化学浆黑液湿法碱回收方法技术

本发明专利技术公开了一种化学浆黑液湿法碱回收方法，其特征在于：硫燃烧生成SO

【技术实现步骤摘要】
化学浆黑液湿法碱回收方法
本专利技术涉及一种造纸黑液碱回收方法，尤其涉及一种化学浆黑液碱回收方法。
技术介绍
化学浆黑液碱回收工艺是经典成熟的工艺，几十年来，未有人再进行过新方法的探索。碱回收的基本流程是：将黑液浓缩-燃烧，去除有机物，剩下的就是碱了。由于黑液中的有机物成份复杂，其燃烧的气体排放物量多且成份复杂，在大气污染形势日益严峻的当下，探索无燃烧过程的碱回收工艺，减少其气态污染物的排放，很有必要。化学浆黑液碱回收，其本质是“置换”而不是“回收”：NaOH溶液与木材蒸煮后，形成木素钠及有机酸钠等产物，NaOH中的OH-被消耗，通过浓缩-燃烧，将木素钠及有机酸钠转化为Na2CO3，然后，用Ca(OH)2与之反应，生成NaOH和CaCO3。整个过程的本质是将廉价的Ca(OH)2中与钙结合的OH-置换到与钠结合的位置中去。OH-的置换过程，都是可以在液相反应中进行的，在现有科学原理基础上，只要进行适当的过程设计，实现液相中进行OH-的置换是完全可行的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种化学浆黑液湿法碱回收方法。其特征在于包括以下步骤：步骤一、生成SO2：燃烧单质硫，生成SO2并使其密封于容器中不外逸；步骤二、析木素：将生成的SO2通入化学浆黑液中，使其酸化，木素析出；步骤三、固液分离：将析出的木素与酸化液分离；步骤四、厌氧变硫：将酸化液送入厌氧反应器，进行厌氧反应，改变硫的形态；反应所产生的气体密闭收集于封闭的容器内；步骤五、生物脱硫：对厌氧反应出水进行生物脱硫反应，使硫的形态转变为单质硫；经固液分离后，单质硫脱水备用，脱硫液进入下一步；步骤六、浓缩：对脱硫液进行浓缩，至需要的Na+离子浓度；步骤七、苛化：向浓缩液中加入氢氧化钙，至需要的pH；步骤八、回用：苛化后的上清液回用于生产，固体(即白泥)按常规方式处理；步骤九、燃烧：将步骤三中的气体及步骤五中生成的单质硫进行燃烧，生产SO2并使其密封于容器中不外逸；重复步骤二。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：没有气态污染物的排放，环境友好。具体实施方式实施例：本实施例的运行方法包括以下步骤：步骤一、生成SO2：燃烧单质硫，生成SO2并使其密封于容器中不外逸；步骤二、析木素：将生成的SO2通入化学浆黑液中，使其酸化，木素析出；步骤三、固液分离：将析出的木素与酸化液分离；本实施例采用热凝聚-过滤的方式进行。步骤四、厌氧变硫：将酸化液送入厌氧反应器，进行厌氧反应，改变硫的形态；反应所产生的气体密闭收集于封闭的容器内；步骤五、生物脱硫：对厌氧反应出水进行生物脱硫反应，使硫的形态转变为单质硫；经固液分离后，单质硫脱水备用，脱硫液进入下一步；步骤六、浓缩：对脱硫液进行浓缩，至需要的Na+离子浓度；本实施例选用传统的蒸发方式进行浓缩。步骤七、苛化：向浓缩液中加入氢氧化钙，至需要的pH；步骤八、回用：苛化后的上清液回用于生产，固体(即白泥)按常规方式处理；步骤九、燃烧：将步骤三中的气体及步骤五中生成的单质硫进行燃烧，生产SO2并使其密封于容器中不外逸；重复步骤二。本实施例的工作原理如下：步骤一、生成SO2：燃烧单质硫，生成SO2并使其密封于容器中不外逸；步骤二、析木素：将生成的SO2通入化学浆黑液中，使其酸化，木素析出；步骤三、固液分离：将析出的木素与酸化液分离；由于析出的木素颗粒极小，因此，需将溶液加热，使木素凝聚，进而进行过滤分离。分离出的木素，可以作为化工原料，也可以进入锅炉燃烧。本专利设计的工艺流程，并不需要将产出的木素作为产品了售以冲抵成本，因此，对木素的处理灵活性很大。步骤四、厌氧变硫：将酸化液送入厌氧反应器，进行厌氧反应，改变硫的形态；反应所产生的气体密闭收集于封闭的容器内。析完木素后的酸化液，就已经可以回用于制浆了，宋云[1]在91年就通过实验证实了这点。但是，由于酸化液中生成了Na2SO3/Na2SO4，无法进行苛化，不能形成闭环循环，因此，必须进行Na2SO3/Na2SO4的脱除过程。酸化液送入厌氧反应器后，在硫酸盐还原菌/产甲烷菌的作用下，硫酸根/亚硫酸根将被还原成S2-，部分S2-会形成H2S，还有沼气生成。这些气体收集于封闭容器中备用。步骤五、生物脱硫：对厌氧反应出水进行生物脱硫反应，使硫的形态转变为单质硫；经固液分离后，单质硫脱水备用，脱硫液进入下一步。厌氧出含有COD和S2-，向其中通入空气，在无色硫细菌、丝状硫细菌、光合硫细菌的作用下，消耗部分COD，并将S2-氧化为单质硫，从而实现了硫酸根/亚硫酸根的脱除。步骤六、浓缩：对脱硫液进行浓缩，至需要的Na+离子浓度；黑液是蒸煮液经洗浆后形成的，洗浆时，加入了清水。为了达到配制蒸煮液的要求，浓缩是必须的。较好的浓缩方式是反渗透，但考虑到工艺的蒸发设备是现成的，因此，本实施选择了传统的蒸发方式进行浓缩。步骤七、苛化：向浓缩液中加入氢氧化钙，至需要的pH；经过步骤四和五的脱硫，浓缩液脱除了硫酸根/亚硫酸根，此时与Na+配对的阴离子是有机物氧化形成CO2时，溶于水中形成的CO32-，正好满足苛化的要求。步骤八、回用：苛化后的上清液回用于生产，固体(即白泥)按常规方式处理；苛化后的上清液，其有机物的含量是很高的，即上清液并不“干净”，但这种上清液并不影响回用于制浆，而且，这些有机物对木材中的纤维有保护作用，使得制出的纸浆性能好于普通蒸煮液的制出的纸浆。步骤九、燃烧：将步骤三中的气体及步骤五中生成的单质硫进行燃烧，生产SO2并使其密封于容器中不外逸；重复步骤二。通过以上步骤，可以看出，硫在第一次加入后，在系统中是循环使用的，因此，本专利并不像普通的酸析木素工艺那样，需要大量的化学品的加入，因此，成本很低。本专利只排出一部分蒸发的水份，其污染负荷比碱回收排出的污冷凝水小的多。本专利不需要昂贵的碱回收炉，设备投资很小。本专利也没有气体污染物的排放。本专利主要过程是一些生物过程，最大的能耗是鼓风，而析出的木素，或可做化工原料，或可作为燃料，因此，其能量收益和经济收益，也比传统的碱回收大。以上实施例仅为本专利技术的示例性实施例，不用于限制本专利技术，本专利技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本专利技术的实质和保护范围内，对本专利技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学浆黑液湿法碱回收方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、生成SO

【技术特征摘要】
1.一种化学浆黑液湿法碱回收方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、生成SO2：燃烧单质硫，生成SO2并使其密封于容器中不外逸；步骤二、析木素：将生成的SO2通入化学浆黑液中，使其酸化，木素析出；步骤三、固液分离：将析出的木素与酸化液分离；步骤四、厌氧变硫：将酸化液送入厌氧反应器，进行厌氧反应，改变硫的形态；反应所产生的气体密闭收集于封闭的容器内；步骤五、生物脱硫：对厌氧反应出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建中，
申请(专利权)人：轻工业环境保护研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11