CN113136736B - 一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法 - Google Patents

一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、提取造纸蒸煮产生的黑液；步骤2、所述步骤1提取的黑液经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，燃烧后将熔融物溶解于水中得到绿液；步骤3、石灰石加强热或煅烧至890℃至900℃，除去石灰石中的杂质后降低到室温，煅烧后产生生石灰，以制备氢氧化钙；步骤4、将所述步骤2所得绿液与步骤3氢氧化钙苛化反应回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用。本发明解决了现有技术中存在的碱回收技术中黑液难以处理以及利用的问题。

Description

一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法
技术领域
本发明属于制浆造纸工艺技术领域，具体涉及一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法。
背景技术
造纸术是我国四大发明之一，已有近2000年的历史。纸张作为中华文明的繁荣和传承提供了物质和技术基础，成为传播人类文化和文明的最有力的工具。造纸术的对外传播，促进了世界文化的交流，影响着世界文明的发展进程，是中华民族在人类文化和文明发展史上做出的最大贡献。
伴随着造纸行业的蓬勃发展，制浆造纸厂在造纸的过程中会产生大量的废水以及其他污染性液体，如果直接将这些污染性液体排放，势必会对我们的环境造成极大的污染。为有效解决我国较为严重的污染问题，实现造纸行业和国家的可持续发展，合理回收利用造纸所产生的黑液，实现资源二次利用，是造纸企业的必然趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，解决了现有技术中存在的碱回收技术中黑液难以处理以及利用的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、提取造纸蒸煮产生的黑液；
步骤2、所述步骤1提取的黑液经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，燃烧后将熔融物溶解于水中得到绿液；
步骤3、石灰石加强热或煅烧至890℃至900℃，除去石灰石中的杂质后降低到室温，煅烧后产生生石灰，以制备氢氧化钙；
步骤4、将所述步骤2所得绿液与步骤3氢氧化钙苛化反应回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用。
本发明的特点还在于，
步骤1中黑液成分为70％有机物质，有机物质包含木素、挥发酸，有机物质比值为5.2:1，剩余30％为无机物，无机物为NaOH、Na2S蒸煮过程中产生的化学药品。
步骤2中经蒸发器浓缩后黑液浓度为45％-55％，经碱炉进行燃烧后黑液浓度达到49％-60％。
步骤3中，将净化后的生石灰与水进行消化反应生成氢氧化钙，消化反应的温度控制在100℃-105℃，反应时间控制到1-2分钟。
步骤4具体如下：
将步骤2得到的绿液加热至20℃-75℃，边搅拌边加入绿液净化剂，绿液净化剂用量控制在10％-15％，连续搅拌3-10min，之后澄清3-6h。
步骤4中共进行两次苛化反应，进行第一步苛化反应时，加入步骤3得到的氢氧化钙与步骤2得到的绿液反应，从而便于得到碳酸钙和氢氧化钠，之后过滤将碳酸钙分离，分离后得到的滤液中包含氢氧化钠和未参与反应剩余的碳酸钠，第一步苛化反应时的氢氧化钙用量为50％～55％，第一步苛化反应的温度控制在60℃～80℃，反应时间控制到30～50min。
步骤4中加入氢氧化钙的用量使得悬浮液PH值在8.5-12.5的范围内。
步骤4中进行第二步苛化反应时，在第一步苛化反应后的滤液中加入两性金属氧化物或硼酸盐类化合物，所用两性金属氧化物或硼酸盐类化合物用量为60％～65％，苛化反应的温度控制在95℃～105℃，反应时间控制到80～100min。
本发明的有益效果是，一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，首先进行石灰石以及绿液的净化，有效的提高了苛化的效率，减少了苛化后产生的杂质，避免苛化后在进行除杂。通过绿液过滤机进行循环处理，减少氧化钙的残留量，辅助后续苛化等工段，使得设备利用效率更高，布置更加紧凑。通过两步苛化，第一步加入氧化钙进行预苛化主要除去大部分杂质，第二步加入两性金属氧化物或硼酸盐类化合物主要除去硅杂质。既提高绿液的苛化度，又使得反应在较宽的环境条件下具有较高的反应速度，有效地消除了传统苛化处理中污染重、回收效率低、安全系数低等缺陷。本发明避免了白泥的产生，不需进行白泥处理工序，减少了工艺流程，设备投资，能源消耗，具有经济效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，通过提取造纸蒸煮产生的黑液，经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，最后将所得绿液苟化回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用。
本发明一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，流程图如图1所示，具体按照以下步骤实施：
步骤1、提取造纸蒸煮产生的黑液；
步骤1中黑液成分为70％有机物质，有机物质包含木素、挥发酸，有机物质比值为5.2:1(这里主要指松科植物)，剩余30％为无机物，无机物为NaOH、Na2S蒸煮过程中产生的化学药品。
步骤2、所述步骤1提取的黑液经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，燃烧后将熔融物溶解于水中得到绿液；
步骤2中经蒸发器浓缩后黑液浓度为45％-55％，经碱炉进行燃烧后黑液浓度达到49％-60％。
步骤3、石灰石加强热或煅烧至890℃至900℃，除去石灰石中的杂质后降低到室温，煅烧后产生生石灰，以制备氢氧化钙；
步骤3中，将净化后的生石灰与水进行消化反应生成氢氧化钙，消化反应的温度控制在100℃-105℃，反应时间控制到1-2分钟。
步骤4、将所述步骤2所得绿液与步骤3氢氧化钙苛化反应回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用。
步骤4具体如下：
将步骤2得到的绿液加热至20℃-75℃，边搅拌边加入绿液净化剂(滑石粉和明矾)，绿液净化剂用量控制在10％-15％，连续搅拌3-10min，之后澄清3-6h。
步骤4中共进行两次苛化反应，进行第一步苛化反应时，加入步骤3得到的氢氧化钙与步骤2得到的绿液反应，从而便于得到碳酸钙和氢氧化钠，之后过滤将碳酸钙分离，分离后得到的滤液中包含氢氧化钠和未参与反应剩余的碳酸钠，第一步苛化反应时的氢氧化钙用量为50％～55％，第一步苛化反应的温度控制在60℃～80℃，反应时间控制到30～50min。
步骤4中加入氢氧化钙的用量使得悬浮液PH值在8.5-12.5的范围内。
步骤4中进行第二步苛化反应时，在第一步苛化反应后的滤液中加入两性金属氧化物或硼酸盐类化合物，所用两性金属氧化物或硼酸盐类化合物用量为60％～65％，苛化反应的温度控制在95℃～105℃，反应时间控制到80～100min。
实施例1
本发明一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、提取造纸蒸煮产生的黑液；
步骤1中黑液成分为70％有机物质，有机物质包含木素、挥发酸，有机物质比值为5.2:1(这里主要指松科植物)，剩余30％为无机物，无机物为NaOH、Na2S蒸煮过程中产生的化学药品。
步骤2、所述步骤1提取的黑液经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，燃烧后将熔融物溶解于水中得到绿液；
步骤2中经蒸发器浓缩后黑液浓度为45％，经碱炉进行燃烧后黑液浓度达到49％。
步骤3、石灰石加强热或煅烧至890℃，除去石灰石中的杂质后降低到室温，煅烧后产生生石灰，以制备氢氧化钙；
步骤3中，将净化后的生石灰与水进行消化反应生成氢氧化钙，消化反应的温度控制在100℃，反应时间控制到1分钟。
步骤4、将所述步骤2所得绿液与步骤3氢氧化钙苛化反应回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用。
步骤4具体如下：
将步骤2得到的绿液加热至20℃，边搅拌边加入绿液净化剂(滑石粉和明矾)，绿液净化剂用量控制在10％，连续搅拌3min，之后澄清3h。
步骤4中共进行两次苛化反应，进行第一步苛化反应时，加入步骤3得到的氢氧化钙与步骤2得到的绿液反应，从而便于得到碳酸钙和氢氧化钠，之后过滤将碳酸钙分离，分离后得到的滤液中包含氢氧化钠和未参与反应剩余的碳酸钠，第一步苛化反应时的氢氧化钙用量为50％，第一步苛化反应的温度控制在60℃，反应时间控制到30min。
步骤4中加入氢氧化钙的用量使得悬浮液PH值在8.5的范围内。
步骤4中进行第二步苛化反应时，在第一步苛化反应后的滤液中加入两性金属氧化物或硼酸盐类化合物，所用两性金属氧化物或硼酸盐类化合物用量为60％，苛化反应的温度控制在95℃，反应时间控制到80min。
实施例2
本发明一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，流程图如图1所示，具体按照以下步骤实施：
步骤1、提取造纸蒸煮产生的黑液；
步骤1中黑液成分为70％有机物质，有机物质包含木素、挥发酸，有机物质比值为5.2:1(这里主要指松科植物)，剩余30％为无机物，无机物为NaOH、Na2S蒸煮过程中产生的化学药品。
步骤2、所述步骤1提取的黑液经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，燃烧后将熔融物溶解于水中得到绿液；
步骤2中经蒸发器浓缩后黑液浓度为55％，经碱炉进行燃烧后黑液浓度达到60％。
步骤3、石灰石加强热或煅烧至900℃，除去石灰石中的杂质后降低到室温，煅烧后产生生石灰，以制备氢氧化钙；
步骤3中，将净化后的生石灰与水进行消化反应生成氢氧化钙，消化反应的温度控制在105℃，反应时间控制到2分钟。
步骤4、将所述步骤2所得绿液与步骤3氢氧化钙苛化反应回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用。
步骤4具体如下：
将步骤2得到的绿液加热至75℃，边搅拌边加入绿液净化剂(滑石粉和明矾)，绿液净化剂用量控制在15％，连续搅拌10min，之后澄清6h。
步骤4中共进行两次苛化反应，进行第一步苛化反应时，加入步骤3得到的氢氧化钙与步骤2得到的绿液反应，从而便于得到碳酸钙和氢氧化钠，之后过滤将碳酸钙分离，分离后得到的滤液中包含氢氧化钠和未参与反应剩余的碳酸钠，第一步苛化反应时的氢氧化钙用量为55％，第一步苛化反应的温度控制在80℃，反应时间控制到50min。
步骤4中加入氢氧化钙的用量使得悬浮液PH值在12.5的范围内。
步骤4中进行第二步苛化反应时，在第一步苛化反应后的滤液中加入两性金属氧化物或硼酸盐类化合物，所用两性金属氧化物或硼酸盐类化合物用量为65％，苛化反应的温度控制在105℃，反应时间控制到100min。
实施例3
本发明一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，流程图如图1所示，具体按照以下步骤实施：
步骤1、提取造纸蒸煮产生的黑液；
步骤1中黑液成分为70％有机物质，有机物质包含木素、挥发酸，有机物质比值为5.2:1(这里主要指松科植物)，剩余30％为无机物，无机物为NaOH、Na2S蒸煮过程中产生的化学药品。
步骤2、所述步骤1提取的黑液经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，燃烧后将熔融物溶解于水中得到绿液；
步骤2中经蒸发器浓缩后黑液浓度为50％，经碱炉进行燃烧后黑液浓度达到49％-60％。
步骤3、石灰石加强热或煅烧至895℃，除去石灰石中的杂质后降低到室温，煅烧后产生生石灰，以制备氢氧化钙；
步骤3中，将净化后的生石灰与水进行消化反应生成氢氧化钙，消化反应的温度控制在102℃，反应时间控制到1.5分钟。
步骤4、将所述步骤2所得绿液与步骤3氢氧化钙苛化反应回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用。
步骤4具体如下：
将步骤2得到的绿液加热至55℃，边搅拌边加入绿液净化剂(滑石粉和明矾)，绿液净化剂用量控制在12％，连续搅拌6min，之后澄清4h。
步骤4中共进行两次苛化反应，进行第一步苛化反应时，加入步骤3得到的氢氧化钙与步骤2得到的绿液反应，从而便于得到碳酸钙和氢氧化钠，之后过滤将碳酸钙分离，分离后得到的滤液中包含氢氧化钠和未参与反应剩余的碳酸钠，第一步苛化反应时的氢氧化钙用量为52％，第一步苛化反应的温度控制在70℃，反应时间控制到40min。
步骤4中加入氢氧化钙的用量使得悬浮液PH值在10的范围内。
步骤4中进行第二步苛化反应时，在第一步苛化反应后的滤液中加入两性金属氧化物或硼酸盐类化合物，所用两性金属氧化物或硼酸盐类化合物用量为62％，苛化反应的温度控制在100℃，反应时间控制到90min。

Claims (3)

1.一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、提取造纸蒸煮产生的黑液；
步骤2、所述步骤1提取的黑液经蒸发器浓缩，送给碱炉进行燃烧，燃烧后将熔融物溶解于水中得到绿液；
步骤3、石灰石加强热或煅烧至890℃至900℃，除去石灰石中的杂质后降低到室温，煅烧后产生生石灰，以制备氢氧化钙；
步骤4、将所述步骤2所得绿液与步骤3氢氧化钙苛化反应回收氢氧化钠，从而完成对造纸废液黑液的回收利用；
所述步骤3中，将净化后的生石灰与水进行消化反应生成氢氧化钙，消化反应的温度控制在100℃-105℃，反应时间控制到1-2分钟；
所述步骤4具体如下：
将步骤2得到的绿液加热至20℃-75℃，边搅拌边加入绿液净化剂，绿液净化剂用量控制在10%-15%，连续搅拌3-10min，之后澄清3-6h；
所述步骤4中共进行两次苛化反应，进行第一步苛化反应时，加入步骤3得到的氢氧化钙与步骤2得到的绿液反应，从而便于得到碳酸钙和氢氧化钠，之后过滤将碳酸钙分离，分离后得到的滤液中包含氢氧化钠和未参与反应剩余的碳酸钠，第一步苛化反应时的氢氧化钙用量为50%~55%，第一步苛化反应的温度控制在60℃~80℃，反应时间控制到30~50min；
所述步骤4中加入氢氧化钙的用量使得悬浮液pH值在8.5-12.5的范围内；
所述步骤4中进行第二步苛化反应时，在第一步苛化反应后的滤液中加入两性金属氧化物或硼酸盐类化合物，所用两性金属氧化物或硼酸盐类化合物用量为60%~65%，苛化反应的温度控制在95℃~105℃，反应时间控制到80~100min。
2.根据权利要求1所述的一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，其特征在于，所述步骤1中黑液成分为70％有机物质，有机物质包含木素、挥发酸，有机物质比值为5.2:1，剩余30％为无机物，无机物为NaOH、Na2S蒸煮过程中产生的化学药品。
3.根据权利要求1所述的一种制浆黑液碱回收苛化段节能方法，其特征在于，所述步骤2中经蒸发器浓缩后黑液浓度为45%-55%，经碱炉进行燃烧后黑液浓度达到49%-60%。
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