利用水煤漿工藝治理棉漿黑液的方法
2023-07-05 16:06:36
專利名稱：利用水煤漿工藝治理棉漿黑液的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用燃燒水煤漿的工藝對化纖行業中排放的棉漿黑液進行治理的方法。
我國從1982年起開始研製水煤漿，經過「六五」、「七五」攻關「七五」、「八五」、「九五」的推廣，目前水煤漿工業製備和燃燒技術非常成熟，已在窯爐、工業鍋爐、電站及化肥系統廣泛應用。截止98年底，我國已建成十幾座製漿廠，年製漿能力幾百萬噸。因此水煤漿現已是一種潔淨燃料，具有較好的流動性、穩定性、製備成本低、燃燼率高的特點。而生產粘膠纖維的企業常以棉短絨等為主要原料，採用苛性鈉法生產粘膠纖維漿粕，在蒸煮、洗料、漂洗過程中產生大量俗稱黑液的生產廢水，蒸球放料後，產生的壓放濃黑液中含有殘鹼和大量的有機物及無機物，主要雜質為木質素、果膠、脂肪、蠟質等，故黑液中的COD和BOD均很高，黑液中的COD佔全廠排放廢水總汙染負荷的79％以上，將這種黑液單獨處理對化纖廠做到達標排放具有十分重要的意義。而現有對這種黑液進行處理的方法雖取得了一些成果，但存在著運行成本高和運行不穩定的缺陷，因而無法大規模推廣應用。如採用生化、物化處理黑液的方法，使許多企業不堪重負，而且生化條件荷刻，受水質、溫度變化的影響嚴重，其治理效果和風險很難預測和控制。
本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足而提供一種利用黑液中的木質素作為製備煤漿燃料分散劑，黑液中的水作為煤漿的分散介質，黑液和煤混合，製備黑液煤漿，以供燃煤鍋爐燃用，實現黑液零排放的治理棉漿黑液的方法。
本發明的目的是這樣實現的將煤與固含量濃度為3-40％的棉漿黑液一起按照重量比1∶8-2∶1之間的範圍製備成水煤漿，利用黑液中的木質素作為製備煤漿燃料分散劑，黑液中的水作為煤漿的分散介質，黑液和煤混合，製備成黑液煤漿，以供燃煤鍋爐燃用，其中煤採用灰份含量為1-65％，揮發份為15-40％，發熱量為15-30MJ/kg，水煤漿燃燒時，鍋爐內仍有配燒煤，其比例為鍋爐總燃煤量的10-70％，當煤與黑液的比例不小於1比1時，可以單獨燃燒水煤漿，而不用配燒煤。
本發明的積極效果如下這種黑液其主要成份是木質素，因此根據黑液組成及高效潔淨水煤漿燃料的特點，利用黑液中的木質素作為製備煤漿燃料分散劑，黑液中的水作為煤漿分散介質，黑液和煤混合，製備黑液煤漿，以供燃煤鍋爐燃用，實現黑液零排放的目的。該方法的主要優點是一是可以充分利用煤炭資源，達到節能目的，黑液煤漿的燃燼率高達95％以上，二是在治理黑液汙染的同時，大大降低了煤漿生產成本；三是可以充分利用黑液鹼性特點，減少了鍋爐煙氣中二氧化硫的排放，同時燃用黑液水煤漿，爐膛溫度比燃燒煤粉時低150度左右，不易生成氮氧化物；四是燃用黑液水煤漿爐膛不易結渣，省去除渣劑，無大的渣塊，且渣塊疏鬆，易碎，容易處理。
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1採用熱值為22.67MJ/kg，揮發分24.75％，灰分63.42％的煤與固含量為8％的棉漿黑液混合，按煤與黑液的重量比為1∶2製備成水煤漿，配燒煤佔總燃煤量的40％。如果用煤1噸，則需2噸的黑液與其混合，配燒煤約為0.67噸。製備黑液煤漿的工藝與現有技術中製備水煤漿的工藝及設備相同，不同之處是由黑液代替了水，其具體工藝如下原煤採用粉碎機做為一次粉碎，磨粉機做為二次粉碎，並且二次粉碎採用溼磨法，煤粉及黑液分別計量加入磨粉機，磨出粉狀的煤粉，然後採用攪拌方法製備成黑液水煤漿，按上述黑液與煤的合適配比，既可保證煤漿的正常燃燒，保證鍋爐出力，同時又儘量多消耗黑液。因此將煤與黑液一起按照上述比例製備成水煤漿，燃燒黑液水煤漿可消除黑液汙染。考慮到本工藝的目的是消除黑液汙染，要求儘量多消耗黑液，因此水煤漿的配比範圍較廣，在保徵熱量平衡和鍋爐出力的條件下，儘量多加入黑液，因此本方法是將煤與黑液的重量比設置在1∶8至2∶1之間的範圍內均可。採用上述發熱量、揮發分和灰分含量的煤種，可製備穩定的水煤漿並解決燃燒中結渣結垢現象。
本工藝所用黑液固含量在3-40％之間，因此即可將此工藝過程排出的黑液經濃縮後製備成水煤漿，也可不經濃縮直接用於製備水煤漿，這樣將大大簡化工藝過程，節省大量投資。
儲罐中的高濃度黑液通過泵、管道、流量計加入磨機，同時煤通過皮帶、給料器加入磨機，磨機磨製的煤漿通過成漿器即可攪拌成漿，成漿器中的煤漿通過泵打入煤漿儲罐上面的濾漿器，以脫除少量的大顆粒煤粒，脫除大顆粒的煤漿流入煤漿儲罐，煤漿儲罐中的煤漿再經過加壓，通過燃燒器並同時霧化、配風，噴入鍋爐燃用。此工藝過程與現有技術中的水煤漿工藝相同。固含量是指棉漿黑液中的總固體(包括懸浮物和溶解物)所佔黑液的重量比。
實施例2採用熱值為25.51MJ/Kg，揮發分18.02％，灰分27.87％的煤與固含量為10％的棉漿黑液，煤與黑液的重量比為3∶7製備水煤漿，配燒煤佔總燃煤量的35％。其中黑液如果有7噸，則需煤3噸與之混合，鍋爐中的配燒煤則約需1.15噸。相應具體工藝過程與實例1相同。
實施例3採用熱值為25.51MJ/Kg，揮發分18.02％，灰分27.87％的煤與固含量為30％的棉漿黑液，煤與黑液的重量比為2∶1製備水煤漿，其中如有1噸黑液，則需2噸煤與之混合，因此可單獨燃燒水煤漿，不用配燒煤。具體工藝過程與實例1相同。
實施例4採用熱值為22.67MJ/Kg，揮發分24.75％，灰分63.42％的煤與固含量為40％的棉漿黑液混合，按煤與黑液的重量比為1∶8製備成水煤漿，配燒煤佔總燃煤量的70％。此時如有黑液8噸，則需1噸的煤與其混合，配燒煤約為2.3噸。製備黑液煤漿的工藝與現有技術中製備水煤漿的工藝及設備相同。
權利要求
1.一種利用水煤漿工藝治理棉漿黑液的方法，其特徵在於將煤與固含量濃度為3-40％的棉漿黑液一起按照重量比1∶8-2∶1的範圍製備成水煤漿，利用黑液中的木質素作為製備煤漿燃料分散劑，黑液中的水作為煤漿的分散介質，黑液和煤混合，製備黑液煤漿，以供燃煤鍋爐燃用，其中煤採用灰份含量為1-65％，揮發份為15-40％，熱值為15-30MJ/Kg，水煤漿燃燒時，鍋爐內仍有配燒煤，其比例為鍋爐總燃煤量的10-70％，當煤漿中煤的比例不小於50％時，可以單獨燃燒水煤漿，而不用配燒煤。
全文摘要
本發明涉及一種利用燃燒水煤漿的工藝對化纖行業中排放的棉漿黑液進行治理的方法,將煤與固含量濃度為3－40%的棉漿黑液按重量比1∶8－2∶1的範圍混合製備水煤漿,供鍋爐燃用,煤採用灰份含量為1－65%,揮發份為15－40%,熱值為15－30MJ/Kg,水煤漿燃燒時,鍋爐內仍有配燒煤,其比例為鍋爐總燃煤量的10－70%,當煤漿中煤的比例不小於50%時,可以單獨燃燒水煤漿,具有投資小、運行成本低、安全實用、工藝技術先進、操作簡單易行等特點,可向所有化纖企業推廣。
文檔編號D21C11/04GK1313426SQ0111229
公開日2001年9月19日 申請日期2001年4月5日 優先權日2000年12月19日
發明者吳開禎, 肖寶清 申請人:河南中原環保工程有限公司, 肖寶清