[发明专利]用烟道废气酸化黑液的碱回收方法

说明书

本发明属于碱法制浆技术领域，涉及一项用烟道废气酸化黑液的碱回收方法。

申请人曾申请的钾碱—黑液回收制浆法(发明专利申请号：96118204.0)的基本工艺包括四个工段：蒸煮、洗涤、酸化和苛化(图1)。原理上，蒸煮、洗涤工段与传统的碱法制浆工艺相同，苛化工段也具有类似的性质，只有酸化工段才是有别于传统的碱法制浆工艺的核心内容。它采用改变黑液酸碱性的方法，通过加入一定量的酸液，将黑液的强碱性过量中和为弱酸性，使木质素为主的有机固形物沉淀析出。由于黑液转酸性后，木质素以胶状沉淀析出，不容易过滤分离，因此必须加热促使胶状沉淀的木质素进一步了降解，絮凝脱水，便于过滤分离。酸液以磷酸、硫酸为主，由于磷酸市场价格过高，硫酸则使苛化工段工艺复杂化，因而相应地提高了生产成本，生产厂家难以完全接受。预酸化工序则是要减少磷酸或硫酸的使用量，以期降低生产成本。

理论研究和实践进一步表明，造纸厂每天消耗的煤碳中的含量足以全额酸化厂家自身排出的全部黑液。本发明的目的是要利用造纸厂煤耗量大这一条件提供一种用烟道废气全额酸化黑液的碱回收方法。

本发明的目的是用以下方法来实现的。该用烟道废气酸化黑液的碱回收方法，包括制浆黑液被烟道废气全额酸化、苛化两工段，利用烟道废气中二氧化硫和二氧化碳含量高的特点，将黑液充分酸化到PH3.5～4.5，以达到省去后续配酸化液和酸化工序的目的。在钾碱——黑液回收制浆法这技术基础上将酸化工段中，略去配酸液和酸化工序，直接用预酸化工序替代酸化工序(本发明可适用于钾碱——黑液回收制浆法，也适用于钠碱制浆法)。烟道废气中含有大量的二氧化碳、二氧化硫酸性气体，它们容易被碱性溶液吸收生成碳酸盐和亚硫酸盐，当二氧化硫量足够时，吸收它的水溶液的PH值可以达到1～2，完全满足黑液酸化的要求。因此，实践上，只要烟道废气中的二氧化硫量足够多，则可以实现黑液一步到位的酸化，即全额酸化，不再需要磷酸或硫酸，也省去了与此相关的后续工艺，即能简化工艺，节省原材料，降低生产成本，又能实现废气、废水的综合治理，是一种以废治废的方法。黑液和烟道废气的相互反应是在酸化塔内进行的(图2所示)。即在产生烟道废气的锅炉与烟囱之间安装酸化塔，烟道废气从塔底流入塔内向上至顶部，再从塔顶出口流出，通过烟囱排入大气；黑液从塔顶呈雾状喷出，与废气充分接触后落到底部，并从底部出口排出，两者对流有利于黑液充分吸收二氧化硫，为了提高木质素沉淀的纯度，在酸化塔与锅炉之间，可以安装除尘设备，如静电除尘器，水洗除尘塔等。黑液酸化后，将从酸化塔排出的黑液泵入酸化锅内加热到80℃～90℃，保温0.8～1小时，经沉淀过滤分离出以木质素为主要成份的酸性渣和酸性棕色清液。用钾碱制浆的酸性渣，可以做有机复合钾肥或其他用途；用钠碱制浆的酸性渣，可以做燃料或其他用途。酸性棕色清液送苛化工段，苛化过程与硫酸盐法中的苛化完全相同。即酸性棕色清液内直接加入石灰苛化，得到碳酸钙和亚硫酸钙沉淀，过滤后清液送蒸煮上段配制蒸煮液，沉淀物可以做建筑砖材的填料。以上方法，对于钠碱制浆或者钾碱制浆所生成的黑液具有同样的治理效果。

附图说明：

图1为钾碱——黑液回收制浆工艺图(图中4个虚线框分别为A—蒸煮，B-洗涤，C-酸化，D—苛化四个主要工序过程)

图2烟道废气酸化黑液工艺图(图中：1—锅炉，2—烟囱，3—酸化塔，4—除尘器，5—粉尘排出口，6—黑液进口，7—黑液出口，8—废气排出口。