CN203866629U - 一种草浆黑液钝化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种草浆黑液钝化系统，其第一钝化冷凝器设置有黑液入口，第一钝化冷凝器、第二钝化冷凝器及第三钝化冷凝器通过管路及输送泵依次连接，第三钝化冷凝器通过输送泵经黑液直接加热器连接至黑液钝化槽底部的黑液进口，黑液钝化槽中部制有黑液循环出口并通过循环泵连接至黑液钝化槽的黑液进口，黑液钝化槽上部制有黑液溢流口，该黑液溢流口连接至第一钝化闪蒸罐的黑液入口，第一钝化闪蒸罐与第二钝化闪蒸罐、第三钝化闪蒸罐依次连接，第三钝化闪蒸罐制有黑液出口，该黑液出口连接有回流泵。本实用新型可有效改善草浆黑液性能，提高草浆黑液入炉燃烧浓黑液的固形物浓度，可达55%～60%，改善了碱炉黑液燃烧状况，使碱炉燃烧更节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及草浆造纸领域的碱回收技术，特别是一种草浆黑液钝化系统。
背景技术
造纸工业是我国重要的基础工业之一，同时又是我国耗能及严重污染水环境的主要行业之一。目前对于中国造纸工业，对原料的巨大需求与木材短缺所形成的矛盾，使得人们不能忽视开发非木材纤维造纸的问题。目前，草类原料造纸技术由于原料广泛且成本较低，应用越来越普遍。
碱回收蒸发工艺是制浆造纸工业回收化学药品和解决环境污染的重要生产工段。目前，草类原料制浆黑液碱回收蒸发还存在不少问题，草浆黑液具有灰分多、多糖含量高、粘度大等特点，在蒸发过程中，传热效率低，且易结垢，在输送过程中，能量消耗大。受草浆黑液粘度大、蒸发器易结垢及输送困难等影响，目前，国内草浆黑液入碱回收燃烧炉燃烧的浓黑液固形物浓度一般在45%～50%，致使黑液在碱回收燃烧炉中燃烧稳定性低，能耗高，碱回收燃烧炉产能低。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改善草浆黑液性能，提高草浆黑液入炉燃烧浓黑液的固形物浓度，改善碱炉黑液燃烧状况的草浆黑液钝化系统。
本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种草浆黑液钝化系统，其特征在于：主要由第一钝化冷凝器、第二钝化冷凝器、第三钝化冷凝器、黑液直接加热器、黑液钝化槽、第一钝化闪蒸罐、第二钝化闪蒸罐、第三钝化闪蒸罐构成，第一钝化冷凝器设置有黑液入口，第一钝化冷凝器、第二钝化冷凝器及第三钝化冷凝器通过管路及输送泵依次连接，第三钝化冷凝器通过输送泵经黑液直接加热器连接至黑液钝化槽底部的黑液进口，黑液钝化槽中部制有黑液循环出口并通过循环泵连接至黑液钝化槽的黑液进口，黑液钝化槽上部制有黑液溢流口，该黑液溢流口连接至第一钝化闪蒸罐的黑液入口，第一钝化闪蒸罐与第二钝化闪蒸罐、第三钝化闪蒸罐依次连接，第三钝化闪蒸罐制有黑液出口，该黑液出口连接有回流泵；第一钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口连接至第三钝化冷凝器内，第二钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口连接至第二钝化冷凝器内，第三钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口连接至第一钝化冷凝器内。
所述的黑液直接加热器为蒸汽式黑夜加热器。
本实用新型的优点和有益效果为：
1、本草浆黑液钝化系统是基于钙盐和硅酸盐的溶解度随温度升高而降低的原理，当草浆黑液在加热升温过程中，钙盐和硅盐溶解度降低，结晶沉淀。黑液在进入临界效碱回收蒸发器（易结垢蒸发器）之前，黑液经高温钝化加热，并保持一定的时间，此过程黑液中的残碱与溶解在黑液中的聚糖和大分子木素发生反应，促使聚糖和大分子木素降解，长链有机化合物降解为短链化合物，使黑液中的有机物简单化、短链化，减小了彼此间的结合分子力，从而降低了黑液的粘度。在钝化加热升温过程中，钙盐和硅酸盐溶解度降低，钙离子与黑液中的碳酸根、硅酸根结合，沉淀出碳酸钙、硅酸钙，从而使黑液中的钙离子、硅离子以晶体状态存在，并在钝化装置中开始沉淀，形成晶核。钝化后的黑液经过多级闪蒸罐进行闪蒸降温，使黑液经历一段高温加热又回到正常温度。经钝化处理后的黑液，其粘度降低和钙、硅离子的结晶析出是一个不可逆的过程。钝化后的黑液经泵送至临界效碱回收蒸发器，在继续蒸发过程中，易形成结垢的盐类会优先在晶核上沉淀，从而降低盐类在蒸发器加热面上沉积和结垢的可能性，延缓了碱回收蒸发器的结垢周期。
2、本草浆黑液钝化系统，解决了草类原料制浆黑液碱回收现存的问题，降低了草浆黑液的粘度，钝化了黑液中易结垢的钙离子、硅离子，减缓了碱回收蒸发器的结垢，大大降低了输送动力消耗，保证了蒸发站的稳定运行，实现草浆黑液碱回收蒸发站6个月不停机稳定连续运行，提高了生产效率，降低了生产成本。黑液性质的改善，可提高碱回收蒸发站出站黑液浓度，有利于减少了碱回收燃烧炉的燃烧能耗，有效抑制环境污染、提高了化学药品回收率。
3、本草浆黑液钝化系统，通过钝化工艺，草浆黑液中的残碱与溶解在黑液中的聚糖和大分子木素发生反应，促使聚糖和大分子木素降解，降低了草浆黑液粘度；草浆黑液中的钙离子和硅离子结晶析出，形成“置晶”效果，以避免蒸发过程中盐在换热表面结垢。
4、本草浆黑液钝化系统，采用三级钝化冷凝器吸收三级钝化闪蒸罐闪蒸出的蒸汽，充分利于热能的同时，降低设备投资，钝化冷凝器采用直接换热器结构，换热效果好，无需附属的冷凝液回收设备；蒸汽直接加热钝化黑液，升温迅速，减少了加热蒸汽的消耗。
5、本实用新型结构设计科学合理，可有效改善草浆黑液性能，提高草浆黑液入炉燃烧浓黑液的固形物浓度，可达55%～60%，改善了碱炉黑液燃烧状况，使碱炉燃烧更节能，产能明显提高。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
附图标记说明：
1-第一钝化冷凝器、2-第一输送泵、3-第二钝化冷凝器、4-第二输送泵、5-第三钝化冷凝器、6-第三输送泵、7-循环泵、8-黑液直接加热器、9-循环管路、10-黑液钝化槽、11-第一闪蒸汽管路、12-第一钝化闪蒸罐、13-第二闪蒸汽管路、14-第二钝化闪蒸罐、15-第三钝化闪蒸罐、16-第三闪蒸汽管路、17-回流泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种草浆黑液钝化系统，其主要由第一钝化冷凝器1、第二钝化冷凝器3、第三钝化冷凝器5、黑液直接加热器8、黑液钝化槽10、第一钝化闪蒸罐12、第二钝化闪蒸罐14、第三钝化闪蒸罐15构成，第一钝化冷凝器设置有黑液入口，第一钝化冷凝器的黑液出口通过管路及第一输送泵2连接至第二钝化冷凝器的黑液进口，第二钝化冷凝器的黑液出口通过管路及第二输送泵4连接至第三钝化冷凝器的黑液进口。
第三钝化冷凝器通过第三输送泵6经黑液直接加热器连接至黑液钝化槽底部的黑液进口，黑液钝化槽中部制有黑液循环出口并通过循环管路9及循环泵7连接至黑液钝化槽的黑液进口，黑液钝化槽上部制有黑液溢流口。
黑液钝化槽的黑液溢流口连接至第一钝化闪蒸罐的黑液入口，第一钝化闪蒸罐与第二钝化闪蒸罐、第三钝化闪蒸罐依次连接，第三钝化闪蒸罐制有黑液出口，该黑液出口连接有回流泵17。
第一钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口通过第一闪蒸汽管路11连接至第三钝化冷凝器内，第二钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口通过第二闪蒸汽管路13连接至第二钝化冷凝器内，第三钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口通过第三闪蒸汽管路16连接至第一钝化冷凝器内。
黑液直接加热器为蒸汽式黑夜加热器，通过加热器罐体外部的蒸汽进口接入蒸汽，对黑夜进行快速升温。
本草浆黑液钝化系统的工作原理为：
在本钝化系统中，草浆黑液首先进入第一钝化冷凝器，吸收第三钝化闪蒸罐的闪蒸汽；然后黑液由第一输送泵送至第二钝化冷凝器，吸收第二钝化闪蒸罐的闪蒸汽；再由第二泵送至第三钝化冷凝器，吸收第一钝化闪蒸罐的闪蒸汽。此过程既回收了闪蒸罐闪蒸出的蒸汽热量，又起到了对钝化前草浆黑液的预热的作用，节省了钝化蒸汽的消耗。
预热后的草浆黑液从第三钝化冷凝器由第三输送泵送至黑液直接加热器，经蒸汽直接加热后，进入黑液钝化槽中进行钝化。在黑液钝化槽底部用循环泵使黑液形成钝化循环回路，确保黑液均匀的在钝化槽中在特定温度下保持特定的时间，起到钝化的作用，降低黑液粘度并使其中的钙盐、硅酸盐结晶析出。
钝化后的黑液从黑液钝化槽顶部溢流出，经过第一、第二、第三钝化闪蒸罐依次闪蒸后，再由钝化黑液回流泵将送出黑液送至临界效碱回收蒸发器，从而完成高温钝化过程。
尽管为说明目的公开的本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (2)
1.一种草浆黑液钝化系统，其特征在于：主要由第一钝化冷凝器、第二钝化冷凝器、第三钝化冷凝器、黑液直接加热器、黑液钝化槽、第一钝化闪蒸罐、第二钝化闪蒸罐、第三钝化闪蒸罐构成，第一钝化冷凝器设置有黑液入口，第一钝化冷凝器、第二钝化冷凝器及第三钝化冷凝器通过管路及输送泵依次连接，第三钝化冷凝器通过输送泵经黑液直接加热器连接至黑液钝化槽底部的黑液进口，黑液钝化槽中部制有黑液循环出口并通过循环泵连接至黑液钝化槽的黑液进口，黑液钝化槽上部制有黑液溢流口，该黑液溢流口连接至第一钝化闪蒸罐的黑液入口，第一钝化闪蒸罐与第二钝化闪蒸罐、第三钝化闪蒸罐依次连接，第三钝化闪蒸罐制有黑液出口，该黑液出口连接有回流泵；第一钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口连接至第三钝化冷凝器内，第二钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口连接至第二钝化冷凝器内，第三钝化闪蒸罐上部的闪蒸汽出口连接至第一钝化冷凝器内。
2.根据权利要求1所述的草浆黑液钝化系统，其特征在于：所述的黑液直接加热器为蒸汽式黑夜加热器。
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