專利名稱：去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子回收硫酸根的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的方法和裝置，用于去除制漿造紙廠堿回收爐飛灰中的氯離子和鉀離子，并回收硫酸根離子。
背景技術：
造紙工業作為我國國民經濟發展的重要產業之一，近年來發展迅速，紙和紙板產量已居世界第一位。堿回收作為造紙廢液處理及能量回收的主要方式被廣泛采用。作為堿回收爐中黑液的燃燒產物之一的飛灰，其主要成分為Na2SCV NaCl, K2SO4, KC1、Na2CO3和 K2CO3等化合物，其中氯和鉀為非工藝元素，對堿回收車間生產的正常運行及經濟性產生了嚴重的危害。如表1所示，為對國內兩家制漿廠飛灰元素分析的結果，非工藝元素氯、鉀含量較高。飛灰中氯和鉀元素的含量增高將增加飛灰的黏著性，降低黏結溫度，飛灰黏結溫度的降低加速了堿回收爐飛灰通道的堵塞。飛灰中氯、鉀元素含量過高其主要危害有以下幾個方面(1)導致堿爐頻繁出現結垢和堵灰現象，嚴重時甚至產生結焦，堿回收爐需要頻繁停機、清洗；(2)降低了傳熱系數、蒸汽溫度，汽輪機的發電量隨之降低，增加了吹灰蒸汽消耗；(3)氯元素在鍋爐管的高溫腐蝕中危害極大，氯會對碳鋼中的鐵及其氧化物進行腐蝕， 這種腐蝕是重復性的。并且在高溫條件下會對合金鋼中的Cr和Ni產生腐蝕，破壞其表面的致密保護膜。當溫度大于550°C時，氯化物的揮發相當劇烈，使腐蝕呈線性高速發展。不僅如此，當有硫化物共存時，氯化物的腐蝕更加嚴重，極易造成堿爐壓力部件損壞以及造成爆菅。表1國內兩家制漿廠飛灰元素分析結果
權利要求
1.一種去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的裝置，其特征在于，包括溶解槽 (1)，溶解槽(1)連接第三固液分離器(2)的入口，第三固液分離器(2)的液相出口連接第一混合槽(3)的入口，第一混合槽(3)的出口連接第一固液分離裝置(4)的入口，第一固液分離裝置(4 )的液相出口連接離子交換樹脂裝置(5 )，離子交換樹脂裝置(5 )連接第二混合槽 (7)的入口，第一固液分離裝置(4)的固相出口連接第一送料裝置(6)，第一送料裝置(6)連接第二混合槽(7)的入口，第二混合槽(7)的出口連接第二固液分離裝置(8)的入口，第二固液分離裝置(8)的液相出口連接貯料槽(9)。
2.如權利要求1所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的裝置，其特征在于，所述的第二固液分離裝置(8)的固相出口連接第二送料裝置(10)，第二送料裝置 (10)連接第一混合槽(3)的入口。
3.如權利要求2所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的裝置，其特征在于，所述的第一送料裝置(6)和第二送料裝置(10)均為螺旋送料器。
4.如權利要求1所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的裝置，其特征在于，所述的離子交換樹脂裝置(5)中的樹脂為混床樹脂，包括強堿型陰離子樹脂和鈉型陽離子樹脂。
5.如權利要求1所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的裝置，其特征在于，所述的第一混合槽(3)和第二混合槽(7)均為立式帶攪拌的混合槽。
6.如權利要求1所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的裝置，其特征在于，所述的第三固液分離器(2)為旋流分離器，所述的第一固液分離裝置(4)和第二固液分離裝置(8)為過濾機或離心機。
7.—種去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的方法，其特征在于，具體步驟為第一步將飛灰加水攪拌溶解成飽和溶液，將其中的不溶物分離后排出；第二步將第一步所得溶液的PH值調節到2 4，加入氫氧化鋯，攪拌使得溶液與氫氧化鋯充分接觸，以吸附溶液中的硫酸根；第三步將第二步所得的溶液進行固液分離得到液相和固相，將所得的液相用離子交換樹脂進行離子交換去除氯離子和鉀離子后得到含氫氧化鈉的溶液，與所得的固相混合；第四步將第三步所得的混合液的PH值調節到12 14，充分攪拌，使得氫氧化鋯吸附的硫酸根離子解析出來得到懸濁液；第五步將第四步所得的懸濁液固液分離，將液相與稀黑液混合進行蒸發提濃。
8.如權利要求7所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的方法，其特征在于，所述第二步中氫氧化鋯與堿灰中硫酸根的摩爾比為2 6 :1。
9.如權利要求7所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的方法，其特征在于，所述第五步中的固液分離所得的固相為氫氧化鋯，將所述的固相回收，作為氫氧化鋯原料用于第二步中吸附硫酸根。
全文摘要
本發明涉及一種去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的方法和裝置。所述的去除堿回收爐飛灰中氯、鉀離子并回收硫酸根的裝置，其特征在于，包括溶解槽，溶解槽連接第三固液分離器的入口，第三固液分離器的液相出口連接第一混合槽的入口，第一混合槽的出口連接第一固液分離裝置的入口，第一固液分離裝置的液相出口連接離子交換樹脂裝置，離子交換樹脂裝置連接第二混合槽的入口，第一固液分離裝置的固相出口連接第一送料裝置，第一送料裝置連接第二混合槽的入口，第二混合槽的出口連接第二固液分離裝置的入口，第二固液分離裝置的液相出口連接貯料槽。本發明的氯、鉀離子去除率和硫酸根離子保留率都很高，達90%以上。
文檔編號C01D5/06GK102432038SQ20111030244
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月9日 優先權日2011年10月9日
發明者劉攀, 吳立群, 歐陽春, 薛融, 賀磊 申請人:中國海誠工程科技股份有限公司