专利名称：一种草浆造纸黑液的碱回收方法
技术领域：
本发明涉及草浆造纸产生的黑液的碱回收方法。
草浆造纸产生的黑液中，含有大量的碱，若将这些黑液直接排放，必然会造成一个纸厂污染一条河的严重污染。目前，对草浆造纸产生的黑液的处理方法，主要是碱回收，在由国家环境保护总局主持、张珂和俞正千主编、中国轻工业出版社1999年4月出版的《麦草浆碱回收技术指南》一书中，第28页一第39页论述了碱回收的工艺设计，第93页-200页介绍了该工艺设计所采用的设备，依据该书的介绍，目前碱回收的方法是先将黑液经蒸发器浓缩后，再放入碱炉内，进入燃烧工序，在燃烧工序，首先将黑液干燥，进而将有机物燃烧掉，剩余的是呈熔融状态并含有二氧化硅等杂质的碳酸钠，再将该碳酸钠溶于热水或稀白液中，并加入石灰进行苛化，最后生成氢氧化钠清液和沉淀物白泥，清液即蒸煮配碱用的白液。上述的碱回收方法，其弊端是1、一次性投资大，运行成本高，产出与投入相比，绝大多数亏损；2、由于麦草浆碱回收后生成的白泥中二氧化硅的含量高达11％以上，无法采用石灰窑煅烧的方法来回收石灰，再回用于碱回收，因此，有的厂家采用湿法工艺，以白泥为原料，进行了生产普通硅酸盐水泥的工业试验，试验结果证明，产品质量合格，但能耗很高，是干法生产工艺的4倍，这么高的能耗必然造成生产成本的举高不下，企业要亏本销售，无推广应用价值。鉴于上述的情况，麦草浆碱回收后生成的白泥，只有择地填埋或堆放，日积月累，越来越多。由于白泥中含有2-3％的碱，因此白泥填埋或堆放处，寸草不生，二次污染严重，随着雨水对白泥的冲刷渗透，又造成更大面积的碱污染。
本发明的目的是提供一种成本低、没有白泥污染的草浆造纸黑液的碱回收方法。
这种草浆造纸黑液的碱回收方法，依次包括以下的步骤a、将黑液经蒸发器浓缩，变为浓黑液；b、将浓黑液喷入碱炉内，经干燥后，浓黑液中的有机物被燃烧、有机钠碳酸化变为呈熔融状态含硅的碳酸钠；c、按照碳酸钠∶石英砂=1∶0.57-2.26的重量份选取石英砂；d、将呈熔融状态含硅的碳酸钠和选取的石英砂投入泡化碱炉内，在炉内温度1200-1600℃的条件下，使碳酸钠与石英砂反应，生成泡化碱和二氧化碳气体。
上述d步骤的化学方程式是泡化碱炉的炉内温度越高，反应越完全，温度过低，石英砂粒不能完全熔解，影响泡化碱质量，通常，泡化碱炉的炉内温度优选在1400-1500℃。
本发明所述的草浆造纸黑液的碱回收方法，由于在b步骤之后不是向碳酸钠中加入石灰进行苛化反应生成氢氧化钠和白泥，而是直接将呈熔融状态含硅的碳酸钠投入泡化碱炉内与石英砂进行化学反应生成泡化碱和二氧化碳，不但没有白泥污染，而且泡化碱用途广泛，在石油、化工、机械制造、建筑、矿山、造纸和纺织等领域都经常应用，还由于石英砂产地广、廉价易得，泡化碱炉的制造是公知的成熟技术，将草浆造纸产生的对环境有严重污染的黑液生成用途广泛的泡化碱，工艺简单，不需要复杂的设备，因而成本低，具有良好的经济效益和环保效益。
实施例1a、将黑液经板式降膜蒸发器、管式降膜蒸发器、长管升膜蒸发器或短管蒸发器蒸发至浓度为38-50％的浓黑液；b、将浓黑液喷入麦草浆碱炉内，靠炉内的热量将喷入的浓黑液干燥后，浓黑液中的有机物被燃烧、有机钠碳酸化变为呈熔融状态含硅的碳酸钠，作为碱炉出口料；c、按照碳酸钠∶石英砂=1∶0.57-2.26的重量份选取石英砂；d、将呈熔融状态含硅的碳酸钠和选取的石英砂投入炉内温度是1200-1600℃、但最好是1400-1500℃的泡化碱炉内，使碳酸钠与石英砂反应，生成泡化碱和二氧化碳气体。
实施例2按照实施例1所述的步骤，用含碳酸钠90.1％的碱炉出口料0.43吨和石英砂0.6吨，可生产模数为3.2-3.3的固体泡化碱0.91吨，其中泡化碱成分中的二氧化硅与氧化钠的摩尔数之比称为模数。
上述的两个实施例中，泡化碱炉设有两个进料口，其中一个进料口流入呈熔融状态含硅的碳酸钠，另一个进料口按配比流入石英砂，石英砂最好是经过予热处理的。
权利要求
1.一种草浆造纸黑液的碱回收方法，依次包括以下的步骤a、将黑液经蒸发器浓缩，变为浓黑液；b、将浓黑液喷入碱炉内，经干燥后，浓黑液中的有机物被燃烧、有机钠碳酸化变为呈熔融状态含硅的碳酸钠；其特征是c、按照碳酸钠∶石英砂=1∶0.57-2.26的重量份选取石英砂；d、将呈熔融状态含硅的碳酸钠和选取的石英砂投入泡化碱炉内，在炉内温度1200-1600℃的条件下，使碳酸钠与石英砂反应，生成泡化碱和二氧化碳气体。
2.根据权利要求1所述的草浆造纸黑液的碱回收方法，其特征是泡化碱炉内的温度优选在1400-1500℃。
全文摘要
本发明涉及草浆造纸产生的黑液的碱回收方法,该方法是在将草浆造纸产生的黑液先用蒸发器浓缩、再喷入碱炉内干燥、燃烧后生成呈熔融状态含硅的碳酸钠,直接投入泡化碱炉内,与按重量份计是碳酸钠的0.5—2.26倍的石英砂在炉内温度1200—1600℃的条件下反应,生成泡化碱和二氧化碳气体。用该方法处理草浆造纸产生黑液,工艺简单,成本低,没有白泥污染。
文档编号D21C11/04GK1298985SQ0110774
公开日2001年6月13日 申请日期2001年1月12日 优先权日2001年1月12日
发明者焦为成, 冯一民, 林军 申请人:潍坊学院