[發明專利]化機漿黑液的正滲透濃縮裝置及運行方法

有效

• 申請號: 201310282338.6
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103321082A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 張建中
• 申請（專利權）人: 輕工業環境保護研究所
• 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

技術領域

本發明涉及一種制漿造紙生產裝置，尤其涉及一種化機漿黑液的濃縮裝置。

背景技術

正滲透(Forward?Osmosis，FO)是一種依靠滲透壓驅動的膜分離過程，其特點是不需外加壓力，與反滲透相比，節約能量。但是，正滲透的驅動力是汲取液，為使正參透過程能持續進行，必須對汲取液中的溶質進行分離；以經典的汲取液NH₃HCO₃溶液為例，汲取完成后，須將溶液加熱至60℃，將NH₃HCO₃分解為NH₃、CO₂和H₂O，H₂O或去利用、或去排放，NH₃和CO₂去循環使用，其分離過程所消耗的能量也很可觀。因此，要發揮正滲透的節能優勢，需有一定的條件配合。

化機漿是一種高得率、低污染負荷的漿種，近年來發展很快。但化機漿黑液的處理，是一個行業難題，其難點在于：用堿回收工藝，它的濃度太低，經濟上不合理；用生化處理工藝，它的濃度又太高，難以達標排放。固而，化機漿雖然總的污染負荷低，但排放的污染卻不低。因此，化機漿黑液使用堿回收工藝，勢在必行；但使用傳統的堿回收工藝，簡單的蒸發濃縮，經濟上不可行；尋找低成本的濃縮方法，是解決這一問題的關鍵。

在目前所知的濃縮方法中，膜法是成本最的方法之一；膜法濃縮，可供選擇的方法有膜蒸餾、反滲透和正滲透。膜蒸餾的優點是可以利用低品位的熱量，但其過程仍為蒸發，所需要的熱量與普通蒸發沒什么差別，因此，如果沒有可供利用的低品位熱量，膜蒸餾法優勢不明顯。反滲透的優點是沒有相變過程，但需要加壓，因此，對膜和膜組件的要求較高；具體到化機漿黑液，其溫度為80℃左右，PH值9左右，這樣的液體對膜和膜組件的要求更為苛刻，尋找合適的膜和膜組件是目前的難題。正滲透的優點是沒有相變過程且不需要加壓，具體到化機漿黑液，其80℃的高溫，正好為汲取液中溶質的分離提供了熱源。因此，正滲透是濃縮化機漿黑液的最好方法之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種以NH₃HCO₃溶液為汲取液、以化機漿黑液自身高溫為再生熱源的化機漿黑液正滲透濃縮裝置及運行方法。其特征在于：

一種化機漿黑液的正滲透濃縮裝置及運行方法，其特征在于：所述化機漿黑液的正滲透濃縮裝置由換熱器、稀黑液加入泵、壓縮機、稀汲取液罐、稀汲取液輸出泵、稀汲取液回流泵、汲取液再生罐、濃汲取液槽、濃汲取液注入泵、右過濾器、膜組件、濃黑液池、濃黑液輸出泵、稀黑液池、稀黑液注入泵、左過濾器、稀黑液再冷器組成；所述換熱器上設置有殼程入口、殼程出口、管程入口、管程出口和氣體出口；所述稀黑液加入泵的出口與所述換熱器殼程入口連接，所述換熱器殼程出口與所述稀黑液再冷器入口連接，所述稀黑液再冷器出口與所述稀黑液池連接，所述稀黑液注入泵入口位于所述稀黑液池底部，所述稀黑液注入泵出口與所述左過濾器入口連接，所述左過濾器出口與所述膜組件正面入口連接，所述膜組件正面出口與所述濃黑液池入口連接，所述濃黑液池底部設有黑液輸出泵；所述濃汲取液注入泵入口位于所述濃汲取液槽底部，所述濃汲取液注入泵出口與所述右過濾器入口連接，所述右過濾器出口與所述膜組件背面入口連接，所述膜組件背面出口與所述稀汲取液罐入口連接，所述稀汲取液輸出泵的入口和所述稀汲取液回流泵的入口位于所述稀汲取液罐的底部；所述稀汲取液輸出泵出口與所述換熱器管程入口連接，所述稀汲取液回流泵出口與所述汲取液再生罐入口連接，所述汲取液再生罐出口與所述濃汲取液槽入口連接；所述壓縮機入口與所述換熱器氣體出口連接，所述壓縮機出口與所述汲取液再生罐入口連接。

所述運行方法包括以下步驟：

步驟一、汲取液加入：將預先配制好的汲取液(高濃NH₃HCO₃溶液)加入所述濃汲取液槽。

步驟二、黑液加入：用稀黑液加入泵將高溫的化機漿黑液經過所述換熱器、稀黑液再冷器，加入稀黑液池。

步驟三、濃縮：開啟所述稀黑液注入泵和所述濃汲取液注入泵，使汲取液和黑液在膜組件內發生正滲透效應。