[發明專利]將黑液處理成蒸煮液的方法和設備

無效

• 申請號: 00129510.1
• 申請日: 2000-09-29
• 公開（公告）號: CN1285436A
• 公開（公告）日: 2001-02-28
• 發明（設計）人: 梁植林;羅進宇
• 申請（專利權）人: 羅英銘
• 主分類號: D21C11/04
• 分類號: D21C11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及將制漿黑液處理成蒸煮液的方法和設備。更具體地說，本發明涉及，使制漿產生的黑液與石灰、石膏或者氯化鈣反應，用鈣離子沉淀黑液中的大部分可溶固形物，固液分離后，給分離出來的清液補足堿量，用其作為蒸煮液再去制漿的方法和設備。用按本發明處理出來的蒸煮液蒸煮制漿，同樣得到商品漿質量的紙漿。

將植物體中的纖維素分離出來的過程，稱之為制漿；分離出來的粗纖維素稱之為漿。漿是造紙和紡制人造纖維的原料。工業上，以苛性鈉溶液蒸煮富含纖維素的植物體，生產化學漿。苛性鈉的水溶液稱為蒸煮液；富含纖維素植物體的具體實例有木材、竹材、麥秸、稻草、蔗渣、棉短絨、龍須草、蘆葦和芒桿等。在蒸煮過程中，蒸煮液中的堿與植物組織發生復雜的化學反應，結果是：破壞了植物組織的結構，將其非纖維素成分溶解到蒸煮液中。蒸煮后，蒸煮液變成黑色，將其從主要成分是纖維素的漿中擠出，擠出的液體稱作“黑液”；再將用少量水洗漿浸漬出來的黑色液體擠出，也稱“黑液”；再將擠出的黑色液體合并在一起，稱作“提取的黑液。”這種收集黑液的過程，稱為“提取黑液”。提取的黑液中，除水以外的有機物和無機物的總和稱為“固形物”，一般固形物占提取的黑液12％左右。提取的黑液中固形物占蒸煮后的黑液中除漿之外的固形物的百分比，稱為“黑液提取率。”再用大量水洗凈的漿是制漿的產品，黑液是廢物；不在提取黑液中的固形物，在用大量水洗漿時，分散到洗漿水中，成為中段水的一部分。

除大量的水外，黑液主要有機成分有木素、多糖和少量其它蒸煮產物；無機成分主要是以不同形式存在的鈉，以及原料帶來的無機雜質。對處理草漿黑液，含硅量高的無機雜質起壞作用。

工業上使用蒸發焚燒法處理木漿黑液，成熟可靠，構成傳統制漿工藝的一部分。該方法是，將黑液用多效蒸發器濃縮后，噴入焚燒爐，燒掉有機物，利用熱能；黑液中的鈉轉變成碳酸鈉，它和無機雜質留在爐渣中，用水浸漬爐渣，溶解出碳酸鈉的溶液稱“綠液”；再將綠液用石灰苛化后，固液分離，俗稱“白液”的燒堿溶液用于配制蒸煮液；沉淀的“白泥”經煅燒轉變成生石灰，在苛化工序回用。對大型木漿廠，其燒堿回收率可達95％以上，回收堿的價值超過日常運行費和設備折舊費，沒有黑液污染環境。

該方法的缺點是，工藝路線太長，操作復雜，設備投資太大。另一個缺點是蒸發量太大。每生產1噸漿，產生10噸提取的黑液；黑液中固形物含量在12％左右；噴到焚燒爐中的濃縮黑液固形物的含量高于60％；也就是，每生產1噸漿，要蒸發掉約8噸水。年產3萬噸漿的制漿廠，日產漿100噸，提取黑液1000噸，每天蒸發掉約800噸水分。還有，噴射到焚燒爐內濃黑液中的水分，也要在焚燒爐中蒸發掉。實際上，這是將提取的黑液中的水分全部蒸發掉的方法。

我國木材資源短缺，草漿占主流，中小草漿廠又占草漿的主流。套用該方法處理草漿黑液時，遇到困難。表面上是資金困難，該方法設備投資太大，對任何企業，籌措這筆資金都是困難。實際上，暴露出該方法另外的缺點。用草本原料制漿，黑液中的硅含量比木材黑液高出一個數量級，而木素含量又比木漿黑液低很多。草漿黑液中硅和其它雜質含量高，黏度大。提取黑液工序很難做到，提取率高，提取量少；黑液提取率低，增加中段水的處理負荷；提取量多，增加蒸發的負荷。

在蒸發濃縮時，硅和雜質沉積在蒸發器的列管壁和傳熱板壁，影響傳熱效率，甚至造成蒸發器不能工作。即使采取了予除硅措施，還是不得不頻繁停車，清除蒸發器的結垢，提高了運行成本。

在焚燒爐內，濃縮草漿黑液的熱值比木漿的低，雜質比木漿的多，容易造成焚燒不穩定。或是焚燒不充分，或是焚燒時造成堿損失，使堿回收率低于焚燒木漿黑液。現在運行的大型草漿黑液燃燒法堿回收裝置，堿回收率遠低于木漿黑液。回收堿的價值能否與運行費和設備折舊費相抵，還需要在運行中證實。

對中小型草漿廠，套用該方法處理黑液，回收堿的價值遠不夠設備折舊和日常開支，大幅度地降低了企業的經濟效益，甚至虧損；企業沒有積極性。因此造成治理草漿黑液污染的進程緩慢，黑液繼續污染環境。國家環保總局和輕工局為保護廣大人民群眾的根本利益，對污染嚴重的草漿廠，采取限期治、停、關、并、轉的政策。

針對現實需要，我們研究了用化學方法將黑液轉變成蒸煮液的工藝，從根本上消滅黑液污染，又不損害草漿廠現有的經濟利益。因此，本發明的目的在于，提供一種將制漿黑液處理成再次蒸煮使用的蒸煮液，以防止黑液污染的方法。與傳統的蒸發焚燒法相比，本發明提供的方法，工藝可靠、設備簡單、操作容易、節省能源、投資少、效果好。