碱回收工艺

二次蒸汽
板式降膜蒸发器
优点: 优点 （1）传热效率高 ）传热效率高, 加热元件是金属薄 板，黑液在其中的
加热蒸汽
流速快。 流速快。 （2）不易结垢，加 ）不易结垢，
黑液 黑液
热元件面为平板式, 热元件面为平板式 没有支撑圈保护， 没有支撑圈保护， 垢层易脱落。 垢层易脱落。 （3）环境污染少， ）环境污染少， 采用低BOD设计， 设计， 采用低 设计
（2）汽提产生的二次冷凝水送到苛化使用，实现了清烛分离，处理了 重污冷凝水。
• 蒸发能力下降
• 现象： （ a）在蒸发器中冷凝水太多排出不及时，或黑液太多液位过 高，受热面少，蒸发器中不凝结气体过多，排出不畅。 （ b）蒸发器结垢。 （ c）蒸汽压力太低。
• 处理方法：
（a）检查泵、控制阀和液位变送器是否运行良好。 （b）把蒸发器的排气旁通阀打开一点。 （c）使用洗涤程序，或者蒸发系统水洗及必要的工艺清洁。 （d）通知电站检查低压蒸汽的情况。
本工段的工艺流程属混流式黑液流程： 稀黑液用一效或二效的浓黑液 或半浓黑液调节到浓度约18%后进入四效的闪蒸室，然后流经五效的闪蒸 室并继续流向六效。黑液送到半浓液槽，浓度为27%，温度为79℃，（皂 化物在半浓渡槽分离出，密度不同）。半浓黑液再泵送到三效至二效，然 后把黑液从二效泵到一效中的A、B、C三室。通过交替转换三个室的工作 程序，使得在各个室的加热表面可定时被浓度较低的黑液冲洗，从而保持 较高的蒸发效率。从浓黑液闪蒸罐出来的黑液浓度可达65%,温度约为 110℃。
• 蒸汽流程： 蒸汽流程：
新鲜蒸气送进一效的A、B、C三室，从一效出来的二次蒸汽进入二效及汽提塔， 然后蒸汽从二效到三效到四效到五效，到六效，从六效出来二次蒸汽进入表面冷凝 器中冷凝。
工业用水 二次冷凝水槽 臭 气 燃 烧
真 空 泵
温水送 各部门
蒸发水汽系统
新蒸气冷凝水
二次冷凝水槽 二次冷凝水槽
• 新蒸汽冷凝水含碱高
• 发生原因：蒸发器加热板出现渗漏，送燃烧新蒸汽冷凝水电 导值超标。 • 处理方法： （a）检查与黑液系统连接紧密的相关管线，阀门（如蒸汽吹 管线等）是否损坏或泄漏。 （b）停机检查一效A、B、C三室加热板，进行试验，把渗漏 的加热板焊好。
• 蒸发站生产能力下降、新蒸汽消耗量少，各效间正常温度、 压力差损坏 • 发生原因： （1）不凝结气体排出不良。 （2）蒸发器加热板面结垢： a、黑液芒硝含量过高。（芒硝还原率低） b、白液澄清不好。 c、黑液含皂量高或纤维过多。 d、操作不良。 e、工业水净化水质量不合要求。
• 黑液提取率：蒸煮后从浆料中所提取得到的固形物的百分数。 • 碱回收率：蒸煮用的碱经回收后（不包括补充芒硝）得到的碱量占蒸煮 用碱量的百分数。 • 自给率：经碱回收后所得的碱量（包括补充芒硝）占蒸煮用碱的百分数 • 芒硝还原率：熔融物中〔Na2S／﹙ Na2S+Na2SO4 ﹚ 〕×100（以 Na2O计，％表示）。 • 苛化度=〔NaOH／﹙ NaOH+Na2CO3﹚ 〕×100（以Na2O计，％表 示）。 • 硫化度=〔Na2S／﹙ NaOH+Na2S ﹚ 〕×100（以Na2O计，％表示）。
碱回收的概述
硫酸盐﹙碱法﹚制浆过程中，纤维原料中约有40-50%有机物溶于蒸煮 碱液中成为黑液。这些无机物的主要成分是与有机物结合的钠盐、游离的 NaOH、Na2CO3、Na2S、Na2SO4等等。 每吨化学浆可产生10m3左右的黑液，其中固形物的含量约为1.2-1.7吨， 。 是污染的来源。碱回收的目的就是将黑液中的钠盐转化NaOH，又重新用于 蒸煮，不断循环使用，这样可以减少碱的耗用量，减轻对水域的污染，这就 是黑液碱回收。 我公司的碱回收是传统的燃烧法碱回收，它包括黑液的蒸发、燃烧和 苛化三个过程。附流程方块图如下：
污冷凝水槽 污冷凝水槽 去浓黑液槽
二次冷凝水槽
二次冷凝水槽 新蒸气冷凝水
工艺技术条件： 1、主蒸汽压力要求稳定在低压4.0bar（表压）以下、温度143℃ 2、新蒸汽消耗量15.8t/h 3、进蒸发器黑液浓度18%（固形物含量） 4、半浓黑液槽黑液浓度27%（固形物含量） 5、真空泵真空度 -0.85bar（表压） 6、清水流量660m3/h
（2）从三效到一效，高温、高浓，高粘度，采用逆流，加快了黑液流 速，提高了黑液的给热系数。
（3）此流程采用出浓黑液和半浓液交替进行，能保持较长的运行周 期。
环保
（1） 臭气燃烧系统：汽提塔和真空系统的高浓臭气（不凝气）的主要 成分包括硫化氢Ｈ２Ｓ、甲硫醇ＣＨ３ＳＨ、二甲硫醚ＣＨ３ＳＣＨ３和 二甲二硫醚ＣＨ３ＳＳＣＨ３，具有较强的腐蚀性、毒性和爆炸性，所以 要燃烧掉，用煤气助燃，消除了污染。
污冷凝水流程方块图 二次冷凝水流程方块图
新 蒸 气 冷 凝
新蒸汽冷凝水液位槽 新蒸汽冷凝水液位槽 新蒸汽冷凝水液位槽 新蒸汽冷凝水液位槽 Ⅰ效蒸 发 器
水 示 意 图
II效蒸发器 1# 闪 蒸 罐 过热蒸汽降温器
III效蒸发器
2# 闪 蒸 罐
二次冷凝水槽
气提来臭气 臭气
真 空 泵
温水送 各部门
蒸发水气系统
• 新鲜蒸汽冷凝水流程： 新鲜蒸汽冷凝水流程：
新鲜蒸汽冷凝水经闪蒸后所产生的蒸汽送进二效和三效，新鲜蒸汽 冷凝水送燃烧工段软化水槽，从蒸发工段出来的新鲜蒸汽冷凝水的温度 约100℃。二效及三效中用新鲜蒸汽加热的那块板出来的冷凝水也是新 鲜蒸汽冷凝水。
二次冷凝水流程： 二次冷凝水流程：
各效蒸发器的产生的二次冷凝水依次地送到相应下一效(靠压差)，从蒸 发工段出来的二次冷凝水的温度约为65℃。五、六效及表面冷凝器自汽提 出来的二次冷凝水一同送往二次冷凝水槽，污冷凝水经汽提系统之后形成 二次冷凝水也送二次冷凝水槽。
汽提系统： 汽提系统：
污冷凝水在进入汽提塔之前用汽提后冷凝水作为加热介质进行预热。 汽提介质是从一效来的二次蒸汽为避免纤维等杂物堵塞汽提塔，在输送 污冷凝水管线中装上两个过滤器，一个使用，另一个备用。
汽提系统原理中的蒸汽是从一效来的二次蒸汽，进入底部后，向上 流动与冷凝后的冷凝水逆向流动，冷凝水中的臭气（主要成分包括硫化 氢Ｈ２Ｓ、甲硫醇ＣＨ３ＳＨ等具有较强的腐蚀性、毒性和爆炸性 ）被汽 提。 表面冷凝器的作用是将多效蒸发系统最后一效的二次蒸气全部冷凝 成水后排出，同时由于蒸气的体积变小，冷凝器内产生了蒸发系统所必 须的真空，还可以利用冷凝器回收二次蒸汽的热量。
表面冷凝器将蒸发最后一效的二次蒸汽全部冷凝成水后排出，同时形 成蒸发系统所必须的真空。
真空泵的作用是抽走各效中的不凝性气体，是蒸发的心脏，所用的真 空泵是水环式真空泵。真空度：-0.85±0.05bar(表压）
本工段的黑液流程为混流式，先进入蒸发器的四效，最后从蒸发器的Ⅰ 效出来。采用本流程的优点： （1） 从四效到六效温度低，粘度小采用顺流，既节约动力消耗，又有 较大的传热系数。
II效蒸发器
V效蒸发器
VI效蒸 发器
表面冷凝 器
真空 泵
II 效 冷 凝 水 闪蒸罐
Ⅲ效冷凝水
闪蒸罐
Ⅳ效冷凝水 闪蒸罐
V效污冷凝 水闪蒸罐
污冷凝水
槽
蒸煮
预热器
Ⅲ效蒸发
器
IV效蒸 发器
V效清冷凝水 闪蒸罐
V效蒸发 器Байду номын сангаас
Ⅲ效蒸发
器 二次水槽
污 冷 凝 水
汽提塔
二次水槽 预热器
表面冷 凝器
VI效蒸发 器
使用部门
蒸发器介绍: 蒸发器介绍
各蒸发器及表面冷凝器的加热面由双层不锈钢 1200mm×7300mm焊接组成，蒸汽在板内部冷凝、黑液在加 热板表面形成液膜，进行蒸发并自由地沿加热板外表面流回 蒸发器底部。 二次蒸汽立即从黑液中分离出来，并在加热板表面与蒸 发黑液之间逸出，进一步通过雾沫分离器，进入下一效，作 为下一效的热源。两片加热板的间距为20mm。
蒸发名词术语： 蒸发名词术语：
• 波美度：表示黑液中固形物的含量，反应黑液的浓度。用°Be‘表示。
• 效：指黑液经过不同层次的蒸汽蒸发的次数。
• 顺流式黑液流程：黑液流向与蒸汽流向一致，黑液先进入Ⅰ效蒸发器，然 后按顺序自动流入下一效。缺点是传热系数小，蒸发难度增加。 • 逆流式黑液流程：黑液首先进入蒸发系统的最后一效，，然后以蒸汽流向 相反的方向进行流送。缺点是辅助的设备多，运行成本高。
不凝汽
冷凝水
实现了冷凝水的清 浊分流。 浊分流。
(a)
(b)
分配箱 黑液进口
分配箱
加热元件
分配至各加热元件
分配结构原理图(a)及其与加热元件的连接 分配结构原理图 及其与加热元件的连接(b) 及其与加热元件的连接
自汽提系统介绍
在蒸发装置的第五效和第六效及表面冷凝器，由于设计有在加热板内 进行汽提结构，能有效地净化大部分冷凝水。 从前面一效来的二次蒸汽进入蒸发器底部后，向上流动与冷凝后的冷 凝水逆向流动，冷凝水中的硫化物臭气被汽提。 约10%的蒸汽和80%的甲 醇在同效中后半部分冷凝下来成为污冷凝水，大部分的冷凝水通过自汽提 在逆流的加热表面内侧冷凝成为较清洁的二次冷凝水。 加热板内表面的逆流过程中，冷凝水沿着加热板面的整个高度受到汽 提，这样可以把冷凝水分成两个部分，一部分为仅含甲醇总量20%的二次 冷凝水，另一部分是约含甲醇总量80%的污冷凝水。二次冷凝水较清洁， 可以用来洗浆，少量的污冷凝水送到污冷凝水槽并进一步送去汽提。
黑
Ⅰ效 Ⅱ效 Ⅲ效 Ⅳ效 Ⅴ效 Ⅵ效
液 流 程 示 意 图
闪 蒸 罐 稀 黑
浓 黑
半 浓 液 槽 槽 液
夜 槽
洗选工段来稀黑液
稀黑液槽
Ⅳ效蒸发器
Ⅴ效蒸发器
黑 液 流
Ⅵ效蒸发器
程 方 块 图
Ⅲ效蒸发器 开机黑液 半浓液槽