專利名稱:造紙制漿黑液綜合治理方法及自激式湍球氣體吸收塔的制作方法
本發(fā)明屬于一種造紙制漿的廢水處理方法以及專用設(shè)備。
以草類為原料的造紙堿法制漿工藝有化學(xué)制漿工藝和機械制漿工藝兩種?；瘜W(xué)制漿工藝是切料→蒸球蒸煮→提取黑液→粗漿→漂洗→造紙;機械制漿工藝是切料→機械扣解→磨漿→過濾分離黑液→制精漿→造紙。這兩種制漿工藝均產(chǎn)生一種污染物，即造紙黑液。造紙黑液中含有大量的堿及其它有害物質(zhì)，直接排放嚴(yán)重污染河流，影響人民身體健康，同時也影響魚類以及其它水生動物的生長。目前處理造紙黑液的方法有燃燒法、電滲析法和反滲壓法。其中燃燒法投資大，在500萬元以上，由于投資大，對小型造紙廠不適應(yīng);電滲析法其能耗大，成本高，處理能耗為7000度電/噸堿，反滲壓法工藝不成熟，目前沒有推廣。由于草類漿蒸煮黑液具有含硅量高，燃值低，綠液苛化不易澄清，而且堿回收率低等原因，以草類為生產(chǎn)原料的小型造紙廠，無法采用上述各種方法處理造紙黑液。
本發(fā)明的目的是提供一種以草類為原料的小型造紙廠處理造紙黑液的綜合治理方法及專門用于該方法的自激式湍球氣體吸收塔，能提高堿的回收率和降低用堿量，減輕環(huán)境污染。
本發(fā)明所說的造紙制漿黑液綜合治理方法的工藝分為兩種，第一工藝為年產(chǎn)量1～1.5萬噸，第二工藝為1萬噸以下。對于年產(chǎn)量為1～1.5萬噸的生產(chǎn)線，其工藝流程如下(見附圖一)首先對原料進行精化，將沒有制漿價值的下腳料去除，精料送入預(yù)浸設(shè)備，通入經(jīng)過磁化的堿煮黑液(磁場強度為3000～10000奧斯特)使草料在50～60℃溫度，18～22小時內(nèi)進行預(yù)處理;預(yù)處理的初解草料通過機械扣打成絲料，再進行蒸煮;蒸煮后的原料進行黑液提取，將提取的黑液與粗漿分離。由于原料進行了處理，原料中的三個抽提物(熱水抽提物、氫氧化鈉抽提物、苯抽提物)大幅度下降。二氧化硅去除在51%左右，原料中的纖維含量相對提高，相應(yīng)地提高了蒸球生產(chǎn)能力，同時降低了生產(chǎn)用堿。根據(jù)草類原料制漿動力學(xué)的研究得知，大量木質(zhì)素的脫除在100℃以前，當(dāng)料溫在100℃～160℃區(qū)間內(nèi)木質(zhì)素滲出速度下降，此階段木質(zhì)素溶出量僅為26%，聚戍糖當(dāng)料溫上升到120℃時已溶出53%，占蒸煮時間內(nèi)溶出的87%。當(dāng)料溫上升到140℃～160℃時，設(shè)計其蒸煮終點的條件是用堿量13%，硫化度8%，液比1∶3.5，裝料1小時，空轉(zhuǎn)30分鐘，升溫1小時30分鐘。不僅粗漿的過濾性能良好，同時可以降低能耗。進入蒸球內(nèi)的堿液經(jīng)過磁場強度為7000～15000奧斯特的磁場進行磁化。
前面經(jīng)過分離的蒸煮黑液通過磁場強度為3000～10000奧斯特的磁場磁化后返回預(yù)浸設(shè)備對原料進行預(yù)處理。將原料進行預(yù)處理后的黑液及機械扣解工序產(chǎn)生的黑液送入黑液貯槽;黑液經(jīng)磁場強度為7000～15000奧斯特的磁場進行磁化后進入氣體吸收塔與煙道氣反應(yīng)脫硅和提取木質(zhì)素;然后將從氣體吸收塔出來的固液混合物進行固液分離;對固液分離后的固體物質(zhì)木質(zhì)素進行提純，制成商品，液體進入重力脈沖池與中段廢水、漂洗廢水混合，回收粗漿，經(jīng)過處理后的廢水的各種指標(biāo)接近或達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，其中色度、懸浮物、PH值，均達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排放。
本發(fā)明所說的年產(chǎn)量為1萬噸以下造紙廠的綜合治理工藝(見附圖2)，與上述工藝不同的地方即是將快速蒸煮和黑液提取兩道工藝改變成二段快速蒸煮，其中第一段為黑液預(yù)煮，第二段為堿煮。第二段堿煮時的堿液是先經(jīng)過磁場強度為7000～15000奧斯特的磁場磁化后再進入蒸球內(nèi)進行蒸煮的，蒸煮后的黑液一部分經(jīng)過磁場強度為3000～10000奧斯特的磁場磁化后返回到預(yù)浸設(shè)備，對原料進行預(yù)處理，另一部分進入第一段蒸球進行黑液預(yù)煮。通過預(yù)煮和預(yù)處理的黑液再進入黑液貯槽進行處理。
本發(fā)明所說的自激式湍球氣體吸收塔，是用于氣體增濕，氣液反應(yīng)除硅和提取木質(zhì)素。整個吸收塔由除沫層〔1〕、噴嘴〔2〕、湍球〔3〕、S通道〔4〕、篩板〔5〕、手孔視鏡〔6〕、液位觀察孔〔7〕、磁化器〔8〕、煙氣進口〔9〕、液體出口〔10〕組成。除沫層〔1〕安裝在氣體吸收塔的頂部，氣體與液體反應(yīng)后通過除沫層〔1〕直接排入大氣中。磁化器〔8〕由變壓電路、整流濾波電路、高頻電路和磁場組成。其磁場強度為7000～15000奧斯特。煙氣由煙氣進口〔9〕進入塔體，經(jīng)S通道〔4〕進行自激式增濕，再經(jīng)篩板〔5〕分別進入塔的上體，黑液由黑液入口進入塔體，通過磁化器〔8〕磁化后從噴嘴〔2〕噴出，與上升的煙道氣進行接觸反應(yīng)，湍球〔3〕裝在篩板〔5〕上，用于擴大黑液與氣體的接觸面積，提高氣液交換(反應(yīng))率，煙氣經(jīng)凈后經(jīng)過除沫層〔1〕直接排入大氣中。交換后的黑液從液體出口〔10〕進入木質(zhì)素提出設(shè)備，通過液位觀察孔〔7〕可以直接觀察塔內(nèi)液體的位置，通過手孔視鏡〔6〕可以直接觀察湍球的運動情況和氣液吸收情況。
圖1本發(fā)明第一工藝流程圖圖2本發(fā)明第二工藝流程圖圖3本發(fā)明自激式湍球氣體吸收塔結(jié)構(gòu)圖圖4本發(fā)明自激式湍球氣體吸收塔俯視圖圖5本發(fā)明的磁化器電路圖本發(fā)明的造紙制漿蒸煮黑液綜合治理方法及自激式湍球氣體吸收塔，與現(xiàn)有工藝和交換設(shè)備相比，具有投資少，處理工藝較簡單，易投產(chǎn)，很適合于中、小型造紙企業(yè)處理黑液使用。由于對黑液進行磁化處理，在堿液回收的情況下，能降低堿液的用量，其造紙用燒堿由312公斤/噸紙，降低到191公斤/噸紙以下，硫化堿由125公斤/噸紙降低到73.5公斤/噸紙以下，減少麥草原料的消耗，原料由3.5噸降低到2.6噸以下;粗漿得率提高，且每噸紙的蒸煮黑液中可提取250公斤粗木素。處理后的黑液∥PH值可達到排放標(biāo)準(zhǔn)，懸浮物去除率95%，酚的去除率達80%以上，硫化物去除率達86%以上，色度去除率達95%以上，氣液反應(yīng)速度快，吸收率高。
權(quán)利要求
1.一種造紙制漿黑液綜合治理方法，包括切料、原料精化、強化預(yù)處理、機械扣解、快速蒸煮或一次蒸煮，黑液提取或二次蒸煮，黑液分離、氣液交換、固液分離、木質(zhì)素提取等工序，其特征是本發(fā)明的整個工藝流程是原料切料→原料精化，去除沒有制漿價值的下腳料→精料送入預(yù)處理設(shè)備，通入經(jīng)過磁化的堿煮黑液(其磁場強度為3000～10000奧斯特)使草料在50～60℃溫度，18～22小時內(nèi)進行預(yù)處理→預(yù)處理后的初解草料通過機械扣打成絲料→絲料進入蒸球加經(jīng)過磁化的堿液進行快速蒸煮，磁場強度為7000～15000奧斯特，或直接進入蒸球進行第一次蒸煮，其蒸煮終點的條件是用堿量13%，硫化度8%，液比1∶3.5，裝料1小時，空轉(zhuǎn)30分鐘，升溫1小時30分鐘→快速蒸煮后的原料經(jīng)過黑液提取使黑液與粗漿分離，或第一次蒸煮后的原料進入第二蒸球加經(jīng)過磁化的堿液進行第二次蒸煮，其磁場強度為7000～15000奧斯特，蒸煮后進行黑液與粗漿分離→分離后的黑液經(jīng)磁場強度為3000～10000奧斯特的磁場磁化后返回進入了強化預(yù)處理設(shè)備，或第一次蒸煮的蒸球，對原料進行預(yù)處理→處理后的黑液全部進入黑液貯槽，經(jīng)磁化后(磁場強度為7000～15000奧斯特)進入氣體吸收塔與煙道氣進行氣液交換反應(yīng)→氣液交換后的固液混合物進入分離裝置進行固液分離→分離后的固體物木質(zhì)素經(jīng)提純后制成成品，液體經(jīng)過重力脈沖池與中段廢水，漂洗廢水混合，回收部分粗漿后，其廢水直接排放。
2.一種自激式湍球氣體吸收塔，包括除沫層〔1〕、噴嘴∥〔2〕、湍球〔3〕、篩板〔5〕、手孔視鏡〔6〕、液位觀察孔〔7〕、煙氣進口〔9〕、液體出口〔10〕，其特征是A、在黑液進口處裝有一個磁化器〔8〕，其磁場強度為7000～15000奧斯特，磁化器〔8〕由變壓電路，整流濾波電路、高頻電路和磁場組成，B、在塔底部有一個S通道〔4〕，C、氣體除沫層安裝在塔的頂部。
專利摘要
造紙制漿黑液綜合治理方法及自激式湍球氣體吸收塔。本發(fā)明屬于一種造紙制漿廢液的綜合治理方法和專用設(shè)備。該治理方法分為年產(chǎn)量為1—1.5萬噸和年產(chǎn)量1萬噸以下兩種，其投資少，易投產(chǎn)，處理工藝較簡單。可降低造紙的用堿量，減少原料消耗，提高粗漿得率，處理后黑液的各種成份均可接近和達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，其中色度、懸浮物、pH值可達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，適合于小型造紙廠治理黑液。
文檔編號D21C11/00GK87102058SQ87102058
公開日1988年7月13日 申請日期1987年7月9日
發(fā)明者付繼杰 申請人:湖南省新寧縣環(huán)境保護局導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan