)
CA (1) CA2878228A1 (zh)
FI (1) FI20146154A (zh)
WO (1) WO2014011089A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110475596A (zh) * 2017-04-07 2019-11-19 维美德公司 用于含白泥的苛化液的加压盘式过滤器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI127009B (fi) * 2014-03-27 2017-09-15 Andritz Oy Lipeäsuodin ja menetelmä lipeäsuotimen yhteydessä
US11000791B2 (en) * 2019-03-06 2021-05-11 Veolia Water Solutions & Technologies Support Rotary disc filter having backwash guides

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994017893A1 (en) * 1993-02-09 1994-08-18 A. Ahlstrom Corporation Multistage disc filter
WO2005100681A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-27 Kvaerner Pulping Ab Method and device for washing of lime mud
US20080164222A1 (en) * 2004-11-25 2008-07-10 Andritz Oy Method and Apparatus for Thickening Lime Mud in a Disc Filter
CN101939482A (zh) * 2007-12-06 2011-01-05 美卓制浆卡尔斯塔德公司 用于接收并输送来自白液过滤器的石灰泥的系统
WO2011078749A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-30 Metso Paper Sweden Ab Method and system for washing lime mud
WO2012065820A1 (de) * 2010-11-15 2012-05-24 Voith Patent Gmbh Scheibenfilter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04134426U (ja) * 1991-05-31 1992-12-15 住友重機械工業株式会社 加圧デイスクフイルタ装置
JP2584946B2 (ja) * 1993-10-14 1997-02-26 住友重機械工業株式会社 加圧型ディスクフィルタ装置
SE0401358L (sv) * 2004-05-26 2005-02-22 Kvaerner Pulping Tech Förfarande och anordning för rengöring av filter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994017893A1 (en) * 1993-02-09 1994-08-18 A. Ahlstrom Corporation Multistage disc filter
WO2005100681A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-27 Kvaerner Pulping Ab Method and device for washing of lime mud
US20080164222A1 (en) * 2004-11-25 2008-07-10 Andritz Oy Method and Apparatus for Thickening Lime Mud in a Disc Filter
CN101939482A (zh) * 2007-12-06 2011-01-05 美卓制浆卡尔斯塔德公司 用于接收并输送来自白液过滤器的石灰泥的系统
WO2011078749A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-30 Metso Paper Sweden Ab Method and system for washing lime mud
WO2012065820A1 (de) * 2010-11-15 2012-05-24 Voith Patent Gmbh Scheibenfilter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110475596A (zh) * 2017-04-07 2019-11-19 维美德公司 用于含白泥的苛化液的加压盘式过滤器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014011089A1 (en) 2014-01-16
US20150225895A1 (en) 2015-08-13
BR112015000377B1 (pt) 2020-12-08
CN104471147B (zh) 2016-07-06
US10011947B2 (en) 2018-07-03
JP2015527502A (ja) 2015-09-17
JP6298813B2 (ja) 2018-03-20
BR112015000377A2 (pt) 2017-06-27
CA2878228A1 (en) 2014-01-16
FI20146154A (fi) 2014-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205360735U (zh) 一种用于呋喃酚生产的全自动连续脱盐装置
CN104471147B (zh) 用于获得浓白液和具有低残碱水平的石灰渣的方法和设备
CN208436514U (zh) 一种废润滑油回收处理装置
CN105771417A (zh) 一种过滤回收pta氧化阶段母液中固体颗粒的方法和应用该方法的过滤器
CN103497777A (zh) 煤基油渣中重质油和沥青的萃取分离方法
CN105568740B (zh) 一种高强度低白度硫酸盐阔叶木浆板及其制备方法
CN107572747B (zh) 一种氧化铝生产中的赤泥处理工艺及处理系统
CN201660504U (zh) 造纸制浆污水分离装置
CN105672015A (zh) 一种损纸处理回收工艺及处理回收系统
CN108193534A (zh) 一种秸秆清洗装置
CN106237676B (zh) 一种滤液收集装置及其滤液收集方法
CN214257908U (zh) 一种大豆浸泡清洗用水分离回收系统
CN107523688B (zh) 一种降低白钨矿浸出渣中可溶wo3的方法
US5788813A (en) Clarifying and/or filtering of green liquor and an apparatus therefore
CN102626571A (zh) 一种滤液单独澄清的煤泥水处理工艺
CN106702804A (zh) 一种黑液中提取木质素的方法
WO2011102761A1 (en) Method and apparatus for controlling incrustations in multi stage evaporation train for black liquor
CN206392570U (zh) 废硅泥回收处理装置
CN214882586U (zh) 一种硫酸盐法制浆渣浆回收系统及硫酸盐法制浆生产线
CN221027994U (zh) 一种木片洗涤废水处理系统
CN108017175A (zh) 一种化工废水处理设备
CN109929111A (zh) 一种从聚苯硫醚树脂料浆中收取聚苯硫醚树脂的方法
CN207845727U (zh) 一种稀土生产系统
CN113152135A (zh) 一种硫酸盐法制浆渣浆回收系统及硫酸盐法制浆生产线
CN101100825A (zh) 降低封闭筛选中黑液流失的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160706

Termination date: 20210709

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee