甘蔗渣黑液燃烧碱回收方法转让专利
申请号 : CN201010045654.8
文献号 : CN101775751B
文献日 : 2012-04-18
发明人 : 韦文兵 , 梁剑灵
申请人 : 中国轻工业南宁设计工程有限公司
摘要 :
本发明公开了一种甘蔗渣黑液燃烧碱回收方法。该方法包括一、二、三次供风系统·保证各次给风压力指标，热风由一级中压饱和蒸汽+二级高压饱和或过热蒸汽为热源，热风温度为175～200℃。一次风风压为2400～3200Pa，二、三次风风压均为2800～3600Pa。并对各次给风量合理分配，使黑液进入燃烧炉后在炉内滚动汽化和微粒化，有利于黑液在燃烧炉内干燥和燃烧，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。该方法流程简单，实用性强，碱回收率高于同类型的制浆造纸企业。
权利要求 :
1.一种甘蔗渣黑液燃烧碱回收方法，包括一、二、三次供风系统，其特征在于：采用复合加热热风和三次给风压力分配的方式，一次给风的热风采用中压饱和蒸汽为热源的一次风一级热风加热器和高压饱和或过热蒸汽为热源的一次风二级热风加热器加热到175～
200℃再送入炉内；二次给风的热风采用中压饱和蒸汽为热源的二次风一级热风加热器和高压饱和或过热蒸汽为热源的二次风二级热风加热器加热到175～200℃再送入炉内；三次给风为常温风；一次风风压为2400～3200Pa，二、三次风风压均为2800～3800Pa。
说明书 :
甘蔗渣黑液燃烧碱回收方法
技术领域
[0001] 本发明属于造纸黑液碱回收技术领域，涉及一种甘蔗渣黑液燃烧碱回收方法。 背景技术
[0002] 我国是世界纸张和纸板生产与消费大国，总生产量和总消费量仅次于美国，居世界第二。然而，我国的木材资源十分匮乏。国内木浆供应严重不足，每年都需要进口大量木浆板和废纸。由于纸浆缺口非常巨大，远满足不了纸浆的需求。因此，非木纤维原料的利用在相当一段时期内，仍然是我国纸浆供应不可缺少的一个重要途径。而且甘蔗渣、麦草属于最好的非木材纤维原料之一。利用甘蔗渣、麦草浆可以生产优质的纸张，同时也有利于合理平衡造纸原料结构。
[0003] 众所周知，制浆造纸工业是世界上四大污染工业之一，蒸煮黑液和漂白废水则是制浆造纸工业的主要污染源。同时，制浆造纸工业也是高物料消耗、高能耗的工业之一。随着工业的发展，污染问题和能源问题正逐渐成为世界各国迫切需要解决的问题。因此，最大限度地处理制浆造纸生产过程中产生的废水、废渣、废气，降低或最终消除对空气和水的污染，同时回收化学药品和热能，是制浆造纸生产中不可缺少的重要环节。环境保护和降低能耗也成为了当代制浆造纸工业技术发展的最大推动力。
[0004] 黑液碱回收从十九世纪八十年代开始发展至今，经过一百多年的不断改进，已经取得非凡的成就。现代化的木浆厂黑液碱回收的效率一般可达到95％～98％，基本上消除了蒸煮黑液对环境的污染。但由于草浆黑液独具特性，近年来国内的草浆厂黑液碱回收的效率一般仅为75％～80％。随着生产技术和设备性能的不断提高，现代草浆黑液碱回收技术也在不断的发展和完善。现在，人们正在努力从不同角度研制和提高技术装备及工艺技术，旨在不断提高化学药品回收，降低能耗，最大限度的减少环境污染。 [0005] 造纸黑液碱回收一般分为黑液浓缩、黑液燃烧和绿液苛化三个工序，其中黑液燃烧是碱回收的心脏，黑液燃烧的正常与否直接影响到碱的回收效率。在碱回收炉的炉膛内，黑液经过高温烟气干燥，其中的有机固形物发生燃烧，而无机固形物熔化后则留在炉膛底部的炉床上。因此，影响黑液燃烧的主要因素有：黑液性质、喷液量与粒度大小、给风、炉温、垫层高度。为了使炉内黑液正常均匀地燃烧，保证炉膛底部有较高和较均匀的温度，燃烧所需空气分三个高度，即一、二、三次风送入炉膛，有的一、二次风采用回收烟气的热量加热空气提高温度后送入炉膛，三次风采用冷风。
[0006] 由于我国现有的甘蔗渣制浆厂的原始规模均较小，而其黑液碱回收是迫于环保的压力才慢慢发展起来的，形成规模建设的历史也还未到30年，加上认识的局限性，一般蔗渣浆黑液的燃烧系统都是依据竹木浆黑液的模式进行配置，燃烧工艺参数也雷同于竹木浆黑液。但是，由于蔗渣原料的结构特点，使其黑液独具了水份含量高、无机物含量低、热值低、硅含量高、粘度高的特性。因此，甘蔗渣蔗渣黑液碱回收率尚处于低位水平。经过多年的实际生产运行 实践和多年的设计经验积累，并从理论的角度分析，发现在黑液性质、喷液量与粒度大小适当的情况下，给风是否适当则成了决定碱回收炉能否良好燃烧的主要因素，直接影响整个碱回收的效率。
发明内容
[0007] 本发明的目的：是为了解决上述现有技术中存在的问题，旨在提供一种流程简单，实用性强，造纸黑液在高温高压给风条件下燃烧的碱回收方法，以便适应实际生产需要，有效提高甘蔗渣黑液碱回收率。
[0008] 本发明的技术方案是：为了达到上述发明的目的，根据黑液在碱回收炉燃烧的机理，一次风的主要作用是使垫层中的有机物燃烧放热，供无机物熔融。因此，一次风的风量和风压影响炉温的高低，并影响垫层的高度；二次风的作用是燃烧由垫层中挥发出来的可燃气体发出热量，充分干燥喷入炉内的黑液颗粒，并控制垫层的高度；三次风的作用是使挥发性的可燃气体完全燃烧。本发明采用了高温高压给风，调整碱回收炉燃烧工艺参数。一、二、三次风系统均各设单独的高压风机。适当减少一次、三次风的风量，提高二次风的风量。一、二次给风均由二级蒸汽加热，即以一级中压饱和蒸汽+二级高压饱和或过热蒸汽为热源的加热器加热。
[0009] 本发明是这样实现的：
[0010] 甘蔗渣黑液燃烧碱回收方法，包括一、二、三次供风系统，其特征在于：采用复合加热热风和三次给风压力分配的方式，一、二次给风的热风采用一级中压饱和蒸汽+二级高压饱和或过热蒸汽为热源的加热器加热到175～200℃再送入炉内，三次给风为常温风；一次风风压为2400～3200Pa，二、三次风风压均为2800～3800Pa。
[0011] 所述的方法采用的机械设备，包括碱回收炉、高压风机、锅炉和加热器，其特征在于：所述的加热器为管式换或板式换热气，风机采用标准设备，碱回收炉和加热器根据工艺要求设计，设备的连接方式：设备的连接方式：高压风机出口与加热器连接，加热器热风出口管通到碱回收炉，中压饱和蒸汽管接加热器，二级高压饱和蒸汽管或过热蒸汽管接加热器。
[0012] 本发明是在一、二、三次给风设有独立的高压风机，保证各次给风压力指标，对黑液在碱回收炉内干燥和燃烧起了稳定性的作用。一、二次给风的热风采用一级中压饱和蒸汽+二级高压饱和或过热蒸汽为热源的加热器加热到175～200℃再送入炉内。一次风的风温为175～200℃，风量为总风量的40％，风压为2400～3200Pa。能使经过干燥后高温的多孔性黑灰在高风温和高风压下更易穿透，并使其适度燃烧；二次风的风温为175～200℃，风量为总风量的50％，风压为2800～3600Pa。能使水份含量高、粘度高不易干燥的黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动，黑液在炉内滚动汽化和微粒化，在可燃气体推助下，黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化区后延的可能；三次风的风温为常温，风量为总风量的10％，风压为2800～3600Pa。适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。而较高的三次风压能够使给风到达炉 子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。获得较好的处理结果，碱回收率达到85～89％。 [0013] 本发明优点和积极效果：
[0014] 所述的甘蔗渣黑液燃烧碱回收方法，三次给风采用独立的高压风机，保证各次给风压力指标，对黑液在燃烧炉内干燥和燃烧起了稳定性的作用。热风由一级中压饱和蒸汽+二级高压饱和或过热蒸汽为热源的加热器加热到到175～200℃再送入炉内。一次风的风压为2400～3200Pa，二、三次风风压均为2800～3600Pa。并对各次给风量合理分配，使黑液进入燃烧炉后在炉内滚动汽化和微粒化，有利于黑液在燃烧炉内干燥和燃烧。并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。获得较好的处理结果。碱回收率高于同类型的制浆造纸企业。
附图说明
[0015] 图1：为甘蔗渣黑液碱回收流程示意图。
具体实施方式
[0016] 以下结合附图，对本发明作进一步说明。
[0017] 实施例1：
[0018] 某造纸厂采用二台过热蒸汽压力为2.5MPa的锅炉，一台日处理量为160吨的碱回收炉，在一、二、三次风系统各设有一台单独的高压风机保证给风压力指标。一、二次给风的热风均由以一级1.0MPa中压饱和蒸汽+二级碱炉汽包饱和蒸汽减压后的2.5MPa蒸汽为热源的加热器加热到195℃再送入炉内。一次风的风温为195℃，风量为13270m3/h，是总风量的40％，风压为2700Pa。能使经过干燥后高温的多孔性黑灰，在高风温和高风压下更易穿3
透，并使其适度燃烧。二次风的风温为195℃，风量为165880m/h，是总风量的50％，风压为
3200Pa。能使水份含量高、粘度高、不易干燥的甘蔗渣黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使甘蔗渣黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化
3
区后延的可能。三次风的风温为常温，风量为3318m/h，是总风量的10％，风压为3200Pa。
适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。而且较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到88.35％。
透，并使其适度燃烧。二次风的风温为195℃，风量为165880m/h，是总风量的50％，风压为
3200Pa。能使水份含量高、粘度高、不易干燥的甘蔗渣黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使甘蔗渣黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化
3
区后延的可能。三次风的风温为常温，风量为3318m/h，是总风量的10％，风压为3200Pa。
适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。而且较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到88.35％。
[0019] 实施例2：
[0020] 某造纸厂采用二台过热蒸汽压力为2.5MPa的锅炉，一台日处理量为160吨的碱回收炉，在一、二、三次风系统均各设有一台单独的高压风机保证给风压力指标。一、二次给风的热风均由以一级1.0MPa中压饱和蒸汽+二级碱炉汽包饱和蒸汽减压后的2.5MPa蒸汽为3
热源的加热器加热到185℃再送入炉内。一次风的风温为185℃，风量为13270m/h，是总风量的40％，风压为2500Pa。使经过干燥后高温的多孔性黑灰，在高风温和高风压下更易穿
3
透，并使其适度燃烧；二次风的风温为185℃，风量为165880m/h，是总风量的50％，风压为
3000Pa。使 水份含量高、粘度高、不易干燥的黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化区后延的可能；
3
三次风的风温为常温，风量为3318m/h，是总风量的10％，风压为3000Pa。适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。而较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到85.52％。 [0021] 实施例3：
热源的加热器加热到185℃再送入炉内。一次风的风温为185℃，风量为13270m/h，是总风量的40％，风压为2500Pa。使经过干燥后高温的多孔性黑灰，在高风温和高风压下更易穿
3
透，并使其适度燃烧；二次风的风温为185℃，风量为165880m/h，是总风量的50％，风压为
3000Pa。使 水份含量高、粘度高、不易干燥的黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化区后延的可能；
3
三次风的风温为常温，风量为3318m/h，是总风量的10％，风压为3000Pa。适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。而较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到85.52％。 [0021] 实施例3：
[0022] 某造纸厂采用一台过热蒸汽压力为3.82MPa，一台日处理量为320吨的碱回收炉，在一、二、三次风系统均各设有一台单独的高压风机保证给风压力指标。一、二次给风的热风均由以一级1.27MPa中压饱和蒸汽+二级碱炉汽包饱和蒸汽减压后的2.5MPa蒸汽为热源的加热器加热到195℃再送入炉内。一次风的风温为195℃，风量为22207m3/h，是总风量的40％，风压为3000Pa。使经过干燥后高温的多孔性黑灰，在高风温和高风压下更易穿3
透，并使其适度燃烧；二次风的风温为195℃，风量为27758m/h，是总风量的50％，风压为
3500Pa。使水份含量高、粘度高、不易干燥的黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化区后延的可能；三
3
次风的风温为常温，风量为5552m/h，是总风量的10％，风压为3500Pa。适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。
而较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到88.53％。 [0023] 实施例4：
透，并使其适度燃烧；二次风的风温为195℃，风量为27758m/h，是总风量的50％，风压为
3500Pa。使水份含量高、粘度高、不易干燥的黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化区后延的可能；三
3
次风的风温为常温，风量为5552m/h，是总风量的10％，风压为3500Pa。适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。
而较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到88.53％。 [0023] 实施例4：
[0024] 某造纸厂采用一台过热蒸汽压力为3.82MPa，一台日处理量为320吨的碱回收炉，在一、二、三次风系统均各设有一台单独的高压风机保证给风压力指标。一、二次给风的热风均由以一级1.27MPa中压饱和蒸汽+二级碱炉汽包饱和蒸汽减压后的2.5MPa蒸汽为热3
源的加热器加热到195℃再送入炉内。一次风的风温为195℃，风量为22207m/h，是总风量的40％，风压为2800Pa。使经过干燥后高温的多孔性黑灰，在高风温和高风压下更易穿
3
透，并使其适度燃烧；二次风的风温为195℃，风量为27758m/h，是总风量的50％，风压为
3300Pa。使水份含量高、粘度高、不易干燥的黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化区后延的可能；三
3
次风的风温为常温，风量为5552m/h，是总风量的10％，风压为3300Pa。适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。
而较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到85.68％。
源的加热器加热到195℃再送入炉内。一次风的风温为195℃，风量为22207m/h，是总风量的40％，风压为2800Pa。使经过干燥后高温的多孔性黑灰，在高风温和高风压下更易穿
3
透，并使其适度燃烧；二次风的风温为195℃，风量为27758m/h，是总风量的50％，风压为
3300Pa。使水份含量高、粘度高、不易干燥的黑液入炉后，在大风量和高风温作用下，给风到达炉子中心，并形成搅动与可燃气体推助下黑液的有机物充分燃烧，并释放出更多辐射热能干燥黑液，这样不仅达到使黑液适度干燥的目的，同时防止了完全氧化区后延的可能；三
3
次风的风温为常温，风量为5552m/h，是总风量的10％，风压为3300Pa。适度的三次风量和常温给风，不仅能达到完全燃烧挥发性可燃气体的作用，同时控制了进入锅炉烟气的温度。
而较高的三次风压能够使给风到达炉子中心，并抑制了飞灰吸附碱回收炉的总量，减少碱回收炉堵灰现象，保证生产的连续正常运转。处理结果，碱回收率达到85.68％。