化學回收硫酸鹽法製漿化學回收概述硫酸鹽法回收是指洗滌分離出蒸煮時填加的化學藥劑和漿中溶解的有機物的過程。這個過程的初始程序是排除廢液中黑色的堿性液體。化學回收係統是有效的,但直到年,也就是廢液的現代化回收之前,它們並沒有得到廣泛應用。後來,隨著新設備的高效研發和工廠規模的不斷擴大,相對於購買新的化學藥劑,回收黑液顯示出有效的經濟性。回收黑液具有以下幾項優點。焚燒濃縮後黑液產生的能量可用來生產蒸汽和發電。在現代製漿廠回收的能量超過廠內的需求,故工廠能從它自己的廢棄物中生產多餘的能量。硫酸鹽法回收的操作單元,硫酸鹽回收過程的主要操作,硫酸鹽法製漿化學回收黑液的蒸發;回收鍋爐燃燒黑液形成的硫化鈉和碳酸鈉;碳酸鈉經苛化處理轉變氫氧化鈉;回收石灰窯中的白泥。其次,硫酸鹽回收過程能夠確保連續操作。例如,當黑液濃縮到適當濃度時,硫酸鹽皂就浮在黑液上麵,將其分取出來並用酸分解後,即可生產塔羅油。另外,補充添加一定的化學藥劑,諸如把硫酸鈉或者碳酸鈉加到混合槽,或者除去回收鍋爐中的飛灰,控製鈉與硫的平衡。除去綠泥和綠砂,防止非工藝過程的化合物的積累。收集燃燒過程產生的臭氣。最現代化的或者封閉循環的製漿廠還使用氯和鉀的分離去除工序。同其他封閉係統類似,生產內部化學藥品的新方法有時還是需要的。蒸發黑液蒸發的目的是除去稀黑液中多餘的水分,生產出濃度合格的濃黑液。通過洗滌工序把漿和黑液分離。稀黑液中的有機物和無機物的總幹固物濃度。與成品濃黑液相比,燃燒這些稀黑液需要更多的熱量。因此黑液必須經過帶有高效能量回收的濃縮操作。
黑液的淨熱值不同幹固物含量的典型硫酸鹽黑液的絕熱燃燒溫度化學回收的黑液蒸發裝置主要由以下操作單元組成:蒸發從黑液中分離出水以生產濃黑液和汙冷凝水;對汙冷凝水進行處理得到清汙冷凝水和濁汙冷凝水;從黑液中分離皂化物。黑液的預處理,例如黑液的熱處理能降低黑液的黏度。另一個可能的組成工序就是黑液的氧化處理,目的是降低總還原硫的損失。現代高濃度的蒸發是把回收鍋爐靜電除塵器中的堿灰與幹固物含量的黑液混合。蒸發過程產生的不凝性氣體需要從工藝流程中收集,當使用直接接觸蒸發器工序時,需要有效的黑液氧化以抑製臭氣逸失到煙道氣中。黑液的蒸發采用直接蒸發、間接蒸發和閃急蒸發種方式。大多數工業蒸發器多效的蒸汽加熱型。蒸汽再壓縮蒸發作一種能力助力器,常常作稀黑液蒸發第一段的一個組成部分。在處理非木漿黑液時,小型製漿廠一般使用直接接觸蒸發器。利用來自回收鍋爐的熱煙氣加熱黑液液膜或者霧滴。這項技術最高能把黑液蒸發到幹固物含量,這是由於在較高的幹固物含量時,黑液黏度急劇增大。在黑液與熱煙氣接觸時,未經氧化處理的黑液會釋放出有機硫化物。稀黑液氧化能避免部分有機硫化物的產生。因此,基於經濟角度的考慮,更傾向於使用單位尺寸較大的間接加熱設備,這樣所有的煙道氣都可用來加熱生產蒸汽和發電。回收鍋爐濃縮的黑液中含有木材中溶出的有機物和過程添加的無機化學藥品。其中的有機物的燃燒可以產生大量熱能。回收鍋爐中的熱能可用於生產高壓蒸汽和低壓蒸汽,前者用來發電,後者可以滿足生產需要。回收鍋爐的燃燒過程需要小心控製。高濃度的硫需要合適的處理條件,以避免產生的二氧化硫和還原性硫化物氣體的飛失。有效地降低有機硫化物,除環境友好的燃燒外,必須存在一個墊層。回收鍋爐的流程如,其操作過程主要如下:燃燒黑液有機物以生產蒸汽;把無機硫酸鹽還原成硫化鈉;生成熔融的無機物流體,其中主要含有碳酸鈉和硫化鈉;從煙道氣中回收無機煙塵;產生鈉的蒸汽以捕獲補充燃燒釋放的有機硫化物。石灰窯通過幹燥和隨後的加熱,石灰窯將白泥煆燒成活性石灰,如。煆燒處理可以使用回轉爐或者流化床反應器。
回收鍋爐石灰窯石灰窯主要的操作單元如下:白泥幹燥;煆燒碳酸鈣。除此之外,還有某些附加的操作單元。石灰窯能燃燒少量的不凝氣中的臭氣。石灰窯工序產生的煙塵也要捕集。對於大量的二氧化硫氣體,則需要煙道氣滌氣器。幹燥白泥和把碳酸鈣煆燒成氧化鈣都需要熱能。熱能來自於石灰窯內重油或者天然氣的燃燒。石灰窯還能使用其他燃料,諸如氣化的生物質燃料。苛化苛化的工藝流程如,主要目的是把綠液中的碳酸鈉轉變苛性鈉。苛化階段的單元操作包括以下幾個方麵:熔融態的熔融物溶解到稀白液中生成綠液;綠液澄清或者過濾;綠液和石灰在消化器中混合生成氫氧化鈉和白泥,然後在反應槽中完成苛化反應;白液澄清並過濾,以便分離出白泥;白泥洗滌。苛化來自回收鍋爐熔融態的熔融物含有少量未反應的碳和非過程元素。在綠液中少量不溶解顆粒需要分離處理。分離可以使用沉降或者過濾的方式。洗滌綠泥以使化學藥品損失最少。
氣化固體燃料轉化可燃氣提供有效途徑。使用聯合循環發電、燃氣輪機和蒸汽處理生產電力,可提高能源效率。較高的電力轉化效率需求和回收鍋爐氣化的單位成本高是開發新的工藝以取代回收鍋爐的主要驅動力。開發更有效的工藝以補償氣化的單位成本高的問題。從能量轉化的角度來看,回收鍋爐存在以下缺陷:蒸汽的溫度和壓力低,熔融物的能量沒有回收,燃燒溫度低。如果產生的燃氣達到適當的潔淨度,那麼就可能達到較高的溫度和壓力。如果使熔融物帶壓溶解,那麼就可以實現熔融物的能量回收。從工藝過程的角度來看,回收鍋爐也存在氣化的諸多不足。回收鍋爐的停爐檢修和事故停機都是昂貴的,因它們限製製漿的連續生產。在還原和氧化過程中,熔融物遇水爆炸的可能性和工藝溶劑的腐蝕性都會引起單位成本升高並需要額外的安保措施。雖然現代回收鍋爐是環境友好型的,但新的工藝過程開發仍需要減少、和顆粒物的逸失。所有這些關於回收鍋爐氣化處理方麵的研究,其進展尚存在一些障礙。能量的轉化總是要承擔額外的損失。純燃氣非常昂貴。還原需要額外的處理設備。列出商業處理結果,與常規回收鍋爐相比,其具有較低的能量轉化效率。把黑液轉化成純燃氣產品的燃燒效果,用高位發熱量項目初始熱值純燃氣的初始熱值純燃氣的初始熱值商業處理先進的處理ll常規的總的來說,實際的氣化處理工藝要達到商業化仍然還有很長的路要走。直接堿回收其他一些工藝處理能代替常規的蒸發器、回收鍋爐和在苛化處理後石灰窯的循環。因一些新的處理工藝是需要高的投入和大量的時間,僅僅幾個工藝處理就發展到工廠規模。