[发明专利]用于获得低残碱水平的浓白液和石灰渣的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在纸浆厂的回收过程中从出自苛化容器的苛化液中获得低残碱含量的浓白液和石灰渣(白泥)的方法和设备，在该容器之前将生石灰加入绿液中，从而在所述容器内开始苛化反应。

背景技术

在纸浆厂的回收过程中，绿液部分地通过溶解以及部分地通过稀释回收锅炉中获得的熔融物而形成。绿液是硫化钠、硫酸盐和碳酸盐的水溶液。绿液中的碳酸钠通过添加生石灰被苛化成氢氧化钠(白液)和石灰渣，该氢氧化钠被用于蒸煮过程。

在绿液和白液的处理中使用若干分离阶段。一种典型的配置包括用于除去绿液中的残渣的第一绿液分离单元以及用于干燥残渣的分离单元，其后在完全苛化之后跟着白液过滤器(其中石灰渣被过滤掉)，得到清澈的白液。石灰渣最后被清洗和脱水，以便置换残碱并获得高干物质含量的石灰渣，该石灰渣被供应给石灰窑，以便将其转换成生石灰(burnt lime)，生石灰随后被重新引入苛化处理。用在这些工艺位置的分离单元(主要地为过滤器)可具有不同的种类，例如盘式过滤器、鼓式过滤器、沉淀容器、离心机或其他，且它们可以是加压的或者大气压的。

对最终的石灰渣脱水，因为石灰窑适用的严格的TRS(总还原硫)排放法规，有必要获得最大干物质含量的石灰渣以及低残碱和硫含量。石灰渣中的残碱与剩余的作为TRS从窑中排出的二氧化硫的量成正比。随着环境问题不断地受到关注，工厂的连续操作中的更低排放将是重要问题。

为了减少石灰渣中残碱和硫的含量，为石灰渣添加另一个清洗步骤成为一种自然的方案。该方案可能因为在附近没有可供另一清洗机器使用的自由土地面积而不是在所有工厂中可行。

另一方案是在一个清洗机器中整合多个清洗阶段。一个这样的理念在US8002994中公开，其中大气压石灰渣盘式过滤器被设计成两段式清洗增稠阶段，在最后的增稠阶段具有更多滤盘。该两段式机器的缺点是操作复杂，因为多个阶段是按顺序进行并直接地在石灰窑前面，这就必须供给平稳流动的干石灰渣，以便在操作中不会引起扰动。如果石灰窑需要停工，则可能需要几小时才能恢复稳定运行，石灰窑的完整性可能处于危险中。解决这些问题并使干石灰渣不间断地供给到石灰窑的方案在WO2011/078749中示出，其中改为将石灰渣过滤器设计成并行的两阶段。通过两阶段的并行操作，一个阶段可总是在运转中，而另一阶段可要求清除处理，这可能需要该阶段的相当多的停工时间。

对于在回收过程中使用的过滤器的另一问题是泥浆中的残碱含量，包括硫代硫酸盐的含量，硫代硫酸盐具有腐蚀性并规定了这些过滤器中必须使用的材料。第一白液过滤器处理具有高碱含量的泥浆，并必须使用昂贵的高合金不锈钢，然而石灰渣增稠阶段可使用比较便宜的低合金不锈钢。在白液过滤器之后的第一石灰渣清洗中，相当程度的残碱可能仍然在其中。如果在白液过滤器的操作中发生一些扰动，则残碱水平可突然地增加且在有限的时间期间使下一过滤阶段也暴露于高碱水平。