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用于處理木質(zhì)素回收工藝的廢洗滌液的方法與流程

文檔序號:11850196閱讀:747來源:國知局
用于處理木質(zhì)素回收工藝的廢洗滌液的方法與流程

通過首先將液體酸化并然后將所得木質(zhì)素沉淀物分離,可以從廢堿性制漿液(黑液)除去木質(zhì)素。通常對分離的材料進(jìn)行洗滌以得到主要包含木質(zhì)素且具有合理的低雜質(zhì)水平的固體產(chǎn)物。通常在酸性條件下實(shí)施至少一個洗滌階段。本方法用于處理廢洗滌液,所述廢洗滌液典型地呈一種或多種濾液的形式。木質(zhì)素產(chǎn)物可以用作燃料、用作原料或用作潛在應(yīng)用范圍內(nèi)的化學(xué)品。



背景技術(shù):

從廢堿性制漿液(通常稱作黑液)合理回收純木質(zhì)素的最通用的方法涉及如下步驟:

1.使用諸如二氧化碳(CO2)或硫酸(H2SO4)的酸將液體酸化至典型地在9~10范圍內(nèi)的pH(在25℃下的值);

2.通過例如對漿料進(jìn)行過濾將由此沉淀的固體粒子分離;

3.使用酸化的水溶液在低pH下、典型地在約pH 2(在25℃下的值)下對分離的材料、通常是濾餅進(jìn)行洗滌;

4.根據(jù)需要,對分離的材料進(jìn)一步進(jìn)行洗滌。

在步驟2中分離固體之后剩余的黑液,通常稱作貧木質(zhì)素的黑液,總是被再循環(huán)至制漿廠的蒸發(fā)設(shè)備。貧木質(zhì)素黑液由此在蒸發(fā)設(shè)備中被濃縮并然后與未經(jīng)歷木質(zhì)素回收工藝的黑液一起在制漿廠的回收鍋爐中燃燒。通過將作為熔煉物排出鍋爐的無機(jī)化合物溶解,制備所謂的綠液。使綠液經(jīng)歷苛化處理,其中使通過將煅石灰(CaO)熟化而形成的氫氧化鈣(Ca(OH)2)與碳酸鈉(Na2CO3)反應(yīng)以形成石灰石(CaCO3)和氫氧化鈉(NaOH)。將CaCO3分離、洗滌、脫水并在石灰窯中重新轉(zhuǎn)化成CaO。在分離CaCO3之后殘留的液體(稱作白液)包含一種或多種活性制漿化學(xué)品并被引導(dǎo)至制漿階段。在硫酸鹽法制漿的情況下,活性化學(xué)品是NaOH和硫化鈉(Na2S)。分離的石灰石材料的料流被稱為石灰泥。由此,通過將貧木質(zhì)素的黑液再循環(huán)至蒸發(fā)設(shè)備,對貧木質(zhì)素的液體中的廢制漿化學(xué)品進(jìn)行回收,同時對仍殘留在貧木質(zhì)素的液體中的明顯量的有機(jī)材料進(jìn)行開發(fā)以作為回收鍋爐的能源。

在步驟3和4中產(chǎn)生的廢洗滌液典型地呈一種或多種濾液的形式。換句話說,將過濾器與洗滌步驟一起使用。當(dāng)以逆流方式實(shí)施洗滌時,將新鮮洗滌介質(zhì)、典型地工廠用水或冷凝液引入到最后的洗滌步驟,同時源自第一洗滌步驟的廢洗滌液是從所述工藝排出的廢洗滌液的唯一料流。

與貧木質(zhì)素的黑液類似,廢洗滌液包含源自進(jìn)料至木質(zhì)素回收設(shè)備的黑液的無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩者。另外,廢洗滌液包含源自用于一個或多個酸洗滌步驟中的酸的化合物。典型地,將硫酸(H2SO4)用于該目的,在所述情況中廢洗滌液包含明顯量的硫酸鈉(Na2SO4),該硫酸鹽源自所述酸??傊瑥U洗滌液明顯比貧木質(zhì)素黑液含更少的溶解材料。

存在兩種用于處理廢洗滌液的已知方法。第一種是僅處置作為制漿廠流出物的溶液。例如在專利文獻(xiàn)GB664811A中展示了該方法。被理解為近年來的前沿的第二種方法遵循的是處理源自步驟2的貧木質(zhì)素黑液的方法。換言之,將廢洗滌液也再循環(huán)至主黑液料流,典型地再循環(huán)至工廠的蒸發(fā)設(shè)備中的位置,雖然該位置不一定與用于源自步驟2的貧木質(zhì)素黑液的位置相同。例如,根據(jù)文獻(xiàn)Tomani,P.等,“從不同黑液中除去木質(zhì)素(Lignin removal from different black liquors)”,第4次北歐木材生物煉制會議的會議記錄(Proceedings of the 4th Nordic Wood Biorefinery Conference),赫爾辛基,芬蘭,VTT Technology 53 report,2012,第227-238頁中提供的方法,將貧木質(zhì)素的黑液(源自該文獻(xiàn)的圖1中的濾液罐1)和廢洗滌液(源自該文獻(xiàn)的圖1中的濾液罐2)傳送至蒸發(fā)設(shè)備,前者的位置在蒸發(fā)序列之后列,后者的位置在所述序列之前列。注意,在同一篇文章中提出,在一些情況下,廢洗滌液可用于洗滌未漂白的或氧脫木質(zhì)素的紙漿,而在專利文獻(xiàn)US2008214796中提出,將廢洗滌液用于其中將妥爾油肥皂酸化的步驟中。這些是將廢洗滌液再循環(huán)至主黑液料流的已知方法的變體;即,在這些情況中同樣,廢洗滌液在傳送至蒸發(fā)設(shè)備的黑液中結(jié)束。

在蒸發(fā)設(shè)備中從廢洗滌液蒸發(fā)水的成本顯著。而且,與在應(yīng)用木質(zhì)素回收工藝之前的載荷相比,從廢洗滌液蒸發(fā)水代表著總蒸發(fā)載荷的增加。注意,在蒸發(fā)器中對貧木質(zhì)素的黑液進(jìn)行濃縮不會以相同的方式增加載荷。需要從貧木質(zhì)素的黑液蒸發(fā)如先前從進(jìn)料到木質(zhì)素回收設(shè)備的黑液所蒸發(fā)的大致相同量的水。另一方面,廢洗滌液中的水主要源自為了木質(zhì)素回收工藝的需要而特別引入的新鮮洗滌液中的水。換言之,如果不存在木質(zhì)素回收工藝,則該水不會被輸入到制漿廠的化學(xué)品回收循環(huán)中。因?qū)⑺斎氲叫迈r洗滌液中而造成的額外的蒸發(fā)載荷會限制木質(zhì)素回收工藝的應(yīng)用。例如,如果最初蒸發(fā)設(shè)備在最大載荷下運(yùn)行,則木質(zhì)素回收的應(yīng)用明顯要求同時擴(kuò)張蒸發(fā)設(shè)備。

處理廢洗滌液的已知方法的另一不利方面是,成本和困難與用于洗滌過程中的新鮮洗滌液的量成正比。最終木質(zhì)素產(chǎn)物的純度自然取決于引入到洗滌工藝中的新鮮洗滌液的量。所以,隨著木質(zhì)素產(chǎn)物的純度要求的升高,處理廢洗滌液的已知方法的不利方面變得更加明顯。

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù),明顯需要處理廢洗滌液的替代方法,所述方法(1)不會招致與從溶液蒸發(fā)水相關(guān)的顯著成本且(2)不會導(dǎo)致蒸發(fā)器的總載荷增加。

本發(fā)明的目的是提供一種能滿足這種需要的方法。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明是一種處理廢洗滌液的新方法,所述廢洗滌液是在對已經(jīng)沉淀并然后從廢堿性制漿液分離的木質(zhì)素進(jìn)行洗滌時產(chǎn)生的,其中至少一個洗滌步驟在酸性條件下實(shí)施。根據(jù)所述新方法,在回收鍋爐之后但在紙漿洗滌階段之前的位置處將至少部分廢洗滌液引入至化學(xué)品回收循環(huán)中。更確切地,在循環(huán)的部分中的位置處引入所述廢洗滌液,所述循環(huán)的部分在熔煉物溶解階段開始并包括所述熔煉物溶解階段并在制漿階段終止并包括制漿階段。為了本目的,將制漿階段限定為在第一紙漿洗滌操作上游立即終止,其實(shí)際上可以在與制漿階段相同的容器中實(shí)施。制漿階段典型地包含用于纖維素纖維有機(jī)材料如木屑的進(jìn)料系統(tǒng)、以及至少一個處理容器如蒸煮容器,其中將白液用于生產(chǎn)紙漿。可以將廢洗滌液添加到進(jìn)料系統(tǒng)中的進(jìn)料材料和/或在任意洗滌階段之前添加到處理容器。

綠液處理包括將固體雜質(zhì)和渣滓從綠液分離,并對渣滓進(jìn)行處理以用于適當(dāng)處置。對渣滓進(jìn)行洗滌。白液的制備包括將綠液熟化并苛化成白液,將固體石灰和白液彼此分離,典型地通過過濾分離。將石灰泥洗滌并脫水。

在新方法的優(yōu)選實(shí)施方式中,對進(jìn)入到回收鍋爐之后的化學(xué)品回收循環(huán)中的其他水和/或水溶液的輸入進(jìn)行調(diào)節(jié),使得作為引入廢洗滌液的結(jié)果,運(yùn)行至制漿生產(chǎn)線的白液中水的量不會顯著增加。換言之,隨廢洗滌液而添加的水優(yōu)選在很大程度上取代另外連同白液的制備而輸入到回收循環(huán)的水。例如,廢洗滌液用于取代(1)用于溶解回收鍋爐熔煉物的水和/或水溶液的一部分和/或(2)用于在對石灰泥進(jìn)行最后洗滌和脫水之前制備石灰泥稀釋漿料的水和/或水溶液如冷凝液的一部分。換言之,其中,用于添加廢洗滌液的兩個優(yōu)選位置是(1)熔煉物溶解罐和(2)其中對未洗滌的石灰泥進(jìn)行稀釋的位置。注意,在添加到熔煉物溶解罐的情況中,廢洗滌液可以通過所述罐的排氣洗滌器添加。

在現(xiàn)有技術(shù)中未提出本方法,即,將廢洗滌液添加到回收鍋爐之后的化學(xué)品回收循環(huán)中。而且,基于大量原因,本領(lǐng)域技術(shù)人員不會明顯地根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)考慮到本方法。下文提供了三個這種原因。

1.制漿廠的一般實(shí)踐是將含明顯量的黑液組分的廢料流通過蒸發(fā)設(shè)備返回至回收循環(huán),并由此在回收鍋爐中與主濃縮黑液料流一起燃燒。引入到回收鍋爐之后的循環(huán)如引入到熔煉物溶解器尚未被實(shí)踐,因為其中特定的黑液有機(jī)化合物在回收鍋爐下游的操作中存在有害行為。

2.通常而言,將另外的廢液引入到回收鍋爐之后的回收循環(huán)應(yīng)以運(yùn)行至制漿階段的白液中水的量不會增大的方式來實(shí)現(xiàn)。由此,如果將額外的廢液添加到熔煉物溶解器,則當(dāng)前添加到溶解器的水或水溶液的量應(yīng)首先減少。在許多制漿廠,這將變得難以(或甚至不可能)完成。通常而言,對于取代一部分當(dāng)前用于稀釋石灰泥而輸入的水不存在障礙,條件是(1)新的輸入不會在進(jìn)料至石灰窯的石灰泥中留下有害雜質(zhì)且(2)新的輸入不會明顯惡化稀釋的石灰泥漿料的過濾性。通常而言,含黑液組分的溶液在兩方面都應(yīng)被排除。由此,即使允許在綠液和白液料流中存在黑液組分,基于現(xiàn)有技術(shù)也不太可能推斷,在不增加白液料流中水的量的情況下可以輸入含這些組分的廢液。

3.因為在酸性條件下實(shí)施至少一個洗滌步驟,所以總的廢洗滌液具有典型地約2的低pH。推斷起來,將該酸性溶液添加到回收鍋爐之后的循環(huán)的另一個缺點(diǎn)是所述酸性溶液將消耗預(yù)定用作活性制漿化學(xué)品的堿的假設(shè)。

在現(xiàn)有技術(shù)中,對于(1)廢洗滌液的詳細(xì)組成和(2)該組成對后續(xù)以不同于先前已知方式處理溶液的意義,尚未給予足夠關(guān)注。

所述廢洗滌液特定地包含源自黑液的化合物,但其不含全范圍的黑液化合物。事實(shí)上,令人驚訝地,僅一類有機(jī)化合物和僅一種無機(jī)鹽以明顯量存在于廢洗滌液中。

木質(zhì)素回收工藝除去在進(jìn)料至木質(zhì)素回收工藝的黑液中包含的大部分木質(zhì)素。源自步驟2的分離的固體材料包含大量夾帶的貧木質(zhì)素黑液作為雜質(zhì)。木質(zhì)素洗滌工藝的主要功能是除去這種夾帶的黑液。另一個功能是釋放仍與有機(jī)化合物結(jié)合的鈉。為此,在至少一個洗滌步驟中使用酸。夾帶的貧木質(zhì)素黑液仍包含木質(zhì)素。然而,作為在酸洗滌步驟期間釋放鈉的結(jié)果,幾乎全部這種夾帶的溶解的木質(zhì)素在洗滌工藝期間沉淀出去并提高源自所述工藝的木質(zhì)素的收率。夾帶的貧木質(zhì)素黑液中另一主要類別的有機(jī)化合物由脂族羧酸構(gòu)成。這些酸的兩個主要亞類是(1)所謂的揮發(fā)性酸如甲酸和乙酸,和(2)羥基酸如乙醇酸、乳酸、羥基丁酸和葡萄異糖精酸。在夾帶的黑液中,這些酸呈鹽的形式,但其大部分然后在酸性洗滌步驟中從其鹽釋放。釋放的酸以溶解的形式保留在洗滌液中。

除Na2SO4外,夾帶的黑液中的主要無機(jī)鹽在酸性洗滌步驟中與酸發(fā)生反應(yīng)。例如,夾帶的貧木質(zhì)素硫酸鹽法黑液包含:硫氫化鈉(NaHS),其發(fā)生反應(yīng)而釋放硫化氫(H2S);和Na2CO3與碳酸氫鈉(NaHCO3)兩者,其反應(yīng)而釋放二氧化碳(CO2)。在這些反應(yīng)中形成的鹽自然取決于所用的酸。優(yōu)選的酸是H2SO4,其與含鈉的化合物反應(yīng)而形成Na2SO4。

由此,當(dāng)使用優(yōu)選的酸H2SO4時,以明顯的量存在于廢洗滌液中的僅有化合物是(1)Na2SO4和(2)脂族羧酸。其他化合物的量微小。當(dāng)評估用于廢洗滌液的處理選項時,這些其他化合物可以忽略。由此,盡管溶于廢洗滌液中的絕大部分化合物源自黑液,但廢洗滌液的組成與稀釋的黑液的差別非常大。因此,適用于含黑液的廢液的處理的限制不一定原樣適用于廢洗滌液。注意,在現(xiàn)有技術(shù)中尚未提供關(guān)于廢洗滌液的主要組分的明確信息。

根據(jù)本發(fā)明,可以將廢洗滌液引入回收鍋爐之后的回收循環(huán)?;诂F(xiàn)有技術(shù)這是不可預(yù)期的。這造成成本,但典型地所述成本僅是已知方法的成本的一部分。在新方法中,在H2SO4作為優(yōu)選洗滌酸的條件下,廢洗滌液中的Na2SO4變?yōu)榘滓褐苽渖a(chǎn)線和制漿生產(chǎn)線中另外的恒載荷(而在蒸發(fā)生產(chǎn)線中增大的恒載荷對于新方法和基于再循環(huán)至蒸發(fā)器的已知方法兩者都是共有的)。當(dāng)與堿性液體如綠液接觸時,脂族羧酸與堿反應(yīng)而由此重整成其酸的鹽。注意,在pH 2下,稍過量的H2SO4可存在于廢洗滌液中。然而,中和這種過量H2SO4所需要的堿的量明顯少于中和脂族羧酸所需要的量。這些酸的鹽進(jìn)一步增加白液和制漿生產(chǎn)線中的恒載荷。

新方法的一個令人驚訝的特征是,盡管在回收鍋爐之后的位置處添加酸性廢洗滌液,但與已知處理方法相比堿的凈消耗無可檢測的差別——至少在將諸如H2SO4的礦物酸用于木質(zhì)素洗滌工藝時。木質(zhì)素回收工藝的應(yīng)用對制漿廠的元素的平衡的影響大。例如,當(dāng)H2SO4是用于木質(zhì)素洗滌工藝中的酸時,添加1摩爾H2SO4大約需要從循環(huán)中除去1摩爾Na2SO4并添加2摩爾NaOH(或1摩爾Na2CO3)以作為補(bǔ)給。該平衡與添加NaOH/Na2CO3的位置無關(guān)。由此例如,可將NaOH/Na2CO3在將液體再循環(huán)至蒸發(fā)設(shè)備之前添加到貧木質(zhì)素黑液,或在新方法的情況中,可在將溶液引入回收鍋爐之后的循環(huán)之前將其添加到廢洗滌液。NaOH/Na2CO3的補(bǔ)給量大于足夠中和酸性廢洗滌液的量。關(guān)于各種情況的制漿廠鈉-硫平衡的更詳細(xì)分析確認(rèn)了上述結(jié)論,所述各種情況包括用于廢洗滌液的不同處理選項和用于添加NaOH/Na2CO3的不同位置;即,凈的堿消耗很大程度上與將已知方法還是新方法用于處理廢洗滌液無關(guān)。

在主要影響方面,基于再循環(huán)至蒸發(fā)器的已知方法與新方法的區(qū)別能夠由此總結(jié)如下。與已知方法相比,新方法提高白液制備和制漿生產(chǎn)線中的恒載荷,但如果可以在不明顯提高白液中水的量的條件下輸入廢洗滌液,則新方法避免了從廢洗滌液蒸發(fā)水的需要。與新方法中增大的恒載荷相關(guān)的成本典型地僅是與已知方法中水的蒸發(fā)相關(guān)的成本的一部分。而且,在新方法中,成本對用于木質(zhì)素回收工藝中采用的新鮮洗滌液的量相對不敏感。如果新鮮洗滌液的量翻倍,則在大部分情況中成本將幾乎不改變。這與已知方法鮮明對照,在已知方法中將新鮮洗滌液的量翻倍,在最佳情況中將導(dǎo)致處理成本大致翻倍。所述最佳情況是,其中現(xiàn)有蒸發(fā)設(shè)備的容量足以處理另外的廢洗滌液的情況。明顯地,如果必須擴(kuò)展蒸發(fā)設(shè)備,則成本將甚至更急劇增加。

本新方法的一個必要特征是,源自廢洗滌液的化合物(Na2SO4(當(dāng)H2SO4是洗滌酸時)和脂族羧酸的鹽)不會以任何可測量方式干擾白液制備生產(chǎn)線和制漿生產(chǎn)線中的關(guān)鍵工藝反應(yīng)。其影響主要是增大的恒載荷的影響。

如前所述,如果廢洗滌液(1)不會在進(jìn)料至石灰窯中的石灰泥中留下有害雜質(zhì)且(2)不會明顯惡化稀釋的石灰泥漿料的過濾性,則可用廢洗滌液代替一部分用于稀釋未洗滌的石灰泥的水。因此,含黑液的廢液同樣不適用于以此方式輸入。使用含全范圍的硫酸鹽法黑液組分的溶液將傾向于提高傳送至窯的最終石灰泥中“問題鈉”和“問題硫”兩者的含量。“問題鈉”是可能在石灰窯的高溫區(qū)域中釋放并可能由此導(dǎo)致形成堿性塵霧的鈉。“問題硫”是呈還原形式的硫(典型地是硫化物或氫硫化物離子),其容易充當(dāng)源自窯的還原的硫氣體的排放源。當(dāng)使用優(yōu)選的洗滌酸H2SO4時,廢洗滌液包含可忽略量的“問題鈉”和“問題硫”兩者。Na2SO4在經(jīng)歷正常的燃燒溫度時不會釋放鈉或硫。脂族羧酸既不含鈉也不含硫。由此,當(dāng)將廢洗滌液用作用于稀釋石灰泥的介質(zhì)的一部分時,在傳送至窯的石灰泥中問題雜質(zhì)的含量不會受到可測程度的影響。

通常而言,如果廢洗滌液包含微細(xì)粒子或如果在將廢洗滌液用作用于稀釋未洗滌的石灰泥的水性介質(zhì)的一部分時微細(xì)粒子從所述廢洗滌液沉淀出去,則將對稀釋的石灰泥漿料的過濾性造成負(fù)面影響。實(shí)際上,從這些觀點(diǎn)看,廢洗滌液不會造成問題。在總的木質(zhì)素沉淀和洗滌過程中,pH從約13.5的非常高的值降至約2的低值。在未洗滌石灰泥中夾帶的堿的量比中和廢洗滌液所需要的量大一個數(shù)量級。由此廢洗滌液在與未洗滌的石灰泥混合時變?yōu)楦叨葔A性。在沉淀過程中,pH從非常高的值下降這一事實(shí)意味著,溶于酸性廢洗滌液中的全部材料事實(shí)上也都溶于堿性溶液中。由此當(dāng)將溶液與未洗滌的石灰泥混合時,微細(xì)粒子不會以任何可測量的程度從廢洗滌液中沉淀出去。廢洗滌液可以包含在木質(zhì)素洗滌操作期間穿過濾布的一些木質(zhì)素粒子,但這些粒子將完全重新溶于高度堿性溶液中。

總之,極可能的是,由于廢洗滌液的特別組成,輸入到回收鍋爐之后的回收循環(huán)的其他水能夠減少,從而運(yùn)行至制漿生產(chǎn)線的白液中水的量不會明顯增加。其中,用于添加廢洗滌液的兩個優(yōu)選位置是(1)熔煉物溶解器和(2)其中對未洗滌石灰泥進(jìn)行稀釋的位置。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中,在將溶液引入工廠的化學(xué)品回收循環(huán)之前,從廢洗滌液回收至少部分脂族羧酸級分。

參考圖1~3對本新方法做進(jìn)一步討論。圖1描繪了典型的木質(zhì)素回收工藝,而圖2和3各自突出了根據(jù)新方法將廢洗滌液引入回收循環(huán)的優(yōu)選位置。

圖1中的數(shù)字和字母是指如下料流和加工階段:

1:進(jìn)料黑液

2:二氧化碳

3:初級木質(zhì)素漿料

4:貧木質(zhì)素黑液(源自初級漿料過濾的濾液)

5:初級濾餅

6:硫酸

7:源自第二洗滌步驟(在過濾器上的置換洗滌)的洗滌濾液

8:源自第一洗滌步驟(再打漿酸性洗滌)的木質(zhì)素漿料

9:廢洗滌液(源自第一洗滌步驟的木質(zhì)素漿料的過濾的濾液)

10:水和/或水溶液(新鮮洗滌介質(zhì))

11:濾餅,主要包含潮濕木質(zhì)素。

A:用于黑液酸化的反應(yīng)器

B:壓濾機(jī)

C:用于酸性再打漿洗滌步驟的反應(yīng)器

D:壓濾機(jī)

圖1中描繪了應(yīng)用于硫酸鹽法制漿廠的典型木質(zhì)素回收工藝。在攪拌的酸化反應(yīng)器(A)中用CO2(2)將工廠的黑液料流的一部分(1)酸化至pH 10(25℃的值)。使木質(zhì)素沉淀,由此形成初級木質(zhì)素漿料(3),然后使用壓濾機(jī)(B)對所述初級木質(zhì)素漿料(3)進(jìn)行過濾。將源自該步驟的所謂的貧木質(zhì)素黑液的濾液(4)再循環(huán)至蒸發(fā)設(shè)備。將源自壓濾機(jī)(B)的初級濾餅(5)引導(dǎo)至攪拌的罐式反應(yīng)器(C)。將硫酸(6)和源自第二洗滌步驟的濾液(7)也引入該反應(yīng)器(C)且從而第一洗滌步驟(酸性再打漿洗滌)在約2(25℃的值)的pH下完成。使用壓濾機(jī)(D)對在該步驟中形成的木質(zhì)素漿料(8)進(jìn)行過濾。在過濾木質(zhì)素漿料(8)中形成的濾液(9)是木質(zhì)素回收工藝的廢洗滌液。第二洗滌步驟是在過濾器(D)上的置換洗滌。將典型地呈工廠用水或冷凝液形式的新鮮洗滌介質(zhì)(10)用于該步驟中并將由此形成的濾液(7)再循環(huán)至酸洗滌反應(yīng)器(C)。從壓濾機(jī)(D)排出的濾餅(11)的干物質(zhì)包含木質(zhì)素和一些殘余雜質(zhì)。

圖2和3中的數(shù)字和字母是指如下料流和加工階段:

9:源自木質(zhì)素回收設(shè)備的廢洗滌液

12:源自回收鍋爐的熔煉物

13:弱洗滌液(也稱作弱白液)

14:水或水溶液

15:原始(未過濾的)綠液

16:渣滓漿料

17:過濾的綠液

18:洗滌并脫水的渣滓

19:洗滌水

20:源自對渣滓進(jìn)行洗滌并脫水的濾液

21:源自對渣滓進(jìn)行洗滌并脫水的濾液

22:煅石灰

23:石灰石和白液的漿料

24:石灰泥濾餅

25:洗滌水

26:白液

27:稀釋(洗滌)水和/或水溶液

28:稀釋的石灰泥漿料

29:洗滌并脫水的石灰泥

30:洗滌水

31:弱洗滌液(也稱作弱白液)

E:熔煉物溶解罐

F:用于綠液的過濾器

G:用于渣滓漿料的過濾器

H:熟化和苛化生產(chǎn)線

I:用于石灰石和白液的漿料的過濾器

J:用于石灰石和弱白液的漿料的過濾器

將本新方法的實(shí)施方式描繪于圖2中。更具體地,圖2是用于從回收鍋爐熔煉物制備白液的設(shè)備的簡化圖(石灰窯未示出),還展示了根據(jù)新方法的將廢洗滌液引入至再回收循環(huán)的一個優(yōu)選位置。將源自木質(zhì)素回收設(shè)備的廢洗滌液的料流(9)突出顯示為雙線。顯示為單線的流是常規(guī)白液制備工藝的流。首先對常規(guī)工藝進(jìn)行描述。將源自回收鍋爐(未示出)的熔煉物(12)引導(dǎo)至溶解罐(E),向其還引入弱洗滌液(13)和可能的另外的水或水溶液(14)。熔煉物溶解而形成原始(未過濾的)綠液(15),然后將其引導(dǎo)至過濾器(F)。將過濾的綠液(17)引導(dǎo)至熟化和苛化生產(chǎn)線(H),同時渣滓漿料(16)運(yùn)行至過濾器(G)。洗滌并脫水的渣滓(18)離開該工藝,同時將源自該步驟的濾液根據(jù)其品質(zhì)作為綠液(20)和/或作為弱洗滌液(21)進(jìn)行再循環(huán)。在熟化和苛化生產(chǎn)線(H)中,首先將煅石灰(22)在綠液中熟化,其后通過與Ca(OH)2的反應(yīng)將綠液苛化。將由此形成的石灰石和白液的漿料(23)引導(dǎo)至過濾器(I)。源自該步驟的濾液(26)是用于制漿階段的白液。添加水和/或水溶液如冷凝液(27)以對離開過濾器(I)的石灰泥濾餅(24)進(jìn)行稀釋,并將稀釋的石灰泥漿料(28)引導(dǎo)至過濾器(J)。將洗滌并脫水的石灰泥(29)傳送至石灰窯以再焚燒,同時源自該步驟的濾液(31)構(gòu)成再循環(huán)至熔煉物溶解器的弱洗滌液的大部分。

在圖2中所示的本發(fā)明的實(shí)施方式中,將源自木質(zhì)素回收設(shè)備的廢洗滌液(9)引入熔煉物溶解罐(E)。為了將白液中水的量保持在與先前大致相同的水平下,作為料流14進(jìn)入溶解罐的水和/或水溶液料流的量必須相應(yīng)降低。在許多制漿廠,料流14相對少,或甚至不存在。由此,在許多制漿廠,在不增加白液中水的量的情況下應(yīng)用該實(shí)施方式將是不可能的。

將本新方法的另一個實(shí)施方式描繪于圖3中。事實(shí)上,描繪于圖3中的工藝衍生自圖2的工藝,僅有的差別是輸入廢洗滌液的位置。在圖3的實(shí)施方式中,將源自木質(zhì)素回收設(shè)備的廢洗滌液(9)用于取代在石灰泥的最后洗滌和脫水之前用于對所述石灰泥進(jìn)行稀釋的水和/或水溶液(27)的一部分。換言之,結(jié)合廢洗滌液的添加,引入料流27中的水的量減少,從而稀釋水的總量保持大致相同。該實(shí)施方式易于通用,呈廢洗滌液形式的新輸入既不會以可測程度有助于最終石灰泥料流中問題雜質(zhì)的含量,也不會對稀釋的石灰泥漿料的過濾性具有明顯的不利影響。

實(shí)施例

在生產(chǎn)2000噸/天的空氣干燥的紙漿(2000ADt/d)的制漿廠應(yīng)用木質(zhì)素回收技術(shù)。將工廠全部黑液料流的20%進(jìn)料至木質(zhì)素回收設(shè)備。進(jìn)料至所述設(shè)備的液體的干固體含量為30%。輸出的木質(zhì)素為140噸/天的干物質(zhì)。在木質(zhì)素回收設(shè)備內(nèi),以兩個步驟的方式對沉淀并然后從黑液分離的木質(zhì)素進(jìn)行洗滌,即首先用酸性水溶液并然后用冷凝液(新鮮的洗滌介質(zhì))進(jìn)行洗滌。H2SO4是用于第一洗滌步驟中的酸性化合物。約620噸/天的廢洗滌液從木質(zhì)素回收設(shè)備排出。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式,將廢洗滌液用于取代先前在石灰泥的最后洗滌和脫水之前用于稀釋石灰泥的水和/或水溶液的一部分。用于制漿階段中的最終白液中的水的量大致不變。在該制漿廠,用于稀釋石灰泥的水和/或水溶液的總量為6500噸/天,其是比廢洗滌液的量更大的數(shù)量級。溶于廢洗滌液中的主要組分是Na2SO4和脂族羧酸。這些組分在廢洗滌液中的含量如下:

Na2SO4: 6.9重量%

脂族羧酸: 2.4重量%

廢洗滌液的組成是使得如下的組成:可以將所述溶液用于石灰泥的稀釋而(1)不會以可測量程度的方式影響問題雜質(zhì)在運(yùn)行至石灰窯的最終石灰泥中的含量且(2)不會以可測量程度的方式惡化稀釋的石灰泥漿料的過濾性。

本發(fā)明的實(shí)施方式不限于本文中所提及或描述的實(shí)施方式。

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