处理硬木黑液的方法和根据这种方法处理的硬木黑液技术

本发明专利技术涉及处理硬木黑液的方法和根据这种方法处理的硬木黑液。本发明专利技术还处理来自硬木纸浆制造的硬木黑液以沉淀存在于该液体中的钙化合物的方法，其中所述方法包括以下步骤：提供来自硬木纸浆制造的硬木黑液，并在高于160℃的温度处理所述液体的至少一部分，其中所述存在于黑液中的钙化合物将沉淀。本发明专利技术还涉及根据所述方法处理的硬木黑液。

【技术实现步骤摘要】
处理硬木黑液的方法和根据这种方法处理的硬木黑液本申请是申请号为201280043097.3、申请日为2012年08月28日、专利技术名称为“处理硬木黑液的方法和根据这种方法处理的硬木黑液”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及处理硬木黑液以防止不希望的结垢的方法。本专利技术也涉及根据本专利技术处理的硬木黑液。
技术介绍
在造纸工业中，在消化器系统中处理木屑以分离纤维素纤维和除去希望量的木质素等(其在木材的天然状态中将纤维粘合在一起)，用于产生纸浆。使用碱液消化木屑是行业中的普遍做法。在这种方法中，通常将木屑和碱性消化液引至消化器。在消化过程后，分离产生的纸浆和消化黑液以单独地进一步处理。在此点将消化黑液从消化器收回，然后进一步处理以回收可用组分和/或利用液体的能量，优选通过在回收锅炉中燃烧它。将黑液在多级蒸发装置中蒸发成较高干物质含量以提高随后的回收步骤的效率。在蒸发装置中的一个常见问题是传热表面的结垢，其降低传热效率。这导致生产力损失和较高的操作成本。为了使蒸发装置令人满意地运行，有时需要清洗热表面。已经显示，碳酸钙是蒸发装置中表面污垢的主要组分。已经显示，在典型的充分蒸煮温度或者在典型的充分蒸煮温度附近加热黑液之后，在蒸煮和/或黑液中钙的结垢倾向急剧下降。在本领域中有时将这种作用称为热处理导致的钙去活。这种钙去活的实例描述在EP0313730A1中，其描述了在充分蒸煮温度或者在充分蒸煮温度附近加热钙含量高的蒸煮液，将它在此温度在容器中保持一段时间，通常长于十分钟，并使含有"去活的"钙的经热处理的液体返回至消化器系统。因为污垢在这种"牺牲"容器的表面上形成，通常需要至少两个容器以维持钙去活的连续操作，其中至少一个容器在线上和一个容器进行污垢清洗。这种技术可能是有效的，但是需要额外的资金和操作成本，并因此没有在行业中广泛实行。处理黑液以抑制结垢的另一实例描述在US6,090,240中，其描述了在110-145℃的温度热处理黑液1-20分钟，以通过沉淀液体中的钙而减少液体中的钙量。在此专利中，处理来自消化软木的黑液。此外，黑液的处理描述在Frederick等人的"PreventingCalciumCarbonateScalinginBlackLiquorEvaporators"，Part2of2，SouthernPulpandPaperManufacturer/Sep.1979，pp.22-29中。该处理在151℃进行。在许多国家，由于硬木纸浆的较好的成本效率和可获得性，硬木纸浆的市场和使用正在日益增加。结果，硬木黑液的产生也日益增加，并因此以有效率的方式回收这些液体的组分和能量的需要也日益增加。回收硬木黑液的一个问题是在一些硬木物种中的高钙含量导致在黑液中的高钙含量，从而导致在蒸发装置中增加的结垢。另外，当处理硬木黑液时，在现有技术中所述的通常在110-145℃温度的热处理不减少结垢量。而且，与软木纸浆的消化相比，硬木纸浆的消化通常在较低蒸煮温度进行。作为较低蒸煮温度的结果，在黑液中溶解的钙量仍然很高。在软木纸浆的消化期间，大部分钙将去活，并因此在黑液中的可溶性钙量减少。在硬木纸浆的消化期间，蒸煮温度保持在低温，这是因为较高蒸煮温度(例如，高于155℃的温度)将降低蒸煮期间的产率。因此需要处理硬木黑液的改善的方法，以减少钙化合物如碳酸钙结垢的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供在蒸发硬木黑液期间减少结垢问题的方法。本专利技术的另一个目的是提供具有降低的结垢倾向的黑液。本专利技术的又一目的是提供具有降低的粘度的黑液。这些目的以及其它目的和优点通过权利要求1的方法实现。本专利技术涉及处理来自硬木纸浆制造的硬木黑液以沉淀液体中存在的钙离子的方法，其中所述方法包括以下步骤：提供来自硬木纸浆制造的硬木黑液并在高于160℃的温度处理所述液体的至少一部分，其中存在于黑液中的钙离子将沉淀。当回收硬木黑液时，为了抑制钙组分如碳酸钙在不想要的表面如蒸发容器中的加热传递表面上的结垢，已经发现，在超过160℃的温度处理将以容易和非常有效的方式沉淀液体中的钙离子，使得可控制沉淀在哪里发生，并因此防止不希望的结垢，例如在蒸发容器中的加热表面上。用于制造纸浆的硬木优选为桉树，即，黑液因此为桉树黑液。已经发现，桉树黑液包含大量游离钙离子，主要是由于低蒸煮温度，但是一些桉树物种也包含高量的钙。因此，不希望的结垢的问题增加。通过在超过160℃的温度处理桉树黑液，发现钙离子沉淀并因此可控制沉淀的位置，并因此防止或者甚至消除在不希望的表面上的结垢。硬木进一步优选为基于人造林的木材。在处理期间的温度优选为160-190℃，更优选高于165℃并且于是优选为165-185℃，甚至更优选为170-180℃。太低温度将不会以令人满意的方式沉淀钙，而太高温度需要许多能量并因此不具成本效率。所述处理优选持续少于60分钟，优选低于40分钟。需要的时间取决于进行处理的黑液和使用的温度。优选地，通过与加热介质，优选为蒸汽(steam)或者蒸气(vapor)直接接触提高温度。适合的蒸汽或者蒸气可为低压新鲜蒸汽、中压新鲜蒸汽、高压新鲜蒸汽或者来自第一蒸发阶段的二次蒸气。处理优选在保留容器(retentionvessel)中进行，例如单独的容器、蒸发器容器的底部，或者蒸发容器中的单独部分。使用这种安排，将不存在蒸发容器中的热表面结垢的危险。加热介质可在保留容器之前添加，例如添加至位于保留容器前面的单独的冷凝器，或者注射至位于保留容器前面的管道。也可将加热介质直接添加至保留容器中。优选地，在高于160℃的温度处理提供的黑液的20-100％。根据本专利技术在高温处理整个黑液流可能不是必须的。在一些情况中，处理较小部分的黑液可能是足够的，且仍能够减小结垢倾向。进行处理的黑液的干含量(drycontent)优选为30-45％。本专利技术还涉及根据上述方法处理的硬木黑液。通过在超过160℃的温度处理硬木黑液，液体中的钙离子将沉淀和形成碳酸钙晶体。已经显示，经处理的硬木黑液的粘度以给定的干含量降低，其促进进一步处理和加工。具体实施方式在从硬木纸浆制造(例如，硬木屑的消化)回收黑液期间，在回收容器的表面(例如，蒸发容器的传热表面)上存在不希望的结垢的问题。当根据现有技术(例如，在低于145℃的高温)处理硬木黑液时，不发生钙离子沉淀，即，钙仍为溶解的形式。现在已经发现，通过在较高温度，即，在高于160℃的温度处理液体，可沉淀硬木黑液的钙离子。硬木纸浆优选为硬木硫酸盐纸浆。然而，也可使用其它纸浆，例如来自无硫制浆方法的纸浆。加热处理来自硬木纸浆制浆方法的全部黑液流可能不是必须的。仅处理黑液的一部分可能是足够的，且仍能够降低结垢倾向。优选的是，处理从制浆方法收回的黑液的20-100％，更优选为30-90％。在一些情况中，必须在超过160℃的温度处理整个液流，即，100％黑液。已经显示，与未在超过160℃的温度处理过的硬木黑液相比，根据本专利技术方法处理的硬木黑液将在给定干含量具有降低的粘度。这是有利的，因为促进液体的任何后续处理，例如，液体的泵送等。具有高粘度的液体的处理总是更加困难，所以总是希望降低粘度。用于制造硬木纸浆的硬木优选为桉树。已经显示，桉树黑液包含大量钙离子。已经发现，为了使游离钙离子沉淀，超本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理来自硬木纸浆制造的硬木黑液以沉淀存在于所述液体中的钙离子的方法，其中所述方法包括以下步骤：‑提供来自硬木纸浆制造的硬木黑液，其中要进行处理的黑液的干含量为30‑45％，‑在165‑185℃的温度处理所述液体的至少一部分，其中所述存在于黑液中的钙化合物如碳酸钙将沉淀，其中所述处理在保留容器中进行，例如在单独的容器、在蒸发容器中单独的部分或者在位于保留容器前面的单独的冷凝器中，所述保留容器不包含沉淀的钙可在上面导致结垢的任何传热表面。

【技术特征摘要】
2011.09.05 SE 1150800-91.处理来自硬木纸浆制造的硬木黑液以沉淀存在于所述液体中的钙离子的方法，其中所述方法包括以下步骤：-提供来自硬木纸浆制造的硬木黑液，其中要进行处理的黑液的干含量为30-45％，-在165-185℃的温度处理所述液体的至少一部分，其中所述存在于黑液中的钙化合物如碳酸钙将沉淀，其中所述处理在保留容器中进行，例如在单独的容器、在蒸发容器中单独的部分或者在位于保留容器前面的单独的冷凝器中，所述保留容器不包含沉淀的钙可在上面导致结垢的任何传热表...

【专利技术属性】
技术研发人员：M纳斯曼，M比约克，
申请(专利权)人：斯托拉恩索公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI