专利名称:黑液气浮分离器的制作方法
黑液气浮分离器涉及固液分离技术。
目前中、小型纸厂，尤其是以草类纤维为主要原料的小型纸厂，制浆过程中排放的黑液对环境造成的严重污染，一直未得到彻底的解决。
传统的“燃烧法碱回收”工艺，虽然能回收碱，並减轻环境污染，但由于该工艺繁复，所需设备要求高，投资大，用此处理含硅量高、粘度大的草浆黑液尚有一定困难，一般小厂受技术、经济等条件限制，难以采用。
气浮分离技术是近十年发展起来的一项水处理技术，在造纸行业中，主要用于处理造纸白水，以解决水的循环回收。但气浮分离技术从未直接用于处理固形物含量高、粘度大的草浆黑液。
本实用新型结合文丘里洗涤器和气浮池的特点，作结构上的某些改进，利用造纸厂锅炉烟道气，解决了黑液的气浮分离问题，为草浆黑液的处理，提供了一套简单、易行的设备。
黑液气浮分离器由反应室和分离室两部分组成，反应室包括稳流管(1)、加速管(2)、喷射器(3)，黑液分配器(4)、二次进气管(5)、稳压管(7)和扩散管(8)，喷射器由收缩管(3a)、喉管(3b)和喷头(3C)三部分组成，黑液分配器位于喉管上部，在喉管处有若干个孔径为2－8mm的锥形进液孔(21)，二次进气管和喷头汇合处为雾化室(6)，雾化室和扩散管之间为稳压管；喉管长度为喉管直径的3－5倍，〔喉管直径d＝4Qπu]]>，Q－进气量(m3／S)，u－喉管气流速度(m／S)〕，喷头长度为喉管直径的3－4倍，雾化室高度等于喷头长度，稳压管为一直径基本一致的柱形管，其直径为1～1.2(喉管截面积 + 二次进气管总截面积) × 4π]]>，其长度为喉管长度的6－10倍，扩散管长度为喉管长度的12－15倍；喷头和扩散管的锥角均为7－10°，雾化室的锥角为30－45°；二次进气管二管的总截面积为喉管截面积的3－4倍。分离室内设一阻风板，把分离室分隔成底部相通的释放区和起浮区；释放区底部为一与水平面成20－30°倾角的斜面，排风管位于释放区内、阻风板前，排风管轴线距扩散管轴线距离为扩散管直径的二倍，排风管截面积为扩散管底部截面积的1.5－2倍，阻风板底缘与释放区斜面的垂直距离为扩散管直径的二分之一，阻风板的垂直夹角约5°左右，导流屏平行交错排列在起浮区内，其高度等于或略低于排固口的中心位点，导流屏内腔与热交换器空间相通；排固口与水平面成俯角15－20°，上方为导风口，它与水平面成仰角15－20°；排液管位于起浮区内一侧，离底面10－20mm左右处。分离室内的热交换器是由金属薄板制成，在释放区内与底部平行，並延伸到起浮区1／3高度，与底面的保温层构成一通气空道。热水注入器供注入稀释、升温所需的热水(可用纸机蒸汽冷凝水)，在处理固形物含量高的黑液时，可促进气泡起浮和液体的流动。起浮区内的液面指示器(13)指示液面高度，以控制液面保持在分离室高度的二分之一至三分之一。
用本实用新型装置处理Be′1－15的草浆黑液时，经热交换器降温后的烟道气(温度从80－90℃降至50℃左右，保持烟气温度在露点以上)由风机送入稳流管，进入收缩角为20－30°，的加速管，使气流加速，进入喷射器的喉管区时，气流速度不低于60－80m／S，草浆黑液从黑液分配器进液孔注入喷射器，进液量控制在气液比为500～1000m3，1～1.5m3，高速气流将液体冲击成细小雾滴，经喷头射向雾化室，从二次进气管进入雾化室的烟气量与进液量之比为1000～1500m3；1m3二次进气管的气流速度为15－25m／s，气、液从雾化室经稳压管至扩散管，速度逐渐降低，酸性烟气和碱性黑液充分混和，逐步完成中和反应，使其PH值从12～14降至6～7，溶解于黑液中的固形物很快析出，气、液、固混合体进入分离室释放区时，气体受到阻风板的阻挡，从排气管中大量排出，其余混合体经斜面进入起浮区，经过导流屏作“之”字形缓慢流动，混合体在起浮区停留时间为15－20分钟，在起浮区常压下，吸附增水性固形物的气泡从液体中逸出，浮于液面，当阻风板下缘窜入起浮区的余气从导风口排出时，帮助固形物从排固口溢出，沉渣从排渣管排出，液体由排液管排掉。
经气浮分离器一级处理的草浆黑液，由排液管排出的液体，经流床过滤后，其水质情况如下色度800～400(铂单位)，PH值6.5～7，总固形物3～1.5g／l，COD(mn)1000－700mg／l，SS1200－800mg／l，SiO21～0.5g／l，可直接作球下池压料和冲料用水；再作简单的深度处理，其原液COD可从290，000mg／l下降至23.10mg／l，SS从60724mg／l下降至30.0mg／l，酚含量从713mg／l下降至0.036mg／l，完全符合排放标准。从气浮分离器排固口、排渣管排出的固渣用简易燃烧炉燃烧，经过苛化程序，实现碱回收。
用本实用新型装置处理草浆黑液不仅处理效果较好而且经济效益显著，据估算，用本装置处理黑液，耗资约为0.40元／M3，把碱回收和漂洗水回收的收入计算在内，实际耗资仅为0.04元／M3。
本装置在处理草浆黑液同时，还治理了烟道气和漂洗废水，是解决造纸厂多项污染的有效设备。
实施例一种如图1所示的黑液气浮分离器，其实施方案如下喉管直径10mm，喉管长度40mm，喷头长度30mm，喷头锥角7°，二次进气管φ14mm×2，稳压管长度160mm，直径30mm，扩散管长度480mm，直径110mm，排风管直径200mm，阻风板斜度5°，释放区斜度30°，起浮池底长150mm，导流屏高70mm，排固口中心高度70mm，水平俯角15°，导风口水平仰角15°，起浮池高度320mm。
用本装置处理Be′2的草浆黑液，排放的母液与漂洗废水按15混合后，经流床过滤，各项水质指标如下色度175，PH6.5，含固量0.98g／l，COD(mn)420mg／l，SS600mg／l。
图1——黑液气浮分离器纵剖面1、稳流管 12、导流屏2、加速管 13、液面指示器3、喷射器 14、酸度测试电极4、黑液分配器 15、排渣管5、二次进气管 16、排液管6、雾化室 17、排固口7、稳压管 18、导风口8、扩散管 19、热交换器9、热水注入器 20、保温层10、阻风板 21、进液孔11、排风管图2——喷射器纵剖面3a——收缩管3b——喉管3c——喷头
权利要求
1.一种用于处理草浆黑液的气浮分离器由反应室和分离室两部分组成，反应室包括稳流管(1)、加速管(2)、黑液分配器(4)、二次进气管(5)和扩散管(8)，分离室包括排渣管(15)、排液管(16)和排固口(17)，本实用新型的特征在于加速管下端为喷射器(3)，喷射器由收缩管(3a)、喉管(3b)和喷头(3c)三部分组成，黑液分配器位于喉管上部，二次进气管和喷头汇合处为雾化室(6)，雾化室和扩散管之间为稳压管(7)，分离室内设有阻风板(10)、排风管(11)、导流屏(12)、导风口(18)、热交换器(19)和热水注入器(9)，阻风板把分离室分隔成底部相通的释放区和起浮区，排风管位于释放区内、阻风板前，导流屏位于起浮区内，与热交换器相通。
2.根据权利要求
1所述，其特征在于喉管长度为喉管直径的3－5倍，〔喉管直径d＝4Qπ u]]>，Q－进气量(m3／S)，u－喉管处气流速度(m／S)〕，
3.根据权利要求
1所述，其特征在于喷头长度为喉管直径的3－4倍，喷头锥角为7－10°。
4.根据权利要求
1所述，其特征在于雾化室高度等于喷头长度，雾化室锥角为30－45°。
5.根据权利要求
1所述，其特征在于二次进气管二管的总截面积为喉管截面积的3－4倍。
6.根据权利要求
1所述，其特征在于稳压管长度为喉管长度的6－10倍，稳压管直径＝1～1.2(喉管截面积 + 二次进气管总截面积) × 4π]]>
7.根据权利要求
1所述，其特征在于扩散管长度为喉管长度的12－15倍。
8.根据权利要求
1所述，其特征在于释放区的底部是一与水平面成20－30°倾角的斜面。
9.根据权利要求
1所述，其特征在于阻风板底缘与释放区斜面的垂直距离为扩散管直径的二分之一。
10.根据权利要求
1所述，其特征在于排风管轴线离扩散管轴线距离为扩散管直径的二倍，排气管的截面积为扩散管底部截面积的1.5－2倍。
11.根据权利要求
1所述，其特征在于导流屏高度等于或低于排固口中心点。
12.根据权利要求
1所述，其特征在于导风口位于排固口上方，与水平面成仰角15－20°。
13.根据权利要求
1所述，其特征在于排液管位于分离室一侧，离底面10－20mm处。
14.根据权利要求
1所述，其特征在于热交换器为一金属薄板，从释放区底部延伸到起浮区1／3高度，与分离室底部的保温层(20)构成一供气体流动的通道。
专利摘要
黑液气浮分离器涉及固液分离技术。本实用新型由反应室和分离室两部分组成，反应室包括稳流管、加速管、喷射器、黑液分配器、二次进气管以及长度与喷射器喉管长度6～10倍的稳压管和12～15倍的扩散管，分离室内除了固、渣、液排出口外，还设有阻风板、导风口、导流屏、热交换器和热水注入器。气浮分离器解决了草浆黑液的气浮分离问题，使排出的母液可回收洗浆，再经简单的二级处理，即可使水质达到排放标准，经济效益十分显著，它为造纸厂多项污染的综合治理，提供了有效的途径。
文档编号D21C11/04GK85202201SQ85202201
公开日1986年4月2日 申请日期1985年6月8日
发明者聂伯镇, 徐建华 申请人:湖南省南县造纸厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan