[发明专利]从制浆工艺的液体中去除硫氢根离子(HS-)的方法和系统

说明书

一种用于从制浆工艺的液体(300)中去除硫氢根离子(HSsupgt;‑/supgt;)的方法，所述方法包括使用泵装置(720)将所述液体(300)泵送至喷射装置(710)，使得所述液体(300)经由喷嘴(115)的泵送在气体入口(130)处产生抽吸，从而使试剂气体(310)与所述液体(300)混合，并将经处理的液体(300)从所述喷射装置(710)排出到容器(200)。这样，对液体(300)进行处理以形成至少部分地经处理的液体(300)。一种喷射装置的相应应用。一种用于执行该方法的系统。

技术领域

本发明涉及一种用于从制浆工艺的液体循环的一些液体中去除硫氢根离子(HS^-，硫化氢离子)的方法和系统。本发明涉及一种对制浆工艺的白液进行氧化的方法及系统。本发明涉及一种对制浆工艺的黑液进行氧化和酸化的方法及系统。本发明涉及一种对制浆工艺的黑液进行酸化的方法及系统。本发明涉及一种对制浆工艺的绿液进行酸化的方法及系统。通过喷射装置使用与液体相混合的气体来去除硫氢根离子(HS^-)。本发明涉及用于从制浆工艺的液体中去除硫氢根离子(HS^-)的喷射装置的应用。

背景技术

制浆工艺的初级液体循环的液体(诸如白液、黑液或绿液)包含硫氢根离子(HS^-)。这些液体在各个工艺中使用。例如，白液可以在脱木质素浆的工艺中或在漂白浆的工艺中使用。这样的工艺需要氧气来进行脱木质素或漂白。然而，当液体包含未被完全氧化的化合物(诸如包含硫氢根离子HS^-的呈离子形式的硫化钠Na₂S)时，脱木质素和/或漂白工艺的一些氧气被消耗用于液体的氧化，这会使脱木质素和/或漂白的工艺降级。因此，已知的是，在使用前将制浆工艺的液体循环中的液体进行氧化，以便减少对脱木质素和漂白工艺中的化学品(例如NaOH)的消耗进行补充的需要。

图1a和图1b示出了如从专利EP0643163中可知的对白液进行氧化的方法。参考图1a，在现有技术中，白液902通过喷嘴904喷射到容器910中。因此，在使用中，容器910至少部分地填充有白液。另外，利用空气压缩机920将空气912压缩到布置于容器910的底部的空气喷嘴914。参考图1b，为了使空气均匀地散布到容器，容器910的底部设有遍布容器底部布置的多个空气喷嘴914。空气相对于白液形成气泡。在气泡与白液之间的界面处，白液与空气中的氧气反应，从而对容器910中的白液的硫化钠Na₂S进行氧化。

现有技术存在一些问题。压缩机920需要大量的能量，因为压缩机所作的功的一部分被存储为压缩空气的内部能量。此外，压缩机通常噪音很大。另外，空气喷嘴914经常堵塞，至少在喷嘴很小的情况下是如此。因此，为了防止堵塞，空气喷嘴的孔口通常相当大，例如直径在6mm至8mm之间。然而，这种喷嘴产生相当大的气泡。现有技术解决方案中的气泡的典型尺寸(即直径)在数十毫米的范围内。大气泡的特性是其面积与其体积相比较小。因此，用于氧化的反应区域保持较小。这导致反应时间很长，通常为约10小时至20小时。此外，即使使用大的孔口，喷嘴也会不时地堵塞。这增加了维护需求。

现有技术中的另一个问题涉及工艺温度。氧化反应是放热的，从而容器910内的温度趋于上升。此外，因为空气912在压缩机920中被压缩，所以其也被加热。通常，空气压力太高而使得其温度升高到约110℃-120℃。这一方面使得压缩机920本身成为昂贵的部件，另一方面也倾向于过度加热容器910中的白液。此外，空气的高温增加了空气喷嘴914的堵塞的风险，因为热空气可能在空气喷嘴914处局部加热白液，并且沉淀的固体将堵塞空气喷嘴914。导致堵塞的固体的示例包括含有钙的固体，诸如氧化钙(CaO)、碳酸钙(CaCO₃)和钙水碱Na₂Ca(CO₃)·2H₂O。

发明内容