技术专栏
联系我们
  • 广东东日环保股份有限公司
  • 联 系 人:欧阳 、 李小姐
  • 电    话:0769-23161190
  • 传    真:0769-23161170
  • 网    址:www.evil-norman.com
  • 邮    箱:[email protected]
  • 采购邮箱:[email protected]
  • 地    址:广东省东莞市东城区牛山莞长路西4号(创富工业园内)
当前位置:网站首页 > 技术专栏

化学法制浆废液的回收及利用


  一、概述


  化学法制浆主要包括碱法制浆(KP法、烧碱法和烧碱蒽醌法)和亚硫酸盐法制浆。碱法蒸煮纤维原料后排出的废液叫黑液;亚硫酸盐法蒸煮纤维原料后排出的废液叫红液。化学法制浆中约有50%以上的物质经化学反应溶入蒸煮废液中,在整个制浆造纸过程中,蒸煮废液对水质污染最严重,约占总污染负荷的70%以上。一般生产1吨硫酸盐纸浆就有1吨有机物和400多公斤碱类、硫化物溶于黑液。生产1吨亚硫酸盐浆约有900公斤有机物和200多公斤氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。如将这些废液直接排放到江河中,不仅严重污染水源,而且造成大量资源的浪费,给工业、农业、渔业以及人民的健康人民带来危害。如将蒸煮废液混入中段水中,将使采用普通生化处理中段水无法达标排放(也有研究采用UASB处理黑液的实验室成功报道,但没有大规模工业运用报道)。要想废液、废水达标排放,首先必须做好废液的回收利用。因此蒸煮废液的回收利用在制浆工业生产环境治理中就变得尤为重要。


  二、废液的组成


  废液主要由有机物和无机物组成,其中有机物是产生热值的主要能源,根据制浆原料和生产工艺的不同,废液中的成份各不相同。一般黑液的有机物含量约占65~70%,无机物含量占30~35%;红液中的有机物约占85~90%,无机物约占10~15%。


  三、黑液的回收


  黑液的回收方法主要有:碱回收和黑液的资源化综合利用,鉴于碱回收技术在黑液治理中的成熟利用和现有广泛的工程实例,是黑液治理的首选工艺。对年产1万吨以下的碱法浆厂很难上碱回收(碱回收系统投资较大,小厂达不到规模经济),才考虑资源化综合利用。根据我国制浆造纸政策发展方向,将逐步淘汰小浆厂,而且黑液的资源化利用较复杂成本高,不常用,因此在这里只介绍黑液的碱回收。


  3.1 碱回收的方法


  碱回收技术主要指利用化学的原理与方法,将蒸煮废液中的有机物氧化分解,利用其热能,并回收废液中残余碱份。


  碱回收工艺主要有:湿式燃烧法传统碱回收、等离子体裂解法、干法裂解、电渗析法、直接回收法、组合浓缩、闪蒸、干烧(节能)碱回收、闪速热解汽化。在这几种方法中被成熟工业化利用的也就只有湿式燃烧法传统碱回收。以下就简单介绍该处理原理和工艺流程。

 

    3.2 碱回收工艺流程


  从浆料中提取的稀黑液送到蒸发段,浆稀黑液浓缩到50%以上的燃烧要求浓度。然后送入碱回收炉燃烧,烧去有机物,回收热能,剩下无机物为碳酸钠和硫化钠(草浆中还有硅酸钠),呈熔融状态,经溶解沉清后为绿液。再把石灰加入绿液,碳酸钠等被苛化为氢氧化钠和碳酸钙(白泥),沉淀分离白泥,将白泥浆锻烧回收石灰,得到氢氧化钠和硫化钠的混合溶液,称为白液,可供制浆蒸煮用。整个过程包括:黑液蒸发、燃烧、绿液苛化、石灰回收四个主要过程。


  黑液有机物燃烧放出的热量,可用于生产蒸汽供生产使用,木浆厂可基本满足全部生产需要,草浆的发热量低,所产生的蒸汽仅能满足生产用量的50%。碱回收炉尾气还有300℃左右可直接蒸发浓缩黑液。

 

    四、红液的回收


  4.1 红液回收常用的方法


  红液的回收方法主要包括:燃烧法和红液的综合利用。其中红液的燃烧法回收以镁盐红液比较容易,可按照传统的硫酸盐法进行回收。红液的综合利用比黑液更容易实现,所以在红液的回收中以综合利用为主,不但能减少污染,而且能创造新的利润增长点,取得较好的经济效益。红液的综合利用,最常用的即是:直接浓缩红液,生产干粉(木质素磺酸盐)。以下为典型的红液生产干粉(木质素磺酸盐为红液中的主要成份)的综合利用工艺流程。


  4.2 红液生产干粉的工艺流程说明


  从浆料中提取的稀红液送到蒸发段,将稀红液浓缩到50%左右的浓度,现常用多效真空蒸发。然后送入到雾化器中进行雾化,雾化后的红液喷向高温干燥塔,进行脱水干燥,脱水后的红液呈粉状沿塔壁下滑至干燥塔底部的出料口,送至收料塔,包装收集。此产品既为干粉(木质素磺酸盐)。


    4.3 回收的木质素作为高分子产物的利用:


  木素及其改性产品具有特殊的化学与物理性质,尤其是具有分散、粘合和表面活性的性质,这些特性使得该产品应用广泛。


  木质素的粘合性利用,木质素磺酸盐作为粘合剂用,浓度为50%红液具有较强的粘结性能,故称为粘合剂。主要应用于金属矿的烧结剂。如在锌矿石经氧化培烧后,所得氧化锌矿石,可用木质素磺酸盐作为粘合剂压制锌矿团。


  木质素的分散性利用,木质素磺酸盐作混凝土减水剂用,浓缩的木质素磺酸盐是一种表面活性剂,在不同条件下,它既可作粘合剂用,又可作分散剂用。将其加入到混凝土或砂浆中起到分散作用,因为液相木质素磺酸盐的阴离子,被水相水泥颗粒表面的阳离子所吸附,使水泥颗粒带有负电荷而相互推斥、扩散,再加上木质素磺酸盐的亲水性能,是水表面张力降低,引起加气作用,把水泥胶体中所包含的水释放出来,使水泥充分水化。从而减少混凝土搅合物的用水量(单位用水量减少10~15%)。改善混凝土的和易性,利于泵送,并使混凝土的强度提高10~20%。若保持混凝土抗压强度不变,则可节约水泥10%左右。


  4.4 红液的其他综合利用


  在国外利用木质素提取香兰素、生产二甲基硫醚和二甲基亚砜、生产酒精等技术都已经有成功工业生产。