第六章廢液的回收和綜合利用第一頁，共九十七頁，2022年，8月28日1第一節(jié)蒸煮液的制備一、堿法蒸煮液的制備1、燒堿法：2、硫酸鹽法：3、堿回收再生藥液第二頁，共九十七頁，2022年，8月28日2二、亞流酸鹽蒸煮液的制備1、藥液組成及表示方法（1）化合酸CombinedAcid-CA

凡是與鹽基組成正鹽[CaSO3、MgSO3、Na2SO3、(NH4)2SO3]即以亞硫酸鹽形式存在的一部分SO2，稱為化合SO2或化合酸（2）游離酸FreeAcid-FA使正鹽進一步變成酸式鹽[Ca(HSO3)2、Mg(HSO3)2、NaHSO3、NH4HSO3]的SO2以及按物理作用方式溶于藥液中的SO2（3）總酸TotalAcid-TA化合酸與游離酸之和第三頁，共九十七頁，2022年，8月28日3酸性亞硫酸鹽藥液真游離SO2化合SO2游離SO2總SO2Ca(HSO3)2第四頁，共九十七頁，2022年，8月28日4pH>4.5的亞硫酸氫鹽藥液第五頁，共九十七頁，2022年，8月28日5（4）酸比化合酸與游離酸之比

第六頁，共九十七頁，2022年，8月28日62、亞硫酸鹽藥液的制備

硫黃硫鐵礦粉碎焙燒蒸煮酸調制酸液貯存爐氣吸收爐氣冷卻除塵蒸煮第七頁，共九十七頁，2022年，8月28日72、亞硫酸鹽藥液的制備（1）硫鐵礦的焙燒（2）SO2的吸收第八頁，共九十七頁，2022年，8月28日8三、亞硫酸鹽藥液的性質1、H2SO3的離解常數(shù)（25℃）（25℃）第九頁，共九十七頁，2022年，8月28日9或或或當當當?shù)谑?，共九十七頁?022年，8月28日10或

或

或

當當當?shù)谑豁摚簿攀唔摚?022年，8月28日112、亞硫酸鹽藥液的離子濃度與pH值（1）亞硫酸鹽溶液的離子濃度與pH值的關系HSO3-第十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日12（2）亞硫酸鹽溶液的PH值隨溫度的上升而提高第十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日133、亞硫酸鹽溶液的穩(wěn)定性（1）受熱分解（2）氧化還原（3）自氧化還原

第十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日14第二節(jié)、蒸煮廢液的回收蒸煮廢液包括堿法蒸煮廢液和亞硫酸鹽蒸煮廢液。黑液：堿法蒸煮廢液—主要指硫酸鹽蒸煮廢液紅液：亞硫酸鹽蒸煮廢液只介紹黑液的回收第十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日15一、黑液回收概述黑液回收包括堿、石灰和熱能的回收。早在十九世紀八十年代，國外就開始利用燃燒法。目前國內外造紙工業(yè)的堿回收，仍然是以專統(tǒng)燃燒法為主。這一方法包括下述主要過程：黑液提取→黑液蒸發(fā)→黑液燃燒→綠液苛化→石灰回收每噸化學漿排出黑液中有固形物1300~1400kg70%為有機物：木素、半纖維素和纖維素降解產(chǎn)物30%為無機物：NaOH、Na2S、Na2CO3、Na2SO4及有機結合的鈉，草漿黑液還有硅酸鈉。1、堿回收意義（1）減少污染、保護環(huán)境（2）回收化學藥品，降低生產(chǎn)成本（3）回收熱能，節(jié)省資源第十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日16第十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日172、有關術語（1）綠液：黑液燃燒后流出的熔解物用稀白液或水溶解后的液體綠泥：綠液澄清后沉淀的渣子（2）白液：綠液加石灰苛化后得到的澄清液

白泥：白液澄清后沉淀的渣子（3）芒硝還原率：溶融物中（均以NaOH或Na2O計）第十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日18（4）苛化率：（均以Na2O或NaOH計）（5）堿回收率：經(jīng)堿回收后得到的堿量（不包括補充芒硝）占蒸煮用堿量的百分數(shù)（6）堿自給率：經(jīng)堿回收后得到的堿量（包括補充芒硝）占蒸煮用堿量的百分數(shù)第十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日193、計算示例已知白液中活性堿的濃度為100g/L（Na2O計），硫化度為25%，苛化率80%，還原率90%，求白液中Na2S、NaOH、Na2CO3、Na2SO4各為多少g/L（分別以Na2S、NaOH、Na2CO3、Na2SO4

計）解：

設設第二十頁，共九十七頁，2022年，8月28日20

某廠用25m3蒸球蒸煮木片，裝鍋量為170kg/m3，蒸煮用堿量為16%（Na2O計），硫化度25%，從堿回收送來的白液活性堿濃度為100g/L（NaOH計），硫化度15%，苛化率90%，還原率92%，試求：白液中Na2S、NaOH、Na2CO3和Na2SO4各為多少g/L？每球應加入白液多少m3?每球應補充純度為93%的多少kg？第二十一頁，共九十七頁，2022年，8月28日21二、黑液的性質及預處理（一）、黑液的性質1.黑液的組成黑液的組成較復雜，大體上可分為有機物和無機物兩部分，兩部分的組成和比例隨漿原料和生產(chǎn)工藝條件的不同而不同。比例：有機物約70%，無機物30%。有機物/無機物=2.20.3第二十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日22有機物組成：植物纖維原料溶出的木素，半纖維素和纖維素的降解產(chǎn)物及有機酸等，是產(chǎn)生燃燒值的主要來源。

無機物組成：游離的氫氧化鈉，硫化鈉，碳酸鈉，硫酸鈉及有機酸鈉，草類漿

（特別是稻麥草）含有較多的二氧化硅。

第二十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日232、黑液的物理性質①濃度黑液的濃度表示黑液中固形物的含量生產(chǎn)中習慣用波美度或比重來表示，因可直接測量，但波美度和比重和溫度有關系，當黑液中固形物含量一定時，測出的波美度或比重的大小隨溫度的升高而降低，所以要換算成標準溫度（15C）下的溫度和比重。波美度（15C）=波美度（tC）+0.052（tC-15C）比重=144.3/（144.3-波美度（15C））第二十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日24固形物百分比濃度表示法，必須用化驗分析方法測定，不如波美度或比重法直接快當。但也可以用下面公式近似換算，黑液固形物含量上式由14種漿的黑液綜合而得，對于蔗渣和芒桿漿，用下面公式更準確：黑液固形物含量%=1.51x-0.81x---黑液波美度（15C）第二十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日25②黑液的粘度黑液的粘度在蒸發(fā)過程中，是一次很重要的物理性能，如對黑液的流送及蒸發(fā)效率等有密切的關系。影響黑液的粘度的因素較多，但對粘度影響最大的是黑液的濃度和溫度。隨濃度的升高而升高，隨溫度的升高而降低。另外，有效堿的含量，半纖維素的含量及二氧化硅的含量，都能影響粘度。第二十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日26③黑液的比熱隨黑液的濃度增大而減少，隨溫度的升高而增大，但在100C范圍內，黑液的比熱隨溫度變化很小，可用下列公式求出近似值：

C-------黑液的比熱（千卡/公斤黑液）b-------黑液中固形物的重量%（即百分比濃度）第二十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日27④沸點升高黑液和其他溶液一樣，在相同液面壓力下或真空下，沸騰溫度比水高一些，所增加的溫度稱為沸點升高。黑液的沸點升高主要決定于黑液的濃度和液面壓力的大小。由于各效黑液沸點的升高，使各效有效溫差減少，傳熱量減少，總有效溫度差相對降低，而影響多效蒸發(fā)的效率。第二十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日28⑤起泡性由于制漿原料中含有木素，樹脂等物質，在制漿過程中形成堿木素和皂化物，這些物質是較強的表面活性劑，是起泡的來源。松木由于含有較多樹脂，故松木漿黑液比其他漿黑液起泡性強。低濃黑液比高濃黑液起泡性強。泡沫的形成影響生產(chǎn)操作（污染加熱面），增大堿的流失（跑黑水）。第二十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日29⑥黑液的燃燒值：一公斤黑液固形物燃燒時的發(fā)熱量稱為黑液的燃燒值，它是黑液的重要指標.黑液的燃燒值受固形物中有機物和無機物的比例影響，有機物的比例越大則燃燒值越大，故硬漿比較軟漿大，木漿比草漿大，一般針葉樹漿黑液的燃燒值為3500~3800千卡/公斤、闊葉樹3300~3600千卡/公斤、草漿2500~3000千卡/公斤。第三十頁，共九十七頁，2022年，8月28日303、黑液的化學性質①膠體性黑液雖然不是膠體，但由于存在膠體物質，在一定條件下具有膠體性質。一般認為：在黑液有效堿含量占固形物的1.14%以上條件下，每一個木素單元含有四個以上鈉原子時，堿木素完全溶解于黑液中，呈親水膠體存在，因而不發(fā)生沉淀。但當黑液有效堿含量低于0.71%時，堿木素膠體的穩(wěn)定性大大降低，很容易從黑液中沉淀出來。所以，黑液要保存一定濃度的殘堿，就是這個道理。第三十一頁，共九十七頁，2022年，8月28日31②腐蝕性黑液對設備的堿性腐蝕很少，酸性腐蝕較重。酸性腐蝕的產(chǎn)生，主要在蒸發(fā)過程中黑液的二次蒸汽及其冷凝水中含有揮發(fā)性的有機酸（如蟻酸、醋酸等），各種酸性的硫化物（如：硫化氫、硫醇等），所以凡是接觸二次蒸汽及其冷凝水的部位腐蝕較重，例如后幾效加熱管外壁，污冷凝水排出系統(tǒng)及冷凝器等。③易氧化性被氧化物質主要是無機硫化物和有機糖類，由于酚基的催化，氧化反應速度加快。

第三十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日32（二）、黑液的預處理1、氧化：不穩(wěn)定的硫化鈉變硫代硫酸鈉和硫酸鈉2、過濾：除去纖維3、除皂：改善蒸發(fā)、回收松香4、除硅：消除硅干擾第三十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日33含二氧化硅多給堿回收帶來一系列困難（1）黑液蒸發(fā)時硅酸易產(chǎn)生管垢，傳熱系數(shù)下降，甚至堵塞管路。（2）黑液燃燒時，燃燒爐易結蜂窩，以至縮短爐子壽命，在爐中鈉與二氧化硅結合，耗堿可達35%，并大大的降低熔融物的純度，由于無機物含量高，因而固形物熱值低。第三十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日34（3）苛化時形成的硅酸鈣和硅酸鈉粘度大，造成澄清困難，而且由于硅酸鈣沉淀在石灰表面，降低苛化速度及苛化率。（4）回收石灰時結球造成回收困難。第三十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日35三、黑液的蒸發(fā)目的：固形物濃度要達到：木漿60～65%，草漿50～55%設備與方法：多效蒸發(fā)關鍵問題：能量消耗是黑液、堿回收的關鍵---成本木漿黑液：高的燃燒值—高蒸汽草漿黑液：低的燃燒值—低蒸汽第三十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日361、黑液的蒸發(fā)工藝流程第三十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日37（1）、蒸汽流程無論采用何種黑液流程，蒸汽流程均與效序相同

Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→高位冷凝器新鮮蒸汽

預熱器二次蒸汽二次蒸汽二次蒸汽二次蒸汽二次蒸汽第三十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日38(2)黑液流程①順流式流程稀黑液預熱器-I效II效III效IV效-V效半濃黑液槽優(yōu)點：1.輔助設備少，黑液依靠壓差自動流送，任何多效蒸發(fā)只需要兩臺泵，各效之間不用預熱器。2.設備緊湊，溫度損失少，3.運行中操作簡便，工藝條件穩(wěn)定。第三十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日39缺點：由于黑液濃度逐效增加，而溫度逐效降低，黑液粘度越來越大，但溫差減少，流速降低，傳熱系數(shù)降低，不能發(fā)揮蒸發(fā)設備效率，也不能產(chǎn)生高濃度的黑液。目前國內外采用順流式流程較少第四十頁，共九十七頁，2022年，8月28日40②逆流式流程：稀黑液V效--------預熱器-------IV效--------預熱器--------III效--------預熱器---------II效-------預熱器-------I效---------濃黑液槽優(yōu)點：隨黑液濃度的增高，溫度相應提高，黑液粘度增高較小，傳熱系數(shù)大，可充分發(fā)揮設備能力，并可生產(chǎn)濃黑液。第四十一頁，共九十七頁，2022年，8月28日41缺點：1。輔助設備多，各效之間必須用泵傳送黑液，必須有黑液預熱器，如提取的稀黑液溫度過高，還需有黑液降溫設備。2．操作比較復雜，工藝條件變化大。3．設備安裝和維護工作量增加。第四十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日42③混流式流程兼有順流式和逆流式兩種流程的大部分優(yōu)點，并可克服兩種流程的缺點，是國內外經(jīng)常采用的黑液流程。方案1：稀黑液預熱器III效IV效V效皂化物分離預熱器II效I效濃黑液槽方案2：稀黑液預熱器III效IV效V-效皂化物分離預熱器I效II效濃黑液槽第四十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日43方案2可以大大減輕由于高溫效應造成的無機物沉淀和有機物碳化而產(chǎn)生的結垢程度，從而提高蒸發(fā)能力，而且運行周期較長，我國工廠大多數(shù)采用方案2。兩種流程都采用間斷出濃黑液的方式，即出濃黑液和出半濃黑液交替進行。第四十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日44出半濃黑液（又叫大循環(huán)）：利用低溫半濃黑液和稀黑液調整進效濃度，在較低濃度和較大流量下，經(jīng)后三效蒸發(fā)后，經(jīng)皂化物分離，再送入前兩效，出效后進入高溫半濃黑液槽。出濃黑液（又叫小循環(huán)）：利用高溫半濃黑液和稀黑液調節(jié)進效濃度，在較高濃度和較小流量下，經(jīng)過后三效蒸發(fā)后，再送入前兩效，出效后送入濃黑液槽。第四十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日45大循環(huán)和小循環(huán)交替時間根據(jù)濃黑液槽存量確定，以保證正常供應堿回收爐的需要為標準，（同時也應考慮稀黑液槽的液位，不能引起跑稀黑液。）這種大小循環(huán)交替進行的方式，優(yōu)點是大循環(huán)可以使小循環(huán)粘附在管壁的浮垢及時除去，改善傳熱條件，不僅為下次小循環(huán)創(chuàng)造條件，而且可以充分發(fā)揮大循環(huán)的作用。缺點是：轉換操作不方便，不夠穩(wěn)定。第四十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日46混流：兼有順流和逆流的優(yōu)點木漿：黑液→預熱器→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→預熱器→Ⅰ→Ⅱ→濃黑液槽草漿：黑液→預熱器→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→預熱器→Ⅱ→Ⅰ→濃黑液槽泵泵泵泵泵泵第四十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日47（3）、冷凝水流程清潔冷凝水：預熱器冷凝水槽→鍋爐或洗漿工效污冷凝水：

Ⅱ效Ⅲ效Ⅳ效Ⅴ效→真空收集槽→地溝泵泵第四十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日48(4)、不凝縮氣體包括空氣、二次蒸汽中的有機蒸汽（如甲硫醇、甲硫醚等）ⅠⅡⅢⅣⅤ高位冷凝器真空泵大氣第四十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日492、蒸發(fā)設備（1）主體設備—蒸發(fā)器（加熱室、分離器組成）短管蒸發(fā)器長管升膜式蒸發(fā)器板式降膜自由流蒸發(fā)器（2）輔助設備預熱器列管式預熱器、螺旋熱交換器冷凝器表面式冷凝器（列管式）混合式冷凝器（高位冷凝器）第五十頁，共九十七頁，2022年，8月28日50第五十一頁，共九十七頁，2022年，8月28日51第五十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日52第五十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日53工作原理：黑液從蒸發(fā)管下端進入，液位上升至管高的1/4~1/5時，靠近管壁的黑液立即沸騰汽化，產(chǎn)生大量汽泡，汽泡膨脹使管中央形成汽柱，由于蒸汽密度急劇變小，上升速度加快，因而將液體拉成一層薄膜，沿管壁迅速上升，到蒸發(fā)管上端時，黑液已變成含大量懸浮液滴的汽液混合物，并以較快的速度沖出管口。第五十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日54特點：1、黑液在加熱管內流速高，一般20~30米/秒，在真空度650~700mmHg時，流速可達100~160米/秒，因此管壁對黑液的傳熱系數(shù)大（此傳熱系數(shù)與流速的0.8次方成正比）2、由于黑液在加熱管內液面較低，靜壓溫度損失小，而使有效溫差相應提高。3、由于黑液在加熱管內停留時間短，可避免局部過熱造成黑液沉淀結垢。4、由于加熱管長，可以使黑液產(chǎn)生的泡沫受管壁加熱而消除，因此更適用皂化物含量高的黑液。第五十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日55使用注意點：在使用時必須嚴格控制加熱管內液位，使進效黑液溫度接近沸點。如管內液位過高或進效黑液溫度過低，則造成沸騰區(qū)縮短，由于液區(qū)傳熱系數(shù)較低，必降低蒸發(fā)效率。如管內液位過低，則造成結垢加快，甚至堵管。第五十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日56近年有所改進：1、超長管式，管長增加到9~10米；2、把一、二效加熱改成雙程式；3、采用升降膜式（三程式）蒸發(fā)器。4、板式降膜蒸發(fā)器（圖7-18）

第五十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日573、影響因素及工藝條件（1）、蒸汽壓力，139-148℃（2）、進液濃度和溫度（3）、進液量（4）、冷凝水的處理第五十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日58（二）、黑液的直接蒸發(fā)（煙氣凈化與黑液增濃）從堿回收爐出來的煙氣一般為250-3000C，還帶出40-50Kg/t漿的Na2CO3、Na2SO4

及約20Kg/t漿的惡臭的硫化物氣體。黑液直接接觸煙氣蒸發(fā)把降溫、除塵與黑液增濃結合起來，還可吸收煙氣中的SO2、SO3等。第五十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日591、文丘里—旋風分離器系統(tǒng)效果：黑液濃度從42-45%→62-65%除塵效率85-90%煙氣溫度可降至85-1200C優(yōu)點：結構簡單、操作簡便、投資少、占地少缺點：動力消耗大，除塵效率較低，煙氣含水份較高第六十頁，共九十七頁，2022年，8月28日602、園盤蒸發(fā)器—靜電除塵器系統(tǒng)園盤蒸發(fā)器旋轉時、黑液粘附在管子上，轉出液面時與高溫煙氣接觸蒸發(fā)，達到增濃，除塵之目的。優(yōu)點：除塵效率高（96～99%），動力消耗小缺點：投資大，占地面積大第六十一頁，共九十七頁，2022年，8月28日61（一）、黑液燃燒原理可分為相互交錯、不能截然分開的三個階段1、黑液的蒸發(fā)干燥階段使黑液水份降到10-15%黑液中殘堿和有機酸鈉鹽與煙氣中CO2、SO2和SO3反應四、黑液的燃燒第六十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日62

2、黑液的熱裂解及燃燒階段有機物受熱裂解，揮發(fā)性熱分解產(chǎn)物（甲醇、丙酮、酚等）燃燒且發(fā)出大量熱量部分有機物炭化變成碳與有機結合的鈉熱分解生成Na2CO33、無機物的熔融和芒硝的還原階段

溫度950～1050℃也會發(fā)生分解的副反應第六十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日63（二）、生產(chǎn)流程太空煙氣除塵與黑液增濃系統(tǒng)鍋爐綠液槽溶解槽芒硝黑液混合器濃黑液槽煙氣蒸氣芒硝熱風苛化工段來稀白液綠液送苛化工段蒸發(fā)工段來黑液堿爐第六十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日64（三）.堿回收爐堿爐—黑液干燥、燃燒放熱鍋爐—吸熱產(chǎn)生蒸汽輔助系統(tǒng)：供排風系統(tǒng)燃油系統(tǒng)芒硝系統(tǒng)熔融物溶解系統(tǒng)鍋爐水處理系統(tǒng)第六十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日65第六十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日66（四）、影響黑液燃燒的因素

堿回收爐運行效率取決于：合理的爐子結構正確的工藝控制（1）黑液性質有機物與無機物比例燃燒值：木漿＞草漿硬漿＞軟漿（2）黑液濃度濃度低，水量多，耗熱多，產(chǎn)堿量低，產(chǎn)汽量小，過低無法燃燒；濃度太大，粘度高，難輸送，霧化不好，易結垢；草漿黑液入爐濃度比木漿低，溫度卻高些。（3）噴液要求粒度合適，流量穩(wěn)定，噴液均勻（4）供風不足則產(chǎn)生CO，熱量損失，污染空氣大多則降低爐溫，降低芒硝還原率一次風：距爐底0.7～1.0m風壓80～100mmH2O

風量占總風量50%使墊層燃燒供給融熔還原需熱二三次風：共占50%（20：30）風壓150～250mmH2O

使揮發(fā)性可燃氣體均勻而完全燃燒第六十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日67第六十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日68（5）爐溫950～1050℃

過高堿的飛失大過低產(chǎn)生更多的含硫還原性氣體

無機物有凝固危險或流動困難芒硝還原率低（6）墊層墊層是由干燥后高溫的多孔性黑灰組成，高1.0～1.5m

作用：無機物不斷融熔，芒硝還原成硫化鈉有機物的熱裂解氣化，部分有機物炭化成元素碳積蓄大量的熱，穩(wěn)定爐溫（7）芒硝加入量芒硝加入是為彌補堿的損失，但對燃燒不利，可燃物比例下降。草漿堿回收大多不加芒硝。第六十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日69（五）.黑液燃燒過程中鈉和硫的損失燃燒硫酸鹽黑液時，堿和硫的損失實際上是很大的，其損失的主要原因，并不是由于輕質黑灰微粒和小滴黑液被煙道氣帶走所致，而是由于爐中所產(chǎn)生的化學反應導致?lián)]發(fā)物的生成。第七十頁，共九十七頁，2022年，8月28日701、鈉的損失硫酸鈉和硫化鈉的揮發(fā)需要在極高的溫度下才能發(fā)生，因此，熔融爐內堿的損失幾乎只能用碳酸鹽在溫度超過1000°C時的分解現(xiàn)象來解釋。Na2CO3Na2O+CO2在溫度更高及空氣量不足時，在按上式分解的同時，可能接下式分解出元素鈉

Na2CO3+2C2Na+3CO碳酸鈉分解的平衡常數(shù)等于:K=[Na2O][CO2]/[Na2CO3]第七十一頁，共九十七頁，2022年，8月28日71但根據(jù)計算,1600oK時，K=0.0001，或在煙道之中二氧化碳的濃度極低時（1000oK時，為10-10*18絕對大氣壓），才可能有氧化鈉氣體存在，因此，實際上并不可能。而按以下方程式反應卻是很強烈的：

Na2CO3=2Na+CO+O2第七十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日72據(jù)測定，在黑液燃燒條件下，金屬鈉的蒸汽分壓極高，在缺氧量很大時，可能達到1絕對大氣壓。故進行這種分解時鈉不是以氧化鈉的形式升華，而是作為元素鈉升華。升華的鈉又與煙道氣的組成發(fā)生二次反應，生成碳酸鹽和硫酸鹽.這種灰分一部分沉降在煙道,灰槽和各種除灰裝置中，一部分則排到煙囪中去。第七十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日734Na+O2=2Na2ONa2O+CO2=Na2CO3Na2O+SO3=Na2SO4（在煙道氣中由于溫度較低,2SO2+O22SO3的平衡強烈向右移動，故煙氣中有較大量的SO3

）由此可知溫度越高，鈉的損失越大.第七十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日742、硫的損失a/一部分以硫酸鹽的形式損失掉;(在第三階段)b/一部分以氣態(tài)化合物的形式被帶走，在低溫及過?？諝饬枯^少時，損失將會增加。(在第二階段)以上兩種損失都與溫度有關，溫度越低，損失越大.從以上分析看，溫度高導致鈉的損失增加，溫度低導致硫的損失增加，因此，選擇一個適宜的溫度是必要的.第七十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日75五、綠液的苛化苛化：將石灰加入綠液中使NaCO3轉化為NaOH的過程稱為苛化。對苛化要求：苛化率要高，減少碳酸鈉在生產(chǎn)中循環(huán)；白液濃度要高；白液要純，以免蒸煮及黑液蒸發(fā)結垢；堿的流失要小，提高堿回收率；潔凈而較干的白泥，利于白泥回收。第七十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日76（一）.苛化反應原理1、石灰的消化2、苛化反應過程中，OH-濃度增加。由于共離子作用，Ca(OH)2溶解度下降，Na2CO3濃度下降，由于CO32-共離子作用，CaCO3溶解度上升達到平衡時兩者之間[Ca2+]濃度相等Ca(OH)2溶度積L1=CaCO3溶度積L2

=平衡常數(shù)第七十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日77苛化率：苛化后生成的氫氧化鈉量與反應糸統(tǒng)中的氫氧化鈉和碳酸鈉的總量之百分比稱為苛化率或苛化度（衡量苛化的程度）苛化率==NaOH/NaOH+Na2CO3*100%(以Na2O計)苛化率與平衡常數(shù)的關系苛化率用離子濃度表示則：苛化率=1/2[OH-]c/[CO32-]I=[OH-]c/2[CO32-]i其中:[OH-]c----達到平衡時氫氧根離子濃度，以摩爾濃度表示。

[CO32-]i-----苛化開始時碳酸根離子濃度，以摩爾濃度表示。第七十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日78（二）.影響苛化和白液澄清因素（1）綠液濃度綠液濃度提高，NaCO3電離度減小，苛化率下降，綠液濃度過低，雖有利于苛化率提高，但白液濃度過低。一般綠液濃度100-120g/L(NaOH計)。苛化率85~90%（2）綠液成分綠液中NaOH、Na2S、Na2SiO3、Na2SO3等對苛化有阻滯作用，要求綠液和稀白液中上述化合物的含量越低越好.（3）苛化溫度提高溫度.加快苛化反應但溫度上升，CaCO3溶解度上升，Ca(OH)2溶解度下降，苛化率降低一般苛化溫度為90~105℃第七十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日79（4）石灰用量與質量一般過量5-10%，過多不僅浪費，且白液澄清過濾困難以Ca(OH)2存在的泥渣比以CaCO3形式存在的泥渣較難沉淀和過濾石灰的CaO含量應>70%，MgO、Al2O3越少越好，因為易形成膠體懸浮物（5）攪拌速度與時間適當攪拌，使反應均勻但攪拌太快或時間過長，形成的CaCO3沉淀過細，沉降速度下降（6）白液澄清沉淀顆粒越大，重度越大，越有利澄清堿濃增大，粘度增大，沉降速度下降草漿黑液硅含量高，由于Na2SiO3膠體的影響，白泥較難沉降第八十頁，共九十七頁，2022年，8月28日80（三）.苛化工藝流程（1）間歇苛化(已少用)（2）連續(xù)苛化

綠泥綠泥洗滌器綠液澄清槽綠液槽消化分離器苛化器（三臺串聯(lián)）白液澄清器輔助苛化器白泥洗滌器沉渣攪拌槽真空洗渣機濃白液槽稀白液槽白泥到石灰回收石灰綠液送蒸煮送燃燒工段第八十一頁，共九十七頁，2022年，8月28日81第八十二頁，共九十七頁，2022年，8月28日82第八十三頁，共九十七頁，2022年，8月28日83主要設備:第八十四頁，共九十七頁，2022年，8月28日84第八十五頁，共九十七頁，2022年，8月28日85六．白泥（石灰）回收回轉爐爐長30-75m白泥含堿量0.5～1.0%直徑1.8-2.7m煅燒溫度1090～1250℃

長徑比30-40:1停留時間1.5～4h

生產(chǎn)能力22-110t/d第八十六頁，共九十七頁，2022年，8月28日86第三節(jié)、蒸煮廢液的綜合利用一、紅液的綜合利用在酸性亞硫酸鹽針葉木漿廢液的總固形物中木素60—63%糖類22—25%其中已糖60—65%戊糖35—40%有機酸2—3%灰份10%第八十七頁，共九十七頁，2022年，8月28日871.制灑精已糖（葡萄糖。甘露糖，果糖，半乳糖）可發(fā)酵生產(chǎn)灑精2.制酵母廢液中的可發(fā)酵糖和不可發(fā)酵糖均可制酵母3.制香蘭素（香草素，香草醛）—3—甲氧基—4—羥基苯甲醛木素磺酸鹽在堿性介質中經(jīng)水解，氧化，萃取，精制而制得木素磺酸鹽

第八十八頁，共九十七頁，2022年，8月28日884.木素磺酸鹽（或濃縮廢液）的直接利用或改性利用水泥減水劑石油鉆井添加劑治金、陶瓷等工業(yè)用粘合劑工業(yè)洗滌劑（如鍋爐清洗劑）橡膠補強劑染料分散劑水處理劑（絮凝劑、吸附劑、緩蝕阻垢劑）第八十九頁，共九十七頁，2022年，8月28日895、制木素