專利名稱：一種制漿黑液氣化與直接苛化堿回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制漿工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制漿黑液氣化與直接苛化堿回 收裝置。
背景技術(shù)：
制漿工業(yè)傳統(tǒng)的黑液處理方式是一種普遍采用的化學(xué)回收工藝，這種工藝的核心 為回收鍋爐(Recovery boiler)，國內(nèi)常稱作堿回收鍋爐?；厥斟仩t于20世紀(jì)30年代由 G. H. Tomlinson實(shí)用新型，隨后成為硫酸鹽制漿工藝發(fā)展的重要里程碑。多年來回收鍋爐盡 管做了諸多改進(jìn)，但核心技術(shù)始終沒有改變，因而其固有缺陷始終存在，例如熱力學(xué)效率較 低、有熔融物遇水爆炸隱患等。黑液氣化技術(shù)的應(yīng)用有望解決這些問題。化學(xué)回收在國內(nèi)常被稱作堿回收，是大型制漿廠實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵單元。黑液 經(jīng)過多效蒸發(fā)器等設(shè)備蒸發(fā)濃縮后被噴入回收爐中，液滴在下落途中依次經(jīng)過干燥、熱解 過程，最后降落至爐底的松軟焦炭層之上，這一層被稱作墊層。墊層的供風(fēng)(一次風(fēng))需 要控制使碳發(fā)生不完全燃燒，一氧化碳和碳起到還原劑的作用，供芒硝(Na2SO4)還原為硫 化物。產(chǎn)生的熱量能夠使無機(jī)物變?yōu)槿廴跔顟B(tài)，進(jìn)而從爐底通過水冷壁溜槽流出進(jìn)入溶解 槽。熔融物溶于水后即成為綠液，主要成分為碳酸鈉和硫化鈉(若是燒堿法黑液則不含硫 化鈉)，這種液體被送往苛化器利用石灰(CaO)將碳酸鈉轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸c。至此制漿白液已 經(jīng)形成，主要成分為氫氧化鈉和硫化鈉。副產(chǎn)物白泥(CaCO3)被送入石灰窯中煅燒重新生 成CaO。爐中除了墊層的一次供風(fēng)外，還有靠上位置的二次和三次供風(fēng)以確?？扇?xì)馊紵?全，煙氣流通過過熱器、鍋爐管束和省煤器后被排入大氣，生產(chǎn)的蒸汽用于驅(qū)動蒸汽透平和 漿廠自用汽?；厥斟仩t底部存在一層熔融物是其與一般工業(yè)鍋爐的重要區(qū)別，這正是爆炸隱患 的根源所在。堿爐內(nèi)的強(qiáng)腐蝕性環(huán)境也限制了蒸汽熱力參數(shù)的提高。此外，傳統(tǒng)的回收鍋 爐投資巨大，一般中小制漿廠無力承擔(dān)，且對草漿黑液運(yùn)行效果較差。黑液氣化技術(shù)的發(fā)展有望解決回收鍋爐存在的不足之處。黑液氣化技術(shù)從其發(fā)展 之初便分為2條技術(shù)路線，一是低溫氣化，氣化爐運(yùn)行溫度為600 700°C，在無機(jī)鹽熔點(diǎn)之 下，因此化學(xué)品回收形式為固態(tài)；二是高溫氣化，氣化爐運(yùn)行溫度一般高于900°C，類似傳 統(tǒng)堿回收鍋爐，化學(xué)品以熔融態(tài)被回收。2004年9月公開的美國專利20040182000給出了一套黑液低溫水蒸氣氣化的工 藝。該工藝的核心是一臺鼓泡流化床，以過熱蒸汽作為流化介質(zhì)和氣化劑。濃縮的黑液被 均勻地噴涂于床料上發(fā)生快速干燥和熱解，殘余的焦炭作為床料被蒸汽流態(tài)化并發(fā)生氣化 反應(yīng)。床料停留時間達(dá)數(shù)十小時(一般約24小時)后從爐底引出溶入水中，將未轉(zhuǎn)化的碳 過濾并得到碳酸鈉溶液，如同傳統(tǒng)堿回收工藝，該溶液將送往苛化。與傳統(tǒng)工藝不同的是， 硫?qū)⒃跉庀嘀杏枰曰厥眨趾铣蓺饨?jīng)過硫化氫吸收后供下游使用，吸收了硫化氫的液體則 成為富硫白液用于制漿。這種工藝的顯著優(yōu)點(diǎn)是沒有熔融物的存在因而消除了傳統(tǒng)回收鍋 爐的爆炸隱患。為了保證流化床順利運(yùn)行，氣化爐溫度必須保持較低(大約610°C)以使黑液無機(jī)物不致熔融。氣化所需的熱量由一種特殊設(shè)計(jì)的間接加熱裝置提供，所獲得的合成 氣富含氫氣，不含或極少含氮?dú)?，熱值較高。硫幾乎全部被釋放到氣相，硫化鈉在水蒸氣和 二氧化碳作用下每釋放Imol硫化氫就將產(chǎn)生Imol碳酸鈉，這無疑增加了苛化負(fù)荷。較低 的運(yùn)行溫度導(dǎo)致焦炭氣化速率緩慢，出爐床料中仍含有一定量的未轉(zhuǎn)化碳。2004年9月授權(quán)的美國專利US6790246則是高溫氣化工藝的典型代表。黑液連同 一定量的空氣或氧氣從氣化爐頂部被噴入爐膛，產(chǎn)生的熱量足以維持900°C以上的高溫，產(chǎn) 生的顆?；蛉廴谖飫t被分離后在反應(yīng)器的下部溶入水中形成綠液。氣體從反應(yīng)器引出也含 有一定量的硫化氫，而與前述低溫工藝不同的是，這里形成的綠液也含有一定量的硫化物。 高溫熔融物對反應(yīng)器襯里的腐蝕是該技術(shù)面臨的一大挑戰(zhàn)。黑液氣化工藝的一個共同特點(diǎn)是總有一部分或全部的硫化物會釋放到氣相，即硫 化鈉在水蒸氣和二氧化碳作用下轉(zhuǎn)變成為硫化氫和碳酸鈉，相比傳統(tǒng)堿回收工藝，這將造 成苛化工段苛化負(fù)荷增加。盡管高溫工藝在碳轉(zhuǎn)化速率上相比低溫工藝極大提高，但不得 不面對熔融物腐蝕問題。業(yè)界希望尋找一種既能在高溫下運(yùn)行，又能保持無機(jī)物為固態(tài)的 黑液氣化工藝，所謂直接苛化(Direct causticization)技術(shù)恰好能夠滿足這種要求，并 且直接苛化技術(shù)將使傳統(tǒng)的石灰苛化循環(huán)不再必要，因此高耗能的石灰煅燒窯也將不再需 要。加拿大專利CA1193406給出了一種直接苛化法黑液處理工藝。以氧化鐵或氧化鈦 作為直接苛化劑，與黑液燃燒產(chǎn)物碳酸鈉進(jìn)行脫二氧化碳反應(yīng)，生成固體狀態(tài)的鐵酸鈉或 鈦酸鈉以及芒硝。充分燃燒條件下芒硝還原不能同時完成，需要引入第二個反應(yīng)器在氫氣 或一氧化碳的作用下進(jìn)行還原。還原后的固體產(chǎn)物水解后即可產(chǎn)生制漿白液，包含硫化物 和氫氧化物，無法繼續(xù)水解的固體產(chǎn)物則循環(huán)利用。以氧化鐵作為苛化劑處理黑液的技術(shù)即所謂“直接堿回收系統(tǒng)”，簡稱DARS，該技 術(shù)曾在澳大利亞獲得過商業(yè)應(yīng)用。但是DARS技術(shù)一般認(rèn)為不可以用于硫酸鹽黑液，這是因 為在含硫化合物的存在下，氧化鐵會轉(zhuǎn)化為鐵的硫化物。二氧化鈦及鈦酸鹽被認(rèn)為是適合于硫酸鹽黑液的較好的直接苛化劑并且獲得了 較多研究。由于直接苛化反應(yīng)較高的溫度需求和鈦酸鹽的高熔點(diǎn)使得直接苛化技術(shù)應(yīng)用于 現(xiàn)行的低溫流化床氣化和高溫液態(tài)排渣氣流床氣化均存在困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種碳轉(zhuǎn)化速率高、能夠產(chǎn)生合成氣、反應(yīng)系統(tǒng)中不含 熔融物、不需要配置石灰煅燒工段的制漿黑液氣化與直接苛化堿回收裝置。本實(shí)用新型裝 置可用于回收硫酸鹽法木漿黑液和燒堿法草漿黑液。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案本實(shí)用新型裝置包括黑液配料罐9，黑液配料罐9有黑液入口，黑液配料罐9通過 管道經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器10，連接至黑液熱解爐1上的霧化噴嘴2，霧化噴嘴2上設(shè)有氧氣或空氣 入口 ；黑液熱解爐1的出渣口通過管道連通至回轉(zhuǎn)窯氣化爐螺旋進(jìn)料器4并最終連通回轉(zhuǎn) 窯氣化爐5，黑液熱解爐1的排氣口通過管道連通至回轉(zhuǎn)窯氣化爐加熱燃燒器3并最終連通 回轉(zhuǎn)窯氣化爐5 ；回轉(zhuǎn)窯氣化爐5的氣體出口通過管道連通硫化氫吸收塔6，固體出口通過 管道連通水解池7并經(jīng)過濾器8進(jìn)一步連通黑液配料罐9，過濾器8設(shè)有濾液出口，濾液出口上設(shè)有分路管道連通至硫化氫吸收塔6。所述黑液熱解爐1和回轉(zhuǎn)窯氣化爐5均可采用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備。本實(shí)用新型的特征在于水分蒸發(fā)和脫揮發(fā)份在熱解爐中進(jìn)行，有機(jī)碳的完全氣化 和直接苛化反應(yīng)在回轉(zhuǎn)窯氣化爐中進(jìn)行。含有直接苛化劑的黑液在熱解爐內(nèi)經(jīng)過干燥、脫 揮發(fā)份、缺氧燃燒后生成干燥的、松散的半焦；此種半焦再被輸送至回轉(zhuǎn)窯氣化爐，在此最 終完成有機(jī)碳?xì)饣?、碳酸鈉脫二氧化碳、芒硝還原、硫化氫釋放等反應(yīng)，輸出固態(tài)的鈉鹽以 及富氫合成氣；固態(tài)鈉鹽經(jīng)水解后便生成貧硫白液即氫氧化鈉水溶液，不能繼續(xù)水解的鈉 鹽則循環(huán)利用；粗合成氣經(jīng)過脫除硫化氫后成為精制合成氣可用于鍋爐、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨?機(jī)，也可用于合成液體燃料等化學(xué)品，吸收硫化氫后的液體成為富硫白液，與上述貧硫白液 共同送往制漿工段。下列反應(yīng)式1 11是本實(shí)用新型所涉及的一些重要化學(xué)反應(yīng)6Ti02+Na2C03 — Na2O · 6Ti02+C02(式 1)Na2O · 6Ti02+Na2C03 — 2 (Na2O · 3Ti02) +CO2(式 2)7Na2C03+5 (Na2O · 3Ti02) — 3 (4Na20 · 5Ti02) +7C02 (式 3)5Ti02+4Na2C03 — 4Na20 · 5Ti02+4C02(式 4)3 (4Na20 · 5Ti02) +7H20 — 14Na0H+5 (Na2O · 3Ti02) (式 5)Na2S04+2C — 2C02+Na2S(式 6)Na2S04+4C — 4C0+Na2S(式 7)Na2S04+4C0 — 4C02+Na2S(式 8)Na2S+C02+H20 — Na2C03+H2S(式 9)H2S+2Na0H — Na2S+2H20(式 10)Na2S+H2S — 2NaHS(式 11)本實(shí)用新型裝置的工作過程包括如下步驟1、來自配料罐的黑液連同補(bǔ)加的芒硝和不溶于水的直接苛化劑(二氧化鈦或三 鈦酸鈉)經(jīng)過預(yù)熱后(預(yù)熱溫度不超過100°c)被連續(xù)輸送至熱解爐的噴嘴，在此由預(yù)熱空 氣或氧氣(溫度一般在300°c以上)霧化噴入熱解爐，在噴口處形成火焰。黑液中含有的水 分迅速蒸發(fā)，有機(jī)物熱解出可燃?xì)怏w并發(fā)生燃燒，進(jìn)氧量低于理論需氧量，因此有機(jī)碳并未 完全轉(zhuǎn)化，最終形成干燥、松散的半焦落在爐底，其中含有碳酸鈉、鈦酸鈉、硫酸鈉以及有機(jī) 碳等組分。所述熱解爐運(yùn)行溫度在800 900°C。2、上述熱解爐中形成的半焦被連續(xù)輸送至下一級反應(yīng)器即回轉(zhuǎn)窯氣化爐，熱解爐 中所形成的蒸汽、焦油、總還原型硫化合物和少量可燃?xì)獾韧ㄟ^燃燒器也被輸送至回轉(zhuǎn)窯 氣化爐，氣化所需的熱量來自于輔助燃料的燃燒(如柴油、重油等)，來自熱解爐的水蒸氣 作為主要的氣化劑用于有機(jī)碳的氣化。碳酸鈉則在回轉(zhuǎn)窯中與直接苛化劑反應(yīng)最終脫去二 氧化碳形成鈦酸鈉(反應(yīng)式1 3，總反應(yīng)4)。芒硝在碳、一氧化碳等的作用下還原為硫化 鈉(反應(yīng)式6 8)，而硫化鈉在二氧化碳和水蒸氣的作用下釋放出硫化氫生成碳酸鈉(反 應(yīng)式9)，這部分碳酸鈉也將發(fā)生直接苛化反應(yīng)?；剞D(zhuǎn)窯氣化爐運(yùn)行溫度在800 900°C，經(jīng) 過5 IOmin的停留時間后，將輸出終產(chǎn)物鈦酸鈉(主要是4Na20 ·5Τ 02)固體和富含氫氣 的、含有硫化氫的合成氣。3、來自上述回轉(zhuǎn)窯氣化爐的鈦酸鈉固體將被引入一個水解池，在沸騰或常溫狀態(tài)
5下密閉水解10 30min，生成氫氧化鈉溶液和另一種不易于繼續(xù)水解的固體鈦酸鈉(反應(yīng) 式5)。氫氧化鈉溶液即貧硫白液有一部分被抽出送往硫化氫吸收塔作為吸收液，絕大部分 則送往制漿工段。4、來自回轉(zhuǎn)窯氣化爐的粗合成氣被引入硫化氫吸收塔脫除硫化氫(反應(yīng)式10、 11)并形成富硫白液和精制合成氣。5、水解池中不能繼續(xù)水解的鈦酸鈉被回收送往黑液配料罐繼續(xù)用做直接苛化劑。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)堿回收技術(shù)、氣流床高溫空氣/富氧氣化技術(shù)和流化床低溫水 蒸氣氣化技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、苛化反應(yīng)在氣化爐內(nèi)完成，省去了石灰苛化與煅燒循環(huán)。2、引入直接苛化劑后，可以采用較高的運(yùn)行溫度以提高碳轉(zhuǎn)化速率，同時，由于鈦 酸鹽熔點(diǎn)較高因而反應(yīng)系統(tǒng)中并不生成熔融物，這一方面消除了熔融物遇水爆炸危險，另 一方面極大地避免了熔融物對耐火磚和鋼材的腐蝕。3、高溫水蒸氣氣化產(chǎn)生的合成氣富含氫氣，如果熱解爐采用富氧(例如氧氣體積 濃度大于90% )，則最后生產(chǎn)出的合成氣將具有較高的品質(zhì)，低位熱值在10MJ/Nm3以上。4、蒸發(fā)和熱解與氣化的分段操作使得反應(yīng)停留時間的控制變得簡單易行，調(diào)節(jié)回 轉(zhuǎn)窯氣化爐的轉(zhuǎn)速可以獲得期望的停留時間，焦油、總還原型硫化合物有更多的時間得以 裂解5、與流化床氣化爐相比，從回轉(zhuǎn)窯氣化爐引出的氣體中粉塵含量將極大降低，除 塵成本將因此降低。6、硫和鈉的分開回收有利于制得不同硫化度的制漿白液，這對優(yōu)化現(xiàn)行硫酸鹽制
漿工藝具有一定作用。

圖1是本實(shí)用新型裝置工藝流程圖。附圖標(biāo)記說明黑液熱解爐1，霧化噴嘴2，回轉(zhuǎn)窯氣化爐螺旋進(jìn)料器3，回轉(zhuǎn)窯氣 化爐加熱燃燒器4，回轉(zhuǎn)窯氣化爐5，硫化氫吸收塔6，4Na20 · 5Ti02水解池7，Na2O · 3Ti02過 濾器8，黑液配料罐9，進(jìn)料預(yù)熱器10。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。實(shí)施例一如圖1所示。來自蒸發(fā)工段、固形物含量在50%以上的濃黑液21進(jìn)入黑液配料罐 9，在此黑液同一種直接苛化劑進(jìn)行混合，直接苛化劑可以為Ti02。如果將黑液中含有的Na 和K按其物質(zhì)的量全部折算為Na2O,則TiO2與Na2O物質(zhì)的量比應(yīng)控制1 3，一般為1. 25 1. 3。TiO2是一種不溶于水也不溶于堿液的氧化物，因此也不溶于黑液，配料罐9必須加裝 攪拌裝置以維持物料的均一穩(wěn)定，攪拌轉(zhuǎn)速一般不應(yīng)低于50r/min。為了增加熱解爐1運(yùn)行的可靠性，黑液與TiO2的混合物在入爐前應(yīng)預(yù)熱至一定溫 度，一般為100°c，這可以通過進(jìn)料預(yù)熱器10來實(shí)現(xiàn)，也可以將配料罐9設(shè)計(jì)成為夾套式換 熱器，或者兩者兼而有之。預(yù)熱的黑液和TiO2混合物通過管道11被連續(xù)泵送至熱解爐進(jìn)料霧化噴嘴2，氧氣或空氣通過氣泵或壓縮機(jī)通過管道12也被連續(xù)輸送至霧化噴嘴2。同 樣地，為了提高熱解爐1運(yùn)行的可靠性，空氣或氧氣也應(yīng)被預(yù)熱，例如300°C。兩股流體將在 霧化噴嘴2的預(yù)混室得到混合，進(jìn)而高速噴入熱解爐1爐膛內(nèi)。所通入的氧氣或空氣量應(yīng)
為理論需氧量或理論需空氣量的40 60%。在爐膛內(nèi)約850°C的高溫作用下，噴入的黑液微小液滴迅速發(fā)生干燥、熱解、氣相 燃燒、氣化等一系列物理化學(xué)變化。如果采用鏈爐排式熱解爐，則殘余的黑灰即黑液半焦 落在鏈?zhǔn)綘t排上，隨爐排一起運(yùn)動到熱解爐1末端卸料，期間可在爐排上繼續(xù)發(fā)生干燥、熱 解、氣化等變化。上述熱解過程也可采用現(xiàn)有技術(shù)其他爐型實(shí)現(xiàn)。由于TiO2的存在，整個熱 解爐1的反應(yīng)體系內(nèi)均不存在熔融物，或者說即使有碳酸鹽熔融物出現(xiàn)，在高溫作用下也 迅速與TiO2反應(yīng)生成高熔點(diǎn)(高于950°C)的鈦酸鹽。爐排上的黑液半焦中包含有機(jī)碳、 碳酸鹽、鈦酸鹽、硫化物、硫酸鹽以及未反應(yīng)的TiO2等多種物質(zhì)，具有疏松易碎的特性，便于 采用各種出渣設(shè)備輸送。上述黑液半焦將通過管線14被連續(xù)輸送至回轉(zhuǎn)窯氣化爐5的螺旋進(jìn)料器3，螺旋 進(jìn)料器3將黑液半焦連續(xù)輸送至回轉(zhuǎn)窯氣化爐5。來自熱解爐1的蒸汽、焦油、總還原型硫 化合物和少量可燃?xì)獾葰庀辔镔|(zhì)經(jīng)由管線13通過燃燒器4噴入回轉(zhuǎn)窯氣化爐5，也可不通 過燃燒器4而通過其他途徑進(jìn)入。來自熱解爐1的水蒸氣將作為最主要的氣化介質(zhì)參與回 轉(zhuǎn)窯氣化爐5內(nèi)的有機(jī)碳?xì)饣磻?yīng)。來自管道15的燃料例如重油、天然氣等通過燃燒器4 在回轉(zhuǎn)窯氣化爐5筒體內(nèi)發(fā)生燃燒以提供氣化、碳酸鹽脫CO2、芒硝還原等反應(yīng)所必須的熱 量。固體物料在回轉(zhuǎn)窯氣化爐5內(nèi)的停留時間主要取決于窯管內(nèi)徑、窯管長度、窯體 轉(zhuǎn)速、物料安息角等參數(shù)，以及窯管有無內(nèi)構(gòu)件。通過合理設(shè)計(jì)這些參數(shù)，使固體物料在回 轉(zhuǎn)窯氣化爐5恒溫段的停留時間保持在5 lOmin，恒溫段的溫度不應(yīng)低于800°C，一般控 制在850 900°C?；剞D(zhuǎn)窯氣化爐5內(nèi)將發(fā)生有機(jī)碳?xì)饣⑻妓猁}脫二氧化碳(反應(yīng)式4)、 芒硝還原(反應(yīng)式6 8)、硫化氫釋放(反應(yīng)式9)等一系列化學(xué)變化，最終生成以鈦酸鹽 為主的固體物質(zhì)和以H2、CO、CO2, CH4為主的氣體，氣體中還含有一定量&H2S，焦油絕大部 分將發(fā)生裂解生成小分子氣體，氣體中粉塵含量極少。 上述固體產(chǎn)物通過管道17被連續(xù)輸送至水解池7，為了提高水解速率，水解池7的 給水18可以采用較高溫度，水解池7本身應(yīng)予以保溫，也可加熱。在水解池7中，物料將停 留10 30min以使水解反應(yīng)(反應(yīng)式5)基本完全，具體時間根據(jù)水解溫度和用水量多少 而不同。之后水解液以及不能繼續(xù)水解的固體產(chǎn)物將被輸送至過濾器8，在此完成固液兩相 的分離。Na2O ·3 02—般視為不易水解，但這種水解產(chǎn)物可以循環(huán)利用(反應(yīng)式3)，因而 將被回收送入黑液配料罐9，代替新鮮的TiO2繼續(xù)用于下一循環(huán)執(zhí)行同樣的作用。濾液也 就是水解液是富含NaOH的液體，并且其中較少含有硫化物，經(jīng)管道20輸出，這種液體24將 被輸送至制漿工段供蒸煮使用，一少部分將通過管道被抽出輸送到硫化氫吸收塔6用于氣 化粗合成氣的洗滌以吸收H2S。 如前所述，來自回轉(zhuǎn)窯氣化爐5的粗合成氣中含有一定量的H2S,粗合成氣將通過 管道16被送入硫化氫吸收塔6，與來自管道20的液體發(fā)生逆流吸收作用。如果將上述液體 24稱之為貧硫白液，則控制合理的操作條件可得到含有硫化物的富硫白液23，富硫白液23 與貧硫白液24通過調(diào)配即成為硫酸鹽法蒸煮藥液。吸收塔頂?shù)玫降臍怏w成為精制合成氣22。實(shí)施例二Na2O · 3Ti02與新鮮TiO2具有幾乎相同的脫CO2能力，能夠在高溫下將碳酸鹽脫去 CO2并形成新的鈦酸鹽例如4Na20 · 5Ti02，溫度控制在850 900°C。盡管4Na20 · 5Ti02不 能水解完全，但其水解固相產(chǎn)物Na2O · 3Ti02能夠再利用，滿足這一點(diǎn)便可以形成苛化劑的 閉合循環(huán)，因此可以替代石灰苛化循環(huán)。在上一實(shí)施例中描述的TiO2直接苛化過程所形成 的終產(chǎn)物Na2O · 3Ti02成為本實(shí)施例的直接苛化循環(huán)中間產(chǎn)物。如圖1所示，來自蒸發(fā)工段的硫酸鹽黑液21與來自水解池7的Na2O · 3Ti02在黑 液配料罐9中充分混合后被連續(xù)輸送至霧化噴嘴2，進(jìn)行與實(shí)施例一相同的各種過程，輸出 回轉(zhuǎn)窯氣化爐5的固態(tài)終產(chǎn)物同樣為4Na20 · 5Ti02(反應(yīng)式3)。實(shí)施例三燒堿法草漿黑液由于不含硫，因此采用本工藝的堿回收設(shè)備相對簡單。在粗合成 氣的處理上不必加裝硫化氫吸收塔6，水解池7輸出的液體為NaOH溶液，直接供蒸煮使用。 其他方面與硫酸鹽黑液的氣化與堿回收沒有顯著的不同。
權(quán)利要求一種制漿黑液氣化與直接苛化堿回收裝置，包括黑液配料罐(9)，黑液配料罐(9)有黑液入口，其特征在于黑液配料罐(9)通過管道經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器(10)，連通至黑液熱解爐(1)上的霧化噴嘴(2)，霧化噴嘴(2)上設(shè)有氧氣或空氣入口；黑液熱解爐(1)的出渣口通過管道連通至回轉(zhuǎn)窯氣化爐螺旋進(jìn)料器(4)并最終連通回轉(zhuǎn)窯氣化爐(5)，黑液熱解爐(1)的排氣口通過管道連通至回轉(zhuǎn)窯氣化爐加熱燃燒器(3)并最終連通回轉(zhuǎn)窯氣化爐(5)；回轉(zhuǎn)窯氣化爐(5)的氣體出口通過管道連通硫化氫吸收塔(6)，固體出口通過管道連通水解池(7)并經(jīng)過濾器(8)進(jìn)一步連通黑液配料罐(9)，過濾器(8)設(shè)有濾液出口。
2.如權(quán)利要求1所述的制漿黑液氣化與直接苛化堿回收裝置，其特征在于過濾器(8) 濾液出口上設(shè)有分路管道連通至硫化氫吸收塔(6)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一套硫酸鹽法或燒堿法黑液堿回收裝置。包括黑液配料罐9，其上有黑液入口并通過管道經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器10連接至黑液熱解爐1上的霧化噴嘴2，霧化噴嘴2上設(shè)有氧氣或空氣入口；黑液熱解爐1的出渣口連通至螺旋進(jìn)料器4并最終連通回轉(zhuǎn)窯氣化爐5，黑液熱解爐1的排氣口連通至加熱燃燒器3并最終連通回轉(zhuǎn)窯氣化爐5；回轉(zhuǎn)窯氣化爐5的氣體出口連通硫化氫吸收塔6，固體出口連通水解池7并經(jīng)過濾器8進(jìn)一步連通黑液配料罐9，過濾器8設(shè)有濾液出口，濾液出口上設(shè)有分路管道連通至硫化氫吸收塔6。本裝置碳轉(zhuǎn)化速率高、能夠產(chǎn)生合成氣、反應(yīng)系統(tǒng)中不含熔融物、不需要配置石灰煅燒工段，可用于回收硫酸鹽法木漿黑液和燒堿法草漿黑液。
文檔編號D21C11/04GK201678895SQ20102018544
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者吳創(chuàng)之, 周肇秋, 袁洪友, 陰秀麗, 馬隆龍 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所