CN105107361A - 一种造纸厂制浆臭气的处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及技术领域，具体涉及一种造纸厂制浆臭气的处理装置。本发明的造纸厂制浆臭气的处理装置通过将臭气预处理后在燃烧器中燃烧，有机物硫化物转化成二氧化硫，进而被转化为硫酸钠和碳酸钠，即减少了硫的排放，又回收了硫酸钠和碳酸钠等化学药品，降低了化学品的损失。

Description

一种造纸厂制浆臭气的处理装置
技术领域
本发明涉及技术领域，具体涉及一种造纸厂制浆臭气的处理装置。
背景技术
在造纸工业中，硫酸盐法制浆是国内外占主导地位的化学制浆方法，硫酸盐法生产本色浆的生产工艺过程中均会产生不同浓度的制浆产生的臭气，制浆臭气中含有甲醇(CH3OH)、硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲硫醚(CH3SCH3)、二甲二硫(CH3SSCH3)等主要污染气体，这些气体对人、畜有害，过量吸入可导致中毒，且味道很臭。这些气体还是可燃气体，具有燃烧特性如：着火温度、爆炸极限、发热值等。过去造纸厂的制浆臭气都是直接排放，随着造纸厂规模越来越大，臭气排放量也越来越大，而环保要求可燃气体和有害气体不允许直接对空排放，因此制浆臭气在收集起来后必须经过处理再排放。
鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种造纸厂制浆臭气的处理装置成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种造纸厂制浆臭气的处理装置。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
一种造纸厂制浆臭气的处理装置，包括：
淋洗塔，所述淋洗塔内部从下至上依次设有下喷淋装置、散水盘、热交换填料层和上喷淋装置；
与所述淋洗塔连接的除雾器；
与所述除雾器连接的液滴分离器；以及
与所述预热器连接的燃烧器。
优选地，所述液滴分离器与所述燃烧器之间设有第一预热器。
优选地，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括与淋洗塔下部连接的除尘器。
优选地，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括与所述上喷淋装置连接的第二预热器。
优选地，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括：
设于所述液滴分离器与所述燃烧器之间的阻火器；
与所述除雾器连接的蒸汽喷射器。
优选地，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括：
与所述蒸汽喷射器连接的臭气收集槽；
与所述液滴分离器连通的具有防爆膜的排气管路。
优选地，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括与所述液滴分离器连接的冷凝水槽。
优选地，所述除尘器为文丘里洗涤器。
本发明的造纸厂制浆臭气的处理装置通过将臭气预处理后在燃烧器中燃烧，有机物硫化物转化成二氧化硫，进而被转化为硫酸钠和碳酸钠，即减少了硫的排放，又回收了硫酸钠和碳酸钠等化学药品，降低了化学品的损失。
附图说明
图1是现有技术中的纸浆厂臭气产生及处理原理图。
图2是本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第一臭气的部分结构示意图。
图3是本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第二臭气的部分结构示意图。
图4是本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第三臭气的部分结构示意图。
图5是本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第四臭气的部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为现有技术中的纸浆厂臭气产生及处理的原理图，造纸厂制浆的臭气来源不同，成份、浓度有差异，处理工艺也稍有不同，造纸厂制浆臭气主要为以下四类：溶解槽排气(ventgas)、低浓度臭气(DNCG)、高浓度臭气(CNCG)和汽提塔产生气体(SOG)，本说明书中依次成为第一臭气、第二臭气、第三臭气和第四臭气。
其中，溶解槽排气主要来源于溶解槽和混合/卸料槽，包括粉尘、还原性硫化物(TRS)、二氧化硫、氨气，请参见表1所示。
表1溶解排气成分表
其中，低浓度臭气主要来源于制浆、蒸发、苛化过程，其主要成分及其体积分数如下：
硫化氢1.7％
甲硫醇2.1％
甲硫醚2.1％
二甲二硫醚1.7％
松节油0.1％
甲醇0.2％
水6.0％
氮气77.2％
氧气8.9％。
其中，高浓度臭气主要来自于制浆和蒸发过程，制浆过程产生的高浓度臭气主要成分及其体积分数如下：
硫化氢4.3％
甲硫醇8.6％
甲硫醚6.2％
二甲二硫醚2.4％
水蒸气36.8％
空气41.7％；
蒸发过程产生的高浓度臭气主要成分及其体积分数如下：
硫化氢22.7％
甲硫醇9.1％
甲硫醚1.8％
二甲二硫醚1.8％
水蒸气10.8％
空气53.8％。
其中，汽提塔产生气体成分及体积分数如表2所示。
表2汽提塔产生气体成分表
本实施例提供了一种造纸厂制浆臭气的处理装置，请参阅图2至图5所示，其包括：喷淋装置1、除雾器2、液滴分离器3、燃烧器4、除尘器6、蒸汽喷射器12、臭气收集槽13和冷凝水槽15，其中，除尘器6、喷淋装置1、除雾器2、液滴分离器3、燃烧器4依次连接，除雾器2与蒸汽喷射器12连接，蒸汽喷射器12与臭气收集槽13连接，液滴分离器3与冷凝水槽15连接。
图2所示为本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第一臭气的部分结构示意图，除尘器6、喷淋装置1、除雾器2、液滴分离器3、燃烧器4依次连接，其中，淋洗塔1内部从下至上依次设有下喷淋装置101、散水盘102、热交换填料层103和上喷淋装置104，第一臭气经过除尘器6去除粉尘后，从淋洗塔1下方进入；经过下喷淋装置101喷淋的稀白液(浓度较低的氢氧化钠溶液)的洗涤，部分硫化氢(H2S)和甲硫醇(CH3SH)与氢氧化钠发生反应从而被去除；然后臭气继续经过热交换填料层103被加热，进一步与上喷淋装置104喷淋的雾化喷淋液进行热交换，当其通过淋洗塔1上部排出时温度达到约50℃；散水盘102的作用是收集经过填料层103下降的剩余雾化喷淋液，亦可发生部分热交换。淋洗塔1的作用主要是预处理，将第一臭气部分吸收以及进行加热，其中，下降至淋洗塔1底部的白液可以通过管路及第二风机9的作用重新回到下喷淋装置101中重复使用，散水盘102中收集的雾化喷淋液也可以经过管路及第三风机10的作用再经过第二预热器7的加热重新回到上喷淋装置104中重复使用；在臭气燃烧前，分别由除雾器2和液滴分离器3去除雾沫和冷凝水。在一个优选的实施方式中，液滴分离器3与燃烧器4之间设有第一预热器5，第一预热器5将臭气加热至90℃左右再进行燃烧，除雾器2和液滴分离器3之间设有第一风机8，除尘器6为文丘里洗涤器。在燃烧器4中主要发生如下化学反应：
2H2S+3O2→2SO2+2H2O
CH3SH+3O2→SO2+2H2O+CO2
CH3SCH3+9O2→SO2+6H2O+4CO2
2CH3SSCH3+11O2→4SO2+6H2O+4CO2
2SO2+2NaO+O2→2Na2SO4
CO2+2Na2O→Na2CO3。
图3是本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第二臭气的部分结构示意图，第二臭气中不含粉尘，直接从下部进入淋洗塔1中进行处理，第二臭气DNCG体积较大，在设计和实际操作中都普遍采用风机输送DNCG，另外，淋洗塔1洗涤DNCG有两个目的：第一，冷却DNCG缩小体积和减少水分；第二，去除DNCG中的TRS。
图4是本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第三臭气的部分结构示意图，除雾器2与蒸汽喷射器12连接，蒸汽喷射器12与臭气收集槽13连接，液滴分离器3与冷凝水槽15连接，针对高浓度臭气，液滴分离器3与燃烧器4之间需要设置阻火器11，还设有与液滴分离器3连通的具有防爆膜14a的排气管路14，第三臭气从臭气收集槽13中进入蒸汽喷射器12提高压力，再分别由除雾器2和液滴分离器3去除雾沫和冷凝水，最后进入燃烧器4，燃烧器4中发生如下化学反应：
2H2S+3O2→2SO2+2H2O
CH3SH+3O2→SO2+2H2O+CO2
CH3SCH3+9O2→SO2+6H2O+4CO2
2CH3SSCH3+11O2→4SO2+6H2O+4CO2
2SO2+2NaO+O2→2Na2SO4
CO2+2Na2O→Na2CO3，
为了保证CNCG在炉膛内充分燃烧，应根据CNCG的流量补充足够的空气量，并保证2％～3％的过氧量。
针对高浓度臭气，需满足以下条件：
A.系统在设计时应使用抗不凝性气体(NCG)腐蚀的不锈钢材料。
B.系统的设计应防止空气漏入，防止漏气。
C.在系统的设计和操作中应消除一切可能的火源，所以CNCG的输送采用蒸汽喷射器。
D.蒸汽喷射器应尽量装在靠近燃烧器的地方。
E.CNCG在燃烧前，应除去其中的雾沫和冷凝水。
F.为防止发生火灾，在系统中应装有火焰阻火器，阻火器与燃烧的距离不宜大于12m。
G.CNCG系统排空管线布置要符合国家相关规范。
H.系统应该装防爆膜，且应该装在安全位置。
I.CNCG管道系统应进行严格接地，防止静电积聚。
图5是本发明实施例的造纸厂制浆臭气的处理装置用于处理第四臭气的部分结构示意图，与图4的区别在于，第四臭气本身压力较大，无需蒸汽喷射器12进行加压，直接从汽提塔进入除雾器2和液滴分离器3去除雾沫和冷凝水，最后进入燃烧器4，针对高浓度臭气和汽提塔产生气体，液滴分离器3与燃烧器4之间需要设置阻火器11，还设有与液滴分离器3连通的具有防爆膜14a的排气管路14，在进入除雾器2之前，可以通过甲醇回收装置进行去除甲醇。
在一个优选的实施方案中，燃烧器4为碱回收炉。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，该装置包括：
淋洗塔，所述淋洗塔内部从下至上依次设有下喷淋装置、散水盘、热交换填料层和上喷淋装置；
与所述淋洗塔连接的除雾器；
与所述除雾器连接的液滴分离器；以及
与所述预热器连接的燃烧器。
2.根据权利要求1所述的造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，所述液滴分离器与所述燃烧器之间设有第一预热器。
3.根据权利要求2所述的造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括与淋洗塔下部连接的除尘器。
4.根据权利要求2所述的造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括与所述上喷淋装置连接的第二预热器。
5.根据权利要求1所述的造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括：
设于所述液滴分离器与所述燃烧器之间的阻火器；
与所述除雾器连接的蒸汽喷射器。
6.根据权利要求5所述的造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括：
与所述蒸汽喷射器连接的臭气收集槽；
与所述液滴分离器连通的具有防爆膜的排气管路。
7.根据权利要求6所述的造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，所述造纸厂制浆臭气的处理装置还包括与所述液滴分离器连接的冷凝水槽。
8.根据权利要求3所述的造纸厂制浆臭气的处理装置，其特征在于，所述除尘器为文丘里洗涤器。
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