[发明专利]硫酸盐工艺中能量和化学品回收的方法和设备

权利要求书

1、利用燃气透平(7)和用燃气透平驱动的压缩机(8)来回收硫酸盐工艺中的能量和化学品的一种方法，在这一方法中，干固含量一般为60～80%的黑液送入气化反应器(3)，在高于常压、低于化学计量的氧气存在下，使黑液在气化反应器中汽化，向气化反应器中引入热空气，以使气化反应器的温度为800～1200℃，空气用压缩机(8)压缩到压力高于常压，此后，从气体中分离出含钠化合物，气体再进入燃气透平(7)，该法的特点在于，转变成熔融态的Na₂S和Na₂CO₃从气化反应器(3)中分离出来，作为Na₂S和Na₂CO₃熔融混合物回收；仍含有熔融的和汽化的含钠化合物的热气体由气化反应器(3)送入装有固体颗粒物质的颗粒冷却器(4)，来自压缩机(8)的气体经压缩，压力高于常压，並通过颗粒冷却器，使颗粒冷却器(4)的温度为300～600℃，因此，含钠化合物在颗粒冷却器(4)中变成固态；在颗粒冷却器中加热的空气至少有一部分进入气化反应器(3)；在颗粒冷却器中冷却的气体用过滤器(5)净化，然后进入燃气透平(7)。

2、按照权利要求1的方法，其特点在于，黑液的干固含量为75～80%。

3、按照权利要求1或2的方法，其特点在于，蒸煮化学品Na₂S和Na₂CO₃的混合物用于颗粒冷却器中的形成颗粒的成核物质。

4、按照前面的权利要求中的任何一项的方法，其特点在于，气化温度为900～1100℃。

5、按照前面的权利要求中的任何一项的方法，其特点在于，颗粒冷却器的温度为400～500℃。

6、按照前面的权利要求中的任何一项的方法，其特点在于，用纤维材料过滤器（5）从气体中分离出含钠化合物。

7、按照前面的权利要求中的任何一项的方法，其特点在于，黑液在汽化器（1）中用蒸发器（10）产生的蒸汽间接汽化，燃气透平（7）的排放气与蒸发器（10）连接，黑液基本上被转变成干粉，干粉和汽化的蒸汽一起送入气化反应器（3）。

8、按照前面的权利要求中的任何一项的方法，其特点在于，过滤器（5）中积累的钠尘循环到气化反应器（3）。

9、按照前面的权利要求中的任何一项的方法，其特点在于，在颗粒冷却器（4）后过滤器（5）前，在换热器中或喷水到气体中使气体的温度降到200～250℃。

10、按照前面的权利要求中的任何一项的方法，其特点在于，在燃气透平（7）中以膨胀功释放出的机械能一部分用于压缩机（8），一部分用于发电机（9）。

11、回收硫酸盐工艺中的能量和化学品的设备，它们有气化反应器（3）、将热空气鼓入气化反应器（3）的压缩机（8）、从气化反应器中生成的气体中分离含钠化合物的设备、燃气透平（7）、气体净化设备、将气体送入燃气透平（7）的设备，设备的特点在于，上述从气体中分离含钠化合物的设备包括颗粒冷却器（4）;设备还包括将经压缩压力高于常压的空气从压缩机（8）送入颗粒冷却器（4）的设备，以致气体被冷却，在气化反应器（3）中变成熔融态的含钠化合物变成固态;设备还有在颗粒冷却器（4）中加热的空气送入气化反应器（3）的设备;净化设备包括净化气体中颗粒物的过滤器（5）。

12、按照权利要求11的方法，其特点在于，过滤器（5）是纤维材料过滤器，它位于颗粒冷却器（4）和燃气透平（7）之间。

13、按照权利要求11或12的设备，其特点在于，颗粒冷却器为流化床。

14、按照权利要求11～13中任何一项的设备，其特点在于，颗粒冷却器装有蒸煮化学品Na₂S和Na₂CO₃的混合物或砂子作为成核物质。

15、按照权利要求11～14中任何一项的设备，其特点在于，设备还包括由燃气透平的排放气生产蒸汽的蒸发器（10），以及蒸发器（10）产生的蒸汽送入的汽化器（1），以便使黑液浓缩到适宜的干固含量。