黑液超浓技术的发展

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1、国际造纸WORLDPULPANDPAPER1999年　第18卷　第4期　Vol.18　No.4　1999　黑液超浓技术发展及应用情况DevelopmentandApplicationofBlackLiquidSolidsSuperConcentrationTechnology陈淑桃(ChenShutao)ChinaNationalBeijingContracting＆EngineeringInstituteforLightIndustry,Beijing100026　　摘要　本文介绍了80年代末至90年代初期工业应用的黑液固形物浓度超过8

2、0％的六种超级增浓器技术，阐述并比较了它们的性能及应用效果。　　关键词　降膜蒸发器增浓器闪蒸槽循环泵结垢和清洗问题粘度加热面低臭碱回收炉1　前言　　黑液超浓技术是指黑液超级增浓和超浓燃烧，包括用蒸汽间壁加热，使流动的黑液蒸发增浓至含固形物75％～80％(或更高)，直接进低臭型碱炉机组(指没有炉后烟气，黑液直接接触蒸发器的碱回收炉、静电除尘器机组)实现超浓燃绕，使硫酸盐法(KP)浆厂获得前所未有的经济效益和环保效益，为浆厂现代化(或技改)发挥生产潜力，降低成本，奠定新的基础。　　20世纪70年代初开发，80年代已广泛应用的降膜蒸发增浓技术(

3、为了区别，本文称之为普通蒸发增浓技术)不仅提高了蒸发站蒸汽经济系数而且使制浆蒸煮和黑液蒸发的污凝结水和臭气得到了治理，生成的低臭味、低BOD的凝结水可以循环使用；最主要还是使进碱回收炉燃烧的黑液固形物含量达到65％以上，取消用炉后烟气直接接触蒸发黑液。因为在黑液与烟气直接接触的蒸发过程中，黑液吸收烟气中的SO2和CO2后，pH值降低，生成H2S等臭气。据统计，仅此一项，约占KP浆厂臭气50％以上。同时碱炉黑液基本上实现了低臭燃烧，降低了烟气中SO2、TRS(总还原硫)及粉尘的排放量，减少了碱炉积灰清洗次数，黑液燃烧稳定性较前有所增强，提高

4、了碱炉利用率，增加了产汽量，为KP木浆厂实现碱、汽、电基本自给奠定了基础。我国福建省青州纸厂扩建工程黑液蒸发站和碱回收炉就是其中一例。　　10多年生产实践普遍发现，低臭型碱炉在65％黑液固形物下(燃烧)运行的情况，虽然比传统碱炉有很大改进，但还不是很理想，例如：碱炉运行还不很稳定，烟气中SO2及TRS排放量时高时低，有时还不能满足更严格的排放标准；碱回收炉因积灰停机清洗次数虽较以前大有减少，但仍频繁(一般每隔3～4个月洗一次)。一方面进炉黑液浓度越高，炉子越好操作，积灰越少，烟气中SO2等污染物排放量越少；然而现有普通蒸发增浓技术满足不了

5、这一要求。另一方面制浆、漂白技术的发展增加了至回收系统的黑液量，这些黑液不仅热值较低，而且钙和其他非工艺元素含量较高，给蒸发器、碱炉设计及操作带来诸多问题，只有提高进炉燃烧的黑液浓度，碱炉干固物处理量才有可能增加和补偿黑液热值的降低。由于碱炉造价很高，为了充分发挥碱炉生产能力，人们总是期望进炉的黑液浓度尽可能高些、再高些，以便解决浆厂时常出现的黑液蒸发站和碱回收炉的“瓶颈”问题。　　黑液超级增浓技术就是在这种情况下应运而生的，经过多年研究开发，已于1986年3月在芬兰首次投产面世。超浓黑液(78％～84％)超级燃烧又获得了令人振奋的效益：

6、碱炉固形物处理量增加，产汽量增加，烟气中SO2、TRS排放量大幅度降低，碱炉积灰少，停机清洗次数大大减少，碱回收炉利用率大幅度提高，吹灰汽耗显著降低。但超浓燃烧过程存在氮、氧化物的排放问题，这也许是下一个令人担心的问题。但10多年经验表明，只要碱炉操作正确，燃烧浓度80％～85％或65％～70％的黑液都可达到相同的氮、氧化物排放量，满足排放标准。2　六种超级增浓技术的开发及应用2.1超级增浓系统开发及应用　　1986年3月世界第一套超级增浓及超浓燃烧装置在芬兰Pori造纸公司的Aittaluoto浆厂投产。当时该厂年产KP本色木浆7～8万

7、t，原有低臭型碱回收炉(B＆W型，已改成固定式喷枪)蒸汽参数：3200kPa，温度410℃，固形物日处理量350t，产汽量65t/h；黑液蒸发站是由六效蒸发器组成生产，浓度为60％～63％的浓黑液。　　该超级增浓系统布置在多效蒸发器和碱回收炉之间，更靠近碱回收炉。黑液蒸发、超级增浓、碱回收炉、苛化及石灰窑共用一个控制室。　　带蒸汽发生器的超级增浓系统与原有蒸发站组合使用。自多效蒸发来的浓黑液58％～60％，在浓黑液槽内贮存，并由此泵至混合槽与芒硝、碱灰混合后，再泵送至超级增浓器，增浓到接近最终浓度；黑液最后蒸发是在蓄热贮存槽内闪蒸(增浓)

8、至(进碱回收炉)燃烧的浓度后，泵经新管道至改造后的黑液喷枪进炉燃烧。　　超级增浓器用压力120kPa(中压)、温度250℃的新蒸汽作加热介质，其凝结水送蒸汽发生器，产生的40kPa(低压)蒸汽