《碱回收工艺知识介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碱回收工艺知识介绍（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、碱回收工艺知识介绍内 容：碱回收的工艺过程主要包括四个生产 过程：提取、蒸发、燃烧、苛化。在有些 书 中 ，提 取 不 在 碱 回 收 的 生 产 工 艺 过 程 内 ，但 作 为 碱 回 收 原 料 来 源 的前置工序，碱 回收的很多经济技术指标都跟提取息息相关，所 以 在 此 次 论 述 中 也 将 其 包 括 在 内 。下 面 对 碱 回 收 工 艺 过 程 分 别 进 行 介 绍。一、提取：1 1 提 取 工 艺提取工段是碱回收的原料来源地，它的生产，原 则上是要获得 高浓、高温、量大的黑液，以保证有高的提取率。具体要求如下： 高浓：是要使黑液的浓度在保证洗净度的情况下，尽可能的高。高
2、 浓度的黑液可以减少蒸发工段的负荷。 高温：黑液温度也是要尽量高，在提取过程中不能加冷水，只能加 蒸发工段的温冷却水，如水温低时，要加温。 量大：大量的黑液当然是碱回收所需要的。一 般情 况 下 ，合格 的 十个 立 方 的 稀 黑 液 ，可以 浓 缩 为 一 立 方 浓 黑液；一立方浓黑液可以生产一吨碱。就碱回收来说，对提取工段的考核指标就是浓度和温度。浓度：8 Be ；温度：70 80 C。1 2 提 取 设 备 提取状况的好坏，很大程度上取决于提取设备的情况。不 同 的浆种，有 不同的设备选型。目 前工厂应用得最多的是四段串连鼓 式 真空 洗 浆 机 。 它 的 技 术 成 熟 ，操 作
3、 简 便 ，从 进 浆 到 出 浆 ，基 本 就 完 成 了 浆 与 黑 液 的 分 离 ，提 取 率 也 高 。浆 的 洗 净 度 与 黑 液 的 生 产 指 标 也 基 本 能 满 足 ，选 择 应 用 的 厂 家 比 较 多 。 缺 点 是 投 资 大 ，动 力 消 耗大。其 他 的 提 取 设 备 还 有 ： 双 辊 挤 浆 机 、螺 旋 挤 浆 机 、水 平 带 式 真 空 洗 浆 机 ，以 及 由 水 平 带 式 真 空 洗 浆 机 派 生 出 来 的 胶 带 水 平 带 式 真空洗浆机、不锈钢螺旋网带式洗浆机、长网水平真空洗浆机、双 长网挤浆机等，型式大同小异，各有优缺点。高效率
4、提取设备国内发展较快，其品种、规 格和制造能力已接 近国际先进水平。 其关键技术和设备为中浓大型鼓式真空洗浆机 （带 波 纹 滤 板 、 平 面 阀 ）， 最 大 面 积 已 达 100m2 。 双 辊 挤 浆 机 是 国 内 企 业 重 点 发 展 的 产 品 。 目 前 国 产 设 备 能 力 100t d。 在 国 外 ， 鼓 式 真空洗浆机最大面积达 110m2 以上，提 取率、制 造精度和自控程度 都较高，但价格昂贵。 双辊挤浆机挤出浓度可达 30，能力 300t d。 为 了 追 求 更 高 运 行 效 率 和 低 成 本 运 行 ， 国 外 已 发 展 鼓 式 置 换 洗 浆 机
5、 （DD 洗 浆 机 ）并 已 投 人 应 用 ， 可 在 1 台 洗 浆 机 上 完 成 四 段 洗 涤，国内已有引进。国内鼓式真空洗浆机能力：浆种名称生 产 能 力 /t/m 2.d进 浆 浓 度 /%出浆 浓 度 /%木浆4 5 6.00 8 1.510-16竹浆3 0 3.512510-14蔗渣浆1 8 2.81 2 3.510-12二 蒸 发2.1 黑 液 蒸 发 黑液蒸发的目的是除去稀黑液中多余的水分，以适应燃烧的需 要。从提取工段送来的黑液含水分达 80% 以上，这样的稀黑液是不 能燃烧的，必须将其蒸发浓缩。2.2 蒸 发 的 基 本 原 理借助加热作用把黑液中的水分汽化逸出，使
6、黑液浓缩。蒸 发 方法有两种：间接蒸发和直接蒸发。黑液的间接蒸发就象制糖一样，这是大家都理解的。但 它只能把黑液浓缩到含固形物 50% 以下，再要提高浓度就很困难了。还要进行直接蒸发。生 产中，是用碱炉出来的热烟气与黑液直接接触，提高黑液浓度。2 3 蒸 发 工 艺多效蒸发流程包括黑液、蒸汽、冷凝水三个系统。 黑液流程：有三种形式：顺 流 ：黑 液 流 动 的 方 向 同 蒸 汽 流 动 的 方 向 一 致 。这 种 流 程 具 有 设备少、操作简便、黑液的效间输送不用泵效间不需要加热等优点， 但由于黑液逐效蒸浓的同时，黑液温度也逐渐降低，粘度上升，给 生产操作带来困难，也不能生产较高浓度过的
7、黑液，很少采用。逆流：与顺流相反。此流程传热条件好，生产能力高，黑液温 度 随 浓 度 升 高 而 升 高 ，粘 度 增 加 不 会 太 大 ，可 严 重 破 坏 产 较 高 浓 度 过的黑液。缺 点是黑液由低压效向高压效输送需要泵，效 间需要加 热器，操作较复杂。混流：有顺流，也有逆流。在黑液蒸发过程中，有直接出浓黑液和间接出浓黑液两种运行 方式。间 接出浓黑液是稀黑液经第一次蒸发得到半浓黑液，半 浓黑 液或半浓黑液与稀黑液混合经第二次蒸发最后得到浓黑液。国内多 采用这种方法。出半浓黑液时，叫大循环，出浓黑液时叫小循环。 大 小 交 替 进 行 。该 流 程 的 优 点 是 大 循 环 时
8、可 使 小 循 环 时 粘 附 管 壁 的 浮垢及时除去，改善传传热条件。缺点是操作麻烦，小循环不能进 行皂化物的分离。2.4 蒸 发 设 备蒸发器是蒸发系统的主体设备，由加热室和分离室组成。有的 两室组合一起，有的单独分开。按结构分，有列管式和平板式。列 管式又有短管、长管、超长管的。按黑液在管内的流动方向，又有 升膜、降膜、升降膜式。板式降膜蒸发器是近年来发展起来的一种 蒸发器，它有传热效率高、不易结垢、造价低的优点。缺点是加热 原件属不良受热构件，焊接部分易开裂，损坏后不易更换或维修。 但由于它的不易结垢的优点很突出，现广泛用于草浆黑液的蒸发作 业。2.5 辅 助 设 备预热器：用 于提
9、高入效黑液的温度。使之预热到接近沸点的温 度，再进入蒸发器。形式有列管式和螺旋式两种。冷凝器：作用是将最后一效的二次汽全部冷凝成水后再排出， 由于蒸汽冷凝成水时体积极大地缩小，便产生了系统所必须的真 空。常见的冷凝器有两种，表面冷凝器，可回收热量；混合式冷凝 器，不能回收热量，或能回收，但温度低，量大，有臭味。真空泵：用于抽出冷凝器内的不凝汽。常用的是水环式喷射泵。2.6 蒸 发 工 艺 操 作蒸汽温度；140 C ,太高，温差大，易结垢。供热、液要稳定， 反之，系统产生脉动，效率降低，易结垢； 供液温度：黑液温度合 适，过低，预热区延长，效率降低，一般应该接近该效的沸腾温度， 比 沸 点 低
10、 成 本 2-3 C 。 进 效 浓 度 ： 太 低 ， 易 跑 液 。真空度：是决定系统温差的主要因素之一。 而温差作为蒸发 黑夜的主要动力， 直接影响蒸发的能力。 真空度高时， 虽然温差加 大， 但黑液温度降低， 粘度增大， 传热系数减小， 同时由于二次汽 流速增加， 分离器能力不足时， 二次汽夹带的黑液泡沫增多。 末效 真空度为 686 毫米汞柱。 草浆还应适当降低。为达到稳定的真空度，还应保证有充足的冷凝水。冷凝器排水 温度越低， 真空度过越稳定。 但排水温度太低， 水的消耗量大， 不 经济。 排水温度以 42-45 C 为好。2.7 管垢及处理 黑液蒸发过程中， 黑液中的杂质， 如纤
11、维、 皂化物及钙、 镁 铁、 铝的盐类物质， 会沉淀在管壁上， 形成管垢。 它使蒸发能力下 降， 严重时会造成系统生产停机。 因此， 生产中要尽量防止产生管 垢， 产生后要及时处理。水溶性管垢：主要是黑液中的硫酸钠含量超过固形式物的5 6% 时 ， 在 较 高 的 温 度 下 沉 淀 在 管 壁 上 。 可 用 水 洗 的 方 法 除 去 。 不溶于水但不太硬的管垢：白液澄清不好或苛化时石灰过量 而形成的碳酸钙垢，常采用盐酸和硝酸处理。为防止对设备的腐蚀 在 酸 洗 时 应 加 缓 蚀 剂 ， 如 若 丁 、 乌 洛 托 品 等 。很硬不溶于水的管垢：这是一种较难处理的管垢， 主要成分 是氧化
12、铝和二氧化硅生成的化合物。 这类管垢只能用机械方法除 去。汽室的管垢：二次蒸汽所含的硫化氢与管壁起化学反应生成 硫化铁，这种垢常在后面的几效形成。这类管垢可用70 C的白液或 15%的氢氧化钠溶液循环煮沸 2430 小时，放出碱液后再用高压水 冲洗。2.8 生 产 过 程 主 要 故 障 及 处 理多效蒸发系统灵敏性较高， 任一效的条件变化都会影响整个 系统条件的变化，生产中要注意异常现象的发生，并及时调整处理。 常见有以下几种情况：1）压力变化突然升高， 多在前几效液位不正常时发生。 加热室液位升高 时，单液相对流换热区延长，总传热系数变小，蒸汽不能及时冷凝， 造成压力突然升高。反之液位降低
13、时，液膜不能覆盖管内全部表面 有效加热面减少；同时由于黑液粘度加大， 流速减慢， 加热蒸汽不 能充分冷凝， 因而压力突然升高。 分离器液位过高时， 二次汽不能 充分分离， 除影响质几效的真空度外， 也会造成压力突然升高。 在 同一供汽量下， 压力逐步升高时， 如供液量未变动， 主要是由于加 热管形成管垢，或由于冷凝水和不凝结气体排出不良，影响加热蒸 汽冷凝使压力逐步升高。 压力降低：除主汽管压力波动外， 只有漏 汽或黑液浓度突然降低才会邮现压力突然降低。2）真空度波动真空度大小主要取决于冷凝器运行是否正常。 冷却水量变化、 设备损坏或其他原因降低冷凝效果，使排出水温变化，或从损坏处 漏入空气等
14、， 都会造成真空度波动。 真空泵不能及时排出不凝气， 也会出现波动。 液位波动；冷凝水排出不良， 汽室水位升高， 蒸汽 冷凝速度减慢， 或冷凝水排空、管内水流间断、从阀门等处漏入空 气造成真空波动。 后几效结垢加热管外壁， 总温差不够， 系统压力 和 真 空 度 同 时 增 高 ；前 几 效 的 加 热 管 内 壁 结 垢 ，温 度 差 增 大 压 力 和 真空度逐渐降低。3 黑液的燃烧黑液燃烧就是将经过蒸发浓缩的黑液固形物在燃烧炉里燃烧 裂解， 以回收黑液中的碱和热,供再生产使用。3.1 黑液燃烧的原理：黑液燃烧的过程可分为三个彼此相关联的 价段。第一价段，蒸发送来的黑液，在熔炉内受到高温幅
15、射热和上 升的高温烟气的直接加热， 进一步干燥成含水分只有 1015%的棉 花 团 样 的 黑 灰 。第二价段， 黑灰在高温下裂解， 释放出甲醇、丙酮、酚、硫 化氢等可燃有机气体， 与进入炉内的二、三次风混合燃烧， 产生大 量的热。还有一部分有机物发生碳化作用生成元素碳，在垫层中继 续燃烧，也放出大量的热，为无机盐的熔融和芒硝的还原提供了条 件。第 三价 段 ，燃烧 使 炉 温 达 到 达 1000 C 左 右，无机 盐和 芒 硝 熔 融为流态， 为芒硝的还原创造了条件。 从提高芒硝还原率来说， 希 望反应温度高一些，但温度过高会促使钠的升华和热分解，导 致碱 的损失。3.2 黑 液 燃 烧 条 件 的 控 制 ：3.2.1 黑 液 的 性 质 ： 跟 浆 种 有 关 。 要 根 据 不 同 的 浆 种 的 黑 液 制 定合适的工艺条件。3.2.2 黑 液 浓 度 ： 太 低 ， 炉 内 的 热 量 要 去 蒸 发 黑 液 中 的 水 分 ， 炉温低，燃烧不正常，这是导致闷黄牛的一个原因；太高，泵输送和 雾化困难，流量不稳定，易堵塞，影响正常燃烧。但在泵的性能允 许的情况下，尽量提高黑液浓度，可改善炉子性能。3.2.3 喷 液 量 和 黑 液 粒 度 ： 黑 液 燃 烧 中 要 求 喷 液 量 稳 定 、 粒 度 适宜，垫层分布均匀。喷
