专利名称：一种消除黑液污染的造纸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及消除造纸过程中产生的黑液污染的装置，尤其是涉及利用冶炼炉排出的烟尘的余热，并中和造纸产生的黑液，以达到消除冶炼烟尘污染、造纸黑液污染以及利用烟尘余热的装置。
背景技术：
造纸黑液以及冶炼烟尘对于环境都有着极大的危害。直接排放会造成严重的环境污染。其中，造纸黑液的处理是采取回收化学药剂或硷回收处理的方法，但回收工程投资大、耗能高、运行成本大。治炼(废铅蓄电池)烟气成分主要是废硫酸、铅飞尘、二氧化琉、废塑料烟尘及大量的热能。目前所采用的布袋除尘法不仅设备造价高，而且也只是降低飞尘，对于二氧化硫的处理不理想。
发明内容
本实用新型的目的是解决以上所述的造纸和冶炼炉对环境的污染，提出一种利用冶炼炉的排放的烟尘，中和造纸过程中产生的黑液，而且排放烟尘的余热用于造纸的能源，以达到节能和治理污染的综合效益，保护生态环境，降低造纸成本。
本实用新型的另一个目的是回收本实用新型的装置产生的废渣生产石膏等材料，达到资源的充分利用。
根据本实用新型第一方面的清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置，包括蒸煮设备，冷却塔，沉淀池和静压池，其特征在于还包括一蒸发器，其下部安置有烟尘入口和废渣排出口，上部设置有黑液入口和排气口，从冶炼炉排出的烟尘气体通过烟道进入蒸发器；所述的蒸煮设备是一个位于蒸发器上部的蒸煮器，其锅体与进入蒸发器的烟尘充分接触；所述的沉淀他具有清水入口和黑液出口，黑液出口通过压力泵加压从黑液入口进入蒸发器；所述的冷却塔分别与蒸发器的排气口以及沉淀池相连，来自蒸发器的气体在冷却塔冷却凝结成液体进入沉淀池。
根据本实用新型第二方面的清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置，其特征在于蒸发器黑液人口和沉淀池黑液出口之间设置有管道与加压泵，黑液入口处有喷头，使进入蒸发器的黑液呈雾状喷入。
根据本实用新型第三方面的清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置，其特征在于所述的蒸煮器为球形，设置在蒸发器中部，该蒸煮器上都有浆液入口，蒸煮器中间安装有搅拌装置。
根据本实用新型第四方面的清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置，其特征在于搅拌装置包括套管、驱动轴、驱动装置和涡轮叶片组成，该搅拌装置的套管上部有出浆口，中间和下部有一对纸浆循环进出口。
图1是本实用新型清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置的整体结构示意图；图2是本实用新型另一个实施例的清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置的设置有纸浆搅拌装置的蒸发器的示意图；图中1冶炼炉 13清水出口2烟道 14冷却塔3排气口 15静压池4蒸发器 16电动机5烟气入口 17驱动机构6蒸煮器盖 18搅拌器轴7蒸煮器 19纸浆出口控制阀8黑液入口 20循环纸浆入口9压力泵 21循环纸浆出口10排渣口22搅拌器套管11黑液出口 23搅拌器叶片12沉淀池24搅拌器具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置的结构和工艺流程，图1是本实用新型实施例清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置的整体示意图。如图1所示，本实用新型清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置包括蒸发器4和蒸煮器7，蒸煮器7安装在蒸发器的内部上方，蒸发器4的底部有烟气入口5，该烟气入口5通过烟道与冶炼炉1相通，从冶炼炉1排出的烟尘气体从烟道2进入蒸发器4，烟尘含有大量热能，主要成分是废硫酸、铅飞尘、二氧化硫、废塑料烟尘等；蒸发器4的上部设置有黑液入口8，造纸的黑液从此口通过泵9加压进入并送入蒸发器4，并自塔顶下喷；同时，治炼烟气进入蒸发器4，并自下而上喷，蒸煮器7的锅底与冶炼烟气充分接触，进行热交换，利用预热蒸煮纸浆，造纸的黑液和冶炼烟气充分混合，生成沉渣并有混合气体蒸发排出。
黑液成分是造纸过程中的碱和有机物，造纸黑液通过泵9送入蒸发器4，经黑液人口8的喷头成雾状喷入，同时，治炼烟尘从蒸发器4下部的烟气入口5进入，自下而上和黑液充分混合。烟尘中的热量加热蒸煮器7，完成纸浆工序。同时混合的烟尘和黑液发生化学反应，生成沉渣和混合气体分别排出。
排出的沉渣包括沉渣中包括氢氧化钠、硫酸钠、亚琉酸钠、煤粉尘，以及铅、锑等金属粉尘、金属氧化物粉尘等等。混合气体中含有硫酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠，二氧化碳和水蒸气等。
来自蒸发器7的混合气体经冷凝塔14冷凝生成水溶液排入沉淀池12。
沉淀池中沉淀出的清水回收进入静压池15，用于造纸过程中的静压纸浆，产生的黑液送入蒸发器4，从而完成一次循环。
生成的沉渣经反射炉煅烧产生一氧化碳、二氧化碳，并生产上层为硫酸钠、碳酸钠的混合废渣，下层为可回收利用的金属铅、锑等。
由上述步骤生成的硫酸钠、碳酸钠混合废渣与沉淀池12中清水一同进入池中，加入石灰进行苛化反应生成硫酸钙(石膏)、亚硫酸钙沉渣，并有氢氧化钠水溶液可回收用于造纸。
上述步骤化学苛化反应产生的残留物有氢氧化钠、亚硫酸钙沉渣用废电池中的硫酸进行中和，呈中性。
上述步骤生成的沉渣与废电池中的栅板、石棉混合后作为铺路基材。因大部分硫酸钙(石膏)、亚硫酸钙、碳酸钙与空气反应钙化成石头，残留金属很难溶于水、进入大气，从而保证无污染。
图2是本实用新型的另一个实施例的清除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置的示意图，如图2所示，蒸煮器7采用球形，内腔安装有搅拌器24，搅拌器24的套管22有上部的纸浆出口控制阀19，中间的循环纸浆出口20和下部的循环纸浆入口21。当纸浆出口控制阀23关闭时，通过电动机16、驱动机构17带动搅拌器轴18顺时针方向转动。带动球形蒸煮器7中的纸浆通过循环纸浆入口20进入搅拌器15，在搅拌器叶片驱动下，纸浆下行，并通过循环纸浆出口21排出搅拌器15，形成纸浆在蒸煮器7内的循环，充分搅拌。当纸浆出口19打开后，搅拌器15通过驱动机构17控制反时针驱动搅拌器轴18，在搅拌器叶片23驱动下，纸浆同时从循环纸浆入口20和循环纸浆出口21进入搅拌器15上行，并通过纸浆出口19排出蒸发器4，纸浆进入静压池24，清水通过与沉淀池12相通的管道(图中未示)进入沉淀地11，黑液进入蒸发器4。
蒸发器4的烟尘入口、排气口、排渣口、黑液入口和图1的结构相同，在此省略，实施例2的结构使本实施例效益更高。
与已有技术相比，本发明的效益效果体现在1.治污的固定资产包括厂房和设备的投资大幅降低。不需要采用布袋，不需要采用不锈钢设备。
2.本实用新型以废治废，废物相互利用。造纸黑液中的残碱是炼铅的溶剂，造纸黑液中的有机物经煅烧生成一氧化碳，是炼铝的还原剂。同时，还可以进一步通过苛化反应，生成能回收利用的作为造纸原料的碱。
3.通过实施本实用新型方法，可以实现造纸及冶炼业的零排放。
权利要求1.一种消除黑液污染的造纸装置，包括蒸煮设备、冷却塔、沉淀池和净压池，其特征在于还包括一个蒸发器，位于蒸煮设备下部，该蒸发器下部安置有烟尘入口和废渣排出口，上部设置有黑液入口和排气口，蒸发器黑液入口和沉淀池黑液出口之间设置有管道与加压泵，黑液入口处有喷头，蒸发器排气口与冷却塔相连。
2.如权利要求1所述的消除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置，其特征在于，所述的蒸煮器为球形，设置在蒸发器中部，该蒸煮器上部有浆液入口，蒸煮器中间安装有搅拌装置。
3.如权利要求2所述的消除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的装置，其特征在于，所述搅拌装置包括套管、驱动轴、驱动装置和涡轮叶片组成，该搅拌装置的套管上部有出浆口，中间和下部有一对纸浆循环进出口。
专利摘要一种消除造纸黑液污染和冶炼烟尘污染的造纸装置，包括蒸发器，下部安装有烟尘入口和排渣口，上部有黑液入口和排气口；蒸煮器，位于蒸发器上部，锅体与进入蒸发器的烟尘接触；冷却塔，与蒸发器的排气口以及沉淀池相连；沉淀池，具有清水出口和黑液出口，该黑液出口通到蒸发器的黑液入口；和静压池。该造纸装置将造纸黑液送入蒸发器，并自塔顶下喷；冶炼烟气同时进入蒸发器，并自下而上喷，混合反应后生成沉渣并有混合气体排出，经冷凝塔冷凝生成冷凝水排入沉淀池；沉淀池中沉淀出的清水回收用于造纸，产生的黑液送入蒸发器，完成一次循环苛化反应生成的氢氧化钠回收用于造纸，生成石膏与废电池棚板石棉混合作为铺路基材。
文档编号D21C11/00GK2619967SQ02285200
公开日2004年6月9日 申请日期2002年11月11日 优先权日2002年11月11日
发明者刘树军 申请人:刘树军