硫酸盐法黑液的燃烧过程可分为三个阶段：
①黑液蒸发干燥阶段；
②有机物的热裂解和炭化以及无机物的硫酸盐化阶段；
③无机物熔融以及补加芒硝的还原阶段。
在第一阶段中，入炉黑液在热炉气的作用下进一步干燥至水分含量达10%-15%时，形成黑灰。烟气中所含的SO2、SO3以及CO2与黑液中的活性碱及有机结合钠等起化学反应；黑液中的游离NaOH和大部分的Na2S都转变为Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4和Na2S2O3等。
在第二阶段中，黑灰最后剩下的水分逐渐被蒸发掉，温度迅速升高到400℃左右时，有机物快速分解为CH3OH、CH3COOH、CH3SH、H2S、酚、低分子的醛酸以及结构复杂的烷基硫化物等有机气体，并与进入炉膛的二次风和三次风混合后发生气相燃烧，生成CO2、H2O、CO、H2S、SO2、SO3等气体。还有一部分有机物发生碳化作用，变成元素碳，供芒硝还原用。另外，与有机物结合生成的钠化合物也发生分解反应，生成Na2CO3。热解后的剩余无机物中主要成分是Na2CO3和Na2S，部分有机物结合钠和硫经反应后变成Na2S、Na2SO3和Na2S2O3等。燃烧过程中，即使操作工艺条件控制合适，也约有50%的有机物结合硫可能在热分解时转化为无机硫化物，所以燃烧过程中硫损失量很大。
在第三阶段中，在高温下无机物熔融，同补加的芒硝发生的主要反应是：Na2SO4+4C==Na2S+4CO↑。足够高的温度和足量的元素碳存在，是保证芒硝还原反应顺利进行的重要条件。

因为有Q=KA△t，K即为总传热系数，单位为kJ/（m2•h•℃）.