当造纸黑液的资源化处理喷雾干燥法
联合国家发展改革委修订上报石化产业布局方案、编制发布现代煤化工产业创新发展布局方案造纸黑液的资源化处理——喷雾干燥法
植物茎秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,纤维素约占50 %,半2016年12月23日纤维素占15%~25%,木质素占1 5%~30%。目前的化学制浆法只利用了纤维素和一部分半纤维素,放弃了木质素和一部分半纤维素,不仅浪费资源,而且污染环境。
20世纪90年代末,我国政府强制性关闭规模在1万吨/年以下的造纸厂,并要求规模在3.4万吨/年以上的造纸厂必须采用碱回收方法。该方法在黑液进入碱回收炉之前,必须将黑液浓缩到40%以上。但由于黑液中含有大量硅,蒸发浓缩时易造成管内结垢而堵塞,而且黑液很难蒸浓到40%以上。
这一难题目前公认的较好解决方法是喷淋(管外)卧式薄膜蒸发加喷雾干燥法。该法已在广州纸厂、河北景县纸厂、河南舞钢纸厂、河南构林纸厂、江苏双灯纸厂、江苏新沂纸厂、广东茂名纸厂等广泛应用,不论是草浆造纸厂还是木浆厂,规模大还是小,均可适用,所产生的木质素磺酸盐,经济价值更被企业看好。
由于造纸原料不同和造纸方法不同,黑液(或红液)有很大区别。所以,在处理黑液前,必须将原料来源搞清楚。一类是木质素原料,如松材、阔叶材、竹;另一类是禾草类,如麦草、稻草、芦苇、蔗渣或几种混合物。
目前常用的造纸方法有碱法(用氢氧化钠或硫化钠、蒽醌)、酸法 (用亚硫酸氢钙、亚硫酸氢镁、亚硫酸钠等 )、铵法(用亚硫酸铵)及其他新方法(SFP法、机械磨浆法、爆破法)。
上述各种黑液(或红液)在进行喷雾干燥前的特点是:液体浓度在 40%~55%;处理量较大,1套1万吨/年规模纸厂,黑液处理量大于3 吨/时;含有较多的灰分,即所谓的硅干扰;未经脱糖处理的黑液,含排除方法:检查实验机是不是水平有大量糖酸钠及其衍生物;含有许多细小短纤维;常温下粘度大;为了实现已内酰胺的生产木质素有自燃性。
所以,在进行喷雾干燥时应注意以下问题:将浓黑液预热到70℃或以上,以降低溶液粘度;采用旋转盘式雾化器,以避免压力式雾化器的喷孔堵塞,若用气流式雾化器,由于干粉装载密度低、雾化能耗大会增加成本;在有发电装置的纸厂,可用电站余汽作为热源,也可用燃煤热风炉直接用烟气除尘后作为热源;当进风温度大于280℃时,容易引起 干燥塔内部积料燃烧,故进风温度不能超过280℃;严格控制进料速度,防止因加料速率过大引起雾化不良而粘壁,导致燃烧现象发生。
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