黑液组成黑液碱回收
005造纸碱回收的操作方法
【技术】造纸碱回收的操作方法硫酸盐制浆过程中，纤维原料中约有40~50%的有机物溶于蒸煮碱液中成为黑液。
黑液固形物中有70%左右是有机物、30%左右是无机物。
这些无机物的主要成份是与有机物结合的钠盐、游离的NaOH、Na2CO3、Na2S、Na2SO4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。
碱回收的目的是将黑液中的钠盐转化成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，减轻对环境的污染。
目前，造纸工业碱回收仍然以传统的燃烧法为主，它包括下述主要生产过程：黑液的提取：使黑液与浆料分离，并尽量提高其浓度，木浆黑液提取的浓度约为10~15%，苇浆黑液提取的浓度不到10%；黑液的蒸发：将稀黑液浓缩到燃烧要求的浓度。
一般分两个阶段进行，即：多效真空蒸发和直接接触蒸发；黑液的燃烧：将浓度为50%以上的黑液送入碱回收炉中燃烧。
在高温下，固形物中的有机物燃烧，钠盐分解，反应生成Na2CO3，芒硝还原成Na2S。
无机物在高温下成熔融状态，从炉内流出溶解于稀白液或水中，成为绿液；绿液的苛化：绿液与石灰混合，绿液中的Na2CO3苛化转变为NaOH。
苛化后的乳液经过澄清，成为重新用于制浆的碱液，称为白液；白泥回收：苛化后澄清沉淀的碳酸钙称为白泥，经过洗涤、筛选等处理过程，用于造纸做填料。
黑液中的有机物在燃烧时放出的热量，可用于产生蒸汽直接供蒸发站使用，或供汽机发电、或供纸机使用。
燃烧法碱回收在技术上是成熟的，碱回收率可经达到95%左右。
硫酸盐法制浆的碱回收损失的部份碱、硫，以芒硝补充。
先进的回收工艺，一吨浆只需补充40公斤以下的芒硝。
草类纤维原料与木材比较，具有纤维细小、木素含量较低、半纤维素多、灰份大等特点，尤其是二氧化硅含量高。
因此，草类黑液碱回收用传统的回收方法有较多的困难，如：蒸发易结垢、燃烧值低、绿液苛化不易澄清、白泥不经除硅处理不宜回收再用以及碱回收率低等等。
碱法麦草浆碱回收系统
碱法麦草浆碱回收系统碱法麦草浆碱回收系统主要包括黑液提取、黑液蒸发、黑液燃烧和苛化。
本文中主要介绍黑液蒸发和黑液燃烧两部分。
1、黑液蒸发我国碱法麦草浆生产使用的黑液蒸发设备为国产设备，其蒸发站规模主要根据浆的生产规模而定，表1为与纸浆相配套的蒸发站的生产能力。
此外蒸发站的能力还必须与黑液提取的液量、浓度、温度及碱回收炉处理黑液的能力等相匹配，并留有15%的富余量。
1.1主要蒸发器黑液蒸发系统中常见的蒸发器按结构形式可分为管式和板式两大类。
管式蒸发器又分为短管自循环蒸发器、长管升膜蒸发器和管式降膜蒸发器。
蒸发器属于低压真空设备，设计压力为0.25~0.3MPa，真空度为100%，属于I类压力容器。
各种蒸发器的特点如表2所示。
表2 各种蒸发器的性能及特点1.2主要设备配套情况目前中国草浆生产中使用较多的蒸发系统为全板式或板管结合式，使用的蒸发器主要为板式降膜蒸发器和长管升膜蒸发器。
表3为一个蒸发水量为50t/h管板结合蒸发站主要设备情况。
表3 蒸发水量为50t/h管板结合蒸发站主要设备表1.3工艺流程1.3.1两板三管组合5效蒸发系统板管结合式的工艺流程如图1，其流程形式为在浓度较低的III~V效采用长管升膜蒸发器，而在浓度较高的I~II效采用板式降膜蒸发器。
黑液流程为III→IV→V→II→I混流式。
图1 两板三管组合5效蒸发系统工艺流程图1.3.2全板式降膜蒸发系统全板式降膜蒸发器工艺流程如图2，其流程为V→IV→III→II→I逆流式，图2 全板式降膜蒸发站流程图1.4 工艺参数及技术指标1.4.1 由制浆来的稀黑液应满足表4的要求表4 稀黑液的质量要求1.4.2 送燃烧的浓黑液应达到表5所列要求。
表5 送燃烧的浓黑液应达到质量要求1.4.3 蒸发器热效率对于常用的五效蒸发器如果采用干法备料和蒸球蒸煮，其热效率为3~3.3kg水/kg蒸汽；如采用干、湿法备料和横管连蒸，其热效率为3.3~3.5kg水/kg蒸汽。
碱回收炉黑液燃烧过程的控制现状与展望
黑液具有高粘度、高含固量、高COD等特点，且含有大量的木质素和纤维素等 有机物，具有较高的能源利用潜力。
燃烧过程的基本原理
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黑液的雾化
黑液经雾化器雾化后，形 成细小的液滴，增加与空 气的接触面积，有利于燃 烧。
燃烧反应
雾化后的黑液液滴与空气 混合，在高温下进行燃烧 反应，生成水、二氧化碳 等产物。
控制过程中的主要问题
燃烧稳定性
由于黑液的成分和性质不 稳定，燃烧过程容易波动 ，影响燃烧效率和污染物 排放。
排放控制
碱回收炉黑液燃烧过程会 产生大量的废气和废水， 如何有效控制其排放是亟 待解决的问题。
能耗问题
碱回收炉运行需要消耗大 量的能源，如何降低能耗 是提高经济效益的关键。
控制的难点与挑战
同时，还需要加强与其他领域的合作与交流，共同推动 碱回收炉黑液燃烧过程控制技术的发展。
需要进一步研究和开发高效、环保的燃烧处理技术，以 适应未来环境保护和可持续发展的要求。
未来研究应注重智能化、自动化的控制方法，提高碱回 收炉黑液燃烧过程控制的效率和精度。
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分布式控制系统
采用分布式控制系统可以实现对碱回收炉黑液燃烧过程的集中监控 和远程管理，提高系统的可靠性和安全性。
能量回收技术
采用能量回收技术可以将燃烧过程中的余热和废气中的能量进行回 收利用，提高能源的利用率和减少环境污染。
未来控制策略的设想
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全流程优化
将碱回收炉黑液燃烧过程的所有环节进行优化整 合，实现全流程自动化和智能化控制，提高整个 过程的效率和稳定性。
降低生态风险
合理处理和利用废弃物可以降低生态风险，保护生态环境。
两种造纸黑液的物化处理方法
两种造纸黑液的物化处理方法两种造纸黑液的物化处理方法1.造纸黑液的产生及成分制浆造纸黑液是我国水体的主要污染源之一。
黑液浓度一般为14%到20%，约占造纸工业总污染发生量的90%。
对黑液的处理，有过许多种研究方法，目前研究较多的是黑液酸化法。
这种方法是将黑液酸化至pH3~4，经加热后碱性木素中的Na+被H+取代形成絮状沉淀析出，废水中木素的去除率可达90% 以上。
该方法虽然能够大幅度降低废水BOD 及COD排放量，木素也可作为副产品得到开发利用，但在目前的技术水平上提取木素需要一定的设备条件和较高的运行费用，因此这种方法在中小型造纸厂很难得到推广。
目前制浆黑液的处理仍是一个亟待解决的重大课题。
黑液中污染物的主要成分主要是草类纤维在高温强碱条件下的产物，原料中50%以上的物质经化学反应后溶入蒸煮液中。
蒸煮液中木质素占很高的比例。
它是一种带芳香结构的立体网状聚合物，属于难降解的化合物，对好氧、厌氧工业来讲，木质素难以去除。
所含半纤维素是多种多糖形成的聚合物，在制浆过程中，半纤维素以单糖和低聚糖形式进入黑液，他们的降解产物会形成有机酸、醇，好氧、厌氧处理过程中易于生物降解，溶解有大量碱性物质，pH值达11到13。
2.几种物化处理方法造纸蒸煮黑液是高浓度、高碱性的有机废水。
由于高浓度木质素等难降物质的存在，使蒸煮黑液的处理极为困难。
对此黑液处理，人们做了许多工作，但因各方面因素限制，难以达到理想效果。
2.1酸析法原理：将提取的黑液经微滤机去除细小纤维后，进入加有酸液的木素分离器，木质素的溶解度随着pH值的下降而下降，一般在pH值降到5.0以下时，碱性木素中的Na离子被H离子取代形成絮状沉淀析出，气浮或沉降分离的木素经加热、压滤脱水成为木素产品。
这种方法的COD去除率为80%，SS去除率为85%，色度去除率为95%,木素回收率为80%。
在深入研究的基础上，人们提出了一种主要针对中小型造纸厂的技术方案。
该方法与一般酸化处理方法不同的是，在黑液酸化沉降木质素后，不是将酸化清液中和后外排，而是继续苛化。
碱回收工艺讲解
我们开始整个工艺的讲解。下面步入 正题，开始我们对整个碱回收工艺的 探索
大流程概括
• 制浆来稀黑液
蒸发车间蒸发浓缩（理
论上45%浓度才能燃烧） 燃烧工段燃烧
（产生绿液（含二价铁离子所有显绿色，主
要成分为碳酸钠））
绿液去苛化工
段（石灰水和碳酸钠的苛化反应生成碱和
白泥碳酸钙）
• 黑液中的无机物和有机物统称为黑液固形物。黑液固形物 是碱回收工艺计算标准，一般来将无机物指回收的碱，有 机物就是可燃物。
• 黑液固形物中有机物占65%—75%，无机物占30%—35%。 化机浆有机物要高些，所以发热量比较高。
黑液的一般性质
• 1.黑液的浓度。黑液的浓度影响黑液的流动性和静压 力，稀黑液浓度在10%—15%间。
• 2.黑液是复杂的有机物和无机物的碱性溶 液，它的化学成分是原料品种和蒸煮条件 的函数。
• 3.黑液的性质决定于浓度、无机物含量和 温度。
• 我们单位的南北线为碱法制浆（NaOH），合利为化学机 械浆,黑液（化机浆为黄液）成分为无机物：蒸煮过程加 入的碱（大部分生成碱木素，少部分为游离碱）、纤维原 料中的部分灰分（泥沙、杂质等）；有机物：溶解的木素、 半纤维素（多戊糖类）及残留的少量小纤维杂细胞等，另 外还有90%以上的水。
• 温度。双重影响：温度高，反应变快，而苛化率变小（碳 酸钙溶解度变大）；温度低，反之。苛化温度：95°100°
• 石灰质量。氧化钙含量在80%以上，越高越好，过量灰在 5%为佳。
• 以上就是传统碱回收的工艺过程。随着碱 回收技术的发展，碱回收锅炉逐渐向中压， 高压甚至超高压发展，从而延伸了辅助效 益，那就是
CaCO3↓ 以上的两个反应都是可逆的，所有存在苛化度达不
制浆碱回收控制方案
碱回收控制方案在碱法制浆的工艺流程中，从制浆过程的经济性方面看来考虑，必须对蒸煮过程中产生的废液进行回收、再生和再利用。
这就是碱回收装置。
碱回收工艺装置的过程是这样的：从制浆车间来的黑液的浓度大约为10~12%，先进入蒸发工段，在蒸发工段，使用蒸汽使稀黑液浓缩，浓缩之后的黑液浓度大约为50~55%，之后，浓黑液被送往燃烧工段，在燃烧工段燃烧掉浓黑液中的可燃物质如木素，浓黑液中的不可燃物质如Na2Co3等变为燃烧后的灰渣，这些灰渣被清水溶解，这种溶解液被称为绿液，绿液被送往苛化工段，在苛化工段，首先给绿液中加入粉碎成粉末的石灰进行苛化反映，即：Na2Co3 +Ca(HO)2=2NaHO+CaCo3。
CaCo3不溶于水，形成沉淀，被称之为白泥，被送到装置之外。
NaHO可溶于水，其溶液被称之为白液，被送回制浆车间，完成碱回收的任务。
碱回收装置分为三个工段：蒸发工段、燃烧工段和苛化工段。
蒸发工段：蒸发的目的：浓缩黑液，使黑液达到可以燃烧的浓度（固体物含量达到50%~55%）。
蒸发的典型设备：多效蒸发器。
多效蒸发器实际上是将一系列单个的蒸发器组合起来使用。
以使得每一效蒸发器所产生的蒸汽都可以作为下一效的加热蒸汽。
多效蒸发器的原则就是让一定量的热量重复地用于蒸发。
一般来讲，蒸发工段按其进料方式来划分可以分为正向进料和逆流进料的方法。
逆流进料的方法是最为经常采用的。
逆流进料的方法是稀黑液进入最后一效蒸发器（VI效或者是V效），由第一效蒸发器离开，而蒸汽进入第一效蒸发器，由最后一效蒸发器离开。
以下仅对逆流进料方法的控制方案加以说明。
将蒸汽通入第一效蒸发器的加热室，随后蒸汽将发生冷凝，并蒸发出相应比例的水，这部分水所形成的蒸汽以及被通入的没有冷凝的蒸汽一起，被送往压力较低的第二效蒸发器，由于第二效蒸发器中的浓度较第一效蒸发器低，所以第二效蒸发器比第一效蒸发器中黑液的沸点低，这个温差就是第一效蒸发器所产生的蒸汽能将相应比例的水从第二效蒸发其中蒸发出去的动力。
黑液回收
总温差与进入系统的蒸汽压力、冷凝水温
度、系统真空度等因素有关。
提高蒸汽压力，即提高蒸汽温度，总温差增大； 蒸汽温度过高，结垢加重; 新鲜蒸汽压力一般147～245kPa。 提高蒸发系统真空度的措施： ①加大冷却水的用量和降低水温 ②增加真空泵抽吸能力 ③末效二次蒸汽充分冷凝 ④不凝结气体及时排除
第七章黑液回收
•
碱回收率（Alkali recovery rate）： 蒸煮用的碱经回收（不包括补充芒硝）得 到的碱量占蒸煮用碱量的百分数。
•
碱自给率（Alkali self-sufficient rate）： 经碱回收（包括补充芒硝）所得的碱量占 蒸煮用碱量的百分数。
第七章黑液回收
二 、黑液的蒸发 Evaporation of Black Liquor
降膜蒸发器
第七章黑液回收
第七章黑液回收
蒸发强度: (evaporation capacity ) 单位传热面积单位时 间所蒸发的水量称为 蒸发器的生产强度。 简称蒸发强度
第七章黑液回收
思考题
1．黑液蒸发工艺中，黑液的流程有哪几 种？ 2．黑液蒸发的影响因素有哪些？各因素是 如何影响黑液蒸发的？
temperature
沸腾区传热系 数最大，饱和 蒸汽区和预热 区都较小。
第七章黑液回收
供液温度过低，废液不易沸腾，单相（向）液流增 加，传热系数减小，从而影响蒸发效率； 供液温度过高，进入蒸发器后会产生骤然蒸发现 象，对蒸发系统造成脉动影响。 If the black liquor entering into an effect has a temperature lower than the boiling point, it will consume steam for preheating. If the temperature is higher than the boiling point temperature in the effect, it will contribute to the vapor flow by flashing off steam. 要求供液温度比蒸发器内的废液沸腾温度低2～3℃
碱回收苛化
碱回收苛化
碱回收苛化是一种将废液中的碱物质提取出来并转化为可用的苛性钠（NaOH）的过程。
在工业生产中，碱物质被广泛应用于各个领域，如印染、化纤、石油化工等，但这些使用过的废液中含有大量的碱物质，如不进行处理，将对环境造成严重污染。
碱回收苛化技术正是针对这一问题而产生的。
碱回收技术是造纸黑液处理较为成熟的技术，在各地取得了广泛的应用。
根据不同的工作原理，又可分为燃烧法、电渗析法及黑液气化法等。
1.燃烧法碱回收技术的完整流程分为提取、蒸发、燃烧、苛化-石灰回收四道
工序。
基本原理是将黑液浓缩后在燃烧炉中进行燃烧将有机钠盐转化为无机钠盐，然后加入石灰将其苛化为氢氧化钠，以达到回收碱和热能的目的。
2.电渗析法是利用离子交换膜对不同离子的选择性渗透进行物质的分离过程。
在电场作用下，阴离子透过阴膜向阳极移动，阳离子透过阳膜向阴极移动，从而使废液中的钠离子得到富集，同时使阳极氧化产物得到浓缩。
3.黑液气化法是一种将黑液转化为气体燃料的方法。
在高温高压条件下，黑
液中的有机钠盐与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳，然后进行燃烧利用其热能，同时又使苛性钠得到回收。
化学浆混合黑液碱回收燃烧初步总结
温度，利于黑液干燥。但实际中由 于融物黏度大，流动性差，黑液在 垫层上 难 以 膨 化， 易 形 成 僵 化 物， 所以垫层不能高； （*）一次 风 应 适 当 加 大。 由 于 黑液不易燃烧，加入白液后使无机 物 增 高， 所 以 在 减 小 飞 失 的 情 况 下，应酌情提高一次风； （)）二次 风 适 当 减 小。 加 入 白 液后使黑液的无机物含量增高，为 减少飞失，在保证黑液干燥的情况 下，尽量减小二次风量和风压，风 压一般不超过一次风。 实际操作中，将一次风压由原 来的 !&&& >? 提 高 到 !0&& >? 左 右， 将二次风 压 由 原 来 的 !0&& >? 减 小 到 !&&& >? 左右。 （1）入炉黑 液 温 度 一 般 控 制 在 !&0 = 以 上， 入 炉 黑 液 浓 度 在 )& （直 测） ， 压 力 在 & ’ *) ( & ’ *0 89:; @>? ，适当调 整 . 根 黑 液 喷 枪 孔 径 大小、角度和位置。现使用 . 根 黑 液短式喷枪，喷枪孔径 !* ( !1AA， 喷枪高度 距 炉 底 -A 左 右； 喷 液 压 力根 据 黑 液 燃 烧 情 况 一 般 控 制 在 & ’ *1@>? ； （0）经常 检 查 一 次 风 口、 垫 层 情况和黑液喷枪，保证进风畅通和 溜子口畅通，发现问题及时处理。 & 结 语
碱回收
第十一章碱回收设备第一节概述1.碱回收：碱回收就是从碱法制浆废液中回收化学药品，再用于制浆过程。
2.制浆和回收循环圈：图9-1，包括六个工序：蒸煮、洗涤、蒸发、燃烧、苛化、石灰煅烧。
3.碱回收过程：稀黑液→蒸发→浓黑液→燃烧（热能、NaCO3、2 Na2S）→苛化→NaOH、Na2SC a2 (OH) 白泥回收CaCO3→CaO第二节蒸发站与蒸发器1.蒸发流程与设备：图9-4。
蒸汽顺序为1→2→3→4→5。
黑液顺序分三种。
1.1顺流供料:系统简单，操作方便，但随着浓度↑→温度↓→粘度↑→最后几效的效能低。
1.2逆流供料：效能高，但系统复杂，每效都需要泵和加热器。
1.3混流供料：综合前二者的优点。
3→4→5→1→2。
1.4主要设备：蒸发器、增浓器、预热器、冷凝器、泵、黑液储槽等。
2. 蒸发器：多用间接式蒸发器，它热利用率高，不散发有害气体。
2.1短管蒸发器：图9-12。
管长2550mm，比较原始。
2.1.1结构特点：1分离器在上，黑液被加热后自然上升；2靠外循环管自然循环。
2.1.2优点：1简单；2适应草浆；3易清垢。
2.1.3缺点：效率低；只适合四效以下的小厂。
2.2长管升膜蒸发器：1特点：加热管长（6-9米），黑液以液膜形式上升，传热好，效率高；运行可靠，使用较广。
2分离器在外的单程升膜蒸发器:图9-13。
特点：不适宜粘度大的草浆黑液；已趋淘汰。
2分离器在上的单程升膜蒸发器:图9-14。
特点：结构紧凑；热损失少；加热管受热均匀。
3分离器在上的双程升膜蒸发器:把加热室的管子分成两组串联起来，底下进出黑液，也称升降膜蒸发器。
特点：液室减小了，流速快；传热系数大；二室可轮换（进出口轮换）使用减轻结垢；适用高温高浓效。
2.3管式降膜蒸发器：图9-15。
倒装升膜蒸发器，黑液靠泵循环。
特点：1完全消除静压造成的温度损失，全液膜蒸发；2蒸发强度高，传热系数大；3对喷流装置要求高，必须均匀。
2.4板式降膜蒸发器：2.4.1应用：属于新式高效节能设备，用于造纸、化工、食品、酒精等行业。
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黑液组成黑液碱回收黑液的碱回收黑液的组成在碱法蒸煮过程中，将近有一半植物纤维原料成分溶解于蒸煮药液内而成为黑液。
每生产一吨纸浆可得黑液10～12米3，其中约有一吨有机物质和四百公斤碱类、硫化物等。
黑液的组成决定于蒸煮时所用的蒸煮液、采用的植物纤维原料的品种以及采取的蒸煮方法等。
一般在黑液固形物中含有65～70%的有机物和30～35%的无机物，并且有机物与无机物含量的比值均在1.9～2.5之间。
在有机物中主要是碱化木素、硫化木素（约占30～40%）、挥发性有机酸（约占10～17%）以及其他反应生成物等。
无机物主要是与有机物化合的钠、游离的氢氧化钠、硫化钠、碳酸钠、硫酸钠和硫代硫酸钠等，其中全碱量约占85%以上。
至于无机物中二氧化硅含量根据原料品种的不同，差别甚大，如木、竹、棉秆等纸浆的黑液含硅量较低，仅为0.7～2.0%，而草类纸浆的黑液含硅量较高，有达5～9%（蔗渣、苇荻浆），甚至15～24%（稻麦草浆）。
碱回收常用术语黑液与黑灰：蒸煮后所得的褐黑色液体称为黑液，将黑液蒸浓之后再进行煅烧所得黑色粉状物称为黑灰。
绿液：用稀白液或水浸取黑灰或熔融物所得绿色的液体称为绿液，其主要成分为碳酸钠和硫化钠等。
还原率：系指绿液中Na2S占Na2S+Na2SO4重量的百分比。
苛化率：系指绿液被苛化的程度。
白液：指碱回收系统回收所得色泽浅淡的碱液。
碱回收的流程如图4-30为常规木浆黑液碱回收流程，主要包括黑液的蒸发、燃烧、苛化以及石灰回收。
图4-30木浆黑液碱回收流程图（1）黑液的蒸发①黑液蒸发的目的蒸发的目的在于除去黑液中多余的水分，以适应燃烧的需要。
木浆稀黑液浓度一般为11～14°Bé（15℃），相当于含固形物14%～19%；草浆稀黑液浓度为5～8°Bé（15℃），约含固形物7%～10%。
燃烧需要黑液的浓度达55%～65%固形物。
要获得较高浓度的黑液，通常采用两段蒸发方法：第一段在多效蒸发器中进行，可将黑液浓缩至含50%～55%的固形物；第二段采用直接接触蒸发，在烟气与黑液直接接触蒸发器中进行，可浓缩到含固形物55%～65%的浓度。
也可用增浓蒸发器获得含固形物65%左右的浓黑液。
碱回收的流程（1）黑液的蒸发②蒸发前的预处理过滤：将稀黑液中夹带的细小纤维和残渣滤掉，防止蒸发器产生纤维性管垢。
常用圆网过滤机和斜筛等设备。
使用真空洗浆机提取黑液时，因纤维流失少，黑液可不必过滤。
氧化：硫酸盐浆黑液氧化的目的是为了减少黑液中硫的损失及其对环境的污染，降低黑液的腐蚀性。
因黑液中硫化钠未经氧化不稳定，在蒸发、燃烧过程中易生成硫化氢而损失掉。
逸出的硫化氢，不但污染环境，降低白液的硫化度，还会对蒸发设备起腐蚀作用，其化学反应氧化后的黑液生成较稳定的硫代硫酸钠和硫酸钠，使硫的损失减少。
2Na2S + 2O2 + H2O Na2S2O3 + 2NaOHNa2S + 2O2 Na2SO4黑液的氧化可采用接触法、泡沫法、喷淋法，促使黑液充分与空气接触进行氧化。
另一种是用分子氧在活塞式流动反应器中进行黑液氧化。
氧化后的黑液浓度提高1.5%～2%，制得的白液硫化度提高5%～8%。
但是在黑液氧化过程中，已放出一部分热量，降低了黑液燃烧值，且蒸发过程易结垢，草浆黑液因硫化度低，含硅量高不宜氧化。
除硅：草类原料灰分较高，灰分中一半以上是二氧化硅。
在蒸煮过程中二氧化硅溶于碱液，黑液中的二氧化硅含量约为总固形物的2%～12%。
二氧化硅含量过高，易造成蒸发器结垢，使传热系数降低；燃烧时黑液热值减小，熔物熔点升高，纯度降低；由于硅酸钙沉淀在石灰粒上，使苛化率降低，澄清速度缓慢。
如果白泥中硅积累过多，则失去白泥回收价值。
为了减少硅干扰，常在蒸发前在黑液中补加烧碱，使黑液中氧化硅全部处于游离状态，或者在蒸发前除硅。
目前国内黑液除硅还末普遍工业化，仅个别厂进行了工厂型试验。
试验中除硅是二氧化碳法。
将二氧化碳或烟道气通入80℃稀黑液中生成硅酸沉淀，用NaOH稀碱液洗涤沉渣，回收沉淀木素，滤去H2SiO3。
Na2SiO3 + 2 H2CO3 H2SiO3 + 2NaHCO3另外一种除硅法是石灰法：在黑液中加入氧化钙，生成硅酸钙沉淀。
Na2SiO3 + Ca(OH)2 CaSiO3 + 2NaOH最近还有将铝土矿在燃烧前加入黑液中，生成铝酸钠。
当碱灰溶解时，硅就呈硅酸铝钠的形式沉淀下来，但铝土矿不能过量，以防绿液中有过多的铝离子。
2Al(OH)3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2 + 3H2ONa2O·Al2O3·4SiO2 + 8NaOH除皂：在硫酸盐木浆黑液里，有树脂酸和脂肪酸的钠盐，这些钠盐称为硫酸盐皂。
松木浆的黑液硫酸盐皂较多，草类及杉木原料中较少。
为了综合利用和排除皂化物对生产过程的干扰，黑液除皂较适宜的浓度是（25%～35%）。
皂化物与黑液的分离一般认为是盐析过程，皂粒在电解质作用下凝聚，因相对密度小而浮在黑液面上。
除皂的方法多用静置法和充气法等。
回收硫酸盐皂可以制取松香酸、脂肪酸等。
经过除皂后，可提高蒸发能力，但也使黑液的燃烧值下降。
③蒸发流程黑液的蒸发一般可分两阶段进行。
第一阶段是在多效蒸发器中把稀黑液从10°Bé（15℃）左右蒸发浓缩到33～37°Bé（15℃），固形物含量约达47～54%左右。
第二阶段是在直接蒸发器中进行，使黑液再浓缩至53～65%（固形物含量），一般对木浆黑液要求达到60～65%，而草类浆黑液应达50～55%，以便在碱回收炉中进行燃烧。
多效蒸发器通常是由几个串联的蒸发器组成；同时以前一效的二次蒸汽作为后一效的加热蒸汽，提高热能利用，减少蒸汽用量。
为了防止高温加速结垢和低温增大粘度，加热蒸汽温度不宜超过140℃，而末效温度也不应低于50℃，总温差不超过90℃。
因此效数多寡也要适当，一般大型厂可达5～7效，而中小型厂约为3～4效。
蒸发工艺流程主要包括黑液、蒸汽和冷凝水三个系统。
黑液系统：黑液系统工艺流程一般有三种方式：顺流式、逆流式和混流式。
顺流式供液流程就是将经过预热后的黑液首先送至第一效，然后按照顺序流入下一效，最后一效出来的浓黑液送入贮槽。
这样黑液流向与蒸汽流向完全一致。
其优点在于设备简单，操作方便，泡沫较少，工艺稳定；但由于黑液浓度逐渐增高而其温度却又逐效下降，因而增大黑液粘度，恶化传热条件，降低蒸发效率，需较大加热面积，也增加蒸汽消耗量。
目前国内外各厂已较少采用这种顺流式供液流程。
逆流式供液流程是先将黑液送进最后一效，然后逆向逐效而上，这样黑液流向与蒸汽流向完全相反。
其优点在于随黑液浓度的提高而得相应较高的温度从而传热条件好，可以减少加热面积30～40%（与顺流式比较）；但由于各效之间均需用泵和预热器而增加了辅助设备及其动力消耗，况且泡沫较多，操作复杂，工艺条件变动较大。
混流式供液流程尚有几种不同方式，如以Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ—Ⅰ—Ⅱ或Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ—Ⅱ—Ⅰ等供流方式。
蒸汽系统：蒸汽流向一般均按各效的顺序，即新蒸汽先送入第一效，而第一效产生的二次蒸汽则进入第二效，依此向后按次序移送。
也有用新蒸汽同时送入第一效和第二效，而此两效出来的二次蒸汽合并送至第三效，然后再按次序移送，这样可以增加蒸发的热源。
冷凝水系统：新蒸汽出来的冷凝水一般泵送锅炉，回收利用或供纸浆洗涤之用。
二次蒸汽出来的冷凝水可通过回收热量后用泵排出。
蒸发系统工艺流程：分离器在外的升膜蒸发器组成的五效真空蒸发系统工艺流程如图4-31所示。
这个蒸发系统采用混流式供液流程；同时还采取出浓黑液和半浓黑液交替进行的方式。
一般小循环时出浓黑液，即利用高温半浓黑液和稀黑液来调整进效浓度，以高浓和小流量的条件，经过后三效蒸发，而Ⅴ效出来的半浓黑液送至中间槽，然后再送至前两效蒸发，这样最后出来的浓黑液送至贮槽。
另外大循环时出半浓黑液，这样最后出来的浓黑液送至贮槽。
另外大循环时出半浓黑液，即利用低温半浓黑液和稀黑液来调整进效浓度，以低浓和大流量的条件，经过后三效蒸发，而Ⅴ效出来的半浓黑液送至中间槽（或皂化物分离槽），然后再送至前效蒸发，这样出效的高温半浓黑液送至贮槽。
在生产上大循环和小循环交替进行，从而改善传热条件，但转换操作比较麻烦，而且不很稳定。
蔗渣浆的黑液蒸发采用由外循环式短管蒸发器组成的四效真空蒸发系统，如图4-32所示。
这个蒸发系统采用混流式供液流程出浓黑液，以顺流式供液流程出半浓黑液，通常是混流式和顺流式交替使用，以提高蒸发强度，有利于粘度大的草类浆的黑液蒸发。
图4-31真空蒸发系统工艺流程（2）黑液燃烧①黑液燃烧的工艺流程喷射炉燃烧工艺流程：硫酸盐法和烧碱法黑液的燃烧过程基本一样，只是烧碱法没有与芒硝有关的工艺。
硫酸盐法黑液使用喷射炉燃烧的工艺流程。
大致可分为8个系统，即供液系统、燃烧炉及熔融物溶解系统、锅炉系统、芒硝给料系统、送风系统，助燃油系统、锅炉给水处理系统、烟气排出系统，图4-39是喷射炉黑液燃烧的工艺流程。
供液系统：流程为——从多效蒸发器来的黑液→直接蒸发器→浓黑液槽→碱灰和黑液混合槽→芒硝混合槽→黑液喷枪→燃烧炉。
多效蒸发器来的黑液首先经直接蒸发器增浓，与燃烧炉中的碱灰、补充的芒硝进行均匀混合后，使用特制的喷枪将黑液均匀地喷洒到燃烧炉中去。
燃烧炉及熔融物溶解系统：燃烧炉是黑燃烧过程的主体设备。
入炉黑液在燃烧炉内经过进一步干燥后进行燃烧，并产生一系列的化学反应。
有机物燃烧产生的高温烟气在炉内上升，被引入锅炉系统；无机物熔融，同时补加的芒硝在高温下还原生成Na2S接着无机熔融物从燃烧炉下方的溜槽流入溶解槽中，苛化工段来的稀白液或清水中溶解形成绿液。
图4-39喷射炉黑液燃烧工艺流程1—燃烧室2—蒸汽过热器3—蒸汽锅炉4—水冷屏5—上水预热器6—空气预热器7—圆盘蒸发器8—电除尘器9—排烟机10—黑液喷嘴11—次风口12—二次、三次风口13—熔融物馏槽14—溶解槽15—黑液、芒硝、碱尘混合器锅炉系统：现代燃烧炉都配有锅炉以回收燃烧热能。
锅炉系统和黑液燃烧的热能产生蒸汽，可供多效蒸发器蒸发系统或蒸煮系统以及生产过程中使用，也有用回收锅炉产生过热蒸汽供气轮机组发电的。
碱回收锅炉系统的配置基本上和常规的动力锅炉相似，但结构更为复杂，运行环境更为恶劣，比常规锅炉发生爆炸等事故的危险性更大，所以，设备及操纵技术要求更高。
锅炉系统一般由上汽包、下汽包、水冷壁管、锅炉管束、水冷屏或凝渣管、过热器、省煤器、吹灰器等部分组成。
上汽包与主要的给水管道、出汽管道以及蒸发受热面的管道等相连接。
水冷壁构成燃烧炉的四壁，吸收高温辐射热量同时降低炉墙的温度。
锅炉管束也叫对流管束，与上汽包和下汽包相连接。
分为上升管和下降管，将靠近燃烧室处于高温烟气中受热较强的部分称为上升管；而将离燃烧室较运处在降温烟气中受热较弱的管束称为下降管。