[发明专利]微负压黑液气化方法及系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及制浆造纸黑液处理，具体来说涉及一种微负压黑液气化方法及系统装置。

背景技术

造纸制浆过程产生的黑液含大量生物质，其总热值约为13.4kJ/g—15.6kJ/g，是一种可利用资源。黑液的传统处理方法是将浓缩后的黑液于碱回收炉中燃烧，然后利用或处理掉燃烧得到的各种产物。这种处理方法的污染严重，热能的回收率也低。而黑液气化技术作为一种新型的替代方案，可以有效地提高黑液的热能利用率和减少污染物的排放量，不仅能显著的提高企业的经济效益，还能使企业更容易适应越来越高的排放标准。

当前，国内外的黑液气化方法中，多采用加压或者常压气化反应。对于加压反应系统，气化炉需要具备抗压功能，当偶尔会出现漏气或喷枪堵塞时，需要整体停机处理，严重影响生产效率，更需要进行气化炉的重新预热，由此造成大量燃料消耗，增加生产成本。常压气化方法也存在会出现漏气和喷枪堵塞情况。因此，本发明提出微负压黑液气化方法及系统装置。

发明内容

本发明的目的是针对造纸制浆过程产生的黑液污染严重及常用的黑液气化方法存在的问题，提供一种微负压黑液气化方法及系统装置，该方法及装置完全避免了漏气现象，当生产中出现进料不畅的情况时，可以随机处理，避免整体停机，提高生产效率。

本发明的技术方案为：

一种微负压黑液气化方法，该方法以黑液为原料，以氧气为助燃剂，以水蒸汽为气化剂，以黑液气化炉为反应器，在高温和微负压条件下使黑液发生气化，生成粗气化气，粗气化气经过余热锅炉回收热量，再经过喷淋降温和喷雾脱硫，得到以H₂和CO为主要成分的净化气化气。

以上所述微负压黑液气化方法，所述的黑液为造纸制纸浆过程中，洗涤蒸煮后纸浆的洗涤液，优选重量百分比40-75%的黑液。

以上所述微负压黑液气化方法，所述的微负压是通过变频气化气压缩机的抽吸作用，使黑液气化炉、碱熔物溶解罐、余热锅炉、热气喷淋冷却塔、喷雾脱硫塔、气体缓冲罐维持在一种微负压状态。所述的微负压的优选为80～100kPa。

以上所述微负压黑液气化方法，所述的氧气为制氧系统现场制备。

以上所述微负压黑液气化方法，所述的水蒸汽为在高温条件下喷入黑液气化炉内部的黑液蒸发产生。所述的高温条件优选为900-1500℃。

一种用于以上所述微负压黑液气化方法的系统装置，该系统装置包括制氧系统、黑液气化炉、碱熔物溶解罐、余热锅炉、热气喷淋冷却塔、喷雾脱硫塔、气体缓冲罐、变频气化气压缩机和气化气贮存罐。该系统装置通过变频气化气压缩机的抽吸作用，将系统维持在一种微负压状态，完成黑液气化气的生产。

以上所述用于微负压黑液气化方法的系统装置，所述制氧系统通过管道与黑液气化炉的氧气入口连接，黑液雾化喷枪安装在黑液气化炉的喷枪座上，预热燃气管道与预热燃气入口连接，将氧气、黑液和预热燃气输送到炉体内；在黑液气化炉下部的侧面安装有气化气及碱熔物排出管道，该排出管道内衬耐碱、耐腐蚀绝热材料，排出管道中段下侧设有开口，并连接碱熔物溶解罐，将黑液气化炉排出的碱熔物溶解，转化为绿液；排出管道的末端连接余热锅炉，以回收热气化气的热量；余热锅炉上部外侧及碱熔物溶解罐上部外侧分别连接有热气排出管道和水蒸汽排出管道；这两条管道均连接到热气喷淋冷却塔的下部；热气喷淋冷却塔安装冷气排出管道，连接到喷雾脱硫塔的下部，继而由脱硫塔顶部经过管道连接气体缓冲罐；缓冲罐与变频气化气压缩机相连接，通过变频气化气压缩机的抽吸作用，使黑液气化炉、碱熔物溶解罐、余热锅炉、热气喷淋冷却塔、喷雾脱硫塔、气体缓冲罐维持在一种微负压状态，同时将净化气化气转移到气化气贮存罐。

碱熔物溶解罐、水蒸汽排出管道和热气排出管道优选由具有耐碱、耐腐蚀的碳素钢或402不锈钢制成。热气喷淋冷却塔、喷雾脱硫塔、气体缓冲罐和气化气贮存罐优选由碳素钢制成。余热锅炉优选采用翘片热交换管来吸收热气的显热，可以减少管外结垢。余热锅炉、变频气化气压缩机和制氧系统都是成熟商品，可直接购买，委托安装。