CN1313195C - 用于处理纸浆厂产生的黑液的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处理纸浆厂产生的黑液的装置和方法。该装置包括流化床反应器(304)和喷淋装置或封闭式输送器(303)。流化床反应器(304)在300-650℃温度之间处理固体含量为10-70%的黑液。喷淋装置或封闭式输送器用于将黑液在超过90℃的条件下输送到处理容器。

Description

用于处理纸浆厂产生的黑液的装置和方法

技术领域

本发明涉及一个小的造纸厂，它有一套小规模的工艺方法，通过该方法，纤维素原料被转化成纸浆，制浆过程中产生的黑液也被加以处理，从而回收有机和无机化学品以及能量。不难理解，当这种联合工艺被设计用于造纸厂时，所用的独立的工艺步骤和装置也可以在其他合适的工艺过程中单独使用，不一定非得涉及纸和纸浆的生产。

背景技术

农业残余物(例如稻麦草)含有纤维素，因此可以做优质的造纸原料。但是，由于这些原料比较松散，因此运输成本较高，这就意味着它们最好能在当地制浆，这样，纸浆产量就相对较小，大约为每天10-100吨。

浆厂产生的黑液如果排放到河流中就会造成严重的污染。根据当地的经济条件，纸浆产量只有在不低于60000吨/年时，当前用于处理黑液的技术才是经济可行的。现代木浆厂一般每年的纸浆产量要超过360000吨。

浆产量低于60000吨/年时，缺乏经济可行的黑液处理技术，这就意味着为了不再污染河流，许多已存在的小浆厂已经被迫关闭。缺乏合适的技术也阻滞了新的小浆厂、尤其是可能会使用农业残余物的新浆厂的建设。

小浆厂之所以缺乏需求，表明对小浆厂技术所做的研究和开发较少。结果，小浆厂技术、尤其是稻麦草制浆在20世纪后半叶未能像大规模的木材制浆技术一样取得大的进展。因此，当前小浆厂技术的资源利用率相对较低。另外，作为原料稻麦草有独特的性质，这会在工艺上和成浆的质量上出现问题，而当前的技术未能涉及这些问题。这些包括部分成浆的茎节、这会使成纸出现缺陷，以及过量处理稻麦草纤维而引起的纸机上的滤水问题。另外，当前所用的稻麦草制浆工艺将存在于稻麦草中的硅留在了黑液中，当对黑液进行浓缩处理时，黑液中的硅会形成玻璃状沉淀，从而导致效率低下，并且要停机清洗。

发明内容

本发明寻求减少或避免这些问题中的一个或多个。

根据本发明的第一方面，提供了一种适合造纸厂使用的纤维素纤维原料的处理装置，包括从原料中抽提出杂质的抽提装置、将原料粉碎以从中除去茎节的粉碎装置以及使粉碎后的原料纵向裂解的裂解装置。

抽提装置可以包括传送带，传送带带有能除去杂质的装置。

粉碎装置可以包括一对反向旋转的沟纹辊，原料从这两个辊子之间通过。

裂解装置可以包括一对反向旋转的钉辊，粉碎后的物料从这两个辊子之间通过。

粉碎装置和裂解装置之间可以安排使粉碎后的物料中的杂质进一步除去的装置。

根据本发明的第二方面，提供了一种适合造纸厂使用的纤维素纤维原料的处理方法，包括从原料中抽提出杂质、将已除去杂质的原料粉碎以从中除去茎节、以及使粉碎后的原料纵向裂解。

杂质的抽提可以发生在传送带上，传送带带有能除去杂质的装置。

原料的粉碎可以发生在一对反向旋转的沟纹辊之间，原料从这两个辊子之间通过。

粉碎后的物料的裂解可以发生在一对反向旋转的钉辊之间，粉碎后的物料从这两个辊子之间通过。

原料的粉碎步骤和粉碎后的物料的裂解步骤之间还可以进一步除去粉碎后的物料中的杂质。

根据本发明的第三方面，提供了一种纤维素纤维原料的制浆装置，包括：一个共旋的双螺杆输送器，所述螺杆同向旋转，所述输送器被分成多个区域；将处理物料(例如对制浆有帮助的氢氧化钠之类的化学品)引入到至少一个区域中的装置；以及控制至少一个所述区域中的温度和/或压力的装置。

输送器可以包括至少三个区域，即进料区、处理区和压力区，处理物料添加到处理区中，压力区的压力保持高于大气压。

输送器可以包括五个区域，即进料区、处理区、第一压力区、第二压力区和第三压力区，处理物料添加到处理区中，第一压力区的压力高于大气压，且处理物料也添加到第一压力区中，第二压力区的压力高于第一压力区，第三压力区的压力低于第二压力区。

与其他区域相比，进料区可以较大，能让原料自如地输送到其中，从而增加输送器的输送能力。当原料前进到处理区和第一、第二压力区时，共旋的双螺杆输送器内的面积会不断下降，从而使所述区域内的压力不断增加。

第一和第三压力区内的压力和温度可以相同。

蒸汽可以引入到处理区中，且制浆助剂可以引入到第一压力区中。

进料区和处理区可以保持在大气压。

原料可以通过包括进料区、处理区、第一压力区、第二压力区和第三压力区在内的五个区域，处理物料添加到处理区中，第一压力区的压力高于大气压，且处理物料也添加到第一压力区中，第二压力区的压力高于第一压力区，第三压力区的压力低于第二压力区。

热量、蒸汽或任何其他处理物料的添加可以发生在共旋双螺杆输送器的任何点上。

任何液体或挥发物的抽提可以发生在共旋双螺杆输送器的任何点上。

在共旋双螺杆输送器内的任何点上压力都可以上升或下降。

根据本发明的第四方面，提供了一种预处理或未处理的原料的制浆的方法，包括使原料通过多个区域；将处理物料引入到至少一个区域中；控制至少一个所述区域内的温度和/或压力。

原料可以通过至少三个区域，即进料区、处理区和压力区，处理物料添加到处理区中，压力区的压力保持高于大气压。

原料可以通过五个区域，即进料区、处理区、第一压力区、第二压力区和第三压力区，处理物料添加到处理区中，第一压力区的压力高于大气压，且处理物料也添加到第一压力区中，第二压力区的压力高于第一压力区，第三压力区的压力低于第二压力区。

所述方法可以包括控制第一和第三压力区的压力和温度相同。

所述方法可以包括将蒸汽引入到处理区中，并将制浆助剂引入到第一压力区中。

所述方法可以包括保持进料区和处理区的压力为大气压。

所述方法可以包括在共旋双螺杆输送器的任何点上添加热量、蒸汽或任何其他处理物料。

所述方法可以包括在共旋双螺杆输送器的任何点上抽提任何液体或挥发物。

所述方法可以包括使共旋双螺杆输送器内任何点上的压力上升或下降。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于处理纸浆厂产生的黑液的装置，所述装置包括在300-650℃温度之间处理固体含量为10-70％的黑液的流化床反应器；以及喷淋装置或封闭式输送器，封闭式输送器用于将黑液在超过90℃的条件下输送到处理容器。

优选地，上述处理黑液的装置还包括蒸发器，用于将黑液浓缩到固体含量为30-70％。

优选地，流化床反应器的流化床是螺旋管形的；提供喷淋管以将黑液喷淋到所述螺旋管形流化床内；流化床内含有泥质氧化物，泥质氧化物与黑液的干燥固体之比在0.2∶1和1.3∶1之间；以及流化床反应器设置在化学计量或亚化学计量条件下。

优选地，封闭式输送器是带有泥质氧化物的双螺旋杆结构，泥质氧化物与黑液的比在0.2∶1和1.3∶1之间，从而使其成为易碎的粒状物料。

优选地，流化床反应器布置成将黑液用化学方法转化成氢氧化钠和/或碳酸钠以及带有易燃组分的气体和液体，这些气体和液体能用于产生能量。

优选地，上述处理黑液的装置还包括溶解槽、过滤器、干燥器和锅炉，所述溶解槽用于溶解反应容器内生成的产物，过滤器用于从溶解的反应产物内过滤未溶解的固体，干燥器用于干燥未溶解的反应产物，锅炉用于从热气体中回收能量。

优选地，所述装置被连接以接受来自纸浆装置的黑液，纸桨装置包括共旋的双螺杆输送器、输入装置和控制装置，所述输送器被分成多个区域，输入装置用于将处理材料输入至少一个区域，控制装置用于控制至少一个所述区域中的温度和/或压力。

优选地，所述装置具有将氢氧化钙输入到第一压力区的输入装置。

优选地，所述装置中纸桨装置被连接以从这样一个设备接纳适用于造纸厂的细长的原材料，所述设备包括提取装置、挤压装置和碎裂装置，所述提取装置用于从原材料提取不需要的材料，挤压装置用于挤压原材料以从原材料中移走茎节，碎裂装置用于使挤压后的原材料沿着长度方向碎裂。

本发明还提供一种处理造纸厂中产生的黑液的方法，包括步骤：将固体物浓度在10-70％的黑液传送到处理容器，在300-650℃温度下在所述处理容器中处理浓缩的黑液。

优选地，所述方法还包括在将黑液传送到处理容器中之前，将黑液固体浓度浓缩到30-70％。

优选地，所述方法中从共旋的双螺杆输送器接受30％以上的固体浓度的黑液。

优选地，所述方法还包括将浓缩的黑液喷淋到螺旋管形的流化床的腔室中，所述流化床的腔室中含有泥质氧化物并设置在化学计量或亚化学计量条件下，所述泥质氧化物与黑液干燥固体的比在0.2∶1和1.3∶1之间。

优选地，所述方法中将浓缩的黑液送到具有泥质氧化物的双螺杆输送器，泥质氧化物与黑液干燥固体的比在0.2∶1和1.3∶1之间，从而使其成为易碎的粒状物料。

优选地，所述方法中黑液在流化床中被转化成氢氧化钠和/或碳酸钠以及带有易燃烧组分的气体和液体，这些气体和液体能用于产生能量。

优选地，所述方法中由被预处理过的纸浆原材料得到黑液的步骤包括通过共旋的双螺杆输送器中的多个区域传送原材料，将处理材料输入至少一个区域，并控制至少一个所述区域中的温度和/或压力。

优选地，所述方法中氢氧化钙被加入到第一压力区。

优选地，所述方法中通过从原材料提取不需要的材料，挤压不需要的材料已经被移除的原材料以从原材料中移除茎节，将挤压后的原材料沿着长度方向碎裂等步骤，来得到预处理过的原材料。

优选地，所述方法中原材料是草。

根据本发明的第六方面，提供一种造纸厂产生的黑液的处理方法，包括将固含量为10-70％的黑液输送到处理容器，并在300-650℃的温度条件下，在处理容器中对浓缩黑液进行处理。

所述方法可以包括在将黑液输送到处理容器之前，将其浓缩至固含量为30-70％。

浓缩黑液可以喷洒到含有泥质氧化物的螺旋管流化床的腔室内，泥质氧化物与黑液的干燥固体之比在0.2∶1和1.3∶1之间，并且在化学计量条件或亚化学计量条件下进行设置。

浓缩黑液可以和泥质氧化物一起被输送到双螺杆输送器内，从而使其成为易碎的粒状物料，泥质氧化物与黑液的干燥固体之比之比在0.2∶1和1.3∶1之间。

双螺杆输送器的输出物可以被输送到螺旋管流化床反应器内，操作在化学计量条件或亚化学计量条件下进行。

所述方法可以包括用化学方法将流化床内的物料转化成氢氧化钠和/或碳酸钠以及含有易燃组分的气体和液体，这些气体和液体可用于能量生产。

附图说明

下面将参照附图用例子详细介绍本发明，其中：

图1是整个工艺的流程图

图2是原料预处理工艺中所用的辊设备的示意图

图3是自清洗钉辊的结构示意图，该辊用在图2的辊设备中

图4是共旋双螺杆输送器的可能实施例的示意图

图5是黑液处理装置优选实施例的流程图。

具体实施方式

麦草在制浆之前通常要进行切割。麦草茎秆上有茎节，在制浆之前切割麦草时，这些茎节通常保持原封不动。这对纸浆的质量有严重影响，从而会使纸的质量变差。

根据本发明，采用了一种新方法，在一个确定的、计量好的连续过程中，这种方法将茎节粉碎，以柔和的方式沿纵向破开麦杆，并将原料输送到碎浆机。

下面将参照附图1概括介绍整个过程：

首先，待处理的原料被输送到传送带9，传送带9内包括用于从原料中抽提杂质的装置。传送带将抽提后的原料输送到一系列成对的辊10。第一对辊将原料粉碎以除去茎节，第二对辊使原料沿纵向裂解。第三对辊位于第一和第二对辊之间，除去裂解操作中产生的任何杂质。

接下来，经过预处理的原料被输送到共旋的双螺杆输送器12，输送器12分为五个区域，包括进料区、处理区、第一压力区、第二压力区和第三压力区在内的五个区域，处理物料添加到处理区中，第一压力区的压力高于大气压，且其他的处理物料添加到第一压力区中，第二压力区的压力高于第一压力区，第三压力区的压力低于第二压力区。

根据要生产的纸的质量，所述输送器输出的浆状物料可以做进一步的处理。

造纸厂所产生的黑液在处理车间14进行处理，处理车间14包括一台蒸发器，用于将黑液浓缩至含30-70％的固体，或者如果它已经达到这一浓度，直接使用来自共旋双螺杆输送器的黑液，然后黑液在温度高于90℃的条件下被封闭输送器输送到一个处理容器，在此在300-650℃之间进行处理。

所述处理容器是螺旋管流化床反应器，浓缩黑液被喷洒到该反应器中，流化床含有泥质氧化物，泥质氧化物与黑液干燥固体之比在0.2∶1和1.3∶1之间。这一工艺将所述物料转化成氢氧化钠和/或碳酸钠以及含有易燃组分的气体和液体，这些气体和液体可用于产生能量。这些能量可以用标准锅炉回收。

下面介绍这一工艺的各个部分：

下面看图2，在成捆的稻麦草开包之后，稻麦草沿传送带101输送，在传送带上，重的组分(例如石头和塑料绳之类的其他杂质)被除去。然后稻麦草被输送到料斗103中，料斗103将稻麦草输送到由沟纹辊105、107和钉辊构成的装置中，如图2中的箭头a所示，大沟纹辊105加载在小沟纹辊107上。沟纹辊105和107粉碎麦杆中的茎节，钉辊以柔和的方式沿纵向破开麦杆。这样，稻麦草被输送到第一和第二反向旋转的沟纹辊105和107之间，从而粉碎稻麦草的茎节。粉碎后的物料然后通过两个反向旋转的中间辊109和111之间，中间辊109和111防止任何杂质损坏下面的辊。如图2中的箭头b所示，可以打开这些中间辊以清洗它们。

稻麦草然后通过另外两个辊113和115，这两个辊沿相同的方向旋转。后面的这些辊带有钉子，钉子沿纵向破开并切碎稻麦草，并且钉子与进料靴一起起作用。如图2中的箭头c所示，可以打开进料靴进行清洗。

这一系统的作用将稻麦草变成短而且被破开/被切碎的物料，而且没有茎节。这将有利于化学品和蒸汽较快地渗透，并且渗透得越快，成浆就越均匀，但对纤维的处理要柔和，以保证其长度。这样就生产出质量改进的纸浆，包括纸页中可见的“亮斑”大大减少--这是由于薄壁组织细胞被分散，滤水性能改善，抗张强度和撕裂强度更高，纸浆得率更高且对制浆化学品的需求减少。

处理后的稻麦草然后从钉辊113和115掉进料斗117，料斗117通向输送器或鼓风机系统(未示)，料斗117将处理后的稻麦草输送到一个活底箱内，活底箱在制浆之前暂时贮存备好的物料。

上述的带有钉辊和沟纹辊或槽纹辊的裂解和进料系统是为稻麦草特别设计的，但是稍做改进即可用于任何其他合适的原料，包括亚麻、大麻、蔗渣和木材。

当和纤维较长的纤维素原料(例如大麻和亚麻)一起使用时，钉辊在结构上也可以设计成自清洗型的。这是为了避免原料缠绕在辊子上并堵塞装置。钉辊功能部分的示意图见图3。

钉辊20有一个外表面，外表面上有大量径向延伸的钉子22。钉辊20和配套的带孔的或帆布皮带24一起使用，物料26在皮带24上进行处理。钉子22捡起物料26，当皮带24离开钉子时，钉子放下物料，从而保持钉辊20上没有缠绕的纤维。

上述过程已经用稻麦草、亚麻和大麻进行了试验和研究，并且通过了实验室中试。

来自暂时贮存的原料然后进行制浆。为此，原料(稻麦草、亚麻、大麻、蔗渣、木片或任何其他的纤维素原料)被输送到一个特别设计的共旋的双螺杆挤压单元31中(图4)。在此单元中，螺杆的形状是特别设计的。两个外端部33和34上都有沿第一方向前进的螺旋片，而在中部35，螺旋片的方向与第一方向相反。螺杆的螺旋片用带有深刻螺旋片的硬化钢制造，并且这些螺旋片是特别设计的，因此对纤维的破坏最小。特别设计的螺旋片造成能量需求减小，这就意味着可以使用较小的驱动轴和齿轮箱，这也减少了成本。螺杆形状的设计和减小的驱动轴尺寸也可以提高原料的处理量，估计比传统的共旋双螺杆挤压装置高400％。

如图4所示，所述输送器的一个实施例有第一区37和第二区41，原料通过料斗39被输送到第一区37中，蒸煮液通过进口43可以被添加到第二区41中，且蒸汽可以在45处被添加到输送器内。第三区47由反向的螺旋片区35构成，在该区中，一些液体通过有孔的外壁49被挤压出来，如图4中的箭头方向a所示。第五区51由输送器的剩余区域(即部分34)构成，纸浆通过出口53从这一区域出来。不难理解，在所示的螺旋输送器由四个区域构成的同时，可采用三个以上的任何数量的区域来进行各种需要的处理。

所述单元最好是模块结构，这便于改变螺杆和圆筒的结构。利用一个标准的双螺杆单元可以处理许多不同类型的纤维素原料和/或生产不同种类的纸浆，这仅需改变螺杆和圆筒的结构，这可能是非常好的节省成本的方法。机器的转速可以在50-500rpm之间。实际中使用的转速在50-250rpm之间。转速需要根据所用的原料和对纸浆质量的要求进行调整。

双螺杆挤压机可以以这样一种方式制造，它能使化学品和液体可以被注入，且液体或蒸汽可以从每一个区域中被排出或除去。这是双螺杆挤压机的标准特点。

还发现，双螺杆挤压机中传统上使用的复杂的齿轮箱和传动部件不一定适合于纸浆纤维。可以使用简单的齿轮箱和传动部件，从而减少成本和能量消耗。可以预料，所述纸浆系统所消耗的能量会比用于这一目的的传统的双螺杆挤压机少一半。

纤维素原料(例如稻麦草)采用新系统制浆的一种方法如下。使用圆筒尺寸为100mm的共旋双螺杆挤压机，共旋且相互啮合的双螺杆挤压机由下述五个区域构成：

区域         1         2         3         4         5

                  蒸汽区  压力区引入NaOH和

区域作用  进料区                         压力区    压力区

                  引入蒸汽  其他制浆助剂

温度，℃     65        100       130       150       130

压力，巴     0         0         2-3       4-5       2-3

纤维素原料(例如稻麦草)用螺旋进料器向前输送到区域1中。

为了接收进入该单元的物料，区域1被设计为尽可能敞开。区域1内的温度是65℃。

饱和蒸汽被引入到区域2中，为制浆进行备料。温度增加到100℃。

区域3内的温度和压力增加到130℃、2-3巴。氢氧化钠按干原料的12-14％添加，使用15％的溶液。其他的物料也可以在这儿添加，这将在下面谈及。

区域4内的温度和压力增加到150℃和4-5巴。

区域5内的温度和压力下降到130℃和2-3巴，为物料离开双螺杆系统做准备。物料在2-3分钟之内通过双螺杆单元。螺杆转速约为200rpm。

在输送器(未示)的另一个实施例中，与其他区域相比，进料区较大，这能让原料自如地输送到其中，从而增加了输送器的输送能力。当原料向前移动到处理区及第一和第二压力区时，共旋的双螺杆输送器内的面积会连续下降，从而使所述区域内的压力持续增加。

从双螺杆输送器排出的纸浆的含水量约为50％，Kappa值有望达到50。这是一种适于生产例如瓦楞包装纸的半化学纸浆。这一结果是转速和螺旋片的设计或花在双螺杆挤压机内的时间以及压力、温度和所用的制浆化学品的量的函数。

为了继续和生产纯化学纸浆，那么就有必要让纸浆在单螺杆碎浆机内用压力为1-2巴的蒸汽(120℃)进一步蒸煮20-40分钟。进一步处理之后，Kappa值可达14-20。然后准备用传统的方法漂白纸浆。

在用稻麦草制浆以生产纸时，本发明还提供了一种使稻麦草内存在的硅沉淀在纤维素纤维上的方法，这避免了硅进入黑液内，也避免了蒸发器或化学品回收系统结垢。

在按上述方法用稻麦草制浆时，氢氧化钙可以添加到双螺杆挤压机的区域3中，添加量按具有8％氢氧化钙干原料(稻麦草)的4％。这一方法可以用在任何的碱法制浆系统中，它能使硅酸钠生成硅酸钙沉淀在纤维素纤维上，从而避免硅进入黑液中，也避免了蒸发器或化学品回收系统结垢。

与所有传统的化学制浆方法相同，上述系统也产生废液--通常称为黑液，如果要避免破坏环境和健康，就必须对这些废液进行处理。通常黑液被蒸发，并被输送到单独的处理级以回收蒸煮化学品和能量。最常见的处理黑液的方法是在一个称为Tomlinson回收炉的装置内高温燃烧。Tomlinson法的缺点包括需要使用大而复杂的燃烧炉，因此在处理量小(每年小于60000吨)时不经济；回收的提取产物有腐蚀性；且在提取产物和水之间有爆炸的危险。到目前为止，还没有经济可行的小规模的黑液处理方法可以利用。

本发明提供了一种从纤维素原料制浆造纸而产生的黑液中回收有机和无机化学品以及能量的处理方法。这是为了和上述的制浆方法一起使用而特别设计的，但也可以单独用来处理由其他任何制浆方法产生的黑液。在处理量小时，这是一种经济可行的方法。

参照图5，下面说明黑液处理方法的最佳实施例。

制浆过程中产生的黑液被收集在蒸煮液贮存槽301内，并用设计用来浓缩的标准蒸发器将其浓缩到固含量为30-70％。如果黑液来自共旋的双螺杆输送器，固含量大于等于30％，也可以不要蒸发步骤，而直接在处理容器中进行处理。在温度大于90℃的条件下用封闭的双螺杆输送系统303将浓缩黑液输送到反应容器内。封闭的输送系统可以将蒸发过程中有机组分的损失减至最小。为了降低黑液的粘度，温度需要高于90℃，从而黑液可以无阻力地输送。黑液用两种方法中的一种在反应容器304中进行处理。

在第一种方法中，将浓缩黑液喷洒到螺旋管流化床反应器304的腔室内，从而将黑液引入到反应器内，流态化物料的床层被支承在反应器内。所述物料可以是泥质氧化物(例如石灰)，石灰与黑液的干燥固体之比为0.3∶1。泥质氧化物的平均颗粒尺寸可以在1-4mm之间。反应器可以在化学计量或亚化学计量条件下操作。

在第二种方法中，黑液在双螺杆输送器303内用泥质氧化物例如石灰(CaO)进行处理，从而生成易碎的粒状物质，石灰与黑液的干燥固体之比为0.3∶1然后，易碎的粒状物质被螺旋输送到螺旋管流化床反应器304内。反应器可以在化学计量或亚化学计量条件下操作。

在这两种方法的改进方法中，泥质氧化物(例如石灰)与黑液的干燥固体之比可以在0.2-1.3∶1之间。泥质氧化物可以由标准煅烧炉308提供。

在两种情况下，螺旋管流化床反应器304的腔室内的温度保持在300-650℃之间，在所述腔室内，必要的化学反应在几秒种之内发生。

在该工艺的另一个可能的实施例中，螺旋管流化床反应器304内的一部分固体可以由螺旋进料器303回收并返送到反应器304内。

所述物料由化学反应转化成下列物质：

1.氢氧化钠和碳酸钠以及流化床反应器304内的石灰。所述床层通过中部出口会发生溢流，然后溶解在溶解槽305内，从而以传统的方法--辅助苛化反应法--回收以绿液形式存在的氢氧化钠。然后用标准过滤器306过滤绿液，得到碳酸钙沉淀和白液，白液在制浆过程中可以重新使用。

然而，在该工艺的改进方法中，如果严格控制温度，在反应器内就可以发生辅助苛化反应。在这种情况下，不会形成碳酸钠，无需使用溶解槽306就可以回收氢氧化钠。

2.含易燃组分的气体和液体，二者可用来生产能量。气体被收集起来为锅炉309提供能量，锅炉309会产生制浆过程中使用的能量和蒸汽。在该工艺的另一个可能的实施例中，含有易燃组分的气体可以被回收到流化床反应器内，为化学再生反应提供热量。

碳酸钙沉淀可以被干燥以除去水分，并被送到第二煅烧炉308内。第二煅烧炉308可以是螺旋管流化床反应器。这个反应器可以在约1100℃的温度下操作，在这里，碳酸钙CaCO₃被转化为氧化钙CaO，氧化钙用在黑液的化学回收工艺中。

为了防止重金属和其他物料积聚在所述过程中，产生的流化床物料大约有10％可能需要从该过程中连续除去。

如果需要，固含量低于30％的黑液也可以用这种方法进行处理(已经过试验)。但是，能量消耗较大，因此这不是优选的方法。

不难理解，只要不超出本发明的保护范围，上述过程中的各个部分可以用合适的作用相同的部分来替换。各个过程和装置中的任何一个也可以单独用在其他合适的过程中，不一定是与造纸有关的过程。

Claims (19)

1.一种用于处理纸浆厂产生的黑液的装置，所述装置包括在300-650℃温度之间处理固体含量为10-70％的黑液的流化床反应器(304)；以及喷淋装置或封闭式输送器(303)，封闭式输送器用于将黑液在超过90℃的条件下输送到处理容器。

2.如权利要求1所述的装置，其中还包括蒸发器(302)，用于将黑液浓缩到固体含量为30-70％。

3.如权利要求1所述的装置，其中

流化床反应器(304)的流化床是螺旋管形的；

提供喷淋管以将黑液喷淋到所述螺旋管形流化床内；

流化床内含有泥质氧化物，泥质氧化物与黑液的干燥固体之比在0.2∶1和1.3∶1之间；以及

流化床反应器设置在化学计量或亚化学计量条件下。

4.如权利要求1所述的装置，其中封闭式输送器(303)是带有泥质氧化物的双螺旋杆结构，泥质氧化物与黑液的比在0.2∶1和1.3∶1之间，从而使其成为易碎的粒状物料。

5.如权利要求1所述的装置，其中流化床反应器(304)布置成将黑液用化学方法转化成氢氧化钠和/或碳酸钠以及带有易燃组分的气体和液体，这些气体和液体能用于产生能量。

6.如权利要求5所述的装置，其中还包括溶解槽(305)、过滤器(306)、干燥器(307)和锅炉(309)，所述溶解槽(305)用于溶解反应容器内生成的产物，过滤器(306)用于从溶解的反应产物内过滤未溶解的固体，干燥器(307)用于干燥未溶解的反应产物，锅炉(309)用于从热气体中回收能量。

7.如权利要求1的装置，所述装置被连接以接受来自纸浆装置的黑液，纸桨装置包括共旋的双螺杆输送器(12)、输入装置(43、45)和控制装置，所述输送器被分成多个区域，输入装置用于将处理材料输入至少一个区域，控制装置用于控制至少一个所述区域中的温度和/或压力。

8.根据权利要求7的装置，其具有将氢氧化钙输入到第一压力区的输入装置。

9.根据权利要求7的装置，其中纸桨装置被连接以从这样一个设备接纳适用于造纸厂的细长的原材料，所述设备包括提取装置、挤压装置(105、107)和碎裂装置(113、115)，所述提取装置用于从原材料提取不需要的材料，挤压装置(105、107)用于挤压原材料以从原材料中移走茎节，碎裂装置(113、115)用于使挤压后的原材料沿着长度方向碎裂。

10.一种处理造纸厂中产生的黑液的方法，包括步骤：将固体物浓度在10-70％的黑液传送到处理容器，在300-650℃温度下在所述处理容器中处理浓缩的黑液。

11.如权利要求10的方法，还包括在将黑液传送到处理容器中之前，将黑液固体浓度浓缩到30-70％。

12.如权利要求10的方法，其中从共旋的双螺杆输送器接受30％以上的固体浓度的黑液。

13.如权利要求10的方法，包括将浓缩的黑液喷淋到螺旋管形的流化床的腔室中，所述流化床的腔室中含有泥质氧化物并设置在化学计量或亚化学计量条件下，所述泥质氧化物与黑液干燥固体的比在0.2∶1和1.3∶1之间。

14.如权利要求13的方法，其中将浓缩的黑液送到具有泥质氧化物的双螺杆输送器，泥质氧化物与黑液干燥固体的比在0.2∶1和1.3∶1之间，从而使其成为易碎的粒状物料。

15.如权利要求14的方法，其中黑液在流化床中被转化成氢氧化钠和/或碳酸钠以及带有易燃烧组分的气体和液体，这些气体和液体能用于产生能量。

16.如权利要求10的方法，其中由预处理过的纸浆原材料得到黑液的步骤包括通过共旋的双螺杆输送器中的多个区域传送原材料，将处理材料输入至少一个区域，并控制至少一个所述区域中的温度和/或压力。

17.如权利要求16的方法，其中氢氧化钙被加入到第一压力区。

18.如权利要求16的方法，通过从原材料提取不需要的材料，挤压不需要的材料已经被移除的原材料以从原材料中移除茎节，将挤压后的原材料沿着长度方向碎裂等步骤，来得到预处理过的原材料。

19.如权利要求18的方法，其中原材料是草。

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