[发明专利]利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种棉短绒制浆行业的黑液处理回收碱的工艺，特别涉及利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺，属于制浆废水处理技术领域。

背景技术

目前国内碱法棉短绒制浆企业产生的黑液处理工艺只是采用物化、生化法处理废水，这种方法对于处理浓度为3％(相当于COD_cr为30000mg/l)以下的黑液废水还可以达标，而来自制浆的原始废水浓度达6％以上，仅靠这些方法是不能做到达标排放的，而治理这些高浓度有机废水(浓度3％以上)的目前国内甚至国际上唯一的方法就是“碱回收”，这种工艺目前只用到造纸制浆行业，棉短绒制浆行业基本还没有采用碱回收法。

碱回收工艺包括提取、蒸发、燃烧、苛化四个工段。碱回收应用在国内的制浆造纸上近几年才稳定运行，基本原理是燃烧苛化法；是一种焚烧掉黑液废水中的有机物彻底消除废水对河流的污染，废水排放的COD指标为零。碱回收是以碱法制浆后排放的废液(造纸制浆黑液排放的原始浓度为10％左右)，经浓缩后作为燃料，送入黑液焚烧炉内燃烧，黑液燃烧后，有机物彻底烧掉并产生热能加以回收利用，无机物变成碳酸钠以熔融物形式从炉底排出，经过苛化法还原成碱回到生产循环利用。目前，造纸行业的碱回收工艺均采用黑液喷射蒸汽锅炉，产生的蒸汽部分自用，部分进蒸发站加热黑液，黑液由10％左右浓缩到50％左右进焚烧炉燃烧。

制浆企业使用黑液喷射蒸汽碱炉，存在以下几点不足：(1)黑液喷射蒸汽锅炉产生的蒸汽不能完全回收，甚至不回收，造成能源的极大浪费；(2)整套系统热能利用率低；(3)蒸汽锅炉的制造成本和运行成本都高，需要配套的水处理设备、除氧设备；(4)黑液喷射蒸汽锅炉过分追求大规模，不适合我国现有的制浆企业中等规模居多的国情，也不适合规模都在中等偏下的棉短绒行业。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺，该种工艺节能，热能利用率高、运行成本降低、能够彻底有效地解决黑液污染。

本发明采取的技术方案是：

利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺，其特征是，包括以下步骤：a)将来自提取工段的质量浓度6％左右的棉短绒制浆黑液经过以循环导热油作热源的多效蒸发器加热、蒸发、增浓，至黑液质量浓度达到40％～50％；b)将增浓后的黑液喷进导热油锅炉内燃烧，利用受热面内的导热油回收热能，废水中的氢氧化钠与二氧化碳结合生成碳酸钠并排出炉外；c)将生成的碳酸钠用熟石灰苛化法还原成碱，碱资源回收供生产循环利用。

所述的利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺，步骤a)中所述的循环导热油循环方式为：当导热油锅炉内导热油吸热升温升高到200～280℃时通过循环油泵外供进入多效蒸发器，多效蒸发器内导热油温度比进入时温度降低20～30℃时被送回导热油锅炉内。

所述的利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺，步骤b)中所述的燃烧是在炉膛底部采用垫层燃烧或采用流化床方式燃烧。

所述的垫层燃烧，产生的Na₂CO₃以熔融物形式排出炉外，风冷后溶解。

所述的流化床方式燃烧，产生的Na₂CO₃以固体形式排出炉外。

本发明所述的利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺与现有碱回收工艺相比有以下优点：

1、彻底焚烧掉棉短绒制浆黑液，处理过的黑液废水COD_cr指标为零，有利于CO₂的减排，有利于环保。焚烧的废水作为一种生物质可再生清洁能源高效利用，更多地节约了煤炭、石油资源。

2、将多效蒸发器中的蒸汽热源换成导热油，采用导热油锅炉替代黑液喷射蒸汽锅炉，也就是将水、蒸汽传热介质换成导热油，高效地回收了燃烧后产生的热能，充分利用导热油高效循环，可以节能30％。

3、水蒸汽要达到200℃则需要较高的压力，锅炉制造时要求耐高压，增加了制造成本。导热油锅炉比蒸汽锅炉的制造成本低很多，且不需要水处理设备及除氧设备；导热油能够循环利用，几乎没有损失，使用温度范围为-30～400℃均为液态，在此温度范围内可任意使用且压力较低。因此建设资金比常规碱回收节约1/3，运行成本降低25％。

本发明所述的利用导热油锅炉焚烧棉短绒黑液并回收碱的工艺可以应用到焚烧其他碱法制浆废水(如：造纸制浆行业、饲料蛋白行业)；也可以应用到不是碱法制浆的有机废水处理，焚烧高浓度有机废水(如：黄姜废水)，只是没有碱资源，不回收碱，。

附图说明