[發明專利]用于黑液回收鍋爐的沉積物控制

在審

• 申請號: 201780048313.6
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN109690265A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: C·R·斯邁爾尼奧蒂斯;I·薩拉托夫斯基;E·G·紹布;S·波倫
• 申請（專利權）人: 燃料技術公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01N21/84
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 雷明;吳鵬

本發明公開了一種用于減少黑液回收鍋爐中的爐渣的方法，該方法包括：通過使黑液與第一空氣和第二空氣接觸而在鍋爐中注入并燃燒黑液；通過交錯的、切向的或同心的第二、第三和/或第四空氣端口將爐渣減少用化學物質引入注入位置上方的氣體中。

技術領域

本發明涉及一種控制黑液回收鍋爐中的爐渣和污垢沉積物的新技術，該技術利用作為制漿副產物產生的黑液來回收熱量和制漿化學物質。

背景技術

紙張生產涉及用化學物質處理木頭碎屑以將碎片消化成紙漿，所述紙漿用作造紙或溶解紙漿的原料。通過白液(即NaOH和Na₂S)進行的木頭碎屑的消化產生了牛皮紙漿(通常稱為脫木質素或纖維素紙漿)和稱為黑液的黑色殘余物，所述黑液是有機殘余物和廢紙漿消化劑化學物質的組合。據估計，生產1000噸牛皮紙漿可以形成1,500噸黑液。由于產生的大量廢化學品和新鮮消化/制漿化學物質的相對高成本，黑液可以在回收鍋爐中燃燒以產生熱蒸汽并再生制漿化學物質以再循環回到制漿過程中。

通過用白液消化產生的紙漿被洗滌，并且廢的消化化學物質被回收并再循環回到消化過程中。原始的制漿化學物質(即白液)可以在消化后通過從紙漿中分離黑液、從黑液中蒸發過量的水并在回收鍋爐中燒掉黑液以產生熱量和熔融物(即熔融鈉鹽，主要是Na₂CO₃和Na₂S)來再生。熔融物在鍋爐底部形成并溶解在水中以產生“綠液”。澄清的綠液與氫氧化鈣反應以將Na₂CO₃轉化為NaOH(即苛性化)，以產生含有Na₂S和NaOH的白液。隨后將白液再循環到消化器中。

蒸發后的黑液形成高粘度的黑色材料，所述黑色材料僅在高溫下是液體。黑液中含有來自脫木素過程的有機殘留物，因此，黑液具有熱值并且可以在黑液回收鍋爐中燃燒。黑液的無機部分主要由相對低熔點的鈉鹽組成，所述相對低熔點的鈉鹽主要為氫氧化鈉、硫化鈉、硫酸鈉和碳酸鈉的形式。由于鈉鹽的低熔點(通常<850℃)，燃燒黑液會導致熔融或氣相鈉鹽在熱交換表面上沉積(即，分別為結渣和結垢)。熱交換器表面上的沉積降低了鍋爐效率并最終導致堵塞和強制鍋爐停機，導致紙漿生產損失。

黑液難以處理和燒掉，但工程經驗已經確定它可以由各種設計的噴嘴噴射到黑液回收鍋爐的燃燒區，所述各種設計包括噴濺板、旋流器、V型和啤酒罐式設計。噴灑物以正確的溫度和液滴尺寸分布進入鍋爐，以便最佳利用。噴嘴(通常稱為“黑液槍”)穿過豎向鍋爐壁，該鍋爐壁位于焦炭床(也稱為焦炭堆)上方并且理想地在第一和第二空氣端口上方，但在第三和第四空氣端口下方。噴嘴通常從相對的壁噴灑黑液，其液滴速度和動量足以使當液滴落到焦炭堆上時多數液滴達到鍋爐的中間點以外，但是沒有液滴到達相對的壁。一些揮發物在下降到焦炭堆中時被除去并且實現了一些碳化，但是在焦炭堆中在還原條件下發生黑液的主要燃燒(以促進Na₂SO₄還原為Na₂S)。第一空氣在焦炭堆的大致高度處被引入并供應約40％或更少的化學計量氧。第二空氣在黑液的噴射點下方被引入，并增加另外30％至50％的所需空氣。高于黑液槍的高度處為附加空氣端口，該附加空氣通常是第三空氣，有時是第四空氣。這些附加空氣端口對于提供足夠的空氣以完成燃燒過程和產生過程蒸汽至關重要。