专利名称：一种碱法和亚铵法混合草浆黑液、碱法和亚铵法混合浓缩草浆黑液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及草浆黑液的处理技术，主要是将碱法草浆黑液和亚铵法草浆黑液混 合以及混合后进行浓縮的工艺及其获得的混合草桨黑液、浓縮草浆黑液。
背景技术：
我国造纸工业原料中80%以上是草类纤维。草类纤维造纸主要有两种，碱法制 浆和亚硫酸盐法制桨，亚硫酸盐法中又以亚铵法为主。碱法制浆是利用碱性化学药 剂的水溶液处理植物纤维原料，而将原料中的木素溶出，使纤维从其中分离成为纸 浆的方法，亚铵法制浆是用亚硫酸铵与植物纤维原料中的木素作用，生成易溶的木 素磺酸盐而溶出，以达到分离纤维的目的。
碱法制浆后，约有50%的纤维原料和绝大部分碱性物质溶解于蒸煮液中，成为 黑液，黑液废水中含有聚戊糖、木素、硫酸盐皂和碱类物质，所以废水呈黑色。CODcr 一般在100000 180000mg/L左右,pH值10 13， CODcr超过排放标准的50倍以上， 由于脱色困难、排入水体严重消耗溶解氧，用一般方法难以处理。
国外多采用碱回收法处理木浆黑液，但此法投资大，工艺设备复杂，只适用于 大型木材制浆造纸企业。而在碱法草浆黑液治理方面，采用碱回收技术，要求制浆规 模最小为年产1.7万吨，建设投资大，运行费用高。而且草浆黑液存在着不利于燃烧 的特性:黏度大，黑液的活化能很高，黑液燃点高，很难燃烧，发热量低，含硅量高， 半纤维和杂细胞多以及易于变质和产生沉淀，难以在中型草浆厂推广应用。近年来 国内对中小型企业造纸黑液的处理多采用酸化法和超滤法，主要是提取黑液中的木 素并降低CODcr禾BBOD。但这些方法都不能完全消除黑液中的有机物，处理后的水 难以达到国家排放标准。
亚铵法制浆同样产生大量的黑液，其黑液的成分除了木素磺酸铵外，还含有铵 态氮、糖以及其它有机质。其CODcr—般在120000mg/L以上。
而对于亚铵法草浆黑液，可以直接用作肥料，用容器储运到田间或者通过管道引 灌到田间直接施肥，但这种造纸厂的副产品排出液，数量极大，且基于产品形态， 难以储存。由于这种排出液直接作为肥料，受存储、季节、田地承受灌溉的量等诸 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，不仅严重
环境污染，而且还造成了排出液中营养素和有机质等资源的浪费。
为了充分利用亚铵法草浆黑液的营养素和有机质，可以利用其生产肥料或制造木 素磺酸铵，如申请号为CN01145263的中国专利，利用亚铵法草浆黑液提浓后千燥得 到固体料，再将固体料造粒或加入其它组分制造有机复合肥；申请号为CN98110161 的中国专利，将亚铵法草浆黑液蒸发浓縮后加上微量元素作颗粒复合肥；申请号为 CN00124912的中国专利，先将亚铵法草浆黑液过滤净化，低浓蒸发后喷雾烘千制造 木素磺酸铵。
上述专利都仅仅涉及到单一种类黑液的利用，但实际上，单一种类黑液的pH往 往不符合工农业生产的利用，碱法草浆黑液的pH为9 13，亚铵法草浆黑液的pH pH7-10，往往偏酸或偏碱，因此在实际生产中需要加入额外的酸或碱来调节其pH值， 增加了成本。
同时，上述专利中都涉及到黑液的蒸发浓缩，但是在实际生产中，由于亚铵法草 浆黑液在蒸发浓縮时存在NH3的挥发，会造成黑液pH的急剧下降，因而会对设备造 成严重的腐蚀，同时，上述专利不同程度上存在蒸发效率低，耗能高的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碱法和亚铵法混合草浆黑液。
本发明的目的在于提供将上述碱法和亚铵法混合草桨黑液蒸发浓縮得到的碱法 和亚铵法混合浓縮草浆黑液。
本发明的另一 目的在于提供上述碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的制备方法。 本发明提供的一种碱法和亚铵法混合草浆黑液，为亚铵法草浆黑液和碱法草浆
黑液混合而成，二者的体积百分比分别为:
亚铵法草浆黑液0.1_99.9%， 碱法草浆黑液 0.1—99.9%。
优选亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液的体积比为1: IO—IO: 1，最优选体积比 为1: 4一4: 1。
其中，所述的亚铵法草浆黑液纤维素含量《200 mg/L，波美度2-9，固含量=4 一15%， pH7-10;所述的碱法草浆黑液纤维素含量《200mg/L，波美度2-9，固含量 =4一15%， pH = 9—13。
所述的碱法和亚铵法混合草浆黑液的波美度2-9，固含量为4一15%。 本发明还提供的一种碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液，为上述碱法和亚铵法混
合草浆黑液蒸发浓缩而成。
所述的碱法和亚铵法混合浓縮草桨黑液的固含量为15.1_65%，波美度为9-40，
优选所述的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的固含量为40-47% ，波美度为25_29。 所述的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的pH为5 — 11，优选6—8。 本发明还提供了上述的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的制备方法，包括
(1) 碱法和亚铵法混合草浆黑液的制备 将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液混合，得到混合草浆黑液；
(2) 蒸发浓縮
将混合草浆黑液进行蒸发浓缩，即得到碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。 其中，所述的蒸发浓縮为多效蒸发，优选五效蒸发。
所述的步骤(2)蒸发浓縮前还包括将混合草浆黑液进行闪蒸，优选连续进行2 次闪蒸。
所述的五效蒸发过程为逆流多效蒸发，混合草浆黑液自V效流入，加热蒸汽自 I效流入，闪蒸后的混合草浆黑液依次经过V效、IV效、III效加热蒸发后，变为低 半浓黑液，低半浓黑液依次经过II效、I效加热蒸发后，变为半浓黑液，半浓黑液再 一次依次经过II效和I效加热蒸发，变为浓黑液，即为碱法和亚铵法混合浓縮草浆 黑液。
所述的五效蒸发各效压力为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;文中所有压力都为相对压 力，相对大气压而言。
各效黑液温度为
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
各效黑液波美度分别为 V效5 — 9、 IV效9一12、 III效11 — 14;第一次经过II效和I效时，11效14_17、 I 效18—21;第二次经过II效和I效时，II效23—25、 I效27-29。
所述的加热蒸汽温度为140°C，压力为0.2-0.4MPa，自I效流入后经过热交换变 为清洁冷凝水，温度为105°C-120°C，所述的清洁冷凝水再进行闪蒸，闪蒸出的蒸汽 再次利用，以提高热能利用率。
碱法和亚铵法混合草浆黑液的制备方法很简单，将两种黑液混合即得。将碱法
和亚铵法混合草浆黑液蒸发浓縮到固含量为15.1—65%，波美度为9-40，即得碱法 和亚铵法混合浓縮草浆黑液。下面对本发明碱法和亚铵法混合浓縮草桨黑液的制备 工艺展开详细描述
(1) 碱法和亚铵法混合草浆黑液的制备 本发明提供的一种碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液，是将碱法草浆黑液和亚铵
法草浆黑液混合后浓縮而得到的黑液，在混合前，必须将来自挤浆机的亚铵法草浆 稀黑液与碱法草浆稀黑液分别过滤，以除去其中的纤维素，防止对后续工艺产生不 利影响。过滤纤维的步骤使用纤维过滤机，经过纤维过滤机后的亚铵法草浆黑液纤 维含量《200mg/L，波美度2-9，固含量=4一15%， pH7-10，温度=60-80°。；碱法 草浆黑液纤维含量(过325目筛子)《200mg/L，波美度2-9，固含量=4_15%， pH =9-13,温度=60-80°。，。
将除去纤维的亚铵法草浆黑液与碱法草浆黑液按照体积比亚铵法草浆黑液0.1 —99.9%、碱法草浆黑液0.1—99.9%的比例混合，混合草浆黑液纤维含量(过325目 筛子)《200mg/L，波美度2-9或固含量二4一15%， pH=7—13，温度二60—80。C。
之所以要将亚铵法草浆黑液与碱法草浆黑液混合，是因为亚铵法草浆黑液在蒸 发浓縮时存在NH3的挥发，会造成黑液pH的急剧下降，因而会对设备造成严重的 腐蚀，因此有必要将亚铵法草浆黑液的pH提高，进而提高蒸发浓缩过程中黑液的 pH，以减少对设备的腐蚀。提高亚铵法草桨黑液的pH有多种方法，如可以加入 NaOH、 KOH等碱，但这样会增加额外的成本。所以，本发明人采取加入碱法草浆 黑液，形成碱法和亚铵法混合草浆黑液的方法。碱法草浆黑液的pH—般来说比亚铵 法草浆黑液的pH高，而且碱法草浆黑液同样为制浆时产生的废物，难于治理，使用 碱法草浆黑液可以起到综合治理利用的目的，经过大量试验，既要保证碱法和亚铵 法混合草浆黑液在后续的蒸发浓縮时pH下降时对设备的腐蚀不至于太大，又要使混 合草浆黑液在做肥料时的养分含量在合理的范围(这是由于亚铵法黑液一般比碱法 黑液的养分含量高)，优选亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液的体积比为1: IO — IO: 1，
最优选体积比为1: 4一4: 1。
混合草浆黑液首先流入稀黑液槽，稀黑液槽起存储罐的作用。
(2) 蒸发浓縮
将混合草浆黑液进行蒸发浓縮至所需要的浓度，即得到碱法和亚铵法混合浓缩
草浆黑液。碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的固含量为15.1—65%，波美度为9-40;
pH由于NH3的挥发， 一般为5—11;碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液可以作为原料 喷浆造粒或喷雾干燥得到一系列产品，也可以直接作为减水剂和固沙剂的原料。出 于实际生产的需要，优选碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的固含量为40_47%，波 美度为25—29;优选pH为6—8。
为了提高热能利用率，蒸发浓縮时优选多效蒸发，多效蒸发中第I效加入加热蒸 汽，其中蒸出的二次蒸汽温度比加热蒸汽低，可作为第II效的的加热蒸汽，第II效
蒸出的二次蒸汽作为第m效的加热蒸汽，依次类推，各效的加热蒸汽温度与各效的 操作压力依次降低，各效溶液的沸点温度也依次降低。
为了充分利用黑液自身的热量，提高热能利用率，降低成本，可以将混合草浆 黑液在蒸发浓縮前进行闪蒸，优选连续进行2次闪蒸。闪蒸使得混合草浆黑液产生 少量蒸汽，2个闪蒸罐的蒸汽分别通入以后步骤中的ni效和iv效蒸发器，可以利用 混合草浆黑液自身的热量，
混合草浆黑液流入闪蒸罐的温度为60—8(TC，经过2步闪蒸后，温度变化不大， 固含量无明显变化，然后蒸发浓縮。
随着多效蒸发器效数的增加，单位蒸汽消耗量逐渐减小，但出自操作成本考虑， 本发明优选五效蒸发，所用的设备为五效蒸发器。下面以五效管式降膜蒸发器为例， 对各效的工艺参数及工作原理做详细描述
五效蒸发器中的每一效通常分为三部分，可参见图4，最上部为分配盘，作用是 将循环泵抽上的黑液平均分配到各管中，中间为气室，为蒸汽与黑液的热交换区域， 黑液的此区域蒸发浓縮，最下部为液室，蒸发浓縮后的黑液流入此部位。
总的来说，五效蒸发器中的物质可分为气相和液相两部分，液相即黑液，气相 即蒸汽，流向分别如下所示
1、 液相即黑液流向如图2所示。
2、 气相即蒸汽流向如图3所示。
混合草浆黑液流入V效蒸发器，被来自IV效蒸发器的蒸汽加热浓縮，进入IV 效蒸发器，被来自III效的蒸汽加热浓缩，进入低半浓黑液槽，变为低半浓黑液，固 含量为20_25%，波美度为11-14。
低半浓黑液然后依次进入II效蒸发器和I效蒸发器，被蒸汽加热浓縮后进入半 浓黑液槽，变为半浓黑液，固含量为30—35%，波美度为18-21。
半浓黑液再一次依次进入II效和I效黑液槽，被蒸汽加热浓縮即变为浓黑液，
流入浓黑液槽。
浓黑液即碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液，其固含量为40_47%，波美度为 25-29， pH=5 — ll。
在五效蒸发器中，气相即蒸汽的流向刚好相反，目的在于增加气相和液相间的 温度差，提高热交换效率。其中，从蒸汽发生器出来的初始蒸汽温度为200—21(TC， 压力二0.8-lMPa，经过减压阀降到0.2-0.4MPa、 14(TC左右，通入I效，此时的蒸汽 为清洁蒸汽，与I效的黑液进行热交换后，变为清洁冷凝水，清洁冷凝水的温度为 105'C-12(TC，为了充分利用其热量，将其通过一个闪蒸罐，闪蒸的蒸汽通入II效蒸 发器，排出的清洁冷凝水可以用于制浆工艺中的洗浆。
i效的黑液蒸发的蒸汽进入n效，作为n效的加热蒸汽，同样，n效的黑液蒸发 的蒸汽作为m效的蒸发蒸汽，依次类推，n、 ni、 iv、 v黑液蒸发的蒸汽为污蒸汽， 因其为前一效沸腾黑液产生，其与该效黑液进行热交换后，即形成污冷凝水，n、
III、 IV、 V效的污冷凝水最终汇总在一起，COD在1500mg/L左右，流向污水处理 厂进行处理。
上述各效中黑液的温度依次为 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;
各效黑液波美度分别为 各效黑液波美度分别为
V效5 — 9、 IV效9一12、 III效11 — 14;第一次经过II效和I效时，II效14—17、 I 效18—21;第二次经过II效和I效时，11效23_25、 I效27-29。 各效的压力为
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，文中所有压力都为相对压力，相对大气压而言。
各效的热交换面积可以视设计处理能力而定，以设计处理能力蒸发水70吨/h， 每天处理2000i^的亚铵和碱的混合黑液；正常负荷下通蒸汽量为17.5吨/h而言，每 效的热交换面积为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次通过II效和I效蒸发器，是因为五效蒸发器很难一次就 将稀黑液蒸发浓縮为半浓黑液直至浓黑液，需要两次经过II效和I效蒸发器才能满 足要求，在生产中意味着间歇性生产。因此可以进一步改进工艺，增加多效蒸发器
的效数， 一般来说，六效七体蒸发器即可满足一步提浓的要求。
此外，在设计中为了提高热交换效率，往往需要将各效蒸发器中N2等不凝性气 体除去，这可以通过在气室处连接一个真空泵来实现，在气室和真空管道连接处有 节流孔板，只允许不凝性气体通过，而水蒸气无法通过。
本发明将碱法和亚铵法草浆黑液混合，利用不同的混合比例来得到所需要的pH， 可显著降低成本，得到的碱法和亚铵法混合草浆黑液可作为工业生产的原料，也可 以直接用于农田灌溉。
本发明专利克服了现有技术的缺点，在亚铵法草浆黑液中加入碱法草浆黑液， 使其pH升高，从而提高了蒸发浓縮过程中黑液的pH，减少了对设备的腐蚀，又不 增加额外成本，可以同时处理两种黑液，而且本发明人经过大量研究，采用多效蒸 发，确定了多效蒸发的最佳工艺参数，加入了多步闪蒸步骤，热利用率高，耗能低， 得到的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液中含有碱木素和木素磺酸铵及黄腐酸类物 质，因此其用途广泛，可以作为多种产品的原料，如可用于制备优秀的减水剂，也 可以加入少量交联剂，用于制备木质素固沙剂，能够变废为宝，取得良好的经济价 值。
本发明提供的碱法和亚铵法混合草浆黑液，可以不依赖于外加的酸或碱实现pH 的调节，可以工业生产的原料，也可以直接用于农田灌溉。提供的碱法和亚铵法混 合浓縮草浆黑液中，固含物主要为碱木素和木素磺酸铵及黄腐酸类物质，因此其用 途广泛，可以作为多种具有很高经济价值产品的原料，还可用于制备优秀的减水剂， 也可以加入少量交联剂，用于制备木质素固沙剂，具有良好的经济价值。
此外，采用本发明生产工艺蒸发浓縮黑液，具有以下优点
1、 可以防止亚铵法草浆黑液在蒸发浓縮时由于NH3的挥发造成的黑液pH的急 剧下降，对设备造成的严重的腐蚀；
2、 能源消耗少，每吨蒸汽可以带走4一6吨水分，而且能够将黑液浓縮到40 — 43%不结垢，产生的污冷凝水COD仅1500 mg/L，易于治理，
图1制备碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的五效蒸发工艺 图2五效蒸发中液相流动方向 图3五效蒸发中气相流动方向 图4蒸发器的简要结构示意图
具体实施例方式
实施例l一3为碱法和亚铵法混合草浆黑液 实施例1
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比l: 100的比例混合，得到混合草
浆黑液；其中亚铵法草浆黑液波美度2，固含量=4%， pH = 7;所述的碱法草浆黑 液，波美度2，固含量=4%， pH=9;混合后的碱法和亚铵法混合草浆黑液，波美 度2，固含量=4%， pH=8.7。 实施例2
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比100: l的比例混合，得到混合草
浆黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维素含量200mg/L，波美度9，固含量=15%， pH10; 所述的碱法草浆黑液纤维素含量200mg/L，波美度9，固含量=15%， pH=13;混 合后的碱法和亚铵法混合草浆黑液，波美度9，固含量=15%， pH二9.3; 实施例3
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比70: 30的比例混合，得到混合草 浆黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维素含量100mg/L，波美度7，固含量=10%, pH8; 所述的碱法草浆黑液纤维素含量100mg/L，波美度7，固含量=10%， pH二10;混 合后的碱法和亚铵法混合草浆黑液，波美度7，固含量二10%, pH二9.1;
实施例4_6为碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液 实施例4
(1) 碱法和亚铵法混合草浆黑液的制备 将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比10: 1的比例混合，得到混合草
浆黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维含量50 mg/L，波美度6，固含量=8%， pH9; 所述的碱法草浆黑液纤维含量50 mg/L，波美度6，固含量=8%， pH=10;混合后 的草浆黑液纤维含量50mg/L，波美度6，固含量=8%， pH=9.8;
(2) 蒸发浓縮
将混合草浆黑液直接加热蒸发至固含量15.1%，波美度9，即为碱法和亚铵法混 合浓縮草浆黑液，pH=5。 实施例5
(1)碱法和亚铵法混合草浆黑液的制备
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比1: 10的比例混合，得到混合草 浆黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维含量60mg/L，波美度9，固含量=10%， pH8; 所述的碱法草浆黑液纤维含量60 mg/L，波美度9，固含量=9%， pH=ll;混合后 的草浆黑液纤维含量60mg/L，波美度9，固含量=9.7%， pH=9.6; (2)蒸发浓縮
将混合草浆黑液直接加热蒸发至固含量65%，波美度40，即为碱法和亚铵法混 合浓縮草桨黑液，pH=ll。 实施例6
(1) 碱法和亚铵法混合草浆黑液的制备 将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比2: l的比例混合，得到混合草浆
黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维含量100mg/L，波美度9，固含量=10%， pH8;所 述的碱法草浆黑液纤维含量50 mg/L，波美度9，固含量=9%, pH=ll;混合后的 草桨黑液纤维含量50mg/L，波美度9，固含量=9.7%， pH=9.6;
(2) 蒸发浓缩
将混合草浆黑液直接加热蒸发至固含量35%，波美度21,即为碱法和亚铵法混 合浓缩草浆黑液，pH=6.7。
实施例7—10为五效蒸发工艺制备的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。 实施例7
(1) 混合
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比l: 4的比例混合，得到混合草浆
黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维含量50 mg/L，波美度5，固含量=8%， pH9;所 述的碱法草浆黑液纤维含量50 mg/L，波美度5，固含量=8%， pH=10;混合后的 草浆黑液纤维含量50mg/L，波美度5，固含量=8%， pH二9.5;
(2) 蒸发浓縮
将混合草浆黑液进行2步闪蒸，得到闪蒸后的混合草浆黑液。 将闪蒸后的混合草浆黑液进行五效蒸发，五效蒸发过程为逆流多效蒸发，闪蒸 后的混合草浆黑液自V效流入，加热蒸汽自I效流入，闪蒸后的混合草浆黑液依次 经过V效、IV效、III效加热蒸发后，变为低半浓黑液，低半浓黑液依次经过II效、
i效加热蒸发后，变为半浓黑液，半浓黑液再一次依次经过n效和i效加热蒸发，变
为浓黑液，即为碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。
上述的加热蒸汽温度为14(TC，压力为0.2MPa，自I效流入后经过热交换变为 清洁冷凝水，温度为105°C，所述的清洁冷凝水再进行闪蒸，闪蒸出的蒸汽再次利用， 以提高热能利用率。
上述的五效蒸发各效压力为I效20kPa, II效一19kPa、 IH效一58kPa、 IV 效—73kPa、 V效一84kPa;
各效黑液温度为
I效100°C、 II效 90°C 、 in效80。C 、 IV效70°C、 V效57°C :各效黑液波美度分别为
V效5、 IV效9、 III效11;第一次经过II效和I效时，II效14、 I效18;第二 次经过II效和I效时，11效23、 1效27。
上述的低半浓黑液固含量为18%，波美度为11;所述的半浓黑液固含量为29%， 波美度为18;得到的终产品碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液其固含量为40%，波美 度为25， pH二8。 实施例8
(1) 混合
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比4: l的比例混合，得到混合草浆
黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维含量52mg/L，波美度9，固含量=11%， pH9;所述 的碱法草浆黑液纤维含量45mg/L，波美度9，固含量二11%， pH=13;混合后的草 浆黑液纤维含量48mg/L，波美度9，固含量=11%， pH=ll;
(2) 蒸发浓縮
将混合草浆黑液进行五效蒸发，五效蒸发过程为逆流多效蒸发，闪蒸后的混合 草浆黑液自V效流入，加热蒸汽自I效流入，闪蒸后的混合草浆黑液依次经过V效、 IV效、m效加热蒸发后，变为低半浓黑液，低半浓黑液依次经过II效、I效加热蒸 发后，变为半浓黑液，半浓黑液再一次依次经过II效和I效加热蒸发，变为浓黑液， 即为碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。
上述的加热蒸汽温度为140°C，压力为0.4MPa，自I效流入后经过热交换变为 清洁冷凝水，温度为120°C,所述的清洁冷凝水再进行闪蒸，闪蒸出的蒸汽再次利用， 以提高热能利用率。
上述的五效蒸发各效压力为1效38 kPa， II效0kPa、 11I效一40kPa、 IV 效—60kPa、 V效—79kPa; 各效黑液温度为
I效120°C、 II效 100°C 、 m效90。C 、 IV效80°C、 V效65。C 各效黑液波美度分别为
V效9、 IV效12、 III效14;第一次经过II效和I效时，II效17、 I效21;第二 次经过II效和I效时，11效25、 1效29。
上述的低半浓黑液固含量为20%，波美度为14;所述的半浓黑液固含量为35%， 波美度为21;得到的终产品碱法和亚铵法混合浓缩草浆黑液其固含量为47%，波美 度为29， pH=6。 实施例9
(1) 混合
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比2: l的比例混合，得到混合草浆 黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维含量80mg/L，波美度9，固含量=10%， pH8;所 述的碱法草浆黑液纤维含量80 mg/L，波美度9，固含量=9%， pH=ll;混合后的 草浆黑液纤维含量80mg/L，波美度9，固含量=9.7%， pH二9.6;
(2) 蒸发浓縮
将混合草浆黑液进行闪蒸，得到闪蒸后的混合草浆黑液。
将闪蒸后的混合草浆黑液进行五效蒸发，五效蒸发过程为逆流多效蒸发，闪蒸 后的混合草浆黑液自V效流入，加热蒸汽自I效流入，闪蒸后的混合草浆黑液依次 经过V效、IV效、III效加热蒸发后，变为低半浓黑液，低半浓黑液依次经过II效、
i效加热蒸发后，变为半浓黑液，半浓黑液再一次依次经过n效和i效加热蒸发，变
为浓黑液，即为碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。
上述的加热蒸汽温度为140°C，压力为0.3 MPa，自I效流入后经过热交换变为 清洁冷凝水，温度为ll(TC，所述的清洁冷凝水再进行闪蒸，闪蒸出的蒸汽再次利用， 以提高热能利用率。
上述的五效蒸发各效压力为I效25kPa， II效一10kPa、 IH效一50kPa、 IV 效—70kPa、 V效一80kPa;
各效黑液温度为
I效110°C、 II效 95°C 、 m效85。C 、 IV效75°C、 V效60°C 各效黑液波美度分别为
I效25、 II效18、 III效15、 IV效12、 V效9。
上述的低半浓黑液固含量为22%，波美度为15;所述的半浓黑液固含量为32%， 波美度为18;得到的终产品碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液其固含量为42%，波美 度为27， pH二7。 实施例10
(1) 混合
将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液按照体积比3: l的比例混合，得到混合草浆
黑液；其中亚铵法草浆黑液纤维含量60mg/L，波美度ll，固含量=10%， pH8;所 述的碱法草浆黑液纤维含量35mg/L，波美度ll，固含量=11%， pH二10;混合后的 草浆黑液纤维含量40mg/L，波美度ll，固含量=10.3%， pH=9;
(2) 蒸发浓縮
将混合草浆黑液进行2步闪蒸，得到闪蒸后的混合草浆黑液。 将闪蒸后的混合草浆黑液进行五效蒸发，五效蒸发过程为逆流多效蒸发，闪蒸 后的混合草浆黑液自V效流入，加热蒸汽自I效流入，闪蒸后的混合草浆黑液依次 经过V效、IV效、in效加热蒸发后，变为低半浓黑液，低半浓黑液依次经过II效、 I效加热蒸发后，变为半浓黑液，半浓黑液再一次依次经过II效和I效加热蒸发，变 为浓黑液，即为碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。
上述的加热蒸汽温度为14(TC，压力为0.3MPa，自I效流入后经过热交换变为 清洁冷凝水，温度为112°C，所述的清洁冷凝水再进行闪蒸，闪蒸出的蒸汽再次利用， 以提高热能利用率。
上述的五效蒸发各效压力为I效28kPa， II效一12kPa、 IH效一45kPa、 IV 效一65kPa、 V效一82kPa;
各效黑液温度为
I效115°C、 II效 98°C 、 m效86。C 、 IV效73°C、 V效58。C 各效黑液波美度分别为
1效24、 11效16、 III效15、 IV效12、 V效8。
上述的低半浓黑液固含量为21%，波美度为16;所述的半浓黑液固含量为33%， 波美度为19;得到的终产品碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液其固含量为42%，波美 度为28， pH=6.8。
权利要求
1、一种碱法和亚铵法混合草浆黑液，其特征在于，所述的黑液为亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液混合而成，二者的体积比分别为∶1∶100-100∶1；优选亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液的体积比为1∶10-10∶1，最优选体积比为1∶4-4∶1。
2、 据权利要求1所述的一种碱法和亚铵法混合草浆黑液，所述的亚铵法草浆黑液纤维素含量《200 mg/L，波美度2-9，固含量为4一15%， pH值为7-10;所述的碱法 草浆黑液纤维素含量《200mg/L，波美度2-9，固含量为4_15%， pH为9—13。
3、 根据权利要求1或2所述的一种碱法和亚铵法混合草浆黑液，其特征在于，所述 的碱法和亚铵法混合草浆黑液的波美度2-9，固含量为4一15%。
4、 权利要求l一3任何一项所述的碱法和亚铵法混合草浆黑液蒸发浓縮后得到的一 种碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。
5、 根据权利要求4所述的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液，其特征在于，所述的碱 法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的固含量为15.1—65%，波美度为9-40，优选固含量 为40_47%，波美度为25 — 29。
6、 根据权利要求5所述的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液，其特征在于，所述的碱 法和亚铵法混合浓縮草浆黑液的pH为5_11，优选6 — 8。
7、 权利要求4—6任何一项所述的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液制备方法，包括(1) 碱法和亚铵法混合草浆黑液的制备 将亚铵法草浆黑液和碱法草浆黑液混合，得到碱法和亚铵法混合草浆黑液；(2) 蒸发浓縮将混合草浆黑液进行蒸发浓缩，即得到碱法和亚铵法混合浓縮草桨黑液； 优选所述的步骤(2)蒸发浓縮前还包括将碱法和亚铵法混合草浆黑液进行闪蒸，更 优选连续进行2次闪蒸。
8、 根据权利要求7所述的碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液制备方法，其特征在于， 所述的蒸发浓縮为多效蒸发，优选五效蒸发，更优选的五效蒸发过程为逆流多效蒸 发，混合草浆黑液自V效流入，加热蒸汽自I效流入，闪蒸后的混合草浆黑液依次 经过V效、IV效、III效加热蒸发后，变为低半浓黑液，低半浓黑液依次经过II效、i效加热蒸发后，变为半浓黑液，半浓黑液再一次依次经过n效和i效加热蒸发，变为浓黑液，即为碱法和亚铵法混合浓縮草浆黑液。
9、 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的五效蒸发各效压力为I效20—38 kPa， II效一19 0kPa、 111效—58--40kPa 、 IV效—73 —60kPa、V效—84 一79kPa;各效黑液温度为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各效黑液波美度分别为V效5 — 9、 IV效9一12、 ni效ll — 14;第一次经过II效和I效时，11效14_17、 I 效18—21;第二次经过II效和I效时，II效23—25、 I效27-29。
10、 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的低半浓黑液固含量为20 一25%，波美度为11-14;所述的半浓黑液固含量为30_35%，波美度为18-21;所 述的加热蒸汽温度为120-200°C，压力为0.2-0.4MPa，自I效流入后经过热交换变为 清洁冷凝水，温度为105°C-120°C,所述的清洁冷凝水再进行闪蒸，闪蒸出的蒸汽再 次利用，以提高热能利用率。
全文摘要
本发明涉及一种碱法和亚铵法混合草浆黑液、碱法和亚铵法混合浓缩草浆黑液及其制备方法，主要是将碱法草浆黑液和亚铵法草浆黑液混合后进行浓缩的工艺及其获得的产品，采用该生产工艺蒸发浓缩黑液，能源消耗少，产生的浓黑液的固含物中，主要为碱木素和木素磺酸铵及黄腐酸类物质，因此其用途广泛，可以作为多种具有很高经济价值产品的原料，还可用于制备优秀的减水剂，也可以加入少量交联剂，用于制备木质素固沙剂。
文档编号C02F9/08GK101172731SQ200710165448
公开日2008年5月7日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者刘荣乐, 周长青, 李洪法, 杨茂峰, 郭良进, 陈学涛, 高贤彪 申请人:山东泉林纸业有限责任公司