當(dāng)前位置:
本發(fā)明涉及一種造紙廠造紙污泥的資源化利用方法及造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng)。該方法包括以下步驟:1)將造紙污泥干燥,制成干污泥;2)將干污泥作為輔助燃料投入鍋爐燃燒,所述鍋爐所使用的主燃料僅為生物質(zhì)燃料,所述主燃料和輔助燃料燃燒后產(chǎn)生爐渣,爐渣是含有氧化鈣的尾渣和草木灰的混合物;3)將爐渣進(jìn)行篩分,獲得含有氧化鈣的尾渣;篩分方式有兩種,一種是使用設(shè)定目數(shù)的篩網(wǎng),篩除爐渣中的草木灰留下尾渣,另一種是用風(fēng)力分選,吹掉爐渣中的草木灰留下尾渣;4)用尾渣制備造紙用碳酸鈣填料。該方法使用干污泥和生物質(zhì)燃料作為鍋爐燃料,不使用煤、重油等化石能源,使燃繞產(chǎn)生的爐渣成分更為簡(jiǎn)單,尾渣的純度高,實(shí)現(xiàn)碳酸鈣填料的高品質(zhì)回收。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)將造紙污泥干燥,制成干污泥;
2)將干污泥作為輔助燃料投入鍋爐燃燒,所述鍋爐所使用的主燃料僅為生物質(zhì)燃料,所述主燃料和輔助燃料燃燒后產(chǎn)生爐渣,爐渣是含有氧化鈣的尾渣和草木灰的混合物;
3)將爐渣進(jìn)行篩分,獲得含有氧化鈣的尾渣;篩分方式有兩種,一種是使用設(shè)定目數(shù)的篩網(wǎng),篩除爐渣中的草木灰留下尾渣,另一種是用風(fēng)力分選,吹掉爐渣中的草木灰留下尾渣;
4)用尾渣制備造紙用碳酸鈣填料。
2.如權(quán)利要求1所述的造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,其特征在于,步驟1)中,將所述主燃料和輔助燃料預(yù)先混合后再投入鍋爐燃燒。
3.如權(quán)利要求1所述的造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,其特征在于,步驟1)中,所述將造紙污泥干燥包括依次對(duì)造紙污泥進(jìn)行脫水和利用煙氣對(duì)脫水的造紙污泥進(jìn)行烘干,所述煙氣由所述鍋爐中的燃料燃燒產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求3所述的造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,其特征在于,步驟1)中,將造紙污泥脫水至干度為65%以上,再利用煙氣烘干至干度為85-90%。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,其特征在于,步驟4)中,所述用尾渣制備造紙用碳酸鈣填料包括以下步驟:用尾渣和水或含水溶液反應(yīng),生產(chǎn)石灰水;將石灰水和所述鍋爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行酸堿中和反應(yīng),所述煙氣由干污泥和生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生,所述石灰水與該煙氣中的二氧化碳反應(yīng)得到含有碳酸鈣的混合液,固液分離,得到造紙用碳酸鈣填料。
6.一種用于實(shí)施如權(quán)利要求1所述的資源化利用方法的造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng),包括造紙?jiān)O(shè)備;鍋爐,具有煙氣出口和爐渣出口;干污泥制備設(shè)備,用于將造紙?jiān)O(shè)備排放的漿狀的造紙污泥制成干污泥;其特征在于,所述鍋爐,還具有用于加入混合好的干污泥和生物質(zhì)燃料的燃料入口,或者具有用于加入干污泥的輔助燃料入口和用于加入生物質(zhì)燃料的主燃料入口;
還包括爐渣篩分裝置,為篩網(wǎng)或者風(fēng)力分選設(shè)備,用于將爐渣篩分成草木灰和尾渣;
碳酸鈣填料生產(chǎn)設(shè)備,利用尾渣生產(chǎn)碳酸鈣填料。
7.如權(quán)利要求6所述的造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述碳酸鈣填料生產(chǎn)設(shè)備包括石灰水生產(chǎn)裝置,用于尾渣和水反應(yīng)生產(chǎn)石灰水;中和反應(yīng)裝置,用于煙氣和石灰水反應(yīng)生產(chǎn)含有碳酸鈣的產(chǎn)品漿料,中和反應(yīng)裝置具有煙氣進(jìn)口,所述煙氣進(jìn)口和鍋爐的煙氣出口通過(guò)煙氣管道相連,中和反應(yīng)裝置上還設(shè)置有尾氣出口;以及過(guò)濾裝置,用于過(guò)濾產(chǎn)品漿料生產(chǎn)造紙用碳酸鈣填料。
8.如權(quán)利要求7所述的造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述干污泥制備設(shè)備包括污泥干燥設(shè)備,所述污泥干燥設(shè)備設(shè)置在連接中和反應(yīng)裝置的煙氣進(jìn)口和鍋爐的煙氣出口的所述煙氣管道上,污泥干燥設(shè)備具有進(jìn)煙氣口和出煙氣口,進(jìn)煙氣口與鍋爐的煙氣出口相連,出煙氣口與中和反應(yīng)裝置的煙氣進(jìn)口相連。
9.如權(quán)利要求6或7所述的造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述干污泥制備設(shè)備包括污泥脫水設(shè)備,用于將漿狀的造紙污泥脫水;對(duì)脫水后的污泥進(jìn)行打散的破碎機(jī);以及污泥干燥設(shè)備。
說(shuō)明書(shū)
一種造紙廠造紙污泥的資源化利用方法及造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于造紙污泥的資源化利用領(lǐng)域,具體涉及一種造紙廠造紙污泥的資源化利用方法及造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)
造紙工業(yè)每年會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物,同時(shí)因造紙過(guò)程需要使用大量蒸汽,提供蒸汽的鍋爐也會(huì)產(chǎn)生大量氣體廢棄物。固體廢棄物和氣體廢棄物的處理已成為阻礙造紙工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要問(wèn)題。
固體廢棄物主要為造紙污泥和鍋爐產(chǎn)生的煤渣,造紙污泥的主要成分為造紙過(guò)程中加入的填料(如碳酸鈣)、造紙纖維等。造紙污泥目前的處理方法主要為填埋法和焚燒法,填埋法會(huì)對(duì)填埋場(chǎng)周?chē)沫h(huán)境造成二次污染,焚燒法僅僅是污泥無(wú)害化、減量化處理,并不能將造紙污泥回收利用。
氣體廢棄物主要由燃煤鍋爐產(chǎn)生,其主要成分為二氧化碳、硫化合物、氮化合物等,一般需脫硫脫硝裝置才能實(shí)現(xiàn)氣體的達(dá)標(biāo)排放。
公開(kāi)號(hào)為CN101671101A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種造紙污泥資源化處理方法與系統(tǒng),其方法是先對(duì)造紙污泥進(jìn)行機(jī)械脫水、疏解造粒和二次烘干,再燃燒回收廢氣廢熱,將二次烘干后的低溫爐渣經(jīng)過(guò)分離、與初步烘干的低溫廢氣發(fā)生反應(yīng)、最后提取送至后處理工序。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)造紙污泥中能源和無(wú)機(jī)填料的回收利用,具有一定的資源利用效果。但由于鍋爐使用了煤作為燃料,二次烘干后的低溫爐渣在加水分離時(shí),仍然會(huì)產(chǎn)生廢渣,同時(shí)后期回收的填料中也因含有大量雜質(zhì)而不能被造紙企業(yè)充分利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,以解決現(xiàn)有方法仍有廢渣產(chǎn)生,回收填料含有較多雜質(zhì)的問(wèn)題。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng),以解決現(xiàn)有系統(tǒng)的資源回收工序復(fù)雜,回收產(chǎn)品的品質(zhì)有待提升的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的造紙廠造紙污泥的資源化利用方法的技術(shù)方案是:
一種造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,包括以下步驟:
1)將造紙污泥干燥,制成干污泥;
2)將干污泥作為輔助燃料投入鍋爐燃燒,所述鍋爐所使用的主燃料僅為生物質(zhì)燃料,所述主燃料和輔助燃料燃燒后產(chǎn)生爐渣,爐渣是含有氧化鈣的尾渣和草木灰的混合物;
3)將爐渣進(jìn)行篩分,獲得含有氧化鈣的尾渣;篩分方式有兩種,一種是使用設(shè)定目數(shù)的篩網(wǎng),篩除爐渣中的草木灰留下尾渣,另一種是用風(fēng)力分選,吹掉爐渣中的草木灰留下尾渣;
4)用尾渣制備造紙用碳酸鈣填料。
本發(fā)明的造紙廠造紙污泥的資源化利用方法,使用干污泥和生物質(zhì)燃料作為鍋爐燃料,不使用煤、重油等化石能源,使燃繞產(chǎn)生的爐渣成分更為簡(jiǎn)單,爐渣經(jīng)篩分后分離為草木灰和主要成分為氧化鈣的尾渣,尾渣的純度高,可實(shí)現(xiàn)碳酸鈣填料的高品質(zhì)回收。
為促進(jìn)主燃料和輔助燃料高效燃燒,優(yōu)選的,步驟1)中,將所述主燃料和輔助燃料預(yù)先混合后再投入鍋爐燃燒。
為進(jìn)一步提高煙氣中熱量的利用效率,優(yōu)選的,步驟1)中,所述將造紙污泥干燥包括依次對(duì)造紙污泥進(jìn)行脫水和利用煙氣對(duì)脫水的造紙污泥進(jìn)行烘干,所述煙氣由所述鍋爐中的燃料燃燒產(chǎn)生。
利用煙氣污泥進(jìn)行干燥,實(shí)現(xiàn)了煙氣的加濕、除塵和降溫,其為后續(xù)的反應(yīng)過(guò)程創(chuàng)造了良好條件。
為達(dá)到良好的干燥的效果,從而改善干燥后的污泥的燃燒效果,優(yōu)選的,步驟1)中,將造紙污泥脫水至干度為65%以上,經(jīng)后續(xù)干燥至干度為85-90%。利用現(xiàn)有污泥脫水設(shè)備和常規(guī)污泥干燥設(shè)備可方便實(shí)現(xiàn)以上干度要求。
利用尾渣制備碳酸鈣可參考相關(guān)現(xiàn)有技術(shù),為提高生產(chǎn)效率,優(yōu)選的,步驟4)中,所述用尾渣制備造紙用碳酸鈣填料包括以下步驟:用尾渣和水或含水溶液反應(yīng),生產(chǎn)石灰水;將石灰水和所述鍋爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行酸堿中和反應(yīng),所述煙氣由干污泥和生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生,所述石灰水與該煙氣中的二氧化碳反應(yīng)得到含有碳酸鈣的混合液,固液分離,得到造紙用碳酸鈣填料。由于尾渣的純度較高,在與水反應(yīng)生產(chǎn)石灰水的過(guò)程中,無(wú)廢渣產(chǎn)生。煙氣中硫化合物、氮化合物的含量極低,主要成分為二氧化碳,煙氣和石灰水反應(yīng)后可生成品質(zhì)高的碳酸鈣填料,從而循環(huán)用于造紙過(guò)程中。
為進(jìn)一步提高石灰水和煙氣的反應(yīng)效率,優(yōu)選的,步驟2)中,所述酸堿中和反應(yīng)是利用自下而上的煙氣和自上而下的石灰水液滴進(jìn)行接觸反應(yīng)。采用該種方式可使酸堿中和反應(yīng)在氣-液界面上進(jìn)行反應(yīng),進(jìn)而可提高反應(yīng)效率。
為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用,優(yōu)選的,步驟2)中,以固液分離后所得液體為所述含水溶液。利用以上方式可減小該方法的水用量,使方法的環(huán)保型和經(jīng)濟(jì)性更加突出。
為提高燃燒效率,優(yōu)選的,所述生物質(zhì)燃料為以農(nóng)林廢棄物為原料制成的生物質(zhì)成型燃料。相應(yīng)的農(nóng)林廢棄物如秸稈、鋸末等,生物質(zhì)成型燃料的制備可參考相關(guān)現(xiàn)有技術(shù),其一般包括粉碎、混合、擠壓、烘干等工序,制成塊狀、顆粒狀的清潔燃料。生物質(zhì)燃料和干污泥的配比滿足鍋爐的熱值需求即可,可依據(jù)生物質(zhì)燃料的情況進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明的造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是:
一種造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng),包括造紙?jiān)O(shè)備;鍋爐,具有煙氣出口和爐渣出口;干污泥制備設(shè)備,用于將造紙?jiān)O(shè)備排放的漿狀的造紙污泥制成干污泥;所述鍋爐,還具有用于加入混合好的干污泥和生物質(zhì)燃料的燃料入口,或者具有用于加入干污泥的輔助燃料入口和用于加入生物質(zhì)燃料的主燃料入口;
還包括爐渣篩分裝置,為篩網(wǎng)或者風(fēng)力分選設(shè)備,用于將爐渣篩分成草木灰和尾渣;
碳酸鈣填料生產(chǎn)設(shè)備,利用尾渣生產(chǎn)碳酸鈣填料。
本發(fā)明提供的造紙廠生產(chǎn)系統(tǒng),在實(shí)現(xiàn)造紙廠中造紙?zhí)盍虾臀勰嗄茉吹馁Y源化利用的基礎(chǔ)上,無(wú)二次廢渣產(chǎn)生,回收的填料雜質(zhì)少,水中的污染物成分少,提高了造紙廠的資源化利用效率和回收產(chǎn)品的品質(zhì)。
為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)碳酸鈣的高效生產(chǎn)以及煙氣的超低排放,優(yōu)選的,所述碳酸鈣填料生產(chǎn)設(shè)備包括石灰水生產(chǎn)裝置,用于尾渣和水反應(yīng)生產(chǎn)石灰水;中和反應(yīng)裝置,用于煙氣和石灰水反應(yīng)生產(chǎn)含有碳酸鈣的產(chǎn)品漿料,中和反應(yīng)裝置具有煙氣進(jìn)口,所述煙氣進(jìn)口和鍋爐的煙氣出口通過(guò)煙氣管道相連,中和反應(yīng)裝置上還設(shè)置有尾氣出口;以及過(guò)濾裝置,用于過(guò)濾產(chǎn)品漿料生產(chǎn)造紙用碳酸鈣填料。
為進(jìn)一步減少污泥干燥過(guò)程的能源損耗,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的除塵、加濕和酸化效果,優(yōu)選的,所述干污泥制備設(shè)備包括污泥干燥設(shè)備,所述污泥干燥設(shè)備設(shè)置在連接中和反應(yīng)裝置的煙氣進(jìn)口和鍋爐的煙氣出口的所述煙氣管道上,污泥干燥設(shè)備具有進(jìn)煙氣口和出煙氣口,進(jìn)煙氣口與鍋爐的煙氣出口相連,出煙氣口與中和反應(yīng)裝置的煙氣進(jìn)口相連。
為進(jìn)一步提高污泥的干燥效率,優(yōu)選的,所述干污泥制備設(shè)備包括污泥脫水設(shè)備,用于將漿狀的造紙污泥脫水;對(duì)脫水后的污泥進(jìn)行打散的破碎機(jī);以及污泥干燥設(shè)備。
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