CN111705536A - 一种棉浆生产废汽回收利用的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种棉浆生产废汽回收利用的装置，包括喷放罐组、吸收塔、闪蒸罐、废液处理设备和尾气处理设备,喷放罐组具有蒸汽进口和蒸汽出口，喷放罐组底部具有废液出口，蒸汽进口与蒸球连通，蒸汽出口与吸收塔连通，废液出口与废液处理设备连通，吸收塔具有第一混合液出口和第二混合液出口，第一混合液出口与闪蒸罐连通，第二混合液出口与废液处理设备连通，闪蒸罐具有闪蒸汽出口，闪蒸汽出口与黑液蒸发站连通，黑液蒸发站的加热室的出口端和尾气出口均与尾气处理设备连通。本发明提供的棉浆生产废汽回收利用的装置及方法，充分利用蒸球废汽中的资源和热能，减少蒸球废汽对环境的污染，提高原材料和能源的利用率，且不会堵塞管路，影响产能。

Description

一种棉浆生产废汽回收利用的装置及方法

技术领域

本发明涉及棉浆生产领域，尤其涉及棉浆生产废汽回收利用的装置及方法。

背景技术

棉浆在生产的过程中，常使用蒸球作为间歇性蒸煮设备，蒸球采用直接通汽的方法进行蒸煮，周期性运转，蒸球内的棉浆达到预设指标后，蒸球内的废蒸汽和纤维废渣直接通过放汽口排放到大气中，即浪费了大量的热能，又对空气造成了污染，现有部分生产厂家将从蒸球放汽口放出的蒸汽直接回收利用，以达到减少蒸汽浪费的目的，但是从蒸球放汽口放出的蒸汽中含有部分纤维，采用此种方法时，纤维会随废汽进入设备管路，极易造成管路堵塞，反而会降低产能。

发明内容

本发明旨在提供一种棉浆生产废汽回收利用的装置及方法，充分利用蒸球废汽中的资源和热能，减少蒸球废汽对环境的污染，提高原材料和能源的利用率，且不会堵塞管路，影响产能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明公开的棉浆生产废汽回收利用的装置，包括喷放罐组、吸收塔、闪蒸罐、废液处理设备以及尾气处理设备,所述喷放罐组顶部具有蒸汽进口和蒸汽出口，所述喷放罐组底部具有废液出口，所述蒸汽进口与蒸球的放汽口连通，所述蒸汽出口与所述吸收塔的进气端连通，所述废液出口与所述废液处理设备的进液端连通，所述吸收塔下部具有第一混合液出口和第二混合液出口，所述第一混合液出口与所述闪蒸罐的进液端连通，所述第二混合液出口与所述废液处理设备连通，所述第二混合液出口与所述废液处理设备之间设置有阀门，所述闪蒸罐具有闪蒸汽出口，所述闪蒸汽出口与黑液蒸发站的加热室的进口端连通，所述黑液蒸发站的蒸发室具有尾气出口，所述黑液蒸发站的加热室的出口端和所述尾气出口均与所述尾气处理设备连通；

所述喷放罐组用于卸下所述蒸球放出的蒸球废汽中的纤维废液；

所述吸收塔用于将进入其内部的高温废汽凝结，并吸收和储存进入所述吸收塔内的高温废汽的热量；

所述闪蒸罐用于将进入其内部的液体闪蒸，产生闪蒸汽为所述黑液蒸发站供热。

本发明的有益效果是：从蒸球放汽口放出的蒸球废汽进入喷放罐组内，蒸球废汽中的纤维废液和高温废汽在喷放罐组内分离，纤维废液进入废液处理设备进行回收再利用，避免排放对环境的污染，对纤维废液处理后重复利用，提高原料的利用率，高温废汽进入吸收塔，高温废汽在吸收塔内凝结为凝结液，高温废汽凝结后，形成微负压，便于进一步将喷放罐组内的高温废汽吸入吸收塔，凝结液进入闪蒸罐产生闪蒸汽，闪蒸汽进入黑液蒸发站为其供热，每小时可节约向黑液蒸发站供入的蒸汽3-4吨，充分利用了蒸球放出的蒸球废汽的热能，且闪蒸汽纤维含量低，不会对管路造成堵塞，影响产能，闪蒸汽和黑液蒸发站蒸发产生的尾气最后经过尾气处理设备进行处理，减少对环境的污染。

进一步的，所述吸收塔顶部具有不凝结汽出口，所述不凝结汽出口与所述黑液蒸发站的加热室的进口端连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：高温废汽在吸收塔内不能完全凝结为凝结液，高温废汽中的不凝结汽部分通过不凝结汽出口进入黑液蒸发站的加热室，为黑液蒸发站供热，对热量进一步回收利用。

进一步的，所述闪蒸罐具有闪蒸液出口，所述闪蒸液出口与所述吸收塔顶部连通，所述闪蒸液出口和所述吸收塔之间设置有调温液泵，所述调温液泵用于将闪蒸液泵入所述吸收塔顶部。

采用上述进一步方案的有益效果是：凝结液在闪蒸罐中闪蒸，除产生闪蒸汽外，还产生闪蒸液，此部分闪蒸液作为调温液注回吸收塔顶部，用于凝结进入吸收塔内的高温废汽，闪蒸液循环使用，节约能源。

进一步的，所述调温液泵和所述闪蒸罐之间设置有缓冲槽，所述缓冲槽和所述闪蒸罐之间设置有回流泵。

采用上述进一步方案的有益效果是：缓冲槽作为闪蒸后的调温液的回用装置，闪蒸液在缓冲槽内缓冲收集后再通过调温液泵注入吸收塔，避免闪蒸液直接供入吸收塔对吸收塔造成冲击。

进一步的，所述黑液蒸发站具有黑液蒸发器和表面冷凝器，所述黑液蒸发器的加热室和蒸发室为所述黑液蒸发站的加热室和蒸发室，所述黑液蒸发器的加热室的出口端与所述表面冷凝器的进口端连通，所述表面冷凝器的出口端与所述尾气处理设备连通，所述尾气出口与所述表面冷凝器的出口端连通，所述表面冷凝器还具有污冷凝液出口，所述污冷凝液出口与所述吸收塔下部连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：闪蒸汽和不凝结汽通过黑液蒸发器向黑液蒸发器供热后，进入表面冷凝器冷却形成污冷凝液，污冷凝液注入吸收塔下部与凝结液混合，储存和吸收高温废汽的热量，充分利用了高温废汽，节约资源，且可避免污冷凝液排放对环境的污染。

进一步的，所述喷放罐组包括第一喷放罐和第二喷放罐，所述蒸汽进口设置于所述第一喷放罐顶部，所述蒸汽出口设置于所述第二喷放罐顶部，所述第一喷放罐顶部还具有第一过汽孔，所述第二喷放罐顶部还具有第二过汽孔，所述第一过汽孔和所述第二过汽孔连通，所述第一喷放罐和所述第二喷放罐底部均具有所述废液出口，所述第一喷放罐和所述第二喷放罐底部的所述废液出口均与所述废液处理设备连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：延长了高温废汽和纤维废液分离的路径，使分离更加充分，且仅第一喷放罐受蒸球放汽的冲压，第二喷放罐内部受蒸球放汽冲压，高温废汽和纤维废液分离效果更好。

进一步的，所述废液处理设备包括微滤机、黑液过滤机、稀黑液罐、碎浆机和挤浆机，所述废液出口与所述微滤机的进液端连通，所述微滤机具有纤维出口和黑液出口，所述纤维出口与所述碎浆机的进料端连通，所述碎浆机的出料端与所述挤浆机的进料端连通，所述挤浆机的出料端与所述蒸球的进料端连通，所述黑液出口与所述黑液过滤机的进液端连通，所述黑液过滤机的出液端与所述稀黑液罐连通，所述第二混合液出口与所述稀黑液罐连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：微滤机将纤维废液中的纤维和黑液分离，纤维进入碎浆机捣碎后，输送到挤浆机，并通过挤浆机将回收的纤维加入蒸球，再次进行蒸煮，节约了原材料，黑液经过黑液过滤机后储存在稀黑液罐内，完成对黑液的回收。

进一步的，所述黑液出口与所述黑液过滤机之间设置有黑液回收池，所述黑液出口与所述黑液回收池的上部内腔连通，所述黑液过滤机的进液端与所述黑液回收池的下部内腔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：黑液回收池能起到缓冲作用，避免从黑液出口流出的黑液流量过大时，黑液过滤机过滤效率低下。

进一步的，所述尾气处理设备包括洗涤罐和燃烧器，所述黑液蒸发站的加热室的出口端和所述尾气出口均与所述洗涤罐的进口端连通，所述洗涤罐的出口端与所述燃烧器连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：洗涤罐可将尾气中的可溶于水部分进行吸收，燃烧器将尾气中不溶于水部分进行燃烧处理，避免尾气直接排放造成环境污染。

一种棉浆生产废汽回收利用的方法，采用上述的棉浆生产废汽回收利用的装置，包括以下步骤：

将所述蒸球放出的所述蒸球废汽分离为纤维废液和高温废汽；

所述高温废汽进入所述吸收塔内凝结为凝结液；

对所述凝结液进行闪蒸产生闪蒸汽，所述闪蒸汽进入所述黑液蒸发站的加热室，为所述黑液蒸发站供热；

对所述纤维废液进行回收再利用。

本发明的有益效果是：纤维废液进行回收再利用，避免排放对环境的污染，对纤维废液处理后重复利用，提高原料的利用率，高温废汽进入吸收塔，高温废汽在吸收塔内凝结为凝结液，凝结液闪蒸产生闪蒸汽，闪蒸汽进入黑液蒸发站为其供热，每小时可节约向黑液蒸发站供入的蒸汽3-4吨，充分利用了蒸球放出的蒸球废汽的热能，且闪蒸汽纤维含量低，不会对管路造成堵塞，影响产能。

附图说明

图1为棉浆审查废汽回收利用的装置的实施例的示意图；

图2为喷放罐组与废液处理设备以及蒸球的连接示意图；

图中：1-蒸球、2-喷放罐组、21-第一喷放罐、211-蒸汽进口、212-第一过汽孔、22-第二喷放罐、221-蒸汽出口、222-第二过汽孔、31-微滤机、32-黑液回收池、33-黑液过滤机、34-稀黑液罐、35-碎浆机、36-挤浆机。

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，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明公开的棉浆生产废汽回收利用的装置，包括喷放罐组2、吸收塔、闪蒸罐、废液处理设备以及尾气处理设备,喷放罐组2顶部具有蒸汽进口211和蒸汽出口221，喷放罐组2底部具有废液出口，蒸汽进口211与蒸球1的放汽口连通，蒸汽出口221与吸收塔的进气端连通，废液出口与废液处理设备的进液端连通，吸收塔下部具有第一混合液出口和第二混合液出口，第一混合液出口与闪蒸罐的进液端连通，第一混合液出口与闪蒸罐之间设置有输送泵，输送泵用于将吸收塔内的液体输送到闪蒸罐内，第二混合液出口与废液处理设备连通，第二混合液出口与废液处理设备之间设置有阀门，闪蒸罐具有闪蒸汽出口221，闪蒸汽出口221与黑液蒸发站的加热室的进口端连通，黑液蒸发站的蒸发室具有尾气出口，黑液蒸发站的加热室的出口端和尾气出口均与尾气处理设备连通；

喷放罐组2用于卸下蒸球1放出的蒸球1废汽中的纤维废液；

吸收塔用于将进入其内部的高温废汽凝结，并吸收和储存进入吸收塔内的高温废汽的热量，吸收塔内可采用循环热水吸收和储存热量；

闪蒸罐用于将进入其内部的液体闪蒸，产生闪蒸汽为黑液蒸发站供热，闪蒸罐可选用三级闪蒸罐，黑液蒸发站具有三效蒸发器、四效蒸发器和五效蒸发器，三级闪蒸罐产生的闪蒸汽分别对黑液蒸发站的三效蒸发器、四效蒸发器和五效蒸发器供热。

黑液蒸发站具有黑液蒸发器和表面冷凝器，黑液蒸发器的加热室和蒸发室为黑液蒸发站的加热室和蒸发室，黑液蒸发器的加热室的出口端与表面冷凝器的进口端连通，表面冷凝器的出口端与尾气处理设备连通，尾气出口与表面冷凝器的出口端连通，表面冷凝器还具有污冷凝液出口，污冷凝液出口与吸收塔下部连通，闪蒸汽和不凝结汽为黑液蒸发器供热后，进入表面冷凝器内冷却成为污冷凝液，污冷凝液通过污冷凝液出口进入吸收塔下部，与凝结液混合形成混合液，污冷凝液可作为吸收和储存高温废汽热量的载体，凝结液、污冷凝液和调温液混合形成的混合液进入闪蒸罐进行闪蒸。

高温废汽在吸收塔内不会完全凝结，作为上述棉浆生产废汽回收利用的装置实施例的进一步方案，吸收塔顶部具有不凝结汽出口，不凝结汽出口与黑液蒸发器的加热室的进口端连通，吸收塔内未凝结的不凝结汽经过不凝结汽出口进入黑液蒸发器内为黑液蒸发器供热，进一步回收热量。

作为上述棉浆生产废汽回收利用的装置实施例的进一步方案，闪蒸罐具有闪蒸液出口，闪蒸液出口与吸收塔顶部连通，闪蒸液出口和吸收塔之间设置有调温液泵，调温液泵用于将闪蒸液泵入吸收塔顶部，闪蒸后产生的闪蒸液位低温液，闪蒸液进入吸收塔内后作为调温液，进一步凝结进入吸收塔内部的高温废汽，吸收和储存高温废汽的热量，调温液泵和闪蒸罐之间设置有缓冲槽，缓冲槽和闪蒸罐之间设置有回流泵，通过回流泵将闪蒸罐内的闪蒸液泵入缓冲槽内。

具体的，喷放罐组2包括第一喷放罐21和第二喷放罐22，蒸汽进口211设置于第一喷放罐21顶部，蒸汽出口221设置于第二喷放罐22顶部，第一喷放罐21顶部还具有第一过汽孔212，第二喷放罐22顶部还具有第二过汽孔222，第一过汽孔212和第二过汽孔222连通，第一喷放罐21和第二喷放罐22底部均具有废液出口，第一喷放罐21和第二喷放罐22底部的废液出口均与废液处理设备连通。

具体的，废液处理设备包括微滤机31、黑液过滤机33、稀黑液罐34、碎浆机35和挤浆机36，第一喷放罐21和第二喷放罐22的废液出口均与微滤机31的进液端连通，微滤机31具有纤维出口和黑液出口，纤维出口与碎浆机35的进料端连通，碎浆机35的出料端与挤浆机36的进料端连通，挤浆机36的出料端与蒸球1的进料端连通，黑液出口与黑液过滤机33的进液端连通，黑液过滤机33的出液端与稀黑液罐34连通，第二混合液出口与稀黑液罐34连通，吸收塔内的凝结液、污冷凝液以及调温液形成混合液，由于凝结液、污冷凝液和调温液内均含有黑液，混合液在不断闪蒸的过程中，混合液内的黑液浓度逐渐变大，当混合液的浓度达到平衡浓度后，阀门打开，将一部分混合液排放到稀黑液罐34内，黑液出口与黑液过滤机33之间设置有黑液回收池32，黑液出口与黑液回收池32的上部内腔连通，黑液过滤机33的进液端与黑液回收池32的下部内腔连通。

具体的，尾气处理设备包括洗涤罐和燃烧器，表面冷凝器的出口端与洗涤罐的进口端连通，表面冷凝器内的气体可通过真空泵抽出，洗涤罐的出口端与燃烧器连通，尾气出口排出的黑液蒸发器蒸发黑液产生的尾气与真空泵抽出的气体混合形成混合汽，混合汽经洗涤罐洗涤后送到燃烧器进行燃烧。

本发明还公开了一种棉浆生产废汽回收利用的方法，采用上述的棉浆生产废汽回收利用的装置，包括以下步骤：

将蒸球1放出的蒸球1废汽分离为纤维废液和高温废汽，具体的，蒸球1放出的蒸球1废汽经过大放汽和小放汽均放入第一喷放罐21内，蒸球1废汽在第一喷放罐21内进行纤维废液和高温废汽的分离，由于蒸球1放汽的不断冲击，第一喷放罐21内分离不充分，经过第一喷放罐21的蒸球1废汽经第一过汽孔212和第二过汽孔222进入第二喷放罐22内再次进行纤维废液和高温废汽的分离，由于蒸球1放汽不会对第二喷放罐22内造成冲击，蒸球1废汽在第二喷放罐22内充分分离，第一喷放罐21和第二喷放罐22内分离出的纤维废液均进入废液处理设备进行处理；

高温废汽进入吸收塔内凝结为凝结液。具体的，吸收塔顶部设置有喷淋系统，高温废汽从吸收塔下部进入吸收塔后，逐渐上升，在喷淋系统的喷淋下，凝结为凝结水下沉；

对凝结液进行闪蒸产生闪蒸汽和闪蒸液，闪蒸汽进入黑液蒸发器的加热室，为黑液蒸发器供热，闪蒸液泵回吸收塔顶部的喷淋系统，为喷淋系统补充调温水；

对纤维废液进行回收再利用，具体的，纤维废液从第一喷放罐21和第二喷放罐22内分离出后，进入微滤机31，通过微滤机31将纤维废液分离为黑液和纤维，纤维进入碎浆池粉碎后，输送到挤浆机36，并通过挤浆机36注入蒸球1，回收的纤维作为远离在蒸球1内进行再次蒸煮，黑液经过黑液过滤机33过滤后回收储存在稀黑液罐34，回收的黑液用于黑液蒸发。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：包括喷放罐组(2)、吸收塔、闪蒸罐、废液处理设备以及尾气处理设备,所述喷放罐组(2)顶部具有蒸汽进口(211)和蒸汽出口(221)，所述喷放罐组(2)底部具有废液出口，所述蒸汽进口(211)与蒸球(1)的放汽口连通，所述蒸汽出口(221)与所述吸收塔的进气端连通，所述废液出口与所述废液处理设备的进液端连通，所述吸收塔下部具有第一混合液出口和第二混合液出口，所述第一混合液出口与所述闪蒸罐的进液端连通，所述第二混合液出口与所述废液处理设备连通，所述第二混合液出口与所述废液处理设备之间设置有阀门，所述闪蒸罐具有闪蒸汽出口(221)，所述闪蒸汽出口(221)与黑液蒸发站的加热室的进口端连通，所述黑液蒸发站的蒸发室具有尾气出口，所述黑液蒸发站的加热室的出口端和所述尾气出口均与所述尾气处理设备连通；

所述喷放罐组(2)用于卸下所述蒸球(1)放出的蒸球(1)废汽中的纤维废液；

所述吸收塔用于将进入其内部的高温废汽凝结，并吸收和储存进入所述吸收塔内的高温废汽的热量；

所述闪蒸罐用于将进入其内部的液体闪蒸，产生闪蒸汽为所述黑液蒸发站供热。

2.根据权利要求1所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述吸收塔顶部具有不凝结汽出口，所述不凝结汽出口与所述黑液蒸发站的加热室的进口端连通。

3.根据权利要求1所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述闪蒸罐具有闪蒸液出口，所述闪蒸液出口与所述吸收塔顶部连通，所述闪蒸液出口和所述吸收塔之间设置有调温液泵，所述调温液泵用于将闪蒸液泵入所述吸收塔顶部。

4.根据权利要求3所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述调温液泵和所述闪蒸罐之间设置有缓冲槽，所述缓冲槽和所述闪蒸罐之间设置有回流泵。

5.根据权利要求1所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述黑液蒸发站具有黑液蒸发器和表面冷凝器，所述黑液蒸发器的加热室和蒸发室为所述黑液蒸发站的加热室和蒸发室，所述黑液蒸发器的加热室的出口端与所述表面冷凝器的进口端连通，所述表面冷凝器的出口端与所述尾气处理设备连通，所述尾气出口与所述表面冷凝器的出口端连通，所述表面冷凝器还具有污冷凝液出口，所述污冷凝液出口与所述吸收塔下部连通。

6.根据权利要求1所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述喷放罐组(2)包括第一喷放罐(21)和第二喷放罐(22)，所述蒸汽进口(211)设置于所述第一喷放罐(21)顶部，所述蒸汽出口(221)设置于所述第二喷放罐(22)顶部，所述第一喷放罐(21)顶部还具有第一过汽孔(212)，所述第二喷放罐(22)顶部还具有第二过汽孔(222)，所述第一过汽孔(212)和所述第二过汽孔(222)连通，所述第一喷放罐(21)和所述第二喷放罐(22)底部均具有所述废液出口，所述第一喷放罐(21)和所述第二喷放罐(22)底部的所述废液出口均与所述废液处理设备连通。

7.根据权利要求1所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述废液处理设备包括微滤机(31)、黑液过滤机(33)、稀黑液罐(34)、碎浆机(35)和挤浆机(36)，所述废液出口与所述微滤机(31)的进液端连通，所述微滤机(31)具有纤维出口和黑液出口，所述纤维出口与所述碎浆机(35)的进料端连通，所述碎浆机(35)的出料端与所述挤浆机(36)的进料端连通，所述挤浆机(36)的出料端与所述蒸球(1)的进料端连通，所述黑液出口与所述黑液过滤机(33)的进液端连通，所述黑液过滤机(33)的出液端与所述稀黑液罐(34)连通，所述第二混合液出口与所述稀黑液罐(34)连通。

8.根据权利要求7所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述黑液出口与所述黑液过滤机(33)之间设置有黑液回收池(32)，所述黑液出口与所述黑液回收池(32)的上部内腔连通，所述黑液过滤机(33)的进液端与所述黑液回收池(32)的下部内腔连通。

9.根据权利要求1-8任一项所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，其特征在于：所述尾气处理设备包括洗涤罐和燃烧器，所述黑液蒸发站的加热室的出口端和所述尾气出口均与所述洗涤罐的进口端连通，所述洗涤罐的出口端与所述燃烧器连通。

10.一种棉浆生产废汽回收利用的方法，其特征在于：采用如权利要求1-9任一项所述的棉浆生产废汽回收利用的装置，包括以下步骤：

将所述蒸球(1)放出的所述蒸球(1)废汽分离为纤维废液和高温废汽；

所述高温废汽进入所述吸收塔内凝结为凝结液；

对所述凝结液进行闪蒸产生闪蒸汽，所述闪蒸汽进入所述黑液蒸发站的加热室，为所述黑液蒸发站供热；

对所述纤维废液进行回收再利用。

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