[发明专利]造纸黑液中木质素和碱双回收

说明书

本发明涉及一种造纸黑液污染治理和综合利用的方法，特别是涉及草浆造纸黑液中木质素和碱双回收的装置和方法。

造纸黑液是水环境的主要污染物，它含有大量的有机物和无机物，其中最有价值的是木质素和碱，造纸黑液不加处理排放，即污染环境又造成大量资源浪费。

传统的碱回收方法，是采用先将黑液浓缩，而后燃烧浓黑液中的木素，最后苛化回收碱。这种方法虽然回收了碱，但敝病较多，一是由于有多效蒸发，碱回收炉等设备，使投资巨大；二是对草浆黑液有硅干扰，易结疤；三是工艺中有浓缩又有稀释(苛化)浪费了大量能源，使碱回收成本高，无经济效益；四是将木质素仅作为低级燃料烧掉，降低子木质素的价值。

为解决上述问题，近年来，人们一直在探索对黑液中的碱和木质素进行双回收的方法。中国专利CN1102227A公开了一种造纸黑液资源化全回收的方法。它是用二氧化硫酸化黑液，沉淀过滤分离木质素，滤液苛化得到亚硫酸钙沉淀及以氢氧化钠为主的滤液。这种方法投资少，能耗低，同时回收了木质素和碱，但是，由于酸化吸收塔只能使用波美度≤7的稀黑液，故回收的碱液浓度太低，如果再蒸发浓缩，则走了传统碱回收的老路，如不浓缩，只能用少部分配蒸煮液，大部分无法利用，使黑液综合利用的效益大打折扣。

本发明的目的是提供一种造纸黑液的处理方法，它在回收木质素的同时，能回收较高浓度的碱液，从而真正达到黑液木质素和碱双回收。

本发明的目的是这样实现的，首先将造纸黑液高浓度提取，而后用二氧化硫烟气的热量对黑液闪急蒸发，在喷射鼓泡吸收器中用二氧化硫酸析木质素，过滤分离木质素后的滤液用氧化钙苛化，得到亚硫酸钙沉淀和主要成份为氢氧化钠的碱液，碱液可全部回用于蒸煮制浆，亚硫酸钙用于锻烧产生酸析剂二氧化硫或作产品销售。

实现本发明回收较高浓度碱液的目的，首先要在保证高提取率的同时，提取高浓度的黑液，近年来，高效提取装置不断问世，如中国发明申请公开CN1145966A提出的螺旋压榨与真空抽滤、闪蒸结合的组合式提取装置都能使黑液提取浓度达到波美度13以上。

为使黑液浓度进一步提高，本发明又利用酸化剂二氧化硫温度较高的特点，利用其余热对提取后的黑液进行闪急蒸化，使其浓度进一步提高到波美度16--20之间。

本发明的关键部分是高浓度黑液酸析木质素，现有的技术，酸析都是在吸收塔中进行，在塔中二氧化硫气体为连续相，黑液为分散相，化学吸收在塔板或填料上进行，这样，如果黑液浓度高，析出的木质素就很容易堵塞，故只能用波美度≤7的稀黑液。本发明的酸析装置为二氧化硫喷射鼓泡吸收器，它是将黑液作为连续相静置于吸收器下半部，多个喷射管插入黑液液面下。二氧化硫通过喷射管在黑液中鼓泡反应吸收，酸析出的木质素沉入吸收器底部，多个吸收器串联即保证了黑液酸析彻底，又净化了二氧化硫尾气。该装置成功地实现了高浓度黑液酸析木质素。

酸析后的黑液过滤分离木质素，然后用氧化钙苛化滤液，得到亚硫酸钙沉淀和以氢氧化钠为主的滤液，滤液补充碱后用于蒸煮工序。亚硫酸钙可锻烧重新制备二氧化硫或作为产品。

本发明可以通过下述方案实施。

图1为本发明实施方案的示意图

如图所示，从蒸球来的浆料在高效组合式提取设备(1)中提取波美度大于13的黑液，提取后的黑液进入闪蒸釜(2)用二氧化硫气体余热进行闪蒸浓缩，控制闪蒸后的黑液浓度不大于波美度20，浓缩后的黑液泵入喷射鼓泡吸收器(4)，来自锻烧炉(8)的二氧化硫气体经闪蒸釜(2)降温和除尘器(3)增湿除尘后，通过吸收器(4)上部的多个喷射管喷入黑液，进行鼓泡反应吸收，反应终点控制在PH值不大于4，而后黑液进入离心机(5)分离木质素，木质素送去干燥，滤液送入苛化桶(6)与CaO反应生成CaSO₃沉淀和含NaOH为主的碱液，最后将碱液输入配碱槽(7)，补充碱配蒸煮液。苛化生成的CaSO₃脱水后送到锻烧炉(8)重新制取SO₂。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、实现了较高浓度碱液与木质素的双回收，解决了现有技术碱液配用不完的问题。

2、回收了二氧化硫烟气的热量。

3、通过提取高浓度黑液和用喷射鼓泡吸收器代替吸收塔，减小了吸收，过滤，苛化等设备尺寸，减少了投资。

4、双回收使黑液综合利用效益大增。