造紙黑液廢水處理時因其所具有的膠體性、腐蝕性和易氧化性，濃度越高沸點升高越大，黏度高對蒸發(fā)生產(chǎn)不利等因素，制約了造紙黑液蒸發(fā)器的選型。今天小編就和大家一起聊一聊，如何在眾多蒸發(fā)器種類中選擇一款適合造紙黑液廢水處理蒸發(fā)器類型呢？
在選擇蒸發(fā)器類型前，我們先了解一下造紙黑液廢水的組成、造紙黑液的化學(xué)物理特性和造紙廢水黑液處理時的常見問題，再針對常見問題進(jìn)行蒸發(fā)器選型的分析。
一、造紙黑液廢水組成
造紙黑液是造紙行業(yè)的堿法制漿工藝蒸煮后產(chǎn)生的廢水，顏色呈現(xiàn)黑色。造紙黑液廢水包括蒸煮過程中纖維原料與蒸煮藥劑化學(xué)反應(yīng)生成的全部溶解物，未起反應(yīng)的部分游離堿和水，因呈黑色而稱為黑液。
黑液是超高濃度廢液，是制漿過程中污染物濃度很高的廢液，每生產(chǎn)1t紙漿越排出10t的造紙黑液。它含有大量的燒堿及雜質(zhì)，并含有大量木質(zhì)素和半纖維素等降解產(chǎn)物、色素、戊糖類、殘堿及其他溶出物，是一種高堿性、高COD、高木質(zhì)素含量的難降解廢水。
造紙黑液中有機(jī)物成分65%，BOD濃度在5000~40000mg/L，COD值一般在數(shù)萬mg/L，有的甚至高達(dá)18萬mg/L，PH值在9~10之間。
二、造紙黑液的化學(xué)特性和物理性質(zhì)
造紙黑液具有膠體性、腐蝕性和易氧化性。造紙黑液中膠體物質(zhì)主要有黑液所含的樹脂酸和脂肪酸鹽的締合膠體以及水玻璃膠體。這種膠體進(jìn)人蒸發(fā)器后會加速管垢的形成，降低傳熱系數(shù)。
黑液的腐蝕性主要是因為它的二次蒸汽及其冷凝水含有揮發(fā)性有機(jī)酸或各種酸性硫化物，因而對接觸二次蒸汽及其冷凝水的設(shè)備例如后幾效汽室加熱管外壁、污冷凝水排出系統(tǒng)及冷凝器等有嚴(yán)重的腐蝕性，硫化度越高，腐蝕性越大。
黑液的易氧化性是指黑液與空氣接觸后其中的無機(jī)硫化物和有機(jī)糖類容易被氧化，從而使黑液pH值降低，粘度增大，蒸發(fā)過程中容易結(jié)垢。
物理性質(zhì)：黑液的濃度（固含量）濃度是檢查和控制蒸發(fā)的重要指標(biāo)。
三、造紙黑液廢水處理常出現(xiàn)問題
由于造紙黑液具有的化學(xué)特性和物理性質(zhì)，導(dǎo)致造紙黑液在進(jìn)行廢水處理時結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重。也因為造紙黑液所具有的膠體性、腐蝕性、和易氧化性，使得在選擇蒸發(fā)器類型時要更為嚴(yán)謹(jǐn)。
在進(jìn)行造紙黑液廢水處理時，蒸發(fā)濃縮工藝中的結(jié)垢問題需要引起足夠的重視。對造紙黑液廢水易結(jié)垢的現(xiàn)象在設(shè)計初期除考慮定期水洗，定期在線清洗系統(tǒng)以外，還要設(shè)計酸洗系統(tǒng)，以供黑液預(yù)熱器及蒸發(fā)器系統(tǒng)的定期酸洗。
四、造紙黑液廢水處理蒸發(fā)器選型
蒸發(fā)器選型關(guān)系到蒸發(fā)強(qiáng)度、蒸發(fā)效率、黑液濃度的提高、投資、節(jié)能和堿回收率等一系列問題。造紙黑液的膠體性、腐蝕性和易氧化性，黏度及沸點升高等都是影響造紙黑液蒸發(fā)器選型的條件。
造紙黑液中含有大量的堿，在造紙黑液的回收利用中的首要環(huán)節(jié)就是實現(xiàn)堿的回收利用。回收獲得的堿通常會被返回到造紙的蒸煮環(huán)節(jié)中，使堿獲得循環(huán)利用。這樣可以降低造紙企業(yè)的生產(chǎn)成本，更能獲得良好的環(huán)境效益和社會效益。
目前，我國堿回收車間的蒸發(fā)站存在四種形式的蒸發(fā)器：
1、分離室和加熱室分開的長管蒸發(fā)器；
2、分離室和加熱室在同一中心位置直接相連的長管蒸發(fā)器，一、二效為雙程，各效加熱面積不同；
3、板式降膜蒸發(fā)器
4、短管蒸發(fā)器。
以上四種蒸發(fā)器形式一般在國內(nèi)使用的較少，目前使用較多的為板式降膜蒸發(fā)。由于板式蒸發(fā)器的特性，在板式蒸發(fā)器中，黑液蒸發(fā)實在加熱元件表面自由空間進(jìn)行，無需像管式蒸發(fā)器，草漿黑液必須到達(dá)分離室才可以自由蒸發(fā)，且黑液和二次蒸汽的流向與重力方向一致，在板式蒸發(fā)器中沒有靜壓溫度差損失。
板式蒸發(fā)器在運(yùn)行中又可以定期洗滌，使加熱面經(jīng)常保持清潔，即便有草漿黑液蒸發(fā)時有結(jié)垢現(xiàn)象，在加熱面形成垢片，也比較容易在生產(chǎn)過程中因溫度的變化和稀釋黑液的沖刷自由脫落，不會使傳熱系數(shù)下降，耗汽量增多，還能使加熱片隨時保持良好的傳熱導(dǎo)性。因此使用板式蒸發(fā)器進(jìn)行處理造紙黑液廢水是一個比較合理的選擇。
目前青島康景輝所生產(chǎn)的板式蒸發(fā)器專門用于造紙黑液廢水處理，其蒸發(fā)濃縮設(shè)備已經(jīng)系統(tǒng)化，并有了不少在實際工程項目中應(yīng)用的實例。根據(jù)康景輝在造紙廢水行業(yè)中實際運(yùn)行的廢水處理案例可知，板式蒸發(fā)器蒸發(fā)處理造紙黑液廢水，終濃度比管式蒸發(fā)器提高10%～15%，蒸發(fā)強(qiáng)度可提高20%～50%，傳熱系數(shù)平均可達(dá)1500kcal/m2·h·℃，因而熱效率提高15%～30%。
綜上，造紙黑液廢水處理時絕不能憑經(jīng)驗和習(xí)慣做法輕易決定選擇一款蒸發(fā)器，否則增加投資，不但沒有效益，還要增加生產(chǎn)時的維護(hù)費用，甚至給生產(chǎn)管理帶來麻煩。我們要根據(jù)造紙廠的生產(chǎn)規(guī)模、黑液性質(zhì)、以及造紙廠的投資、能耗、投資回收期限、經(jīng)濟(jì)效益等結(jié)合起來綜合考慮蒸發(fā)器的選型。
小編曾寫過一篇《造紙廢水處理用這6種方法，一點也不難處理》有需要可以點擊查看。