CN1229156A - 造纸黑液中木质素和碱双回收 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种造纸黑液污染治理和综合利用的方法,特别是高浓度造纸黑液中木质素和碱双回收的方法和装置。它包括黑液的高浓度提取,用二氧化硫烟气闪蒸黑液,在喷射鼓泡吸收器中用二氧化硫酸析分离木质素和苛化回收碱液四大步骤。本发明通过解决高浓度黑液木质素酸析问题,使回收的碱浓度提高达到回用要求,即克服了传统碱回收能耗大,投资大,效益差的顽症,又充分回收了黑液中的资源,具有较好的经济效益和环境效益。

Description

造纸黑液中木质素和碱双回收

本发明涉及一种造纸黑液污染治理和综合利用的方法，特别是涉及草浆造纸黑液中木质素和碱双回收的装置和方法。

造纸黑液是水环境的主要污染物，它含有大量的有机物和无机物，其中最有价值的是木质素和碱，造纸黑液不加处理排放，即污染环境又造成大量资源浪费。

传统的碱回收方法，是采用先将黑液浓缩，而后燃烧浓黑液中的木素，最后苛化回收碱。这种方法虽然回收了碱，但敝病较多，一是由于有多效蒸发，碱回收炉等设备，使投资巨大；二是对草浆黑液有硅干扰，易结疤；三是工艺中有浓缩又有稀释(苛化)浪费了大量能源，使碱回收成本高，无经济效益；四是将木质素仅作为低级燃料烧掉，降低子木质素的价值。

为解决上述问题，近年来，人们一直在探索对黑液中的碱和木质素进行双回收的方法。中国专利CN1102227A公开了一种造纸黑液资源化全回收的方法。它是用二氧化硫酸化黑液，沉淀过滤分离木质素，滤液苛化得到亚硫酸钙沉淀及以氢氧化钠为主的滤液。这种方法投资少，能耗低，同时回收了木质素和碱，但是，由于酸化吸收塔只能使用波美度≤7的稀黑液，故回收的碱液浓度太低，如果再蒸发浓缩，则走了传统碱回收的老路，如不浓缩，只能用少部分配蒸煮液，大部分无法利用，使黑液综合利用的效益大打折扣。

本发明的目的是提供一种造纸黑液的处理方法，它在回收木质素的同时，能回收较高浓度的碱液，从而真正达到黑液木质素和碱双回收。

本发明的目的是这样实现的，首先将造纸黑液高浓度提取，而后用二氧化硫烟气的热量对黑液闪急蒸发，在喷射鼓泡吸收器中用二氧化硫酸析木质素，过滤分离木质素后的滤液用氧化钙苛化，得到亚硫酸钙沉淀和主要成份为氢氧化钠的碱液，碱液可全部回用于蒸煮制浆，亚硫酸钙用于锻烧产生酸析剂二氧化硫或作产品销售。

实现本发明回收较高浓度碱液的目的，首先要在保证高提取率的同时，提取高浓度的黑液，近年来，高效提取装置不断问世，如中国发明申请公开CN1145966A提出的螺旋压榨与真空抽滤、闪蒸结合的组合式提取装置都能使黑液提取浓度达到波美度13以上。

为使黑液浓度进一步提高，本发明又利用酸化剂二氧化硫温度较高的特点，利用其余热对提取后的黑液进行闪急蒸化，使其浓度进一步提高到波美度16--20之间。

本发明的关键部分是高浓度黑液酸析木质素，现有的技术，酸析都是在吸收塔中进行，在塔中二氧化硫气体为连续相，黑液为分散相，化学吸收在塔板或填料上进行，这样，如果黑液浓度高，析出的木质素就很容易堵塞，故只能用波美度≤7的稀黑液。本发明的酸析装置为二氧化硫喷射鼓泡吸收器，它是将黑液作为连续相静置于吸收器下半部，多个喷射管插入黑液液面下。二氧化硫通过喷射管在黑液中鼓泡反应吸收，酸析出的木质素沉入吸收器底部，多个吸收器串联即保证了黑液酸析彻底，又净化了二氧化硫尾气。该装置成功地实现了高浓度黑液酸析木质素。

酸析后的黑液过滤分离木质素，然后用氧化钙苛化滤液，得到亚硫酸钙沉淀和以氢氧化钠为主的滤液，滤液补充碱后用于蒸煮工序。亚硫酸钙可锻烧重新制备二氧化硫或作为产品。

本发明可以通过下述方案实施。

图1为本发明实施方案的示意图

如图所示，从蒸球来的浆料在高效组合式提取设备(1)中提取波美度大于13的黑液，提取后的黑液进入闪蒸釜(2)用二氧化硫气体余热进行闪蒸浓缩，控制闪蒸后的黑液浓度不大于波美度20，浓缩后的黑液泵入喷射鼓泡吸收器(4)，来自锻烧炉(8)的二氧化硫气体经闪蒸釜(2)降温和除尘器(3)增湿除尘后，通过吸收器(4)上部的多个喷射管喷入黑液，进行鼓泡反应吸收，反应终点控制在PH值不大于4，而后黑液进入离心机(5)分离木质素，木质素送去干燥，滤液送入苛化桶(6)与CaO反应生成CaSO₃沉淀和含NaOH为主的碱液，最后将碱液输入配碱槽(7)，补充碱配蒸煮液。苛化生成的CaSO₃脱水后送到锻烧炉(8)重新制取SO₂。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、实现了较高浓度碱液与木质素的双回收，解决了现有技术碱液配用不完的问题。

2、回收了二氧化硫烟气的热量。

3、通过提取高浓度黑液和用喷射鼓泡吸收器代替吸收塔，减小了吸收，过滤，苛化等设备尺寸，减少了投资。

4、双回收使黑液综合利用效益大增。

Claims (5)

1、造纸黑液中木质素和碱双回收的方法和装置，包括高浓度黑液提取，黑液浓缩，二氧化硫酸析木质素和酸析液苛化回收碱。其特征在于，用闪急蒸发对提取后的黑液进一步浓缩，用二氧化硫在喷射鼓泡吸收器中酸析木质素。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用二氧化硫烟气热量对提取后的黑液闪急蒸发。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于用于黑液闪急蒸发热源的二氧化硫烟气是由锻烧含硫矿物或含硫无机盐产生的。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于酸析木质素是在波美度大于16的浓黑液中进行的。

5、根据权利要求1所述的方法和装置，其特征在于，采用喷射鼓泡吸收器作为二氧化硫吸收装置，在该装置中，黑液为连续相在吸收器下部，二氧化硫被多个插入黑液中的喷射管分为分散相，二氧化硫在黑液中被鼓泡吸收，酸析出的木质素沉于吸收器底部。

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