專利名稱：一種堿法和亞銨法混合草漿黑液、堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及草漿黑液的處理技術(shù)，主要是將堿法草漿黑液和亞銨法草漿黑液混 合以及混合后進(jìn)行濃縮的工藝及其獲得的混合草槳黑液、濃縮草漿黑液。
背景技術(shù)：
我國(guó)造紙工業(yè)原料中80%以上是草類纖維。草類纖維造紙主要有兩種，堿法制 漿和亞硫酸鹽法制槳，亞硫酸鹽法中又以亞銨法為主。堿法制漿是利用堿性化學(xué)藥 劑的水溶液處理植物纖維原料，而將原料中的木素溶出，使纖維從其中分離成為紙 漿的方法，亞銨法制漿是用亞硫酸銨與植物纖維原料中的木素作用，生成易溶的木 素磺酸鹽而溶出，以達(dá)到分離纖維的目的。
堿法制漿后，約有50%的纖維原料和絕大部分堿性物質(zhì)溶解于蒸煮液中，成為 黑液，黑液廢水中含有聚戊糖、木素、硫酸鹽皂和堿類物質(zhì)，所以廢水呈黑色。CODcr 一般在100000 180000mg/L左右,pH值10 13， CODcr超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)的50倍以上， 由于脫色困難、排入水體嚴(yán)重消耗溶解氧，用一般方法難以處理。
國(guó)外多采用堿回收法處理木漿黑液，但此法投資大，工藝設(shè)備復(fù)雜，只適用于 大型木材制漿造紙企業(yè)。而在堿法草漿黑液治理方面，采用堿回收技術(shù)，要求制漿規(guī) 模最小為年產(chǎn)1.7萬(wàn)噸，建設(shè)投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。而且草漿黑液存在著不利于燃燒 的特性:黏度大，黑液的活化能很高，黑液燃點(diǎn)高，很難燃燒，發(fā)熱量低，含硅量高， 半纖維和雜細(xì)胞多以及易于變質(zhì)和產(chǎn)生沉淀，難以在中型草漿廠推廣應(yīng)用。近年來(lái) 國(guó)內(nèi)對(duì)中小型企業(yè)造紙黑液的處理多采用酸化法和超濾法，主要是提取黑液中的木 素并降低CODcr禾BBOD。但這些方法都不能完全消除黑液中的有機(jī)物，處理后的水 難以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
亞銨法制漿同樣產(chǎn)生大量的黑液，其黑液的成分除了木素磺酸銨外，還含有銨 態(tài)氮、糖以及其它有機(jī)質(zhì)。其CODcr—般在120000mg/L以上。
而對(duì)于亞銨法草漿黑液，可以直接用作肥料，用容器儲(chǔ)運(yùn)到田間或者通過(guò)管道引 灌到田間直接施肥，但這種造紙廠的副產(chǎn)品排出液，數(shù)量極大，且基于產(chǎn)品形態(tài)， 難以儲(chǔ)存。由于這種排出液直接作為肥料，受存儲(chǔ)、季節(jié)、田地承受灌溉的量等諸 多因素的限制，用量十分有限，大部分不得不就地排放，任其自然流失，不僅嚴(yán)重
環(huán)境污染，而且還造成了排出液中營(yíng)養(yǎng)素和有機(jī)質(zhì)等資源的浪費(fèi)。
為了充分利用亞銨法草漿黑液的營(yíng)養(yǎng)素和有機(jī)質(zhì)，可以利用其生產(chǎn)肥料或制造木 素磺酸銨，如申請(qǐng)?zhí)枮镃N01145263的中國(guó)專利，利用亞銨法草漿黑液提濃后千燥得 到固體料，再將固體料造?；蚣尤肫渌M分制造有機(jī)復(fù)合肥；申請(qǐng)?zhí)枮镃N98110161 的中國(guó)專利，將亞銨法草漿黑液蒸發(fā)濃縮后加上微量元素作顆粒復(fù)合肥；申請(qǐng)?zhí)枮?CN00124912的中國(guó)專利，先將亞銨法草漿黑液過(guò)濾凈化，低濃蒸發(fā)后噴霧烘千制造 木素磺酸銨。
上述專利都僅僅涉及到單一種類黑液的利用，但實(shí)際上，單一種類黑液的pH往 往不符合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利用，堿法草漿黑液的pH為9 13，亞銨法草漿黑液的pH pH7-10，往往偏酸或偏堿，因此在實(shí)際生產(chǎn)中需要加入額外的酸或堿來(lái)調(diào)節(jié)其pH值， 增加了成本。
同時(shí)，上述專利中都涉及到黑液的蒸發(fā)濃縮，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，由于亞銨法草 漿黑液在蒸發(fā)濃縮時(shí)存在NH3的揮發(fā)，會(huì)造成黑液pH的急劇下降，因而會(huì)對(duì)設(shè)備造 成嚴(yán)重的腐蝕，同時(shí)，上述專利不同程度上存在蒸發(fā)效率低，耗能高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種堿法和亞銨法混合草漿黑液。
本發(fā)明的目的在于提供將上述堿法和亞銨法混合草槳黑液蒸發(fā)濃縮得到的堿法 和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
本發(fā)明的另一 目的在于提供上述堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的制備方法。 本發(fā)明提供的一種堿法和亞銨法混合草漿黑液，為亞銨法草漿黑液和堿法草漿
黑液混合而成，二者的體積百分比分別為:
亞銨法草漿黑液0.1_99.9%， 堿法草漿黑液 0.1—99.9%。
優(yōu)選亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液的體積比為1: IO—IO: 1，最優(yōu)選體積比 為1: 4一4: 1。
其中，所述的亞銨法草漿黑液纖維素含量《200 mg/L，波美度2-9，固含量=4 一15%， pH7-10;所述的堿法草漿黑液纖維素含量《200mg/L，波美度2-9，固含量 =4一15%， pH = 9—13。
所述的堿法和亞銨法混合草漿黑液的波美度2-9，固含量為4一15%。 本發(fā)明還提供的一種堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液，為上述堿法和亞銨法混
合草漿黑液蒸發(fā)濃縮而成。
所述的堿法和亞銨法混合濃縮草槳黑液的固含量為15.1_65%，波美度為9-40，
優(yōu)選所述的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的固含量為40-47% ，波美度為25_29。 所述的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的pH為5 — 11，優(yōu)選6—8。 本發(fā)明還提供了上述的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的制備方法，包括
(1) 堿法和亞銨法混合草漿黑液的制備 將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液混合，得到混合草漿黑液；
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，即得到堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。 其中，所述的蒸發(fā)濃縮為多效蒸發(fā)，優(yōu)選五效蒸發(fā)。
所述的步驟(2)蒸發(fā)濃縮前還包括將混合草漿黑液進(jìn)行閃蒸，優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行2 次閃蒸。
所述的五效蒸發(fā)過(guò)程為逆流多效蒸發(fā)，混合草漿黑液自V效流入，加熱蒸汽自 I效流入，閃蒸后的混合草漿黑液依次經(jīng)過(guò)V效、IV效、III效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榈?半濃黑液，低半濃黑液依次經(jīng)過(guò)II效、I效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榘霛夂谝?，半濃黑液?一次依次經(jīng)過(guò)II效和I效加熱蒸發(fā)，變?yōu)闈夂谝?，即為堿法和亞銨法混合濃縮草漿 黑液。
所述的五效蒸發(fā)各效壓力為I效20—38 kPa， II效一19 0kPa、 III效一58 _40 kPa 、 IV效一73 一60kPa、 V效—84 一79kPa;文中所有壓力都為相對(duì)壓 力，相對(duì)大氣壓而言。
各效黑液溫度為
I效100-120°C、 II效卯-10(TC 、 III效80-90。C 、 IV效70-80°C、 V效57-65。C
各效黑液波美度分別為 V效5 — 9、 IV效9一12、 III效11 — 14;第一次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，11效14_17、 I 效18—21;第二次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，II效23—25、 I效27-29。
所述的加熱蒸汽溫度為140°C，壓力為0.2-0.4MPa，自I效流入后經(jīng)過(guò)熱交換變 為清潔冷凝水，溫度為105°C-120°C，所述的清潔冷凝水再進(jìn)行閃蒸，閃蒸出的蒸汽 再次利用，以提高熱能利用率。
堿法和亞銨法混合草漿黑液的制備方法很簡(jiǎn)單，將兩種黑液混合即得。將堿法
和亞銨法混合草漿黑液蒸發(fā)濃縮到固含量為15.1—65%，波美度為9-40，即得堿法 和亞銨法混合濃縮草漿黑液。下面對(duì)本發(fā)明堿法和亞銨法混合濃縮草槳黑液的制備 工藝展開(kāi)詳細(xì)描述
(1) 堿法和亞銨法混合草漿黑液的制備 本發(fā)明提供的一種堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液，是將堿法草漿黑液和亞銨
法草漿黑液混合后濃縮而得到的黑液，在混合前，必須將來(lái)自擠漿機(jī)的亞銨法草漿 稀黑液與堿法草漿稀黑液分別過(guò)濾，以除去其中的纖維素，防止對(duì)后續(xù)工藝產(chǎn)生不 利影響。過(guò)濾纖維的步驟使用纖維過(guò)濾機(jī)，經(jīng)過(guò)纖維過(guò)濾機(jī)后的亞銨法草漿黑液纖 維含量《200mg/L，波美度2-9，固含量=4一15%， pH7-10，溫度=60-80°。；堿法 草漿黑液纖維含量(過(guò)325目篩子)《200mg/L，波美度2-9，固含量=4_15%， pH =9-13,溫度=60-80°。，。
將除去纖維的亞銨法草漿黑液與堿法草漿黑液按照體積比亞銨法草漿黑液0.1 —99.9%、堿法草漿黑液0.1—99.9%的比例混合，混合草漿黑液纖維含量(過(guò)325目 篩子)《200mg/L，波美度2-9或固含量二4一15%， pH=7—13，溫度二60—80。C。
之所以要將亞銨法草漿黑液與堿法草漿黑液混合，是因?yàn)閬嗕@法草漿黑液在蒸 發(fā)濃縮時(shí)存在NH3的揮發(fā)，會(huì)造成黑液pH的急劇下降，因而會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的 腐蝕，因此有必要將亞銨法草漿黑液的pH提高，進(jìn)而提高蒸發(fā)濃縮過(guò)程中黑液的 pH，以減少對(duì)設(shè)備的腐蝕。提高亞銨法草槳黑液的pH有多種方法，如可以加入 NaOH、 KOH等堿，但這樣會(huì)增加額外的成本。所以，本發(fā)明人采取加入堿法草漿 黑液，形成堿法和亞銨法混合草漿黑液的方法。堿法草漿黑液的pH—般來(lái)說(shuō)比亞銨 法草漿黑液的pH高，而且堿法草漿黑液同樣為制漿時(shí)產(chǎn)生的廢物，難于治理，使用 堿法草漿黑液可以起到綜合治理利用的目的，經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，既要保證堿法和亞銨 法混合草漿黑液在后續(xù)的蒸發(fā)濃縮時(shí)pH下降時(shí)對(duì)設(shè)備的腐蝕不至于太大，又要使混 合草漿黑液在做肥料時(shí)的養(yǎng)分含量在合理的范圍(這是由于亞銨法黑液一般比堿法 黑液的養(yǎng)分含量高)，優(yōu)選亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液的體積比為1: IO — IO: 1，
最優(yōu)選體積比為1: 4一4: 1。
混合草漿黑液首先流入稀黑液槽，稀黑液槽起存儲(chǔ)罐的作用。
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮至所需要的濃度，即得到堿法和亞銨法混合濃縮
草漿黑液。堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的固含量為15.1—65%，波美度為9-40;
pH由于NH3的揮發(fā)， 一般為5—11;堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液可以作為原料 噴漿造?；驀婌F干燥得到一系列產(chǎn)品，也可以直接作為減水劑和固沙劑的原料。出 于實(shí)際生產(chǎn)的需要，優(yōu)選堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的固含量為40_47%，波 美度為25—29;優(yōu)選pH為6—8。
為了提高熱能利用率，蒸發(fā)濃縮時(shí)優(yōu)選多效蒸發(fā)，多效蒸發(fā)中第I效加入加熱蒸 汽，其中蒸出的二次蒸汽溫度比加熱蒸汽低，可作為第II效的的加熱蒸汽，第II效
蒸出的二次蒸汽作為第m效的加熱蒸汽，依次類推，各效的加熱蒸汽溫度與各效的 操作壓力依次降低，各效溶液的沸點(diǎn)溫度也依次降低。
為了充分利用黑液自身的熱量，提高熱能利用率，降低成本，可以將混合草漿 黑液在蒸發(fā)濃縮前進(jìn)行閃蒸，優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行2次閃蒸。閃蒸使得混合草漿黑液產(chǎn)生 少量蒸汽，2個(gè)閃蒸罐的蒸汽分別通入以后步驟中的ni效和iv效蒸發(fā)器，可以利用 混合草漿黑液自身的熱量，
混合草漿黑液流入閃蒸罐的溫度為60—8(TC，經(jīng)過(guò)2步閃蒸后，溫度變化不大， 固含量無(wú)明顯變化，然后蒸發(fā)濃縮。
隨著多效蒸發(fā)器效數(shù)的增加，單位蒸汽消耗量逐漸減小，但出自操作成本考慮， 本發(fā)明優(yōu)選五效蒸發(fā)，所用的設(shè)備為五效蒸發(fā)器。下面以五效管式降膜蒸發(fā)器為例， 對(duì)各效的工藝參數(shù)及工作原理做詳細(xì)描述
五效蒸發(fā)器中的每一效通常分為三部分，可參見(jiàn)圖4，最上部為分配盤，作用是 將循環(huán)泵抽上的黑液平均分配到各管中，中間為氣室，為蒸汽與黑液的熱交換區(qū)域， 黑液的此區(qū)域蒸發(fā)濃縮，最下部為液室，蒸發(fā)濃縮后的黑液流入此部位。
總的來(lái)說(shuō)，五效蒸發(fā)器中的物質(zhì)可分為氣相和液相兩部分，液相即黑液，氣相 即蒸汽，流向分別如下所示
1、 液相即黑液流向如圖2所示。
2、 氣相即蒸汽流向如圖3所示。
混合草漿黑液流入V效蒸發(fā)器，被來(lái)自IV效蒸發(fā)器的蒸汽加熱濃縮，進(jìn)入IV 效蒸發(fā)器，被來(lái)自III效的蒸汽加熱濃縮，進(jìn)入低半濃黑液槽，變?yōu)榈桶霛夂谝?，?含量為20_25%，波美度為11-14。
低半濃黑液然后依次進(jìn)入II效蒸發(fā)器和I效蒸發(fā)器，被蒸汽加熱濃縮后進(jìn)入半 濃黑液槽，變?yōu)榘霛夂谝海毯繛?0—35%，波美度為18-21。
半濃黑液再一次依次進(jìn)入II效和I效黑液槽，被蒸汽加熱濃縮即變?yōu)闈夂谝海?br> 流入濃黑液槽。
濃黑液即堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液，其固含量為40_47%，波美度為 25-29， pH=5 — ll。
在五效蒸發(fā)器中，氣相即蒸汽的流向剛好相反，目的在于增加氣相和液相間的 溫度差，提高熱交換效率。其中，從蒸汽發(fā)生器出來(lái)的初始蒸汽溫度為200—21(TC， 壓力二0.8-lMPa，經(jīng)過(guò)減壓閥降到0.2-0.4MPa、 14(TC左右，通入I效，此時(shí)的蒸汽 為清潔蒸汽，與I效的黑液進(jìn)行熱交換后，變?yōu)榍鍧嵗淠鍧嵗淠臏囟葹?105'C-12(TC，為了充分利用其熱量，將其通過(guò)一個(gè)閃蒸罐，閃蒸的蒸汽通入II效蒸 發(fā)器，排出的清潔冷凝水可以用于制漿工藝中的洗漿。
i效的黑液蒸發(fā)的蒸汽進(jìn)入n效，作為n效的加熱蒸汽，同樣，n效的黑液蒸發(fā) 的蒸汽作為m效的蒸發(fā)蒸汽，依次類推，n、 ni、 iv、 v黑液蒸發(fā)的蒸汽為污蒸汽， 因其為前一效沸騰黑液產(chǎn)生，其與該效黑液進(jìn)行熱交換后，即形成污冷凝水，n、
III、 IV、 V效的污冷凝水最終匯總在一起，COD在1500mg/L左右，流向污水處理 廠進(jìn)行處理。
上述各效中黑液的溫度依次為 I效100-120°C、 II效 90-100°C 、 ni效80-90。C 、 IV效70-80°C、 V效57-65 °C;
各效黑液波美度分別為 各效黑液波美度分別為
V效5 — 9、 IV效9一12、 III效11 — 14;第一次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，II效14—17、 I 效18—21;第二次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，11效23_25、 I效27-29。 各效的壓力為
I效20—38 kPa、 II效 —19 0kPa、 III效一58--40 kPa 、 IV效—73 —60kPa、
V效一84 一79kPa，文中所有壓力都為相對(duì)壓力，相對(duì)大氣壓而言。
各效的熱交換面積可以視設(shè)計(jì)處理能力而定，以設(shè)計(jì)處理能力蒸發(fā)水70噸/h， 每天處理2000i^的亞銨和堿的混合黑液；正常負(fù)荷下通蒸汽量為17.5噸/h而言，每 效的熱交換面積為I效1600m2、 II效1200 m2、 III效、IV效、V效都是卯0m2。
上述黑液之所以要2次通過(guò)II效和I效蒸發(fā)器，是因?yàn)槲逍д舭l(fā)器很難一次就 將稀黑液蒸發(fā)濃縮為半濃黑液直至濃黑液，需要兩次經(jīng)過(guò)II效和I效蒸發(fā)器才能滿 足要求，在生產(chǎn)中意味著間歇性生產(chǎn)。因此可以進(jìn)一步改進(jìn)工藝，增加多效蒸發(fā)器
的效數(shù)， 一般來(lái)說(shuō)，六效七體蒸發(fā)器即可滿足一步提濃的要求。
此外，在設(shè)計(jì)中為了提高熱交換效率，往往需要將各效蒸發(fā)器中N2等不凝性氣 體除去，這可以通過(guò)在氣室處連接一個(gè)真空泵來(lái)實(shí)現(xiàn)，在氣室和真空管道連接處有 節(jié)流孔板，只允許不凝性氣體通過(guò)，而水蒸氣無(wú)法通過(guò)。
本發(fā)明將堿法和亞銨法草漿黑液混合，利用不同的混合比例來(lái)得到所需要的pH， 可顯著降低成本，得到的堿法和亞銨法混合草漿黑液可作為工業(yè)生產(chǎn)的原料，也可 以直接用于農(nóng)田灌溉。
本發(fā)明專利克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，在亞銨法草漿黑液中加入堿法草漿黑液， 使其pH升高，從而提高了蒸發(fā)濃縮過(guò)程中黑液的pH，減少了對(duì)設(shè)備的腐蝕，又不 增加額外成本，可以同時(shí)處理兩種黑液，而且本發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量研究，采用多效蒸 發(fā)，確定了多效蒸發(fā)的最佳工藝參數(shù)，加入了多步閃蒸步驟，熱利用率高，耗能低， 得到的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液中含有堿木素和木素磺酸銨及黃腐酸類物 質(zhì)，因此其用途廣泛，可以作為多種產(chǎn)品的原料，如可用于制備優(yōu)秀的減水劑，也 可以加入少量交聯(lián)劑，用于制備木質(zhì)素固沙劑，能夠變廢為寶，取得良好的經(jīng)濟(jì)價(jià) 值。
本發(fā)明提供的堿法和亞銨法混合草漿黑液，可以不依賴于外加的酸或堿實(shí)現(xiàn)pH 的調(diào)節(jié)，可以工業(yè)生產(chǎn)的原料，也可以直接用于農(nóng)田灌溉。提供的堿法和亞銨法混 合濃縮草漿黑液中，固含物主要為堿木素和木素磺酸銨及黃腐酸類物質(zhì)，因此其用 途廣泛，可以作為多種具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)品的原料，還可用于制備優(yōu)秀的減水劑， 也可以加入少量交聯(lián)劑，用于制備木質(zhì)素固沙劑，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
此外，采用本發(fā)明生產(chǎn)工藝蒸發(fā)濃縮黑液，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 可以防止亞銨法草漿黑液在蒸發(fā)濃縮時(shí)由于NH3的揮發(fā)造成的黑液pH的急 劇下降，對(duì)設(shè)備造成的嚴(yán)重的腐蝕；
2、 能源消耗少，每噸蒸汽可以帶走4一6噸水分，而且能夠?qū)⒑谝簼饪s到40 — 43%不結(jié)垢，產(chǎn)生的污冷凝水COD僅1500 mg/L，易于治理，


圖1制備堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的五效蒸發(fā)工藝 圖2五效蒸發(fā)中液相流動(dòng)方向 圖3五效蒸發(fā)中氣相流動(dòng)方向 圖4蒸發(fā)器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l一3為堿法和亞銨法混合草漿黑液 實(shí)施例1
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比l: 100的比例混合，得到混合草
漿黑液；其中亞銨法草漿黑液波美度2，固含量=4%， pH = 7;所述的堿法草漿黑 液，波美度2，固含量=4%， pH=9;混合后的堿法和亞銨法混合草漿黑液，波美 度2，固含量=4%， pH=8.7。 實(shí)施例2
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比100: l的比例混合，得到混合草
漿黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維素含量200mg/L，波美度9，固含量=15%， pH10; 所述的堿法草漿黑液纖維素含量200mg/L，波美度9，固含量=15%， pH=13;混 合后的堿法和亞銨法混合草漿黑液，波美度9，固含量=15%， pH二9.3; 實(shí)施例3
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比70: 30的比例混合，得到混合草 漿黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維素含量100mg/L，波美度7，固含量=10%, pH8; 所述的堿法草漿黑液纖維素含量100mg/L，波美度7，固含量=10%， pH二10;混 合后的堿法和亞銨法混合草漿黑液，波美度7，固含量二10%, pH二9.1;
實(shí)施例4_6為堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液 實(shí)施例4
(1) 堿法和亞銨法混合草漿黑液的制備 將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比10: 1的比例混合，得到混合草
漿黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量50 mg/L，波美度6，固含量=8%， pH9; 所述的堿法草漿黑液纖維含量50 mg/L，波美度6，固含量=8%， pH=10;混合后 的草漿黑液纖維含量50mg/L，波美度6，固含量=8%， pH=9.8;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液直接加熱蒸發(fā)至固含量15.1%，波美度9，即為堿法和亞銨法混 合濃縮草漿黑液，pH=5。 實(shí)施例5
(1)堿法和亞銨法混合草漿黑液的制備
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比1: 10的比例混合，得到混合草 漿黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量60mg/L，波美度9，固含量=10%， pH8; 所述的堿法草漿黑液纖維含量60 mg/L，波美度9，固含量=9%， pH=ll;混合后 的草漿黑液纖維含量60mg/L，波美度9，固含量=9.7%， pH=9.6; (2)蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液直接加熱蒸發(fā)至固含量65%，波美度40，即為堿法和亞銨法混 合濃縮草槳黑液，pH=ll。 實(shí)施例6
(1) 堿法和亞銨法混合草漿黑液的制備 將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比2: l的比例混合，得到混合草漿
黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量100mg/L，波美度9，固含量=10%， pH8;所 述的堿法草漿黑液纖維含量50 mg/L，波美度9，固含量=9%, pH=ll;混合后的 草槳黑液纖維含量50mg/L，波美度9，固含量=9.7%， pH=9.6;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液直接加熱蒸發(fā)至固含量35%，波美度21,即為堿法和亞銨法混 合濃縮草漿黑液，pH=6.7。
實(shí)施例7—10為五效蒸發(fā)工藝制備的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。 實(shí)施例7
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比l: 4的比例混合，得到混合草漿
黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量50 mg/L，波美度5，固含量=8%， pH9;所 述的堿法草漿黑液纖維含量50 mg/L，波美度5，固含量=8%， pH=10;混合后的 草漿黑液纖維含量50mg/L，波美度5，固含量=8%， pH二9.5;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液進(jìn)行2步閃蒸，得到閃蒸后的混合草漿黑液。 將閃蒸后的混合草漿黑液進(jìn)行五效蒸發(fā)，五效蒸發(fā)過(guò)程為逆流多效蒸發(fā)，閃蒸 后的混合草漿黑液自V效流入，加熱蒸汽自I效流入，閃蒸后的混合草漿黑液依次 經(jīng)過(guò)V效、IV效、III效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榈桶霛夂谝?，低半濃黑液依次?jīng)過(guò)II效、
i效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榘霛夂谝?，半濃黑液再一次依次?jīng)過(guò)n效和i效加熱蒸發(fā)，變
為濃黑液，即為堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
上述的加熱蒸汽溫度為14(TC，壓力為0.2MPa，自I效流入后經(jīng)過(guò)熱交換變?yōu)?清潔冷凝水，溫度為105°C，所述的清潔冷凝水再進(jìn)行閃蒸，閃蒸出的蒸汽再次利用， 以提高熱能利用率。
上述的五效蒸發(fā)各效壓力為I效20kPa, II效一19kPa、 IH效一58kPa、 IV 效—73kPa、 V效一84kPa;
各效黑液溫度為
I效100°C、 II效 90°C 、 in效80。C 、 IV效70°C、 V效57°C :各效黑液波美度分別為
V效5、 IV效9、 III效11;第一次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，II效14、 I效18;第二 次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，11效23、 1效27。
上述的低半濃黑液固含量為18%，波美度為11;所述的半濃黑液固含量為29%， 波美度為18;得到的終產(chǎn)品堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含量為40%，波美 度為25， pH二8。 實(shí)施例8
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比4: l的比例混合，得到混合草漿
黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量52mg/L，波美度9，固含量=11%， pH9;所述 的堿法草漿黑液纖維含量45mg/L，波美度9，固含量二11%， pH=13;混合后的草 漿黑液纖維含量48mg/L，波美度9，固含量=11%， pH=ll;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液進(jìn)行五效蒸發(fā)，五效蒸發(fā)過(guò)程為逆流多效蒸發(fā)，閃蒸后的混合 草漿黑液自V效流入，加熱蒸汽自I效流入，閃蒸后的混合草漿黑液依次經(jīng)過(guò)V效、 IV效、m效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榈桶霛夂谝?，低半濃黑液依次?jīng)過(guò)II效、I效加熱蒸 發(fā)后，變?yōu)榘霛夂谝海霛夂谝涸僖淮我来谓?jīng)過(guò)II效和I效加熱蒸發(fā)，變?yōu)闈夂谝海?即為堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
上述的加熱蒸汽溫度為140°C，壓力為0.4MPa，自I效流入后經(jīng)過(guò)熱交換變?yōu)?清潔冷凝水，溫度為120°C,所述的清潔冷凝水再進(jìn)行閃蒸，閃蒸出的蒸汽再次利用， 以提高熱能利用率。
上述的五效蒸發(fā)各效壓力為1效38 kPa， II效0kPa、 11I效一40kPa、 IV 效—60kPa、 V效—79kPa; 各效黑液溫度為
I效120°C、 II效 100°C 、 m效90。C 、 IV效80°C、 V效65。C 各效黑液波美度分別為
V效9、 IV效12、 III效14;第一次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，II效17、 I效21;第二 次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，11效25、 1效29。
上述的低半濃黑液固含量為20%，波美度為14;所述的半濃黑液固含量為35%， 波美度為21;得到的終產(chǎn)品堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含量為47%，波美 度為29， pH=6。 實(shí)施例9
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比2: l的比例混合，得到混合草漿 黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量80mg/L，波美度9，固含量=10%， pH8;所 述的堿法草漿黑液纖維含量80 mg/L，波美度9，固含量=9%， pH=ll;混合后的 草漿黑液纖維含量80mg/L，波美度9，固含量=9.7%， pH二9.6;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液進(jìn)行閃蒸，得到閃蒸后的混合草漿黑液。
將閃蒸后的混合草漿黑液進(jìn)行五效蒸發(fā)，五效蒸發(fā)過(guò)程為逆流多效蒸發(fā)，閃蒸 后的混合草漿黑液自V效流入，加熱蒸汽自I效流入，閃蒸后的混合草漿黑液依次 經(jīng)過(guò)V效、IV效、III效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榈桶霛夂谝?，低半濃黑液依次?jīng)過(guò)II效、
i效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榘霛夂谝?，半濃黑液再一次依次?jīng)過(guò)n效和i效加熱蒸發(fā)，變
為濃黑液，即為堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
上述的加熱蒸汽溫度為140°C，壓力為0.3 MPa，自I效流入后經(jīng)過(guò)熱交換變?yōu)?清潔冷凝水，溫度為ll(TC，所述的清潔冷凝水再進(jìn)行閃蒸，閃蒸出的蒸汽再次利用， 以提高熱能利用率。
上述的五效蒸發(fā)各效壓力為I效25kPa， II效一10kPa、 IH效一50kPa、 IV 效—70kPa、 V效一80kPa;
各效黑液溫度為
I效110°C、 II效 95°C 、 m效85。C 、 IV效75°C、 V效60°C 各效黑液波美度分別為
I效25、 II效18、 III效15、 IV效12、 V效9。
上述的低半濃黑液固含量為22%，波美度為15;所述的半濃黑液固含量為32%， 波美度為18;得到的終產(chǎn)品堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含量為42%，波美 度為27， pH二7。 實(shí)施例10
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比3: l的比例混合，得到混合草漿
黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量60mg/L，波美度ll，固含量=10%， pH8;所 述的堿法草漿黑液纖維含量35mg/L，波美度ll，固含量=11%， pH二10;混合后的 草漿黑液纖維含量40mg/L，波美度ll，固含量=10.3%， pH=9;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液進(jìn)行2步閃蒸，得到閃蒸后的混合草漿黑液。 將閃蒸后的混合草漿黑液進(jìn)行五效蒸發(fā)，五效蒸發(fā)過(guò)程為逆流多效蒸發(fā)，閃蒸 后的混合草漿黑液自V效流入，加熱蒸汽自I效流入，閃蒸后的混合草漿黑液依次 經(jīng)過(guò)V效、IV效、in效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榈桶霛夂谝?，低半濃黑液依次?jīng)過(guò)II效、 I效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榘霛夂谝?，半濃黑液再一次依次?jīng)過(guò)II效和I效加熱蒸發(fā)，變 為濃黑液，即為堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
上述的加熱蒸汽溫度為14(TC，壓力為0.3MPa，自I效流入后經(jīng)過(guò)熱交換變?yōu)?清潔冷凝水，溫度為112°C，所述的清潔冷凝水再進(jìn)行閃蒸，閃蒸出的蒸汽再次利用， 以提高熱能利用率。
上述的五效蒸發(fā)各效壓力為I效28kPa， II效一12kPa、 IH效一45kPa、 IV 效一65kPa、 V效一82kPa;
各效黑液溫度為
I效115°C、 II效 98°C 、 m效86。C 、 IV效73°C、 V效58。C 各效黑液波美度分別為
1效24、 11效16、 III效15、 IV效12、 V效8。
上述的低半濃黑液固含量為21%，波美度為16;所述的半濃黑液固含量為33%， 波美度為19;得到的終產(chǎn)品堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含量為42%，波美 度為28， pH=6.8。
權(quán)利要求
1、一種堿法和亞銨法混合草漿黑液，其特征在于，所述的黑液為亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液混合而成，二者的體積比分別為∶1∶100-100∶1；優(yōu)選亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液的體積比為1∶10-10∶1，最優(yōu)選體積比為1∶4-4∶1。
2、 據(jù)權(quán)利要求1所述的一種堿法和亞銨法混合草漿黑液，所述的亞銨法草漿黑液纖維素含量《200 mg/L，波美度2-9，固含量為4一15%， pH值為7-10;所述的堿法 草漿黑液纖維素含量《200mg/L，波美度2-9，固含量為4_15%， pH為9—13。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種堿法和亞銨法混合草漿黑液，其特征在于，所述 的堿法和亞銨法混合草漿黑液的波美度2-9，固含量為4一15%。
4、 權(quán)利要求l一3任何一項(xiàng)所述的堿法和亞銨法混合草漿黑液蒸發(fā)濃縮后得到的一 種堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液，其特征在于，所述的堿 法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的固含量為15.1—65%，波美度為9-40，優(yōu)選固含量 為40_47%，波美度為25 — 29。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液，其特征在于，所述的堿 法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的pH為5_11，優(yōu)選6 — 8。
7、 權(quán)利要求4—6任何一項(xiàng)所述的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液制備方法，包括(1) 堿法和亞銨法混合草漿黑液的制備 將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液混合，得到堿法和亞銨法混合草漿黑液；(2) 蒸發(fā)濃縮將混合草漿黑液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，即得到堿法和亞銨法混合濃縮草槳黑液； 優(yōu)選所述的步驟(2)蒸發(fā)濃縮前還包括將堿法和亞銨法混合草漿黑液進(jìn)行閃蒸，更 優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行2次閃蒸。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液制備方法，其特征在于， 所述的蒸發(fā)濃縮為多效蒸發(fā)，優(yōu)選五效蒸發(fā)，更優(yōu)選的五效蒸發(fā)過(guò)程為逆流多效蒸 發(fā)，混合草漿黑液自V效流入，加熱蒸汽自I效流入，閃蒸后的混合草漿黑液依次 經(jīng)過(guò)V效、IV效、III效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榈桶霛夂谝?，低半濃黑液依次?jīng)過(guò)II效、i效加熱蒸發(fā)后，變?yōu)榘霛夂谝?，半濃黑液再一次依次?jīng)過(guò)n效和i效加熱蒸發(fā)，變?yōu)闈夂谝?，即為堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的五效蒸發(fā)各效壓力為I效20—38 kPa， II效一19 0kPa、 111效—58--40kPa 、 IV效—73 —60kPa、V效—84 一79kPa;各效黑液溫度為I效100-120°C、 II效 90-100°C 、 m效80-90。C 、 IV效70-80°C、 V效57-65。C各效黑液波美度分別為V效5 — 9、 IV效9一12、 ni效ll — 14;第一次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，11效14_17、 I 效18—21;第二次經(jīng)過(guò)II效和I效時(shí)，II效23—25、 I效27-29。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的低半濃黑液固含量為20 一25%，波美度為11-14;所述的半濃黑液固含量為30_35%，波美度為18-21;所 述的加熱蒸汽溫度為120-200°C，壓力為0.2-0.4MPa，自I效流入后經(jīng)過(guò)熱交換變?yōu)?清潔冷凝水，溫度為105°C-120°C,所述的清潔冷凝水再進(jìn)行閃蒸，閃蒸出的蒸汽再 次利用，以提高熱能利用率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種堿法和亞銨法混合草漿黑液、堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液及其制備方法，主要是將堿法草漿黑液和亞銨法草漿黑液混合后進(jìn)行濃縮的工藝及其獲得的產(chǎn)品，采用該生產(chǎn)工藝蒸發(fā)濃縮黑液，能源消耗少，產(chǎn)生的濃黑液的固含物中，主要為堿木素和木素磺酸銨及黃腐酸類物質(zhì)，因此其用途廣泛，可以作為多種具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)品的原料，還可用于制備優(yōu)秀的減水劑，也可以加入少量交聯(lián)劑，用于制備木質(zhì)素固沙劑。
文檔編號(hào)C02F9/08GK101172731SQ200710165448
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者劉榮樂(lè), 周長(zhǎng)青, 李洪法, 楊茂峰, 郭良進(jìn), 陳學(xué)濤, 高賢彪 申請(qǐng)人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司