等离子体处理造纸黑液示范项目工艺计算.pdf

等离子体处理造纸黑液示范项目工艺计算 拾爱莉 程昌明 蒸发、于操一等离子体处理、产品分离; 摘要 该设计确定 了等离户体发处理造纸黑液的I艺流程为:蒸发~于璨一等pqf-4zyt*j 根据物料及能量守恒定律，对该设训进行了物料和能晕衡算:根据}_艺运算y裸进行经济分析 井就有关问 题妇{行了讨论。 一、引言 本项二L作着手于对污染严重的造纸废液的处理，是 一项重要的环保课题。 根据专家对该课题提出的要求一7_业设备要有充分的裕量，鉴于 2000年 “零点工程”的政策要求是规模在5000吨以下的纸厂将被关闭，本设计以10000 吨的能力进行设计计算。该计算从理论 卜对该工艺进行分析，对示范厂方案的 实施具有指导性意义。 二、综述 工艺流程:该等离子体处理造纸黑液工艺是将制浆厂提取的浓度约 15%左 右的稀黑液送入蒸发站蒸发浓缩为约 60%的浓黑液:浓黑液经喷雾一流化床干 燥为约 90%的粉木:该粉末再经等离子体炉处理后得到气固两种产品，其中可 燃性气体携带的热量先经循环利用后再经旋风分离器及冷凝器进行储存或排 放，固体粉末经分离器分离后得到碳粉和造纸制浆用的碱液。从而实现将有害 污染物转化为可再利用能源的目的。 现将各部分的物料和能量衡算分述如 卜: 1,蒸发工序: 考虑到对黑液的物化特性的适应性，选择管式蒸发器;由于loooou+,/年的 处理量属于大型LF，选择四效蒸发;再考虑到兼备顺流和逆流两种化工操作 的优点，选择混流蒸发操作。据此按物能守恒定律对蒸发工序进行物料及能量 衡算。 2、千燥工序 确定选用该_序〔的卞要 目的是)fI约等离子体处理一序「的电能及减轻水汽对 等离子体喷枪的损蚀。 十燥工序基本原理为:经加热过的料浆和少Erp3-.空气分别由料浆泵和鼓风机 送入喷嘴，雾化喷出，气体夹带雾滴并流而 卜，至喷雾塔底HJ一形成表而互不粘 接的粒子，然后输送至旋风分离器，分离出的粒子落入内热式流化床继续干燥 至含水率簇10%的干品排出。干燥工序的计算依据物能守恒定律。 3、等离子体处理工序 该工序的原理为:土作气体放电产生等离子体，由等离子体发生器产生等 离子体射流，利用等离子体的高温高热烩，控制反应在乏氧条件 卜进行，不存 在产生Na,C03条件，从而可直接回收碱m于制浆造纸而不需苛化、锻烧等工艺， 且固休粉末中存在大量游离碳，气相产品含有大量CO,H2,CH,,等可燃气。 该工序的计算根据物能守恒的定律，其间尽可能充分考虑了能量的充分利 用及能量转化率问题口 4、粉末分离_L序 将等离子处理炉中产生的固相产物一碳碱粉末加水溶解，其中碱粉溶于水 形成碱液，碳粉不溶于水，;悬浮在碱液中，利用离心分离法将二者分离，碱液 的配比以皂化原料所需的碱液浓度 (约 10%)决定。 三、计算结果及讨论 1)经济技术指标: 序号名称 指标 1 规模 年产一万吨非木材浆 2 r作日 300天 3 工作时数 24小l(」./天 4 碱回收率 75% 5 环境 清除污染 (达到国家标准) 6 提取 浓度10%，提取率85%,17.77t/h 7 蒸发 四效，出效浓度50%,3.56t/h 8 干燥制粉 1.97t/h(含水量10%) 9 等离子体处理 处理量1.97t/h，产气量4.78X103Nm3/h 产粉量728.6kg/h,碱损失2% 10分离 产碱液一6.6t/h,100g/l，产碳粉量-68.62kg/h,碱损失3%o 11需空气量 ^2879m3/h 12补充新水量 -2.52功1 13总装机容量 800kW 2)2程投资总概算 名称 费用 (万元) 1、土建费(3900平方米)