用于处理纸浆厂产生的黑液的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术包括一套用于处理适用于造纸厂的纤维素纤维原料的处理装置（１０），包括从原料中抽提出杂质的抽提装置、将原料粉碎以从中除去茎节的粉碎装置以及使粉碎后的原料纵向裂解的裂解装置。使用旋的双螺杆输送器（１２）将粉碎后的物料制成制浆，所述输送器被分成多个区域、用于将处理物料引入到至少一个区域内的装置和用于控制所有区域内的温度和／或压力的装置。制浆过程中产生的黑液在装置（１４）中进行处理，装置（１４）包括蒸发器，用于将黑液浓缩至固含量为３０－７０％；处理容器，在３００－６５０℃的温度范围内用于处理浓缩黑液，以及封闭的输送器，在高于９０℃的温度下用于将来自蒸发器的浓缩黑液输送到处理容器。本发明专利技术还包括使用上述装置时所涉及的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个小的造纸厂，它有一套小规模的工艺方法，通过该方法，纤维素原料被转化成纸浆，制浆过程中产生的黑液也被加以处理，从而回收有机和无机化学品以及能量。不难理解，当这种联合工艺被设计用于造纸厂时，所用的独立的工艺步骤和装置也可以在其他合适的工艺过程中单独使用，不一定非得涉及纸和纸浆的生产。农业残余物(例如稻麦草)含有纤维素，因此可以做优质的造纸原料。但是，由于这些原料比较松散，因此运输成本较高，这就意味着它们最好能在当地制浆，这样，纸浆产量就相对较小，大约为每天10-100吨。浆厂产生的黑液如果排放到河流中就会造成严重的污染。根据当地的经济条件，纸浆产量只有在不低于60000吨/年时，当前用于处理黑液的技术才是经济可行的。现代木浆厂一般每年的纸浆产量要超过360000吨。浆产量低于60000吨/年时，缺乏经济可行的黑液处理技术，这就意味着为了不再污染河流，许多已存在的小浆厂已经被迫关闭。缺乏合适的技术也阻滞了新的小浆厂、尤其是可能会使用农业残余物的新浆厂的建设。小浆厂之所以缺乏需求，表明对小浆厂技术所做的研究和开发较少。结果，小浆厂技术、尤其是稻麦草制浆在20世纪后半叶未能像大规模的木材制浆技术一样取得大的进展。因此，当前小浆厂技术的资源利用率相对较低。另外，作为原料稻麦草有独特的性质，这会在工艺上和成浆的质量上出现问题，而当前的技术未能涉及这些问题。这些包括部分成浆的茎节、这会使成纸出现缺陷，以及过量处理稻麦草纤维而引起的纸机上的滤水问题。另外，当前所用的稻麦草制浆工艺将存在于稻麦草中的硅留在了黑液中，当对黑液进行浓缩处理时，黑液中的硅会形成玻璃状沉淀，从而导致效率低下，并且要停机清洗。本专利技术寻求减少或避免这些问题中的一个或多个。根据本专利技术的第一方面，提供了一种适合造纸厂使用的纤维素纤维原料的处理装置，包括从原料中抽提出杂质的抽提装置、将原料粉碎以从中除去茎节的粉碎装置以及使粉碎后的原料纵向裂解的裂解装置。抽提装置可以包括传送带，传送带带有能除去杂质的装置。粉碎装置可以包括一对反向旋转的沟纹辊，原料从这两个辊子之间通过。裂解装置可以包括一对反向旋转的钉辊，粉碎后的物料从这两个辊子之间通过。粉碎装置和裂解装置之间可以安排使粉碎后的物料中的杂质进一步除去的装置。根据本专利技术的第二方面，提供了一种适合造纸厂使用的纤维素纤维原料的处理方法，包括从原料中抽提出杂质、将已除去杂质的原料粉碎以从中除去茎节、以及使粉碎后的原料纵向裂解。杂质的抽提可以发生在传送带上，传送带带有能除去杂质的装置。原料的粉碎可以发生在一对反向旋转的沟纹辊之间，原料从这两个辊子之间通过。粉碎后的物料的裂解可以发生在一对反向旋转的钉辊之间，粉碎后的物料从这两个辊子之间通过。原料的粉碎步骤和粉碎后的物料的裂解步骤之间还可以进一步除去粉碎后的物料中的杂质。根据本专利技术的第三方面，提供了一种纤维素纤维原料的制浆装置，包括一个共旋的双螺杆输送器，所述螺杆同向旋转，所述输送器被分成多个区域；将处理物料(例如对制浆有帮助的氢氧化钠之类的化学品)引入到至少一个区域中的装置；以及控制至少一个所述区域中的温度和/或压力的装置。输送器可以包括至少三个区域，即进料区、处理区和压力区，处理物料添加到处理区中，压力区的压力保持高于大气压。输送器可以包括五个区域，即进料区、处理区、第一压力区、第二压力区和第三压力区，处理物料添加到处理区中，第一压力区的压力高于大气压，且处理物料也添加到第一压力区中，第二压力区的压力高于第一压力区，第三压力区的压力低于第二压力区。与其他区域相比，进料区可以较大，能让原料自如地输送到其中，从而增加输送器的输送能力。当原料前进到处理区和第一、第二压力区时，共旋的双螺杆输送器内的面积会不断下降，从而使所述区域内的压力不断增加。第一和第三压力区内的压力和温度可以相同。蒸汽可以引入到处理区中，且制浆助剂可以引入到第一压力区中。进料区和处理区可以保持在大气压。原料可以通过包括进料区、处理区、第一压力区、第二压力区和第三压力区在内的五个区域，处理物料添加到处理区中，第一压力区的压力高于大气压，且处理物料也添加到第一压力区中，第二压力区的压力高于第一压力区，第三压力区的压力低于第二压力区。热量、蒸汽或任何其他处理物料的添加可以发生在共旋双螺杆输送器的任何点上。任何液体或挥发物的抽提可以发生在共旋双螺杆输送器的任何点上。在共旋双螺杆输送器内的任何点上压力都可以上升或下降。根据本专利技术的第四方面，提供了一种预处理或未处理的原料的制浆的方法，包括使原料通过多个区域；将处理物料引入到至少一个区域中；控制至少一个所述区域内的温度和/或压力。原料可以通过至少三个区域，即进料区、处理区和压力区，处理物料添加到处理区中，压力区的压力保持高于大气压。原料可以通过五个区域，即进料区、处理区、第一压力区、第二压力区和第三压力区，处理物料添加到处理区中，第一压力区的压力高于大气压，且处理物料也添加到第一压力区中，第二压力区的压力高于第一压力区，第三压力区的压力低于第二压力区。所述方法可以包括控制第一和第三压力区的压力和温度相同。所述方法可以包括将蒸汽引入到处理区中，并将制浆助剂引入到第一压力区中。所述方法可以包括保持进料区和处理区的压力为大气压。所述方法可以包括在共旋双螺杆输送器的任何点上添加热量、蒸汽或任何其他处理物料。所述方法可以包括在共旋双螺杆输送器的任何点上抽提任何液体或挥发物。所述方法可以包括使共旋双螺杆输送器内任何点上的压力上升或下降。根据本专利技术的第五个方面，提供了一种处理纸浆厂产生的黑液的装置，包括一个处理容器，用于在温度为300-650℃时处理固含量为10-70％的黑液；和一个封闭式输送器，用于将来自蒸发器的浓缩黑液输送到处理容器。所述装置可以包括一个蒸发器，用于将黑液浓缩到固含量为30-70％。所述装置还可以包括溶解反应容器内生成产物的槽；过滤溶解的反应产物内未溶解固体的装置；干燥未溶解的反应产物的干燥器，和从热气体中回收能量的锅炉。从共旋的双螺杆输送器出来的黑液的固含量可以高于30％，这可能意味着如果所述装置和来自共旋双螺杆输送器的纸浆结合在一起，所述装置无需使用蒸发器。如果需要，处理容器也可以处理固含量为10-30％的黑液。处理容器可以包括螺旋管流化床的腔室，浓缩黑液被喷洒到所述腔室内，流化床内有泥质氧化物，泥质氧化物与黑液的干燥固体之比在0.2∶1和1.3∶1之间，流化床在化学计量或亚化学计量条件下操作。封闭的输送器可以是带有泥质氧化物的双螺杆输送器，泥质氧化物与黑液的干燥固体之比在0.2∶1和1.3∶1之间，从而使其成为易碎的粒状物料。所述装置可以包括用于将流化床内的物料用化学方法转化成氢氧化钠和/或碳酸钠以及带有易燃组分的气体或液体的装置，这些气体和液体可用于产生能量。根据本专利技术的第六方面，提供一种造纸厂产生的黑液的处理方法，包括将固含量为10-70％的黑液输送到处理容器，并在300-650℃的温度条件下，在处理容器中对浓缩黑液进行处理。所述方法可以包括在将黑液输送到处理容器之前，将其浓缩至固含量为30-70％。浓缩黑液可以喷洒到含有泥质氧化物的螺旋管流化床的腔室内，泥质氧化物与黑液的干燥固体之比在0.2∶1和1.3∶1之间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于用在造纸厂中的长原料的处理装置，包括从原料中抽提出杂质的抽提装置、将原料粉碎以从中除去茎节的粉碎装置以及使粉碎后的原料纵向裂解的裂解装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：特雷弗迪安，
申请(专利权)人：比奥地方造纸厂英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]