碱回收系统及其冷凝水净化方法与流程

1.本发明涉及冷凝水净化的技术领域，具体是涉及一种碱回收系统及其冷凝水净化方法。


背景技术：

2.随着市场化机浆需求量逐渐增加，化机浆线的总产能也在不断提升，在化机浆提产测试中发现，随着化机浆产能提高，虽吨浆的废水单耗能维持，但废水量也随之增多，碱回收在高负荷下运行，经过蒸发所得的冷凝水有一定的气味，在原始的传统工艺下蒸发所得的中间冷凝水气味值较高，高达550～900不等。而由于纸机在抄纸时，对纸品质气味要求较严格，为能保证纸品质量，实际只能降低冷凝水的用量比例，增加清水用量，以保证送纸机化机浆料的气味值在正常范围内，如此化机浆的吨浆清水成本将大大增加。同时，水资源不足已经成为制约国民经济和社会发展的重要因素。企业在发展生产的同时，也要加强水资源的节约、保护和科学利用，以实现节能减排、清洁生产、提高水资源的循环利用效率。为解决实际生产中遇到的冷凝水气味问题，故发明一种化机浆碱回收冷凝水净化的方法，以达到改善回收的冷凝水气味，保证送纸机浆料气味品质，稳定生产的目的。


技术实现要素：

3.本技术实施例一方面提供了一种冷凝水的净化方法，所述净化方法包括：
4.获得待净化的冷凝水；
5.对过滤组件中的吸附剂进行再生处理；
6.将待净化的冷凝水通过经再生处理的所述过滤组件中的所述吸附剂进行过滤，得到净化后的冷凝水。
7.根据本技术一实施例，所述过滤组件包括第一过滤件和第二过滤件，所述第一过滤件和所述第二过滤件以并联方式连接，待净化的冷凝水可通过所述第一过滤件或者所述第二过滤件进行过滤净化。
8.根据本技术一实施例，所述将待净化的冷凝水通过经再生处理的所述过滤组件中的所述吸附剂进行过滤，得到净化后的冷凝水的步骤包括：
9.对所述第二过滤件中的所述吸附剂进行再生处理时，待净化的冷凝水可通过所述第一过滤件进行过滤净化；或者
10.对所述第一过滤件中的所述吸附剂进行再生处理时，待净化的冷凝水可通过所述第二过滤件进行过滤净化。
11.根据本技术一实施例，所述第一过滤件和所述第二过滤件分别包括2个串联的过滤柱，所述吸附剂填充于所述过滤柱中。
12.根据本技术一实施例，所述对过滤组件中的吸附剂进行再生处理的步骤，包括：
13.将碱炉产生的烟气和外部新鲜空气同时导入换能器中，以对新鲜空气进行预热；
14.将经过预热的空气再加热至200℃以上；
15.将200℃以上的空气通入到所述过滤组件中，对所述过滤组件中的所述吸附剂进行加热再生6～12h。
16.根据本技术一实施例，所述对过滤组件中的吸附剂进行再生处理的步骤之后，还包括：
17.将所述吸附剂再生处理产生的尾气导入所述碱炉中燃烧。
18.根据本技术一实施例，所述吸附剂为活性炭。
19.根据本技术一实施例，所述吸附剂为椰壳活性炭，所述吸附剂的粒径为2～4mm，碘吸附值为500～600mg/g，充填密度为0.45-0.55g/ml。
20.根据本技术一实施例，所述获得待净化的冷凝水的步骤包括：
21.将化机浆废液经过多效蒸发浓缩得到中间冷凝水；
22.将中间冷凝水通过中间冷凝水闪蒸罐降低温度；
23.将中间冷凝水通过过滤器去除悬浮物得到待净化的冷凝水。
24.另外，本技术实施例又提供一种碱回收系统，所述碱回收系统用于对化机浆废水进行碱回收处理，所述碱回收系统采用上述实施例中任一项所述的净化方法对碱回收过程中产生的中间冷凝水进行净化。
25.本技术提供的一种碱回收系统及其冷凝水净化方法，利用过滤组件对碱回收过程中产生的中间冷凝水进行过滤净化，改善了回收的冷凝水气味，保证了纸张的气味品质，提高了水资源的循环利用效率，通过对过滤组件中的吸附剂进行再生处理，进一步降低了生产成本。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本技术冷凝水净化方法一实施例的流程示意图；
28.图2是图1所示步骤s12的一具体实施方式的流程示意图；
29.图3是图1所示步骤s11的一具体实施方式的流程示意图；
30.图4是本技术碱回收系统中过滤柱和吸附剂的结构示意图；
31.图5是本技术碱回收系统一实施例的流程示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的
含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本技术实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
34.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
35.本技术实施例提供了一种冷凝水的净化方法，请参阅图1，图1是本技术冷凝水净化方法一实施例的流程示意图。
36.步骤s11：获得待净化的冷凝水。
37.化机浆的废水采取碱回收生产工艺，通过对化机浆废水进行蒸发浓缩，蒸发出来的水回用于化机浆洗浆。碱回收生产在高负荷运行下，化机浆废水在进行蒸发浓缩回收时，会有一些复杂的有机物等物质凝结在冷凝水中，这类物质有一定的气味，当气味性较大，若回用于化机浆生产，则影响成浆的气味品质，故需对冷凝水进行过滤净化。化机浆废水在进行蒸发浓缩时即可产生待净化的冷凝水。
38.步骤s12：对过滤组件100中的吸附剂102进行再生处理。
39.其中，吸附剂102是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质，其具有大的比表面、适宜的孔结构及表面结构，有强烈的吸附能力，制造方便，在一定条件下可以再生。
40.可选地，过滤组件100包括第一过滤件110和第二过滤件120，第一过滤件110和第二过滤件120之间以并联的方式连接。
41.步骤s13：将待净化的冷凝水通过经再生处理的过滤组件100中的吸附剂102进行过滤，得到净化后的冷凝水。
42.具体地，由于吸附剂102具有有强烈的吸附能力，待净化的冷凝水通过过滤组件100中的吸附剂102时，待净化的冷凝水中产生气味的有机物等其它物质可以被吸附剂102吸附去除。可选地，吸附剂102可以是活性炭、沸石、碳分子筛等具有较强吸附性能的材料。进一步地，吸附剂102为活性炭，活性炭产生吸附性的原因就是因为它有发达的孔隙结构，具有较强的吸附性。对于溶解度小、亲水性差、极性弱的有机物，其吸附能力则越强。
43.可选地，吸附剂102为椰壳活性炭，椰壳活性炭以优质椰子壳为原料，经系列生产工艺精加工而成。椰壳活性炭外观为黑色，颗粒状，具有孔隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用等优点。进一步地，吸附剂102的粒径为2～4mm，碘吸附值为500～600mg/g，充填密度为0.45-0.55g/ml。
44.可选地，过滤组件100与输送泵900连接，输送泵900可将待净化的冷凝水输送至过滤组件100中。待净化的冷凝水的水流量可以设置为6.4l/h，过滤时间可以设置为120～480min。待净化的冷凝水通过过滤组件100后得到净化后的冷凝水，净化后的冷凝水可送去
化机浆冷凝水槽910储存备用。接着，用获得的净化后的冷凝水进行化机浆洗涤，获得气味值改善的化机浆，送去纸机抄纸。
45.可选地，待净化的冷凝水可通过第一过滤件110或者第二过滤件120进行过滤，在对第二过滤件120中的吸附剂102进行再生处理时，待净化的冷凝水可通过第一过滤件110进行过滤，在对第一过滤件110中的吸附剂102进行再生处理时，待净化的冷凝水可通过第二过滤件120进行过滤。具体地，第一过滤件110的进水端和出水端分别设置有第一水流阀门111用于控制冷凝水的进出，第二过滤件120的进水端和出水端分别设置有第二水流阀门121用于控制冷凝水的进出。在进行冷凝水净化的过程中，第一水流阀门111和第二水流阀门121的打开和关闭状态保持不相同，在第一水流阀门111处于打开状态时，第二水流阀门121处于关闭状态，以使待净化的冷凝水通过第一过滤件110进行过滤时，可对第二过滤件120中的吸附剂102进行再生处理。通过设置第一过滤件110和第二过滤件120，使得对吸附剂102进行再生处理不会影响到冷凝水的净化过程，提高了生产效率。在其它一些实施例中，第一水流阀门111和第二水流阀门121的开关状态也可以相同，使得待净化的冷凝水可以同时通过第一过滤件110和第二过滤件120，以提高冷凝水净化效率。
46.可选地，第一过滤件110和第二过滤件120分别包括两个过滤柱101，第一过滤件110中的两个过滤柱101以串联方式连接，第二过滤件120中的两个过滤柱101同样以串联方式连接，吸附剂102填充在每个过滤柱101中，进一步地，吸附剂102的填充体积约为过滤柱101体积的80～90％。待净化的冷凝水可以依次通过第一过滤件110中的两个过滤柱101，或依次通过第二过滤件120中的两个过滤柱101，过滤柱101中的吸附剂102可对待净化的冷凝水进行吸附过滤。
47.请参阅图2，图2是图1所示步骤s12的一具体实施方式的流程示意图，具体包括以下步骤：
48.s21：将碱炉200产生的烟气和外部新鲜空气同时导入换能器300中，以对新鲜空气进行预热。
49.具体地，将碱炉200中的烟气预热至150～160℃，用引风机400将烟气引导至换能器300中，同时将外部的新鲜空气导入换能器300中，利用碱炉200产生的高温烟气对空气进行预热，经过换能器300换热的烟气再重新回到碱炉200中。
50.s22：将经过预热的空气再加热至200℃以上。
51.用电热风炉500将经过预热的空气再加热到200℃以上，使空气达到吸附剂102的再生温度。
52.s23：将200℃以上的空气通入到过滤组件100中，对过滤组件100中的吸附剂102进行加热再生6～12h。
53.将200℃以上的空气引导到过滤组件100的过滤柱101底部，对过滤柱101中的吸附剂102进行加热再生6～12h。可选地，吸附剂102加热再生的时间可以为6h、8h或者12h。
54.可选地，第一过滤件110中的顶部和底部分别设置有第一气流阀门112，在对第一过滤件110中的吸附剂102进行加热再生时，第一气流阀门112打开，使得电热风炉500加热的空气可以从底部的第一气流阀门112进入第一过滤件110，吸附剂102产生的尾气可以从顶部的第一气流阀门112排出。同样的，第二过滤件120设置有第二气流阀门122，用于电热风炉500加热的空气进入和尾气的排出。
55.进一步地，在待净化的冷凝水通过第一过滤件110进行过滤时，第一水流阀门111打开，第一气流阀门112和第二水流阀门121关闭，此时可以打开第二气流阀门122，以对第二过滤件120中的吸附剂102进行加热再生。
56.s24：将吸附剂102再生处理产生的尾气导入碱炉200中燃烧。
57.吸附剂102加热再生处理产生的尾气可以从过滤柱101的顶部排出，送至碱炉200中燃烧。
58.通过上述方式，在碱回收过程中，碱炉200产生的热量可以用于对吸附剂102进行加热再生，加热再生产生的尾气还可以导入碱炉200进行燃烧，本技术充分利用了碱炉200的烟气余热，有助于节能减排，清洁生产，降低生产成本。
59.请参阅图3，图3是图1所示步骤s11的一具体实施方式的流程示意图，具体包括以下步骤：
60.s31：将化机浆废液经过多效蒸发浓缩得到中间冷凝水。
61.化机浆废液需要经过多效蒸发才能得到中间冷凝水。可选地，多效蒸发可以采用升膜蒸发器、降膜蒸发器或刮板薄膜蒸发器等类型的蒸发器。进一步地，本实施中多效蒸发采用降膜式蒸发器，降膜式蒸发器主要由加热室及分离室组成，依靠循环泵外加动力，迫使稀黑液沿一个方向作循环流动，以提高传热效果、缓和结垢情况。稀黑液由循环泵送入加热管顶部后，经分布板均匀分配到各换热管内，在重力、真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动，流动过程中，黑液中的水被换热管外蒸汽加热汽化浓缩，形成二次蒸汽。二次蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质，热源产生的一次蒸汽成为冷凝水，浓缩黑液由分离室排出，进入上一效继续提浓。多效联合操作，大大提高热能利用率及浓缩倍率。进一步地，化机浆废液经过8效蒸发得到中间冷凝水，在其它实施例中，化机浆废液也可以经过3或者5效蒸发得到中间冷凝水。
62.s32：将中间冷凝水通过中间冷凝水闪蒸罐600降低温度。
63.8个效罐中，其中2
→3→4→5→
6效干净侧冷凝水最终经过清洁冷凝水闪蒸罐后进入清洁冷凝水槽，得到清洁冷凝水，供生产化机浆用。由于7、8效的脏侧冷凝水的有机物浓度过大，且水量较少，故7、8效的脏侧冷凝水直接排至污水槽中，而2
→3→4→5→
6效脏侧冷凝水，以及7、8效干净侧冷凝水最终经过中间冷凝水闪蒸罐600降低温度后进入中间冷凝水槽700。
64.s33：将中间冷凝水通过过滤器800去除悬浮物得到待净化的冷凝水。
65.中间冷凝水槽700中的中间冷凝水存在有一些悬浮物，中间冷凝水经过过滤器800可以去除悬浮物得到待净化的冷凝水。可选地，过滤器800可以为石英砂过滤器。
66.可以理解地，待净化的冷凝水的过滤时间越长，吸附剂102吸附的物质越多，吸附效果也会降低。表1展示了待净化的冷凝水的过滤时间以及通过的过滤柱101的个数对气味值降幅的影响。
67.表1过滤组件中过滤柱个数对冷凝水气味值降幅的影响。
[0068][0069]
在实施例1中，待净化的冷凝水单独过1个过滤柱101，过滤柱101填充的吸附剂102为活性炭，过滤时间分别为60、120、240、360、480min。
[0070]
在实施例2中，待净化的冷凝水依次通过2个串联过滤柱101，过滤柱101填充的吸附剂102为活性炭，过滤时间分别为120、240、360、480、600min。
[0071]
上述结果表明，待净化的冷凝水单独过1个过滤柱101，过滤时间60～480min期间，冷凝水的气味值下降幅度仅10～30％左右，而待净化的冷凝水依次通过2个串联过滤柱101，过滤时间120～480min期间，冷凝水的气味值下降幅度30～60％左右，气味值下降效果明显，在相同的过滤时间上，采用2个串联过滤柱101的过滤效果提升明显。以气味值小于500为合格品的标准判断，采用2个串联过滤柱101的过滤时间可以更长。
[0072]
表2活性炭再生方式对气味值降幅的影响。
[0073][0074]
实施例3～6中，待净化的冷凝水都只通过1个过滤柱101，过滤柱101填充的吸附剂102为活性炭。
[0075]
其中，实施例3中，通入到过滤柱101的空气温度为150℃，再生时间为12h，过滤时间分别为120、240、480、600min。
[0076]
实施例4～6中，通入到过滤柱101的空气温度为200℃，再生时间分别为6、8、12h，
过滤时间分别为180、480、600、720min。
[0077]
上述结果表明，通入到过滤柱101的空气温度为200℃，再生时间分别为6～12h，过滤时间180～480min期间，化机浆冷凝水气味值下降幅度可维持在20％左右。当吸附剂102的再生时间为8h，待净化的冷凝水的过滤时间为8h时，利用第一过滤件110和第二过滤件120的交替使用，恰好可以在不停止生产的情况下，使得化机浆冷凝水气味值下降幅度维持在20％左右。实施例3～6中，待净化的冷凝水都只通过1个过滤柱101，可以理解地，实际生产中采用2个串联过滤柱101进行过滤，可以使得过滤效果更好，气味值下降幅度更大。
[0078]
进一步地，请参阅图4和图5，图4是本技术碱回收系统中过滤柱和吸附剂的结构示意图，图5是本技术碱回收系统一实施例的流程示意图。本技术实施例还提供了一种碱回收系统，碱回收系统用于对化机浆废水进行碱回收处理，碱回收系统采用上述实施例中的冷凝水净化方法对碱回收过程中产生的中间冷凝水进行净化。碱回收是将制浆黑液经化工过程处理，以回收化学品和热能，再供制浆生产使用的过程。化机浆废液别称稀黑液，是造纸产业黑液与浆料分离后得到的废液。化机浆废液主要成分为黑液固形物和水，浓度为13％-15％，黑液固形物主要有纤维物和钠盐化合物。化机浆废水经过多效蒸发得到具有一定气味的中间冷凝水以及固形物浓度较高的黑液，中间冷凝水被净化后可储存于化机浆冷凝水槽910备用，待洗涤的化机浆，可以用化机浆冷凝水槽910中净化后的冷凝水进行洗涤，获得气味值改善的化机浆，送去纸机抄纸。黑液经过强制效蒸发得到浓度更高的浓黑液。浓黑液送去碱炉200燃烧之后产生熔融物，碱炉200产生的烟气可从碱炉烟囱210排出，由于烟气带有热量，部分烟气可以通过引风机400引导到换能器300中，为吸附剂102的加热再生提供热量。碱炉200烧成的熔融物与水直接接触会发生剧烈爆炸，要先经高速水流或汽流，把它吹散成细小颗粒，然后落入水中溶解，以避免溶解过程的剧烈爆炸。熔融物溶解于水中，形成绿色溶液，一般称为绿液，是碳酸钠溶液、或碳酸钠与硫化钠的混合溶液。绿液再送去苛化，苛化是在绿液中添加石灰乳液，使碳酸钠转化成为氢氧化钠，以制成蒸煮药液
──
白液。白液可作为碱化学品，回收用于制浆。
[0079]
本技术实施例中的碱回收系统及其冷凝水净化方法，流程简单、操作方便，过程不需添加化学品，通过增加过滤组件，利用吸附剂的吸附作用，在一定参数条件下，将冷凝水中的气味进行吸附过滤，达到净化冷凝水的作用，冷凝水的气味值降幅可达20～50％，提高了冷凝水回用于生产的利用率，在提高抄纸浆料气味品质的同时，大大降低了清水用量。另外，在吸附剂的再生过程中，充分利用了碱回收中碱炉的烟气余热，为吸附剂再生提供一部分热源，降低了能源消耗以及生产成本。传统工艺下，为保证成浆的气味品质，化机浆洗浆过程中的补充清水成本预估高达560万元/年，而采取本技术冷凝水净化，则可节降清水成本约560万元/年，综合节降效益显著。
[0080]
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种冷凝水的净化方法，其特征在于，所述净化方法包括：获得待净化的冷凝水；对过滤组件中的吸附剂进行再生处理；将待净化的冷凝水通过经再生处理的所述过滤组件中的所述吸附剂进行过滤，得到净化后的冷凝水。2.根据权利要求1所述净化方法，其特征在于，所述过滤组件包括第一过滤件和第二过滤件，所述第一过滤件和所述第二过滤件以并联方式连接，待净化的冷凝水可通过所述第一过滤件或者所述第二过滤件进行过滤净化。3.根据权利要求2所述净化方法，其特征在于，所述将待净化的冷凝水通过经再生处理的所述过滤组件中的所述吸附剂进行过滤，得到净化后的冷凝水的步骤包括：对所述第二过滤件中的所述吸附剂进行再生处理时，待净化的冷凝水可通过所述第一过滤件进行过滤净化；或者对所述第一过滤件中的所述吸附剂进行再生处理时，待净化的冷凝水可通过所述第二过滤件进行过滤净化。4.根据权利要求3所述净化方法，其特征在于，所述第一过滤件和所述第二过滤件分别包括2个串联的过滤柱，所述吸附剂填充于所述过滤柱中。5.根据权利要求1所述净化方法，其特征在于，所述对过滤组件中的吸附剂进行再生处理的步骤，包括：将碱炉产生的烟气和外部新鲜空气同时导入换能器中，以对新鲜空气进行预热；将经过预热的空气再加热至200℃以上；将200℃以上的空气通入到所述过滤组件中，对所述过滤组件中的所述吸附剂进行加热再生6～12h。6.根据权利要求1所述净化方法，其特征在于，所述对过滤组件中的吸附剂进行再生处理的步骤之后，还包括：将所述吸附剂再生处理产生的尾气导入所述碱炉中燃烧。7.根据权利要求1所述净化方法，其特征在于，所述吸附剂为活性炭。8.根据权利要求7所述净化方法，其特征在于，所述吸附剂为椰壳活性炭，所述吸附剂的粒径为2～4mm，碘吸附值为500～600mg/g，充填密度为0.45-0.55g/ml。9.根据权利要求1所述净化方法，其特征在于，所述获得待净化的冷凝水的步骤包括：将化机浆废液经过多效蒸发浓缩得到中间冷凝水；将中间冷凝水通过中间冷凝水闪蒸罐降低温度；将中间冷凝水通过过滤器去除悬浮物得到待净化的冷凝水。10.一种碱回收系统，其特征在于，所述碱回收系统用于对化机浆废水进行碱回收处理，所述碱回收系统采用权利要求1-9任一项所述的净化方法对碱回收过程中产生的中间冷凝水进行净化。

技术总结
本发明提供了一种碱回收系统及其冷凝水净化方法，所述净化方法包括：获得待净化的冷凝水；对过滤组件中的吸附剂进行再生处理；将待净化的冷凝水通过经再生处理的所述过滤组件中的所述吸附剂进行过滤，得到净化后的冷凝水。本申请提供的冷凝水净化方法，利用过滤组件对碱回收过程中产生的中间冷凝水进行过滤净化，改善了回收的冷凝水气味，保证了纸张的气味品质，提高了水资源的循环利用效率，降低了生产成本。了生产成本。了生产成本。


技术研发人员：陆启强 郗引引 卢桂鹏 孔志进 周雪林
受保护的技术使用者：广西金桂浆纸业有限公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/9/26