回收锅炉收集灰的处理方法及处理装置的制造方法_2

文档序号:8314274阅读:来源:国知局
浆料化槽中,将 收集灰与水分的混合时间调节为5~120分钟,并且将收集灰中所含的钠的溶解率调节为 90质量%以下。
[0057] [31]根据[30]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,浆料化槽中,以 水温低于25°C、且收集灰与水分的混合时间为5~70分钟的方式进行调节。
[0058] [32]根据[30]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,浆料化槽中,以 水温为35~100°C、且收集灰与水分的混合时间为10~120分钟的方式进行调节。
[0059] [33]根据[30]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,浆料化槽中,以 水温为40~100°C、且收集灰与水分的混合时间为10~120分钟的方式进行调节。
[0060] [34]根据[30]~[33]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于, 浆料化槽中,将收集灰中所含的钾的溶解率调节为50质量%以上。
[0061] [35]根据[30]~[34]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于, 浆料化槽中,将收集灰中所含的氯的溶解率调节为65质量%以上。
[0062] [36]根据[30]~[35]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于, 浆料化槽中,将收集灰中所含的钠的溶解率调节为50质量%以下。
[0063] [37]根据[29]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,分离机具备:用 于回收滤液的机构、以及用于将回收的滤液送液到浆料化槽的机构,浆料化槽中,以浆料化 槽中存在的氯化物离子的浓度为5g/l以上且低于100g/l的方式进行控制。
[0064] [38]根据[37]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,用于送液的机构 具有能根据浆料化槽中存在的氯化物离子的浓度调节送液量的机构。
[0065] [39]根据[29]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,浆料化槽中,将 收集灰与水分的混合时间调节为5~120分钟,由分离机分离的固体成分中的结晶水的含 有率相对于固体成分的总质量为40质量%以下。
[0066] [40]根据[39]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,浆料化槽中,以 水温低于25°C、且收集灰与水分的混合时间为5~40分钟的方式进行调节。
[0067] [41]根据[39]所述的回收锅炉收集灰的处理装置,其特征在于,浆料化槽中,以 水温为40~100°C、且收集灰与水分的混合时间为20~120分钟的方式进行调节。
[0068] 发明的效果
[0069] 根据本发明的处理方法,能够提高收集灰中所含的钾和氯的去除率,并且实现较 高的钠盐的回收率,减轻溶解浆料的冷却负荷。即,本发明的处理方法可以不需要现有技术 为了回收钠而进行的重结晶工序,能够减轻重结晶所需的冷却负荷,进而通过重结晶工序 的省去还有助于处理工序的简化。
[0070] 进而,若使用本发明的处理方法,则能够得到以含水率低的硫酸钠、碳酸钠为主要 成分的固体回收物,将回收物返回到黑液管路时能够抑制黑液的浓度被稀释。由此,即使在 为了回收钠而将固形物返回到黑液管路时也不会降低锅炉效率。
[0071] 需要说明的是,回收的钠盐具有以下的特征:由于氯化物离子、钾离子的含量少, 因此即使在将回收的钠盐返回到锅炉的黑液管路时也几乎不会提高黑液的钾和氯浓度。
【附图说明】
[0072] 图1为示出本发明的回收锅炉收集灰的处理方法的工序的概略图。
[0073] 图2为示出现有的回收锅炉收集灰的处理方法的工序的概略图。
[0074] 图3为示出本发明的第2方式的回收锅炉收集灰的处理方法的一例的工序的概略 图。
[0075] 图4为示出本发明的第2方式的回收锅炉收集灰的处理方法的一例的工序的概略 图。
【具体实施方式】
[0076] 以下,详细说明本发明。以下记载的技术特征的说明有时基于代表性的实施方式、 具体例来进行,但本发明不限定于这种实施方式。需要说明的是,本说明书中使用"~"表 示的数值范围意味着包含"~"前后所记载的数值作为下限值和上限值的范围。
[0077] (处理方法)
[0078] 本发明涉及由回收锅炉的燃烧而产生的收集灰的处理方法。本发明的处理方法包 括以下的工序:将回收锅炉的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序、以 及自溶解浆料分离固体成分的工序。其特征在于,得到溶解浆料的工序中,满足下述(1)~ (3)中至少1个条件。
[0079] (1)将收集灰与水分的混合时间设为5~120分钟,并且将收集灰中所含的钠的溶 解率设为90质量%以下。
[0080] (2)以溶解浆料中的氯化物离子浓度为5g/l以上且低于100g/l的方式进行控制。
[0081] (3)将收集灰与水分的混合时间设为5~120分钟,使固体成分中的结晶水的含有 率相对于固体成分的总质量为40质量%以下。
[0082] 根据本发明的处理方法,能够提高收集灰中所含的钾和氯的去除率,并且实现较 高的钠盐的回收率,减轻溶解浆料的冷却负荷。
[0083] (第1方式)
[0084] 本发明的第1方式的处理方法包括以下的工序:将回收锅炉的收集灰的至少一部 分与水分混合而得到溶解浆料的工序、以及自溶解浆料分离固体成分的工序。另外,其特征 在于,得到溶解浆料的工序中,将收集灰与水分的混合时间设为5~120分钟,将收集灰中 所含的钠的溶解率调节为90质量%以下。
[0085] 将回收锅炉的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序中,将收集 灰与水分的混合时间设为5~120分钟。通过将收集灰与水分的混合时间设为上述范围内, 从而能够充分溶解氯化钠、硫酸钾,并且抑制浆料中的向固形物中的结晶水的吸收量。特别 是水温低于20°C时,若混合时间长,则硫酸钠和碳酸钠进行向各自的10水合物的转化,不 优选。
[0086] 得到溶解浆料的工序中,水温优选低于25°C、更优选为低于20°C。将水温设为上 述范围内时,混合时间优选为5~70分钟、更优选为10~60分钟、最优选为20~50分钟。
[0087] 另一方面,得到溶解浆料的工序中,也可以将水温设为35~100°C、也可以设为 40~100°C。使水温为高温时,更优选设为50~85°C。将水温设为上述范围内时,不会发 生硫酸钠的水合反应,能够减小由长时间的搅拌造成的缺点。另一方面,为了形成生成碳酸 钠的1水合物的倾向,收集灰与水分的混合时间优选为10~120分钟、更优选为20~90 分钟、进一步优选为30~80分钟。
[0088] 本发明的第1方式中的混合时间分别对于分批方式(间歇方式)和连续方式如下 所述地定义。分批方式中,混合时间是指自向处于搅拌下的规定量的水分中投入收集灰起 至将浆料送到分离机为止的时间。收集灰的投入需要与设备规模等相应的时间,但投入时 间尽可能地快是理想的。另一方面,连续方式中,浆料化槽的停留时间相当于混合时间。即, 连续方式中,混合时间由下述关系式表示。
[0089] (混合时间)=(停留时间)=(浆料化槽容积[m3])八浆料处理量[m3/h])。 [0090] 将回收锅炉的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序中,将收集 灰中所含的钠的溶解率设为90质量%以下即可,优选设为60质量%以下、更优选设为50 质量%以下、特别优选设为35质量%以下。得到溶解浆料的工序中,将收集灰中所含的钠 的溶解率设为上述范围内,从而能够降低为了自收集灰分离钾、氯而进行的溶解浆料的冷 却负荷。即,能够降低溶解浆料的冷却所花费的能量。因此,能够能效良好地自收集灰去除 钾和氯。另外,通过将收集灰中所含的钠的溶解率设为上述范围内,从而能够省去另行冷却 溶解浆料的工序,能够简化处理工序。
[0091] 此处,钠溶解率是指自100质量%减去返回到黑液的钠相对于收集灰中所含的钠 的质量的质量百分数而得到的值。具体而言,由以下的式子算出。
[0092] 溶解率(质量% )= 100-(返回到黑液的质量数/收集灰中所含的质量)X 100
[0093] 将回收锅炉的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序中,优选将 收集灰中所含的钾的溶解率设为50质量%以上,更优选设为60质量%以上,特别优选设为 70质量%以上。通过将溶解浆料的钾的溶解率设为上述范围以上,从而能够自收集灰充分 去除钟。即,能够提尚钟的去除率。
[0094] 另外,将回收锅炉的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序中, 优选将收集灰中所含的氯的溶解率设为65质量%以上,更优选设为70质量%以上,进一步 优选设为80质量%以上。通过将溶解浆料的氯的溶解率设为上述范围以上,能够自收集灰 充分去除氯。即,能够提高氯的去除率。
[0095] 将回收锅炉的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序是将通过 回收锅炉的燃烧所产生的收集灰混合到水分中而进行浆料化的工序。通常,该工序在浆料 化槽中进行。浆料化槽中,根据收集灰的量而添加必要量的水分。收集灰与水分的混合质量 比没有特别限定,更优选为1:0. 2~3. 0、进一步优选为1:0. 3~2. 5、特别优选为1:0. 5~ 1. 5。通过将收集灰与水分的混合质量比设为上述范围内,能够调节钠、钾和氯各自的溶解 率,能够效率良好地自收集灰去除钾和氯。
[0096] 进而,可以在浆料化槽中加入硫酸来调整分离出的固体成分中的硫酸比率、钠回 收率。溶解浆料的pH优选为7~12、更优选为7~10。
[0097] 浆料化槽中,制作溶解浆料的工序可以为分批式(间歇式)也可以为连续式。特别 是将浆料化槽的温度设为低于25°C时,与收集灰与水分的混合时间成正比地、收集灰中的 硫酸钠放出水合热并转化成10水合物,因此混合时间的管理是重要的。分批式的情况下, 混合时间为自收集灰的投入起至浆料排出为止的时间。需要说明的是,连续式的情况下,混 合时间利用收集灰投入量和浆料提取量的比率来调整。
[0098] 将回收锅炉的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序中,优选将 溶解浆料的水温调整为低于25°C或35~KKTC、优选调整为低于25°C或40~KKTC,更优 选调整为低于20°C或50~85°C。
[0099] 进而,将溶解浆料的水温设为低于25°C时,混合时间优选为5~70分钟、更优选 为10~60分钟、最优选为20~50分钟。另外,将溶解浆料的水温设为35~100°C时,收 集灰与水分的混合时间优选为10~120分钟、更优选为20~90分钟、进一步优选为30~ 80分钟。将溶解浆料的水温设为40~100°C时,收集灰与水分的混合时间也优选为10~ 120分钟、更优选为20~90分钟、进一步优选为30~80分钟。
[0100] 如此,将溶解浆料保持在上述温度,并且将混合时间控制在上述范围内,从而能够 较高地维持收集灰中所含的硫酸钾、氯化钠的去除率,并且降低收集灰中所含的钠盐的溶 解率。溶解于水分中的钠盐为了回收到黑液而在析出槽中冷却、重结晶来回收,将浆料化温 度设为上述温度范围,使混合时间为上述范围,从而硫酸钠、碳酸钠未溶解地残留,通过析 出槽的省去或重结晶量的削减,能够削减重结晶所需的冷却能量。特别是将溶解浆料的水 温设为35°C以上时,不会生成硫酸钠的水合物,在回收到黑液时能够抑制黑液被水分稀释。 [0101] 将回收锅炉的收集灰的至少一部分与
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