一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统的制作方法

本发明涉及一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，属于余热闪蒸利用。

背景技术：

1、目前纸浆厂主要采用碱法蒸煮的方式对纸浆进行处理，该过程主要产生的副产物的是黑液，其温度往往在140℃以上，余热资源十分丰富，而现在对黑液利用处理方式较为单一，大多数采用多级蒸发系统对黑液进行浓缩处理，处理后的浓黑液直接进入黑液焚烧炉进行燃烧，利用率极低，造成了大量的能源浪费。

2、另外，在整个纸浆工艺流程中，制浆和纸浆烘干一样需要消耗大量的热能，

3、在纸浆制造过程中，原料如木材或废纸会被送入到造纸浆蒸煮塔内进行水解和腐烂。在这个过程中，配有搅拌器的浆塔会将不同种类的化学液体及水混合在一起搅拌，最终制成所需的浆料。

4、纸浆干燥的主要目的在于有效去除纸浆中的水分，使纸浆含水率降低，易于运输、储存，并提高纸浆的资源化利用率。

5、据相关文献显示，纸浆干燥的蒸煮过程需要大量的热量，包括纸浆的干燥及纸浆的制造消耗大约10～14gj/adt的热能，电能消耗量是600～800kw·h/adt，能量消耗占用大约纸浆厂25％的热能和15％～20％的电能，其中超过50％的电能消耗用于制浆。

6、因此采用合理的方式将纸浆黑液中的余热利用于纸浆干燥及纸浆制造，是利用黑液废热，提高能源利用率，降低纸浆厂企业成本，提高经济效益的一条合理有效的途径。

技术实现思路

1、本发明是为了解决现有的纸浆制造过程中，黑液余热利用率较低，且纸浆制造过程中的制浆及干燥过程中热能及电能的热能的消耗较大的问题，进而提供了一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，包括闪蒸罐以及通过管路依次连接的蒸汽压缩机、物料干化设备和物料加热设备，其中蒸汽压缩机的进汽口与闪蒸罐的出汽口之间通过闪蒸蒸汽排放管连通。

4、进一步地，闪蒸罐的上部及下部分别连接设置有来液管及退液管。

5、进一步地，所述闪蒸罐为多级闪蒸罐，每级闪蒸罐的闪蒸蒸汽出口均通过蒸汽排放管连接至蒸汽压缩机。

6、进一步地，来液管连接设置在闪蒸罐的顶端。

7、进一步地，退液管连接设置在闪蒸罐的底端。

8、进一步地，物料干化设备上连接设置有第一物料进口、第一物料出口、第一气体入口及第一气体出口，其中物料干化设备通过第一气体入口及第一气体出口分别对应与蒸汽压缩机及物料加热设备连接。

9、进一步地，第一物料进口及第一物料出口错位布置在物料干化设备的两侧。

10、进一步地，物料加热设备上连接设置有第二物料进口、第二物料出口、第二气体入口及第二气体出口，其中物料加热设备通过第二气体入口及第二气体出口分别对应与物料干化设备及外部排放设备连接。

11、进一步地，第二物料进口及第二物料出口错位布置在物料加热设备的两侧。

12、一种采用上述黑液余热利用系统的余热利用方法，包括如下步骤：

13、步骤一、黑液进入闪蒸罐中进行负压闪蒸，产生饱和蒸汽向上运动并通过闪蒸蒸汽排放管进入蒸汽压缩机中进行压缩，生成高温高压过热气体并通过管路送入物料干化设备，闪蒸罐内未完全闪蒸汽化的黑液退出闪蒸罐；

14、步骤二、将待干燥纸浆送入物料干化设备中，与来自蒸汽压缩机的高温高压过热气体进行直接接触换热，换热干燥后的纸浆送入下一纸浆工艺流程，高温高压过热气体变为高温高压的微过热气体并通过管路进入物料加热设备；

15、步骤三、将待加热纸浆送入物料加热设备中，与来自物料烘干设备的高温高压微过热气体进行直接接触换热，被加热后的纸浆送入下一纸浆工艺流程，换热后的高温高压微过热气体变为低温低压气体后，排入外部排放设备。

16、本发明与现有技术相比具有以下效果：

17、本发明以纸浆厂碱法蒸煮产生的黑液作为余热热源和蒸汽来源，用以实现纸浆生产工艺中的制浆蒸煮工艺和纸浆干燥工艺，尽而能够最大限度的利用黑液中的余热；

18、由于采用黑液本身闪蒸的水蒸气进行制浆蒸煮过程，在一定程度上降低了系统的制浆水量；

19、本发明通过一个余热利用系统同时实现制浆和烘干两种效果，进而有效提高能源利用率，降低纸浆厂企业运行成本并提高经济效益。

技术特征：

1.一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：包括闪蒸罐(2)以及通过管路依次连接的蒸汽压缩机(4)、物料干化设备(5)和物料加热设备(8)，其中蒸汽压缩机(4)的进汽口与闪蒸罐(2)的出汽口之间通过闪蒸蒸汽排放管连通。

2.根据权利要求1所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：闪蒸罐(2)的上部及下部分别连接设置有来液管(1)及退液管(3)。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：所述闪蒸罐(2)为多级闪蒸罐，每级闪蒸罐的闪蒸蒸汽出口均通过蒸汽排放管连接至蒸汽压缩机(4)。

4.根据权利要求2所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：来液管(1)连接设置在闪蒸罐(2)的顶端。

5.根据权利要求2所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：退液管(3)连接设置在闪蒸罐(2)的底端。

6.根据权利要求1所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：物料干化设备(5)上连接设置有第一物料进口(6)、第一物料出口(7)、第一气体入口及第一气体出口，其中物料干化设备(5)通过第一气体入口及第一气体出口分别对应与蒸汽压缩机(4)及物料加热设备(8)连接。

7.根据权利要求6所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：第一物料进口(6)及第一物料出口(7)错位布置在物料干化设备(5)的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：物料加热设备(8)上连接设置有第二物料进口(9)、第二物料出口(10)、第二气体入口及第二气体出口，其中物料加热设备(8)通过第二气体入口及第二气体出口分别对应与物料干化设备(5)及外部排放设备连接。

9.根据权利要求8所述的一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，其特征在于：第二物料进口(9)及第二物料出口(10)错位布置在物料加热设备(8)的两侧。

10.一种采用上述权利要求1～9中任一权利要求所述黑液余热利用系统的余热利用方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
一种适用于制浆及干燥工艺能源补给的黑液余热利用系统，属于余热闪蒸利用技术领域。本发明解决了现有的纸浆制造过程中，黑液余热利用率较低，且纸浆制造过程中的制浆及干燥过程中热能及电能的热能的消耗较大的问题。包括闪蒸罐以及通过管路依次连接的蒸汽压缩机、物料干化设备和物料加热设备，其中蒸汽压缩机的进汽口与闪蒸罐的出汽口之间通过闪蒸蒸汽排放管连通。以黑液作为余热热源和蒸汽来源，实现纸浆生产工艺中的制浆蒸煮工艺和纸浆干燥工艺，最大限度的利用黑液中的余热；在一定程度上降低了系统的制浆水量；通过一个余热利用系统同时实现制浆和烘干两种效果，有效提高能源利用率，降低纸浆厂企业运行成本并提高经济效益。

技术研发人员：秦爽,李伟,王泽轩,黄伟成,贾清泉
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>哈尔滨工大金涛科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24