[发明专利]控制纸浆厂化学平衡的方法

说明书

本发明涉及一种在硫酸盐纸浆厂中优化化学平衡的方法，所述硫酸盐纸浆厂至少生产用二氧化氯漂白的纸浆，并且具有至少使用氯酸盐、甲醇和硫酸制备二氧化氯的二氧化氯装置。所述方法至少包括以下步骤：a)焚烧来自工厂的浓缩非冷凝性气体系统中的气体，以形成含有二氧化硫的气体，将所述含有二氧化硫的气体处理以生产浓硫酸；b)纯化来自工厂工艺的粗甲醇以产生甲醇；以及c)将由工厂工艺产生的含有钠化合物和/或硫化合物的侧流用作补充化学品，其中二氧化氯的生产使用步骤a)中产生的硫酸以及在步骤b)中纯化的甲醇，硫酸浓度为94％‑99％、优选为95％‑98％，并在步骤c)中使用在生产二氧化氯过程中产生的倍半硫酸盐或硫酸钠。

本发明涉及一种用于控制硫酸盐纸浆厂化学平衡的方法，所述硫酸盐纸浆厂至少生产用二氧化氯(ClO₂)漂白的纸浆并且具有二氧化氯装置。

纸浆厂目前的化学品回收设置涵盖了蒸煮化学品(主要是氢氧化钠(NaOH)和硫化钠(Na₂S))的回收和再生。尽管如此，纸浆厂会产生大量的侧流，这些侧流可能对环境有害，但同时也包含大量有价值的钠和硫，其会与这些侧流一起损失。

当从外部向工艺中引入的含硫化学品超过蒸煮所需的硫含量时，通常会产生这些侧流。这导致纸浆厂存在多余的硫，从而必须将硫从工艺中排出。通常，多余的硫以硫酸钠(Na₂SO₄)的形式排放到附近的水系中，这是使硫废物流返回自然的最可接受的方法。例如，回收锅炉的大部分粉煤灰(80％-90％)是硫酸钠。常规上，从化学回收循环中弃扔的粉煤灰已溶解在水或冷凝物中，并将溶液输送到废水处理装置。由于日益严格的环境法规，必须大大减少硫酸钠的排放，因为它们会破坏内陆水系。

纸浆厂使用二氧化氯漂白化学纸浆。有几种商业上已知的二氧化氯生产工艺。所有工艺均使用氯酸钠(NaClO₃)作为原料。该工艺还需要酸和还原剂。当前的典型工艺包括R8工艺和R10工艺。它们的还原剂是甲醇(CH₃OH)，并且它们的酸是硫酸(H₂SO₄)。因此，二氧化氯装置是纸浆厂的硫酸和甲醇的主要消耗者之一。另外，由于严格的质量要求，这些化学品是从工厂外部引入的。

二氧化氯装置产生含有硫和钠的副产品。R8工艺产生一种酸性盐，倍半硫酸钠(Na₃H(SO₄)₂)，并且R10工艺产生硫酸钠，其通常可进入化学回收循环或溶解到废水中。在后一种情况下，硫酸盐不会加重工厂的S/Na平衡，但会增加工厂的废水排放。但是，尚未实现这些化学品的完美回收循环，因此，必须排出通过将其引入工艺而形成的多余化学品(主要是硫)，以保持工艺中的化学平衡。

本发明的目的是提供一种方法，其可以显著减少或完全停止向纸浆厂工艺中引入化学品，从而也最小化了从工艺中排放化学品的需要。

新方法形成了针对硫和/或甲醇的额外的化学回收循环。这些额外的化学回收循环再生并产生具有商业品质的内部纯化的化学物质，因此满足了例如对二氧化氯装置的原料，即甲醇和硫酸的高质量要求。可以减少从工艺外部引入化学品，从而减少纸浆厂中多余的硫含量、购买的化学品所产生的成本以及化石基化学品的使用。

在新方法中，优化和调整了硫酸盐纸浆厂中的化学平衡，所述硫酸盐纸浆厂至少生产用二氧化氯漂白的纸浆，并具有至少使用氯酸盐、甲醇和硫酸生产二氧化氯的二氧化氯装置。所述方法至少包括以下步骤：

a)焚烧来自工厂的浓缩非冷凝性气体(CNCG)系统的气体，以形成含二氧化硫(SO₂)的气体，将含二氧化硫(SO₂)的气体处理以产生浓硫酸，以及

b)纯化来自工厂工艺的粗甲醇以生产甲醇，和