專(zhuān)利名稱(chēng)：正滲透黑液濃縮裝置及運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制漿造紙生產(chǎn)裝置，尤其涉及一種制漿黑液濃縮裝置。
背景技術(shù)：
正滲透(Forward Osmosis,F0)是一種依靠滲透壓驅(qū)動(dòng)的膜分離過(guò)程,在海水淡化領(lǐng)域有較多的研究成果，而在制漿造紙領(lǐng)域，尚未見(jiàn)有研究成果的報(bào)導(dǎo)。是否有合適的汲取液，是正滲透技術(shù)能否應(yīng)用的最關(guān)鍵因素。超高濃度的堿液是一種良好的汲取液，可用于汲取黑液中的水份而對(duì)黑液進(jìn)行濃縮；在制漿造紙生產(chǎn)工藝中，蒸煮液是必須使用的，而蒸煮液恰是一定濃度的堿液，因此，汲取了黑液中水份的汲取液正好作為配制蒸煮液的原料。通過(guò)正滲透技術(shù)應(yīng)用，既省去了蒸煮液的配制用水，又濃縮了黑液；既節(jié)省了水的用量，又節(jié)省了蒸發(fā)黑液的能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以超高濃度堿液為汲取液的正滲透黑液濃縮裝置及運(yùn)行方法。其特征在于:所述正滲透黑液濃縮裝置由汲取液澄清池、固體加入管、汲取液調(diào)節(jié)池、汲取液注入泵、左過(guò)濾器、膜組件、濃黑液池、黑液輸送泵、稀黑液池、黑液注入泵、右過(guò)濾器、出液調(diào)節(jié)池、出液輸送泵和循環(huán)泵組成；所述固體加入管位于所述汲取液澄清池中間，所述汲取液澄清池出口與所述汲取液調(diào)節(jié)池入口連接，所述汲取液注入泵的進(jìn)口位于所述汲取液調(diào)節(jié)池底部，所述汲取液注入泵出口與所述左過(guò)濾器入口連接，所述左過(guò)濾器出口與所述膜組件正面入口連接，所述膜組件正面出口與所述出液調(diào)節(jié)池入口連接，所述出液輸送泵入口和所述循環(huán)泵入口位于所述出液調(diào)節(jié)池底部，所述循環(huán)泵出口與所述汲取液澄清池底部入口連接；所述黑液注入泵入口位于所述稀黑液池底部，所述黑液注入泵出口與所述右過(guò)濾器入口連接，所述右過(guò)濾器出口與所述膜組件背面入口連接，所述膜組件背面出口與所述濃黑液池入口連接；所述黑液輸送泵入口位于所述濃黑液池底部。所述運(yùn)行方法包括以下步驟:步驟一、初料加入:將預(yù)先配制好的汲取液加入所述汲取液澄清池、所述汲取液調(diào)節(jié)池和所述出液調(diào)節(jié)池。步驟二、固料加入:將配制汲取液的固體(如固定比例的NaOH和Na2S混合固體、堿回收爐燃燒后的固形物等)通過(guò)所述固體加入管加入所述汲取液澄清池內(nèi)，固體加入量由需要的汲取液濃度決定，固體持續(xù)加入以保持所述汲取液澄清池內(nèi)汲取液濃度恒定；必要時(shí)，加入過(guò)量固體，保持所述汲取液澄清池內(nèi)有未溶固體，使汲取液濃度呈飽和狀態(tài)。步驟三、液料加入:將需要濃縮的黑液加入所述稀黑液池。步驟四、濃縮:開(kāi)啟所述汲取液注入泵和所述黑液注入泵，使汲取液和黑液在膜組件內(nèi)發(fā)生正滲透效應(yīng)；同時(shí)，開(kāi)啟循環(huán)泵，使液體循環(huán)流動(dòng)起來(lái)。步驟五、出料:當(dāng)所述出液調(diào)節(jié)池內(nèi)的液體達(dá)到一定量后，啟動(dòng)所述出液輸送泵，將部分出液送到下一個(gè)工段；當(dāng)所述濃黑液池中黑液達(dá)到一定量后，啟動(dòng)所述黑液輸送泵，將濃黑液送到下一個(gè)工段。步驟六、重復(fù):重復(fù)步驟二到六，維持所述正滲透黑液濃縮裝置的持續(xù)運(yùn)行。作為優(yōu)選，所述膜組件為多級(jí)串聯(lián)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的正滲透黑液濃縮裝置及運(yùn)行方法的有益效果是:第一、預(yù)濃縮了黑液，減少了黑液的蒸發(fā)量，節(jié)約能量。第二、減少了配制用水，節(jié)藥了新水用量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的正滲透黑液濃縮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的正滲透黑液濃縮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例一:如圖1所示的正滲透黑液濃縮裝置由汲取液澄清池1、固體加入管2、汲取液調(diào)節(jié)池3、汲取液注入泵4、左過(guò)濾器5、膜組件6、濃黑液池7、黑液輸送泵8、稀黑液池9、黑液注入泵10、右過(guò)濾器11、出液調(diào)節(jié)池12、出液輸送泵13和循環(huán)泵14組成；固體加入管2位于汲取液澄清池I中間，汲取液澄清池I出口與汲取液調(diào)節(jié)池3入口連接，汲取液注入泵4的進(jìn)口位于汲取液調(diào)節(jié)池3底部，汲取液注入泵4出口與左過(guò)濾器5入口連接，左過(guò)濾器5出口與膜組件6正面入口連接，膜組件6正面出口與出液調(diào)節(jié)池13入口連接，出液輸送泵12入口和循環(huán)泵14入口位于出液調(diào)節(jié)池13底部，循環(huán)泵13出口與汲取液澄清I池底部入口連接；黑液注入泵10入口位于稀黑液池9底部，黑液注入泵10出口與右過(guò)濾器11入口連接，右過(guò)濾器11出口與膜組件6背面入口連接，膜組件6背面出口與濃黑液池7入口連接；黑液輸送泵8入口位于濃黑液池7底部。參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的運(yùn)行方法包括以下步驟:步驟一、初料加入:將堿回收爐燃燒后的固形物加水配制成飽和溶液，作為汲取液，并將其加入汲取液澄清池1、汲取液調(diào)節(jié)池3和出液調(diào)節(jié)池13。步驟二、固料加入:將堿回收爐燃燒后的固形物通過(guò)固體加入管2加入汲取液澄清池I內(nèi)，固形物持續(xù)加入，保持汲取液澄清池I內(nèi)有少量未溶固體，使汲取液濃度始終呈飽和狀態(tài)。步驟三、液料加入:將需要濃縮的黑液加入稀黑液池9。步驟四、濃縮:開(kāi)啟汲取液注入泵4和黑液注入泵10，使汲取液和黑液在膜組件內(nèi)發(fā)生正滲透效應(yīng)；同時(shí)，開(kāi)啟循環(huán)泵14，使液體循環(huán)流動(dòng)起來(lái)。步驟五、出料:當(dāng)出液調(diào)節(jié)池13內(nèi)的液體達(dá)到一定量后，啟動(dòng)出液輸送泵12，將部分出液送到苛化工段；當(dāng)所述濃黑液池中黑液達(dá)到一定量后，啟動(dòng)所述黑液輸送泵，將濃黑液送到蒸發(fā)工段。步驟六、重復(fù):重復(fù)步驟二到六，維持正滲透黑液濃縮裝置的持續(xù)運(yùn)行。實(shí)施例二:
如圖2所示的正滲透黑液濃縮裝置，本實(shí)施例與實(shí)施例一的唯一區(qū)別在于:膜組件6由三個(gè)組件串聯(lián)而成，其運(yùn)行方式與實(shí)施例一完全一樣。本實(shí)施例將三個(gè)組件串聯(lián)，可以得到更高濃度的濃黑液，以節(jié)約更多的能量。以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種正滲透黑液濃縮裝置，其特征在于:所述正滲透黑液濃縮裝置由汲取液澄清池、固體加入管、汲取液調(diào)節(jié)池、汲取液注入泵、左過(guò)濾器、膜組件、濃黑液池、黑液輸送泵、稀黑液池、黑液注入泵、右過(guò)濾器、出液調(diào)節(jié)池、出液輸送泵和循環(huán)泵組成；所述固體加入管位于所述汲取液澄清池中間，所述汲取液澄清池出口與所述汲取液調(diào)節(jié)池入口連接，所述汲取液注入泵的進(jìn)口位于所述汲取液調(diào)節(jié)池底部，所述汲取液注入泵出口與所述左過(guò)濾器入口連接，所述左過(guò)濾器出口與所述膜組件正面入口連接，所述膜組件正面出口與所述出液調(diào)節(jié)池入口連接，所述出液輸送泵入口和所述循環(huán)泵入口位于所述出液調(diào)節(jié)池底部，所述循環(huán)泵出口與所述汲取液澄清池底部入口連接；所述黑液注入泵入口位于所述稀黑液池底部，所述黑液注入泵出口與所述右過(guò)濾器入口連接，所述右過(guò)濾器出口與所述膜組件背面入口連接，所述膜組件背面出口與所述濃黑液池入口連接；所述黑液輸送泵入口位于所述濃黑液池底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正滲透黑液濃縮裝置，其特征在于，所述膜組件為多級(jí)串聯(lián)。
3.一種利用權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)行黑液濃縮的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一、初料加入:將預(yù)先配制好的汲取液加入所述汲取液澄清池、所述汲取液調(diào)節(jié)池和所述出液調(diào)節(jié)池。
步驟二、固料加入:將配制汲取液的固體(如固定比例的NaOH和Na2S混合固體、堿回收爐燃燒后的固形物等)通過(guò)所述固體加入管加入所述汲取液澄清池內(nèi)，固體加入量由需要的汲取液濃度決定，固體持續(xù)加入以保持所述汲取液澄清池內(nèi)汲取液濃度恒定；必要時(shí)，加入過(guò)量固體，保持所述汲取液澄清池內(nèi)有未溶固體，使汲取液濃度呈飽和狀態(tài)。
步驟三、液料加入:將需要濃縮的黑液加入所述稀黑液池。
步驟四、濃縮:開(kāi)啟所述汲取液注入泵和所述黑液注入泵，使汲取液和黑液在膜組件內(nèi)發(fā)生正滲透效應(yīng)；同時(shí)，開(kāi)啟循環(huán)泵，使液體循環(huán)流動(dòng)起來(lái)。
步驟五、出料:當(dāng)所述出液調(diào)節(jié)池內(nèi)的液體達(dá)到一定量后，啟動(dòng)所述出液輸送泵，將部分出液送到下一個(gè)工段；當(dāng)所述濃黑液池中黑液達(dá)到一定量后，啟動(dòng)所述黑液輸送泵，將濃黑液送到下一個(gè)工段。
步驟六、重復(fù):重復(fù)步驟二到六，維持所述正滲透黑液濃縮裝置的持續(xù)運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種正滲透黑液濃縮裝置及運(yùn)行方法，利用高濃度堿液為汲取液，汲取黑液中的水份，對(duì)黑液進(jìn)行濃縮；汲取了水份的汲取液，作為配制蒸煮液的原料。通過(guò)正滲透黑液濃縮裝置的應(yīng)用，既省去了蒸煮液的配制用水，又濃縮了黑液；既節(jié)省了水的用量，又節(jié)省了蒸發(fā)黑液的能量。
文檔編號(hào)D21C11/04GK103194925SQ20131010967
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者張建中 申請(qǐng)人:輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所