纸浆厂碱回收工艺流程
纸浆厂碱回收工艺流程可分为5步：
- 黑液提取
- 黑液蒸发
- 黑液燃烧
- 苛化
- 石灰石回收
1、黑液提取
本环节就是黑液与纸浆的固液分离和过滤洗涤的过程。关键点是以尽量少的水将纸浆洗净，以取得含黑液最少的纸浆和尽可能浓的黑液。一般生产1吨纸浆，要产生约8-10吨黑液（约10-12m3）
2、黑液蒸发
（1）蒸发前处理。包括过滤、氧化、除硅和除皂等准备。
（2）蒸发前木浆和草浆的浓度分别为14-18%和8-13%，蒸发后目标浓度分别为60%以上和45%以上。蒸发强度越高，消耗能量越大，蒸发设备也会越大。
实际生产中，多效真空蒸发后往往用碱炉出来的热烟气与黑液直接接触的方式深度蒸发，但这种方式会造成大量的硫化氢臭气排出，不但损失了损，还加重了污染，现已逐渐淘汰。
黑液蒸发过程中关键一点是，防止杂质形成管垢。管垢会使设备蒸发能力降低，严重时会造成系统生产停机。
这些黑液中的杂质，包括纤维、皂化物及钙、镁、铁、铝的盐类等物质。
蒸发阶段会产生大量的水气，并且含一定浓度的污染物。这部分废气需要经过处理方可排放。
3、黑液燃烧
黑液燃烧就是将经过蒸发浓缩的黑液固形物在燃烧炉（称为碱炉）里燃烧裂解，以回收黑液中的碱和热能，供再生产使用。
燃烧过程发生多个化学反应，产物都是Na2CO3。整个过程可分为3个价段。
（1）蒸发阶段送来的黑液，在熔炉内受到高温幅射热和上升的高温烟气的直接加热，进一步被干燥成含水量只有10—15%的棉花团样的黑灰。
（2）黑灰在高温下裂解，释放出甲醇、丙酮、酚类、硫化氢等可燃有机气体，进入炉内燃烧，产生大量的热。还有一部分有机物发生碳化作用生成元素碳，在垫层中继续燃烧，也放出大量的热，为无机盐的熔融和芒硝的还原提供了条件。
（3）燃烧使炉温达到达1000℃左右，无机盐和芒硝熔融为流态，为芒硝的还原创造了条件。从提高芒硝还原率来说，希望反应温度高一些，但温度过高会促使钠的升华和热分解，导致碱的损失。
燃烧阶段有以下3点要注意。
（1）黑液浓度：浓度太低时初始升温阶段带走大量的热导致炉温偏低，燃烧不正常，形成闷黄牛的结果；浓度太高时会造成泵输送和雾化困难，流量不稳定易堵塞，也会影响正常燃烧。平衡方向是尽可能提高输送泵的性能，尽量提高黑液浓度。
（2）喷液量和黑液粒度：喷液量过大，炉子超负荷运行，燃烧不完全，热效率低，烟气中臭气增加，不仅硫的损失大，还增加对空气的污染，会造成炉膛出口温度过高，锅炉生成熔融性积灰。反之，喷液量过小，会造成碱回收效率偏低。
喷出的粒度要适宜，粒度小表面积大，易干燥。但是，粒度小飞失大，会加重对过热器的腐蚀及锅炉管壁的积灰。液粒小垫层太干，黑灰呈粉末状，容易烧掉，垫层不易保持应有的高度。粒度太大，干燥不好，也会影响炉子的正常运行。
（3）燃烧空气量的供给：理论上说，燃烧1kg黑液固物需要4-5kg空气。实际生产中，供风量是理论量的1.05-1.1倍。
入炉空气量过小，有机物不能完全燃烧，热量损失大，热效率低，同时炉温偏低，不利于正常操作。
入炉风量过大，虽有利于燃烧，但烟气量大，流速大，碱灰飞失大，易于污染锅炉换热面，而且增加了动力消耗。
（4）燃烧温度控制：
对燃烧影响较大的是垫层温度。此温度应保证使无机盐和芒硝熔融以及更好地进行芒硝还原反应，同时使熔融物能畅通流出。一般控制在1000℃左右。若过低，碱损失少但增硫损失增大，同时易使无机物凝固，熔融物排不出来，导致可能被迫停产。若温度过高，钠升华损失大，也不利于生产。
（5）炉床垫层的控制：
所谓垫层是固形物经过干燥和热分解后剩余的无机物及游离碳落到炉床上形成的高湿多孔性黑灰碳层。其主要作用是使无机物不断熔融，芒硝还原成硫化钠，部分有机物热裂解气化并排出；使游离碳不断燃烧，稳定炉湿。因此燃烧过程应保持适当高度和完整均匀的垫层。垫层高度应保持在1.0-1.5米左右.
（6）碱中收炉事故的预防和处理
碱回收炉不仅处在高温高压条件下，而且又处于强碱、高碱尘的碱性介质中，比一般锅炉更易发生爆炸事故。
熔融物和水接触发生爆炸：这是由于水蒸汽快速膨胀所引起的。有一种观点认为，当水和低浓度的黑液在碱炉中与800多度高温的熔融物接触，水便和熔融物内的硫化钠以下反应方程式：Na2S + 2H2O <=> 2Na+ + 2OH— + H2S↑
第二，未燃烧气体爆炸：碱炉在运行中由于（1）喷油助燃器灭火或（2）炉温下降（3）黑液浓度太低喷液雾化不好（4）突然中断喷液（5）供风不足以及烟道堵塞等等各种原因使碱炉灭火。如在灭火期间仍继续送入大量的油类，由于垫层的作用，使积存于炉内的油类汽化或裂解为气体，很容易与炉中的有机挥发性气体构成混合气体，这些气体在浓度和温度合适的条件下，与火接触，便发生爆炸。另外，烟道不畅或空气量不足，使未燃有机气体大量积存，也可能会引起爆炸。
第三，设备事故或操作不当引起爆炸：设备腐蚀、结垢等损坏而漏水，或仪表控制失灵，或操作不当使锅炉严重缺水或超压等，如不及时处理，将会促成爆炸。
上述三种原因不能绝对分开，它们是有连锁性的，我们在碱炉操作中一定要小心，一点也马虎不得。
4、绿液苛化
碱炉熔融物溶解于稀白液或水中后称为绿液。它的主要成分是碳酸钠和硫化钠。将石灰加入绿液中，使碳酸钠转化为氢氧化钠的过程称为苛化。
苛化的化学反应方程式如下：
Ca(OH)2 + Na2CO3 = 2NaOH + CaCO3↓
或者CaO + H2O + Na2CO3 = 2NaOH + CaCO3↓
苛化反应是放热反应，也是可逆反应，故苛化反应不能进行到底，影响苛化的因素包括：
（1）石灰加入量：一般加入量为105-110%，太多造成浪费，并且难于澄清。
（2）绿液浓度：一般总碱浓度控制在100-110g/L。
（3）温度：温度越高，氢氧化钙的溶解度越小，碳酸钙溶解度越大。因此，低温比高温利，控制在92-95℃。
苛化反应进行到后期，一般在100℃以上，1.5-2.0小时就能达到接近平衡的最高苛化度。
5、石灰石回收
碱炉阶段回收烧碱后形成白泥。白泥主要成分就是碳酸钙。经过洗涤，脱掉大部分水后，再煅烧成石灰，反应如下：
CaCO3 -->CaO+CO2↑ (- 177.8 KJ/mol)
实施白泥回收，可以减少污染，利于环境保护，节约新石灰用量。
