第八章 废液工序.ppt

第八章 蒸煮液的制备及蒸煮废液的回收与利用 第一节 蒸煮液的制备 一、碱法蒸煮液的制备 烧碱法：NaOH 硫酸盐法：NaOH+Na2S 黑液 燃烧法 白液 白液（100g/L）＋黑液（10％～30％） 蒸煮液 二、亚硫酸盐药液的制备 （1）硫铁矿的焙烧 （2）SO2的吸收 第二节 蒸煮废液的回收 一、概述 黑液回收包括碱、石灰和热能的回收。 黑液提取→黑液蒸发→黑液燃烧→绿液苛化→石灰回收 每吨化学浆排出黑液中有固形物1300~1400kg 碱法黑液：无机物占30％～35％，有机物占65％～70％；酸法红液：无机物占10％～15％，有机物占85％～90％ 有机物：木素、半纤维素、纤维素的降解产物及有机酸等。 无机物：NaOH、Na2S、Na2CO3、Na2SO4及有机结合的钠，草浆黑液还有硅酸钠 1、碱回收意义 减少污染、保护环境 回收化学药品，降低生产成本 回收热能，节省资源 2、有关术语 （1） 绿液：黑液燃烧后流出的熔解物用稀白 液或水溶解后的液体 绿泥：绿液澄清后沉淀的渣子 （2） 白液：绿液加石灰苛化后得到的澄清液 白泥：白液澄清后沉淀的渣子 （3） 芒硝还原率：溶融物中 （均以NaOH或Na2O计） （4） 苛化率：（均以Na2O或NaOH计） （5） 碱回收率：经碱回收后得到的碱量（不包括补充芒硝）占蒸煮用碱量的百分数 （6） 碱自给率：经碱回收后得到的碱量（包括补充芒硝）占蒸煮用碱量的百分数 3、废液的组成 几种纤维原料黑液固形物的化学组成 4、废液的性质 （1）黑液的浓度 可用波美度（Baumé—°Bé）表示 °Bé（15℃）=°Bé（t℃）+0.052(t-15) 相对密度d与°Bé关系 固形物含量（Y，%）与波美度（X）关系——与浆种有关 对14种木、竹、棉秆、草浆混合黑液 （2）黑液的粘度 废液中含有的硅酸钠及半纤维素等糖类有机物产生废液粘度。浓度↑，粘度↑；温度↑，粘度↓；有效碱含量↓，粘度↑ 草浆黑液粘度＞木浆黑液 在相同浓度、温度下，黑液粘度大小顺序： 龙须草浆＞稻草浆＞麦草、蔗渣浆＞荻苇浆＞竹浆＞木浆 黑液粘度与温度、浓度的关系 废液的粘度随温度升高而降低，随浓度升高而增加。 苇浆红液的粘度与浓度、温度的关系 （3）燃烧值 木素发热值 6000 Kcal／kg 碳水化合物发热值 3000 Kcal／kg 黑液中有机物与无机物之比越高，燃烧值越大 硬浆黑液＞软浆黑液 木浆黑液＞草浆黑液 几种黑液的固形物成分及其燃烧值 （4）沸点升高 废液由于含有一定的无机盐成分，所以其沸点通常较水高。它影响废液的蒸发增浓效率。沸点升高随废液浓度、粘度的增加而增加。 （5）起泡性 碱木素、树脂等是表面活性剂，使表面张力↓，起泡性↑ 起泡性：木浆黑液＞草浆黑液 硬浆黑液＞软浆黑液 （6）比热 随浓度增加而降低，温度升高而升高 （7）腐蚀性 主要是在蒸发过程中产生的二次蒸汽及其冷凝水中含有挥发性的有机酸以及各种酸性硫化物等对金属设备造成腐蚀。碱性腐蚀很小，酸性腐蚀（二次蒸汽及冷凝水中酸性物质引起的腐蚀）较大 （8）胶体性 黑液中有效碱含量过低时，碱木素胶体不稳定，易沉淀草浆黑液含有水玻璃胶体，含量过高时，碱木素完全溶于黑液中呈亲水胶体（Na2O?nSiO2)，易导致蒸发管结垢 二、废液回收方法和流程 （一）黑液回收流程 （二）红液回收流程 三、废液的提取 目的与要求：洗净纸浆，避免给筛选和漂白操作带来困难。废液过高带入浆料，会使筛选泡沫增多，设备腐蚀，漂白时氯耗增多，降低纸浆白度，成纸灰分增大，影响废液提取率，造成化学品的直接损失，污染环境。提取到尽可能高浓度、高温度的废液，利于废液的综合利用、化学药品回收及热能回收。 黑液提取工艺流程 四、废液的蒸发浓缩 目的：木浆从固形物含量13％～19％，蒸发浓缩到55～65%，草浆从8％～11％蒸发浓缩到50～55%。 （一）废液蒸发前的预处理 1.除渣：采用纤维过滤机，去除细小纤维和残渣 2.氧化：Na2S+2H2O=2NaOH+H2S 造成硫的损失、污染大气和腐蚀设备。黑液氧化反应为：2Na2S+2O2+H2O=Na2S2O3+2NaOH Na2S+2O2=Na2SO4 3.除硅：黑液粘度增加，燃烧值