[发明专利]造纸黑液碱回收工艺

说明书

本发明属于造纸黑液的碱回收方法，特别是全化学草浆和半料浆燃烧法碱回收方法。

碱回收在造纸工业中早已为人们所熟知，其方法有许许多多，如传统的碱回收方法，直接苛化方法，混合焙烧碱回收方法等。它们在造纸碱回收中起着很大的作用，但是所有的方法都不同程度地存在着不同的缺点。如传统的碱回收方法，处理草浆或半料浆时，由于硅干扰问题，导致黑液进入喷射炉的浓度低且不稳定，因此导致燃烧不稳定，需补充重油助燃，白泥回收也很困难。湿裂法由于设备压力较高，操作运行不稳定，我国的中小型造纸厂的实施有一定的困难。直接苛化法碱回收，由于苛化剂中的杂质存在，对碱回收率有影响。

发明专利CN1031129A公开的“混合焙烧碱回收新方法”，使用苛化白泥作为苛化剂，把白泥石灰与浓缩后的黑液混合后喷入焙烧炉焙烧，省去了白泥回收工艺。该方法尽管具有节省了白泥回收工序以及可能出现在溶解槽处的爆炸，投资低、效益高等优点。但还存在以下缺点：

中小型草浆厂的黑液由于其热值低且进入喷射炉浓度低，导致喷射炉燃烧不稳定，需补充重油助燃，并且由于在黑液中加入白泥石灰再进行燃烧，一方面降低了进入燃烧炉黑液的热值，另一方面由于白泥石灰(CaCO3)在喷射炉中分解需要吸收热量，这二个因素，就又更导致喷射炉燃烧不稳定，操作难度大(尤其是草浆黑液)，使喷射炉无法长期稳定运行。喷射炉炉温为800℃～1100℃，无法稳定控制炉温。

发明专利CN1102226A公开的“草浆黑液碱回收工艺”采取把浓缩后的黑液先进行喷雾干燥成固体粉粒，再将固体粉粒送至燃烧炉中燃烧生成黑灰溶融物的工艺，由于该专利中燃烧采用往复炉排燃烧炉，其存在以下缺点：

由于黑液粉粒燃烧的熔融产物主要为Na₂CO3，而Na₂CO3的熔点为852℃，因此，燃烧产物在炉内呈熔融状态，采用往复炉排燃烧炉燃烧黑液所产生的熔融产物易粘接在炉排片上，无法运行。

本发明的目的就在于克服上述现有技术的不足而提供一种易于操作、运行稳定、投资低且碱回收率高的造纸黑液碱回收新工艺。

本发明所提供的造纸黑液碱回收的技术方案是：提取后的黑液经蒸发浓缩至固形物含量40％左右，通过压力式或离心式喷雾干燥机干燥成固体粉粒，将黑液固体粉粒与白泥石灰按1∶1～3的重量比加入造粒机中，以黑液作为粘合剂进行造粒，粒径约为0.5至6mm，造粒后的颗粒送入流态化燃烧炉中进行燃烧和反应，燃烧温度为900±50℃，燃烧时间为10至30分钟。燃烧产物加水苛化，即可得到白液(NaOH)和白泥石灰(CaCO3)。如果由于白泥石灰中存在硅积累问题，可以适当补充CaO来置换所循环使用的白泥石灰，以消除硅积累对碱回收的影响。

这样不论黑液出蒸发器浓度如何波动，而进入流态化燃烧炉内的水份含量很稳定，并且水份含量很低，这对于稳定燃烧工况是有保障的。

采用流态化燃烧炉，可以燃烧低热值的燃料(最低可达3300kj/kg)，这对于热值低的草浆黑液所干燥后的颗粒固形物尤其适用。并且其燃烧温度低，易于控制，这对于碱回收也是十分理想的燃烧设备。其一，对于白泥回收，若炉温高，CaO的活性低，而850℃至950℃的燃烧温度可以保证CaO具有较高活性。其二，对于碱回收而言，若燃烧温度过高(当超过1000℃以上时)Na2CO3发生下列反应：

无论生成Na2O还是Na，在高温下，它们都极易升华飞失，造成碱回收率降低。

流态化燃烧炉不仅是所有燃烧炉中投资最低，而且流态化燃烧易于控制。由于增加白泥石灰的循环量，使得燃烧反应产物即使在燃烧温度下也以固体形式存在，不仅保证流态化燃烧炉的正常运行，而且也从根本上克服了其它碱回收中熔融物爆炸的问题。

本发明的优点是：由于本发明把喷射炉分解为干燥、造粒及燃烧三个设备。这样尽管造成设备种类增加，但是整个系统设备投资大大降低。并且节省了白泥回收工序，消除了黑液浓度变化对燃烧反应的影响，燃烧完全可以不使用重油，操作弹性大，运行稳定安全，碱回收率高。

附图说明：造纸黑液碱回收工艺流程图。

下面将以具体例子来描述本发明，当然这些例子并不是对本发明的限制。

实施例1