一种新型黑液结晶蒸发工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新型黑液结晶蒸发工艺，黑液蒸发站II效的浓度为40％～45％的黑液进入I效多体蒸发器的第一个蒸发器与带有碱炉碱灰和芒硝的浓黑液混合，同时通过调整I效多体蒸发器的最后一个蒸发器回流的浓黑液量混合调整结晶时的黑液浓度，通过这种工艺可以灵活调整和控制结晶时的黑液浓度，防止在低于结晶点时加入晶种造成无机盐在蒸发器加热板上结晶；同时取消了浓黑液储存槽，有利于保持晶种的最大比表面积，结晶效果得到大幅提升；用于携带碱灰、芒硝等晶种的黑液量可大幅减少，节约了输送能耗，减少黑液降温幅度，有利于提高蒸发效率和节约蒸汽消耗，同时简化了流程减少设备投资。

A New Evaporation Process for Black Liquor Crystallization

The invention discloses a new type of black liquor crystallization evaporation process. The concentration of black liquor in the black liquor evaporation station II is 40%-45% and enters the first evaporator of the multi-body evaporator with effect I and mixes with the concentrated black liquor with alkali ash and mirabilite of the alkali furnace. At the same time, the concentration of black liquor in crystallization is adjusted by mixing the amount of concentrated black liquor returned from the last evaporator of the multi-body evaporator with effect I. It can adjust and control the concentration of black liquor flexibly to prevent inorganic salts from crystallizing on the evaporator heating plate when the crystallization point is lower than the crystallization point; at the same time, it cancels the storage tank of concentrated black liquor, which is conducive to maintaining the maximum specific surface area of seeds and greatly improving the crystallization effect; the amount of black liquor used to carry alkali ash, mirabilite and other crystal seeds can be greatly reduced, and the energy consumption of transportation can be saved and reduced. Less cooling range of black liquor is conducive to improving evaporation efficiency and saving steam consumption, while simplifying the process and reducing equipment investment.

【技术实现步骤摘要】
一种新型黑液结晶蒸发工艺
本专利技术涉及一种造纸制浆黑液蒸发浓缩工艺，特别涉及一种新型黑液结晶蒸发工艺。
技术介绍
黑液是造纸行业碱法制浆产生的废液，目前处理黑液的成熟工艺是燃烧法，其主要原理是制浆后提取的黑液经过蒸发工序浓缩至固形物浓度55％以上，然后送入碱炉燃烧。在碱炉中，黑液中的有机物燃烧放出热量，钠盐中的硫酸钠在高温和还原性条件大多数还原成硫化钠，并和碳酸钠等其他无机盐以熔融物状态通过溜槽流到溶解槽中，溶解于水和稀白液中，再加入石灰把碳酸钠苛化为氢氧化钠，最终分离出碳酸钙等固体杂质后得到含有氢氧化钠和硫化钠有效成分的液体—白液，再回用于制浆。在整个过程中，蒸发是最为重要的环节，黑液浓缩的浓度高低决定了之后在碱炉中是否能正常燃烧以及碱炉的热效率、硫酸钠的还原率、和碱炉烟气排放中二氧化硫排放指标等。因此，随着对碱回收经济性的更高追求和环保排放指标日益严格的要求，工艺上要求蒸发浓缩后的黑液浓度也不断提高。但在高浓度条件下无机盐在加热板上容易结垢，一旦结垢，由于垢层传热系数远低于金属，使蒸发站的蒸发能力迅速下降。目前，在黑液蒸发过程中为克服无机盐在蒸发加热板上结垢的问题，普遍采用了结晶蒸发工艺，即在高浓效蒸发器中添加碱炉碱灰和芒硝做为无机盐结晶的晶种，使黑液中的无机盐优先在晶种上结晶，减少在加热板上结垢，达到保持蒸发站能力的目的。而在结晶蒸发工艺中，除添加晶种外，控制开始结晶的黑液浓度是生产和工艺设计的重点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种黑液结晶蒸发工艺，它能有效提高结晶蒸发的效率，降低能耗，降低投资。为了实现上述技术目的，本专利技术的设计方案如下：一种新型黑液结晶蒸发工艺，包括以下步骤：步骤一：在黑液多效蒸发站的I效设有两个以上的蒸发器，黑液在I效各蒸发器之间依次串联流过，浓度不断提高，从I效黑液流程中的最后一台蒸发器(如IC)抽出部分浓黑液经闪蒸罐闪蒸降温后泵送至碱回收炉黑液混合槽加入碱回收炉搜集的本体碱灰和电除尘碱灰以及补充的芒硝后，直接送回I效黑液流程中的第一台蒸发器；步骤二：I效各蒸发器黑液流程的最后一台蒸发器和第一台蒸发器之间设置一台循环泵，抽取最后一台蒸发器内浓度较高的浓黑液循环回流至第一台蒸发器，并控制其循环量达到控制第一台蒸发器内的黑液浓度高于黑液中无机盐的结晶点的浓度；步骤三：多效蒸发站的II效送出浓度A的黑液固形物，在此浓度条件下，黑液中溶解的硫酸钠、碳酸钠等无机盐未达到结晶点，还处于水合离子状态不会形成结晶体，由于经过携带碱灰的浓黑液以及I效蒸发器内循环回流黑液的调整，I效黑液流程的第一台蒸发器液室中的黑液浓度高于黑液中的无机盐结晶浓度，在控制中可以通过调整蒸发器之间的黑液循环量控制其浓度高低，在稍高于结晶点浓度的环境中，II效送来的黑液混合后浓度依然达到结晶浓度点之上，黑液中溶解的硫酸钠、碳酸钠等无机盐大部分迅速在碱灰和芒硝颗粒上结晶，最大程度避免在加热板上形成无机盐结垢；步骤四：I效黑液流程中在最后一台蒸发器中的多余黑液通过送出泵直接泵送至增浓效浓缩至所需的浓度，再转送至高浓黑液压力储存槽，压力储存槽中的黑液直接送碱炉燃烧。进一步地，步骤一中所述从I效黑液流程中的最后一台蒸发器引出的黑液量仅占出I效黑液总量的30％以内，这部分黑液在经过黑液闪蒸罐闪蒸降温后送至碱回收炉黑液混合槽仅作为携带碱灰、芒硝等结晶晶种的载体使用。进一步地，步骤一中从I效黑液流程中的最后一台蒸发器(如IC)抽出部分浓黑液经闪蒸罐闪蒸降温后泵送至碱回收炉黑液混合槽加入碱回收炉搜集的本体碱灰和电除尘碱灰以及补充的芒硝后，直接送回I效黑液流程中的第一台蒸发器，此部分黑液携带碱灰、芒硝用，混合碱灰、芒硝后的黑液固形物浓度不超过65％。进一步地，步骤一中I效送碱回收炉黑液混合槽的黑液固形物浓度为55％～65％，该浓度点超过无机盐结晶浓度，不会溶解碱灰和芒硝。进一步地，步骤三中所述浓度A为40％～45％。进一步地，步骤三中I效黑液流程的第一台蒸发器液室中的黑液浓度高于黑液中的无机盐结晶浓度，在控制中可以调整蒸发器之间的黑液循环量控制其浓度高低，浓度控制范围在55％～65％。进一步地，步骤一、步骤二、步骤三的流程中不再设置用于储存出I效浓黑液的浓黑液槽，设置的超浓黑液压力槽仅为储存供应碱炉燃烧的黑液。进一步地，步骤四中I效黑液流程中在最后一台蒸发器中的多余黑液通过送出泵直接泵送至增浓效浓缩至所需的浓度，固形物浓度在65％以上。通过本技术方案，可以实现以下效果：(1)从碱回收炉黑液混合槽携带碱灰、芒硝的黑液直接输送回I效黑液流程中的第一台蒸发器，中间不设任何槽罐，避免了碱灰、芒硝等晶种颗粒在储槽中长时间停留造成晶种相互聚集形成大颗粒结晶体现象，在此流程中送进I效的晶种保持了最大的比表面积，结晶速度和效果得到最大发挥。(2)调整和控制I效黑液流程中的第一台蒸发器内液室黑液浓度主要通过I效各蒸发器黑液流程的最后一台蒸发器至第一台蒸发器之间的黑液循环量控制，通过控制循环量大小可以灵活调整和控制黑液的结晶浓度点，以适应不同黑液对结晶浓度点的不同要求，同时又是在I效内部循环不会产生降温现象。(3)由于不设置浓黑液槽，可以避免传统工艺由于浓黑液在浓黑液槽中停留造成的降温，需要在回送至I效后重新加热升温消耗蒸汽的问题，有利于提高I效蒸发器的蒸发效率和节省能源。(4)由于不设置浓黑液槽，可以避免传统工艺在I效和浓黑液槽之间的浓黑液循环，生产过程中动力消耗得到节省，以200t/h蒸发水量的蒸发站为例，电机功率可下降约80kw/h。(5)由于不设置浓黑液槽，设备投资减少、流程缩短、效率高，例如仅一台500m3浓黑液槽及其附属管线、泵、阀门等造价就不低于250万元，因此可以设备投资。(6)由于无机盐大部分在I效第一台蒸发器内结晶，I效各蒸发器无需设置倒程流程，I效各蒸发器在黑液流程中的位置是固定的，减少了控制阀门数量，以I效三体蒸发器为例，控制阀门从3台蒸汽调节门和9台黑液调节门减少至2台黑液调节门，至少可减少投资80万元以上，因此可以节约设备投资。【附图说明】图1是本专利技术工艺的流程示意图。【具体实施方式】为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。一种新型黑液结晶蒸发工艺，包括以下步骤：步骤一：在黑液多效蒸发站的I效设有两台以上的蒸发器(如图三台蒸发器IA、IB、IC)，黑液在I效各蒸发器之间依次串联流过，浓度不断提高，从I效黑液流程中的最后一台(IC)蒸发器抽出部分浓黑液经闪蒸罐闪蒸降温后泵送至碱回收炉黑液混合槽加入碱回收炉收集的本体碱灰和电除尘碱灰以及补充的芒硝后，直接送回I效黑液流程中的第一台(IA)蒸发器，此部分黑液携带碱灰、芒硝用，混合碱灰、芒硝后的黑液固形物浓度不超过65％；从I效黑液流程中的最后一台蒸发器引出的黑液量仅占出I效黑液总量的30％以内，这部分黑液在经过黑液闪蒸罐闪蒸降温后送至碱回收炉黑液混合槽仅作为携带碱灰、芒硝等结晶晶种的载体使用。步骤二：I效各蒸发器黑液流程的最后一台(IC)蒸发器和第一台(IA)蒸发器之间设置一台循环泵，抽取最后一台蒸发器内浓度较高的浓黑液循环回流至第一台蒸发器，并控制其循环量达到控制第一台蒸发器内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型黑液结晶蒸发工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在黑液多效蒸发站的I效设有两台以上的蒸发器，黑液在I效各蒸发器之间依次串联流过，浓度不断提高，从I效黑液流程中的最后一台蒸发器抽出部分浓黑液经闪蒸罐闪蒸降温后泵送至碱回收炉黑液混合槽加入碱回收炉收集的本体碱灰和电除尘碱灰以及补充的芒硝后，直接送回I效黑液流程中的第一台蒸发器；步骤二：I效各蒸发器黑液流程的最后一台蒸发器和第一台蒸发器之间设置一台循环泵，抽取最后一台蒸发器内浓度较高的浓黑液循环回流至第一台蒸发器，并控制其循环量达到控制第一台蒸发器内的黑液浓度高于黑液中无机盐的结晶点的浓度；步骤三：多效蒸发站的II效送出浓度A的黑液固形物，在此浓度条件下，黑液中溶解的硫酸钠、碳酸钠等无机盐未达到结晶点，还处于水合离子状态不会形成结晶体，由于经过携带碱灰的浓黑液以及I效蒸发器内循环回流黑液的调整，I效黑液流程的第一台蒸发器液室中的黑液浓度高于黑液中的无机盐结晶浓度，在控制中可以通过调整蒸发器之间的黑液循环量控制其浓度高低，在稍高于结晶点浓度的环境中，II效送来的黑液混合后浓度依然达到结晶浓度点之上，黑液中溶解的硫酸钠、碳酸钠等无机盐大部分迅速在碱灰和芒硝颗粒上结晶，最大程度避免在加热板上形成无机盐结垢；步骤四：I效黑液流程中在最后一台蒸发器中的多余黑液通过送出泵直接泵送至增浓效浓缩至所需的浓度，再转送至高浓黑液压力储存槽，压力储存槽中的黑液直接送碱炉燃烧。...

【技术特征摘要】
1.一种新型黑液结晶蒸发工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在黑液多效蒸发站的I效设有两台以上的蒸发器，黑液在I效各蒸发器之间依次串联流过，浓度不断提高，从I效黑液流程中的最后一台蒸发器抽出部分浓黑液经闪蒸罐闪蒸降温后泵送至碱回收炉黑液混合槽加入碱回收炉收集的本体碱灰和电除尘碱灰以及补充的芒硝后，直接送回I效黑液流程中的第一台蒸发器；步骤二：I效各蒸发器黑液流程的最后一台蒸发器和第一台蒸发器之间设置一台循环泵，抽取最后一台蒸发器内浓度较高的浓黑液循环回流至第一台蒸发器，并控制其循环量达到控制第一台蒸发器内的黑液浓度高于黑液中无机盐的结晶点的浓度；步骤三：多效蒸发站的II效送出浓度A的黑液固形物，在此浓度条件下，黑液中溶解的硫酸钠、碳酸钠等无机盐未达到结晶点，还处于水合离子状态不会形成结晶体，由于经过携带碱灰的浓黑液以及I效蒸发器内循环回流黑液的调整，I效黑液流程的第一台蒸发器液室中的黑液浓度高于黑液中的无机盐结晶浓度，在控制中可以通过调整蒸发器之间的黑液循环量控制其浓度高低，在稍高于结晶点浓度的环境中，II效送来的黑液混合后浓度依然达到结晶浓度点之上，黑液中溶解的硫酸钠、碳酸钠等无机盐大部分迅速在碱灰和芒硝颗粒上结晶，最大程度避免在加热板上形成无机盐结垢；步骤四：I效黑液流程中在最后一台蒸发器中的多余黑液通过送出泵直接泵送至增浓效浓缩至所需的浓度，再转送至高浓黑液压力储存槽，压力储存槽中的黑液直接送碱炉燃烧。2.根据权利要求1所述的新型黑液结晶蒸发工艺，其特征在于，步骤一中所述从I效黑液流程中的最后...

【专利技术属性】
技术研发人员：程欣，
申请(专利权)人：福建省青山纸业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35