CN105113309A - 氧化白液制备系统 - Google Patents

Abstract

氧化白液制备系统，包括鼓风机系统、白液氧化反应器和白液缓冲槽。白液氧化反应器包括一个封闭的外筒、一个顶部敞开的内筒、白液喷淋管、进蒸汽管，白液喷淋管从外筒一直延伸到内筒的上方，白液喷淋管上分布了许多小孔；内筒连接空气分配管一及支管，空气分配管一及支管上布有小孔，外筒底部有空气分配管二，管上布有小孔；白液氧化反应器顶部设有一个旁通空气进口，下部设有一个蒸汽进口，端头分支并列接有两个蒸汽喷射嘴；白液氧化反应器的白液出口与白液缓冲槽的白液进口与相通。本发明有效地提高了漂白硫酸盐化学浆生产过程中白液的回收利用率，简化现有工艺、设备结构，降低生产成本。

Description

氧化白液制备系统

技术领域

本发明属于制浆造纸技术领域，具体涉及一套氧化白液制备系统。

背景技术

漂白硫酸盐化学浆生产中，利用分子氧在碱性条件下对浆料进行漂白被称为氧脱木素工艺。氧脱木素技术于20世纪60年代末至70年代初开始投入运行，如今已成为漂白硫酸盐化学浆生成过程中必要的工艺组成部分。氧脱木素工艺能除去约50%左右的木素，大大减少了含氯漂白剂的使用量，降低了污染程度。常规的氧脱木素工艺是利用加入氢氧化钠制造碱性条件，反应后浆料经洗涤提取出的黑液与蒸煮工段提取的黑液一起送碱回收车间，回收的碱供制浆车间循环使用。

使用外购碱作为氧脱木素所用碱，一方面成本较高，另一方面氧脱木素加入的碱进入碱回收系统会造成系统里碱的过剩（自给率超过100%），因此现代化的浆厂，一般都用氧化白液代替外购碱，这样不仅降低生产成本，还能较好地控制碱平衡系统。

目前大多数漂白硫酸盐化学浆厂多采用氧气法生成氧化白液，主要设备包括：氧气发生器、白液反应器、氧化白液循环输送泵、白液冷却器、喷射混合器和分离器。氧气法生产氧化白液，其工艺繁琐、设备结构较复杂，投资成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一套氧化白液制备系统，以提高漂白硫酸盐化学浆生产过程中白液的回收利用率，简化现有工艺、设备结构，降低生产成本。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

氧化白液制备系统，包括鼓风机系统、反应器和缓冲槽。反应器包括一个封闭的外筒、一个顶部敞开的内筒、白液喷淋管、进蒸汽管，白液喷淋管从外筒一直延伸到内筒的上方，白液喷淋管上分布了许多小孔；内筒连接空气分配管一及支管，空气分配管一及支管上布有小孔，外筒底部有空气分配管二，管上布有小孔；反应器顶部设有一个旁通空气进口，下部设有一个蒸汽进口，.蒸汽进口由外筒一直延伸到内筒内250～350mm，端头分支并列接有两个蒸汽喷射嘴，用于蒸汽补充加热；反应器接有由除沫器一、喷淋管嘴、除沫器二组成的尾气净化系统，以便于剩余的夹带白液液滴的空气经过空气净化系统后，经烟囱外排。尾气洗涤后的污水从烟囱底部的污冷凝水出口排地沟，污冷凝水出口设置液封。反应器的白液出口与缓冲槽的白液进口与相通。

鼓风机系统从进风口到出风口依次连接有过滤器、进风口消音器、鼓风机、底座消音器、安全阀、止回阀、减震器。

鼓风机出口与反应器进风口间的送风管在进反应器前接有一段上“U”型管道，上“U”型弧最低点高于氧化反应器顶部的高度。

白液喷淋管从外筒一直延伸到内筒的上方，并在外筒的正上方分布了许多小孔，形成白液分配管。反应器的内筒形成了内反应区，内筒与外筒之间形成了外反应区，白液从白液喷淋管先进入内反应区，再从敞开的顶部溢流进入外反应区。

反应原理：白液与空气中的氧气在白液反应器内产生反应，使白液中的硫化钠转变为氢氧化钠和硫代硫酸钠，反应如下：

反应（1）

反应（2）

总反应

本发明的优点：提高漂白硫酸盐化学浆生产过程中白液的回收利用率，简化现有工艺、设备结构，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图。

图2为本发明工艺流程图。

图3为鼓风机系统示意图。

图4为反应器结构示意图。

图5为白液喷淋管示意图。

图6为空气分配管示意图。

图7为进蒸汽管示意图。

图中：1-鼓风机系统，2-反应器，3-缓冲槽，4-氧化白液泵，5-上“U”型管道，

11-过滤器，12-进风口消音器，13-鼓风机，14-底座消音器，15-安全阀，16-止回阀，17-减震器，21-内筒，22-外筒，23-白液喷淋管，24-空气分配管一，25空气分配管二，26-旁通空气进口，27-蒸汽进口，28-除沫器一，29-除沫器二，30-尾气洗涤器，31-洗涤器排气管，32-洗涤器排污口，33-洗涤水进口，34-氧化白液出口，35-反应器排污口，36-取样口，37-反应器侧部人孔，38-空气分配管冲洗管口一，39-空气分配管冲洗管口二，51-支管，52-蒸汽喷嘴，53-洗涤水喷嘴。

具体实施方法

以下结合附图的实施例，对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，氧化白液制备系统，包括鼓风机系统1、反应器2和缓冲槽3共三大部分。反应器2包括一个封闭的外筒22、一个顶部敞开的内筒21、白液喷淋管23、蒸汽进口27，白液喷淋管23从外筒22一直延伸到内筒21的上方，白液喷淋管23上分布了许多小孔；内筒21连接空气分配管一24及支管51，空气分配管一24及支管上布有小孔，外筒22底部有空气分配管二25，分配管二25上布有小孔；反应器2顶部设有一个旁通空气进口26，下部设有一个蒸汽进口27，.蒸汽进口27由外筒22一直延伸到内筒21内250～350mm，端头分支并列接有两个蒸汽喷射嘴52，用于蒸汽补充加热；反应器2接有由除沫器一28、洗涤水喷嘴53、除沫器二29组成的尾气净化系统，以便于剩余的夹带白液液滴的空气经过空气净化系统后，经烟囱外排。尾气洗涤后的污水从烟囱底部的污冷凝水出口排地沟，污冷凝水出口设置液封。反应器的白液出口与缓冲槽3的白液进口相通。

如图3所示，鼓风机系统从进风口到出风口依次连接有过滤器11、进风口消音器12、鼓风机13、底座消音器14、安全阀15、止回阀16、减震器17。

鼓风机13出口与反应器2的进风口间的送风管在进反应器2前接有一段上“U”型管道5，上“U”型弧最低点高于反应器顶部的高度。

白液喷淋管23从外筒22一直延伸到内筒21的上方，并在外筒22的正上方分布了许多小孔，形成白液分配管。反应器2的内筒21形成了内反应区，内筒21与外筒22之间形成了外反应区，白液从白液喷淋管23先进入内反应区，再从内筒21敞开的顶部溢流进入外反应区。

空气法白液氧化反应分为两段，以保证获得较高的反应速率并保证充分反应，使得氧化后的白液中Na2S浓度<1.5g/l。第一个反应阶段在内筒21形成的内反应区进行，第二阶段在内筒21和外筒22之间的外反应区进行。

碱回收车间产生的回收白液经泵送至反应器2的顶部，由白液喷淋管23将白液喷淋在第一阶段反应区内。为了氧化过程有一定的停留时间，反应开始前，反应器2的内筒21应有一定的液位。通过流量控制阀FC201来控制反应时间，外筒22的液位控制LC202稳定白液的流量。

空气通过鼓风机系统1送入到反应区一和反应区二的底部，经空气分配管一24及其支管51和空气分配管二25中的小孔把空气分布在反应器的整个底部表面上。来自空气分配管一24和空气分配管二25的小空气泡在反应器2内通过介质上升，从反应器2顶部排出。反应器2顶部设有旁通空气进口26，通过开关阀HS104，空气可直接旁通进入反应器2顶部，平衡反应器2内的压力。空气中的氧气扩散到白液中，再与硫化物离子进行反应，形成硫代硫酸盐。另外，在低产量情况下，为了保持反应器2中的温度，减少空气在穿过反应器内的介质时对白液的蒸发和冷却效应，一部分空气经开关阀HS104进入反应器2顶部排出。系统长期使用后，如果回收白液中的不纯净小颗粒堵塞了部分空气分配管一24及其支管51和空气分配管二25上的小孔，则通过空气分配管冲洗管口一38和空气分配管冲洗管口二39送入高压清水，进行清洗。

低压蒸汽通过蒸汽进口27送入到反应器2内部，并通过管道端头的两个蒸汽喷嘴52喷射入白液里面，蒸汽喷嘴52采用防腐浸入喷射式喷嘴。低压蒸汽用于加热白液。为了保持高反应速率，反应器2中的温度不应低于80℃。正常运行时不需要对蒸汽加热。但如果温度下降至80℃以下，温度控制TC203将自动开启，向反应器内部输送蒸汽，提高反应温度。这种情况通常出现在白液产量很低或长时间停车后，入口白液温度<85℃时。

工厂清水从反应器2顶部的洗涤水进口33进入反应器2顶部，经洗涤水喷嘴53喷出除沫。反应后的空气离开反应器顶部时带有白液雾点，通过除沫器一28、除沫器二29和带有清水喷嘴的尾气洗涤器30，水汽中所混杂的液滴和不凝性气体在尾气洗涤器30中被分离，经洗涤器排气管31释放干净的空气，洗涤污水从洗涤器排污口32经过一段液封管后排往地沟，清水管上的流量控制阀FC205用于控制去洗涤器的清水量。控制阀FC205与鼓风机系统连锁，风机启动时阀门开启，风机关停时阀门关闭。

氧化后的白液从反应器2溢流进入外筒22中，自流流入缓冲槽3。保持缓冲槽3液位稳定的液位控制阀LC301控制反应器2出口流量。氧化后的白液经过缓冲槽3后，经氧化白液泵4送至氧脱木素段。

为了保护鼓风机13，避免超压、超温，鼓风机系统受压力控制PI102和温度控制TI103连锁控制，当压力和温度超出正常范围即通过连锁控制关停系统；为了防止鼓风机吸入口的过滤器11被堵塞，导致空气进口压力过低，在鼓风机进口处装有压力开关PA101；鼓风机13的进风口和出风口装有消音器一12、消音器二14，消除鼓风机运行时产生的噪音。

在启动鼓风机13时，开关阀HS104必须打开，防止高压憋住鼓风机13。待鼓风机13启动后，再慢慢关闭开关阀HS104，这样做的目的是为了有时间让空气将空气分配管一24、空气分配管二25中因停机而进入的白液排出来。关闭旁通调节阀的时间至少3分钟。

取样管36用于取样，分析各种指标。

Claims (2)

1.氧化白液制备系统，包括鼓风机系统、白液氧化反应器和白液缓冲槽，其特征在于：白液氧化反应器包括一个封闭的外筒、一个顶部敞开的内筒、白液喷淋管、进蒸汽管，白液喷淋管从外筒一直延伸到内筒的上方，白液喷淋管上分布了许多小孔；内筒连接空气分配管一及支管，空气分配管一及支管上布有小孔，外筒底部有空气分配管二，管上布有小孔；白液氧化反应器顶部设有一个旁通空气进口，下部设有一个蒸汽进口，.蒸汽进口由外筒一直延伸到内筒内250～350mm，端头分支并列接有两个蒸汽喷射嘴；白液反应器接有由除沫器一、喷淋管嘴、除沫器二组成的尾气净化系统；白液氧化反应器的白液出口与白液缓冲槽的白液进口与相通；鼓风机系统从进风口到出风口依次连接有过滤器、进风口消音器、鼓风机、底座消音器、安全阀、止回阀、减震器。

2.根据权利要求1所述的氧化白液制备系统，其特征在于：鼓风机出口与白液氧化反应器进风口间的送风管在进白液氧化反应器前接有一段上“U”型管道，上“U”型弧最低点高于白液氧化反应器顶部的高度。