[发明专利]造纸制浆蒸煮及黑液回收系统

说明书

本发明涉及造纸制浆技术领域，具体涉及一种造纸制浆蒸煮及黑液回收系统，其包括依次连接的蒸煮锅、喷放锅、洗浆机、碱回收装置以及热电发生装置，热电发生装置包括甲醇水存储器、甲醇水制氢重整器、换热器、燃料电池、高温余气收集器和控制装置。本发明利用甲醇水‑重整制氢反应‑燃料电池的过程为系统自身供电并为蒸煮锅和喷放锅供热，实现了电能、热能的高效转化和利用，具有节能环保的优点。

技术领域

本发明涉及造纸制浆技术领域，具体涉及造纸制浆蒸煮及黑液回收系统。

背景技术

造纸业是传统的污染大户，也是造成水污染的重要污染源之一。造纸废水主要来自黑液、中段废水、白水等。其中制浆工艺中，通常采用硫酸盐法制浆，即用碱性溶液蒸煮植物纤维原料的化学制浆方法，蒸煮后所制得粗浆经洗涤去除蒸煮废液(即黑液)，洗涤后的浆液再经筛选除去所含有的木节、纤维束片和尘沙成为细浆，然后二段氧脱木素漂白、打浆、抄造等工序制成浆板。与浆料分离的黑液经提取、蒸发、燃烧、苛化后进行碱回收，回收的碱液(白液)重新用于蒸煮液中，从而实现整个系统的碱平衡。上述工艺中，黑液加热浓缩到一定的程度后，进入碱回收锅炉的炉膛内，黑液中有机物燃烧产生的热烟气与水冷壁、水冷屏或过热器、锅炉管束和省煤器等受热面进行间接热交换，产生蒸汽，用于供热或发电，但目前用于黑液回收的碱回收系统的碱液回收率较低，单纯依靠碱回收锅炉的发电能力无法满足要求；而且黑液在蒸发浓缩至一定浓度时粘度较大，这直接影响到黑液的输送和碱回收。另一方面，蒸煮锅加热主要采用电加热或者锅炉燃烧产生蒸汽的加热方式，因而蒸煮过程的电能、蒸汽消耗量巨大，而且锅炉燃烧又排放污染源，这些均使得制浆过程的能耗和污染高，不利于节能环保。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本发明的目的在于提供一种节能环保、发电能力强的造纸制浆蒸煮及黑液回收系统。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

提供造纸制浆蒸煮及黑液回收系统，包括蒸煮锅、喷放锅、洗浆机、碱回收装置以及热电发生装置，其中蒸煮锅的出料口与所述喷放锅的进料口连接，所述喷放锅的进料口与所述洗浆机的进料口连接，所述洗浆机的废液出口与所述碱回收装置连接；所述碱回收装置包括依次连接的黑液槽、碱回收炉、溶解槽、过滤器、绿液槽、苛化反应器、压滤机和白液槽，所述白液槽的出料口与所述蒸煮锅的进料口连通；

所述造纸制浆蒸煮及黑液回收系统还包括热电发生装置，所述热电发生装置包括甲醇水存储器、甲醇水制氢重整器、换热器、燃料电池、高温余气收集器和控制装置，所述甲醇水制氢重整器设置有重整室、分离室和供甲醇水重整制氢反应所需温度的电加热器，所述控制装置包括控制器和用于向外输出电能的电力输出端口，其中：所述甲醇水存储器内的甲醇与水的混合溶液通过输送泵输送至所述重整室内发生甲醇和水的重整制氢反应制得氢气和高温余气的混合气，然后混合气经分离室分离出的氢气经所述换热器降温后输送至燃料电池产生电能，该电能通过电力输出端口为系统内所有用电设备供电；经分离室分离出的高温余气为所述蒸煮锅、喷放锅供热。

其中，所述蒸煮锅设置有用于通入蒸汽的夹层，所述夹层通过第一加热管路与所述高温余气收集器连接，所述第一加热管路设置有与控制器连接的调节阀，所述蒸煮锅内设置有与控制器连接的温度传感器。

其中，所述喷放锅设置有用于通入蒸汽的夹层，所述夹层通过第二加热管路与所述高温余气收集器连接，所述第二加热管路设置有与控制器连接的调节阀，所述喷放锅内设置有与控制器连接的温度传感器。

其中，所述黑液槽和碱回收炉之间还设置有用于钝化黑液的黑液加热器和钝化槽，所述黑液槽的出料口与所述加热器的进料口连通，所述黑液加热器的出料口与所述钝化槽的进料口连通，所述钝化槽的出料口与所述碱回收炉的进料口连通；所述钝化槽与所述黑液加热器的连通管路上设置有循环泵。

其中，所述加热器设置有蒸汽口，所述蒸汽口通过第三加热管路与所述高温余气收集器连接，所述第三加热管路设置有与控制器连接的调节阀，所述加热器内设置有与控制器连接的温度传感器。