專利名稱：甘蔗渣連續(xù)蒸煮前的濕法備料的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，是一種以甘蔗渣為原料制漿的濕法備料方法及設(shè)備，具體包括甘蔗渣洗滌系統(tǒng)和循環(huán)水處理系統(tǒng)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，紙和紙板的需求量也逐年增加。我國木材資源匱乏，木漿供應(yīng)嚴(yán)重不足，非木纖維原料的利用在相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)仍是我國紙漿供應(yīng)不可或缺的一個(gè)重要途徑。甘蔗渣屬于最好的非木材纖維原料之一，利用甘蔗渣漿可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的紙張，同時(shí)也利于合理平衡造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)。利用甘蔗渣制漿造紙是糖廠進(jìn)行綜合利用、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、延伸產(chǎn)業(yè)鏈的重要途徑之一。利用甘蔗渣進(jìn)行制漿造紙，我國已有很成熟的經(jīng)驗(yàn)，在全國蔗糖基地的廣西壯族自治區(qū)，大多數(shù)糖業(yè)集團(tuán)均有自己的紙業(yè)公司，造紙已成蔗糖產(chǎn)業(yè)的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。國外利用甘蔗渣制漿較好的國家如泰國、印度等，大都是采用橫管連蒸系統(tǒng)，而國內(nèi)蔗渣制漿基本上是采用蒸球間歇蒸煮。隨著制漿造紙廠規(guī)模不斷提高，蒸球蒸煮技術(shù)已經(jīng)越來越不適應(yīng)新形勢下的要求。為此，國家出臺(tái)的《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中已明確提出淘汰蒸球等制漿技術(shù)與裝備。而連續(xù)蒸煮器特別是橫管式連續(xù)蒸煮器由于有占地面積小、蒸煮時(shí)間短、生產(chǎn)出來的漿質(zhì)量均勻，蒸汽和動(dòng)力消耗均衡，無高峰負(fù)荷，系統(tǒng)生產(chǎn)連續(xù)、生產(chǎn)自控程度高，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化控制等的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步成為一種新的甘蔗渣制漿方法。連續(xù)蒸煮系統(tǒng)要求甘蔗渣來料要連續(xù)、均勻、定量，這就給蔗渣備料帶來了新的課題?，F(xiàn)國內(nèi)甘蔗渣堆存均采用濕法散堆方式，濕法散堆采用清水噴淋垛堆，使蔗渣水份含量在70 80%，保持透濕，從而控制蔗渣過度發(fā)酵，防止變質(zhì)，保持白度；持續(xù)的噴淋還可將蔗渣中殘?zhí)前l(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)置換出來，減少了制漿化學(xué)品的消耗，但堆場由于酸的腐蝕，也帶來了堆場砂石混入原料的不利因素。如何將目前普遍采用間歇蒸煮設(shè)備的蔗渣備料系統(tǒng)進(jìn)行改造，滿足連續(xù)蒸煮的要求，在除去蔗渣原料中的溶出物、砂石、重雜質(zhì)的基礎(chǔ)上，達(dá)到做到連續(xù)、均勻、定量，這是以前系統(tǒng)中未考慮到的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以甘蔗渣為原料的制漿廠提供一種甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料的方法及設(shè)備，以達(dá)到所要求的合格甘蔗渣原料。本發(fā)明的另一目的還在于提供甘蔗渣濕法備料過程中甘蔗渣洗滌水處理的方法和設(shè)備，避免造紙廠污水排放造成對(duì)環(huán)境的危害。本發(fā)明的甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法(以下簡稱“備料方法”)是這樣實(shí)現(xiàn)的原料場來的甘蔗渣除雜(除鐵)后經(jīng)傳送帶送至馬蹄形蔗渣水洗機(jī)進(jìn)行第一次水洗，水洗時(shí)間為8-20分鐘，蔗渣在水洗機(jī)中翻滾、攪動(dòng)，洗出部分溶出物后送到鼓式水洗機(jī)第二次水洗，水洗時(shí)間為1-2分鐘，蔗渣在鼓式水洗機(jī)中，雜質(zhì)被刮入分離器分離，然后進(jìn)入水力洗渣機(jī)第三次洗滌，水洗時(shí)間為8-20分鐘，經(jīng)洗滌凈化后的蔗渣用蔗渣泵輸送到脫水機(jī)，蔗渣出料干度為(重量％ ) 12% _18%，送到連續(xù)蒸煮系統(tǒng)，從脫水機(jī)排出的廢水進(jìn)入篩網(wǎng)機(jī)，除去粗的蔗髓和部分雜質(zhì)，再進(jìn)入沉淀池，重力大的雜物顆粒沉淀下來，水經(jīng)澄清池加入適量澄清劑，然后送回濕法備料工序清洗蔗渣。以上所述的蔗渣第三次洗滌后用40-70°C的溫水注入水力洗渣機(jī)進(jìn)行清洗。以上所述的備料方法所需的設(shè)備包括除鐵器、馬蹄形蔗渣水洗機(jī)、鼓式水洗機(jī)、雜質(zhì)分離器、水力洗渣機(jī)、蔗渣泵和螺旋脫水機(jī)等，所述的馬蹄形蔗渣水洗機(jī)的中間為馬蹄形薬結(jié)構(gòu)，增加蔗渣在水洗機(jī)的停留時(shí)間；所述的鼓式水洗機(jī)與雜質(zhì)分離器做成一體，脫水機(jī)采用斜螺旋結(jié)構(gòu)，上料傳送帶出口端接到馬蹄形蔗渣水洗機(jī)，馬蹄形蔗渣水洗機(jī)出口依次接鼓式水洗機(jī)和水力洗渣機(jī)，再與蔗渣泵和斜螺旋脫水機(jī)連接，水洗機(jī)、鼓式水洗機(jī)和水力洗渣機(jī)底部都配置有雜物收集器并被定期排放。以上所述的甘蔗渣濕法備料過程中甘蔗渣洗滌和循環(huán)水處理的方法是從脫水機(jī)排出的廢水進(jìn)入篩網(wǎng)機(jī)，除去粗的蔗髓和部分雜質(zhì)，再進(jìn)入沉淀池，重力大的雜物顆粒沉淀下來，水經(jīng)澄清池加入適量澄清劑，然后送回濕法備料工序清洗蔗渣。所采用的篩網(wǎng)機(jī)是斜篩網(wǎng)機(jī)，使得蔗髓不容易堵塞孔洞；所采用的沉淀池是斜板沉淀池，斜板沉淀池的沉淀速度也比普通的沉淀池效果好，所加入的澄清劑可以采用聚合硫酸鋁或聚合硫酸鐵，也可以加入絮凝劑，例如聚丙烯酰胺或者聚甲基丙烯酸酯，加入量為每立方污水加5-10克澄清劑或絮凝劑。本發(fā)明的設(shè)備特點(diǎn)1、馬蹄形蔗渣水洗機(jī)蔗渣在水洗機(jī)中攪動(dòng)、翻滾中往前移動(dòng)，蔗渣間產(chǎn)生搓揉作用，可以使較大的纖維束打開，洗出部分蔗髓和溶出物，能分離出大部分重雜物(如石塊、鐵塊)、砂石等。2、鼓式洗滌器，也是雜質(zhì)分離器蔗渣原料被轉(zhuǎn)鼓不停地?fù)苋胨性俜觯沟谜嵩拖礈焖映浞址稚⒒旌?，有利于砂石的沉降分離。3、水力洗渣機(jī)水力洗渣機(jī)底部有葉輪式轉(zhuǎn)子及刀片，在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪產(chǎn)生強(qiáng)烈渦流對(duì)蔗渣進(jìn)行激烈攪拌，在蔗渣間的相互磨擦下，蔗渣被充分松散，并溶出殘?zhí)?、溶出物，同時(shí)分離夾雜在蔗渣中的石子、金屬、泥砂等重雜物，重雜物在離心力作用下掉入水力洗渣機(jī)底部經(jīng)沉淀后進(jìn)入雜物收集器。4、斜螺旋脫水機(jī)設(shè)有進(jìn)料重物沉降槽和收集槽，進(jìn)一步收集來料中的砂石等重雜質(zhì)并進(jìn)行分離，設(shè)篩鼓以除去水份和細(xì)小雜質(zhì)(蔗髓等)，隨著螺旋的提升，水份不斷被脫除，達(dá)到設(shè)定的干度。5、斜板沉淀池，產(chǎn)品特點(diǎn)(I)沉淀能力比普通沉淀池強(qiáng)a)沉淀面積增大。b)斜板可以對(duì)沉淀物起到再凝聚作用，使絮狀物增大，易于沉淀。c)斜板沉淀創(chuàng)造了層流條件，沉淀效果好。(2)下沉污泥濃度增大。(3)排出的清水量整年保持穩(wěn)定，而且不存在污泥覆
至Jhl o本發(fā)明采用甘蔗渣濕法備料，在連續(xù)蒸煮工藝中，能夠使原料在進(jìn)入蒸煮之前洗滌干凈，有利于蒸煮藥液浸透，提高成漿均勻性。可以將蔗渣中的部分蔗髓洗出，降低制漿蒸煮用堿量、提高漿料洗滌性能、減少漂白藥耗；同時(shí)可除去硅含量高的蔗髓，減少了堿回收的硅干擾，減輕蒸發(fā)器結(jié)垢現(xiàn)象，蒸發(fā)效率高，能耗降低。除去砂石，減少原料對(duì)設(shè)備的磨損，延長壽命。相對(duì)于其他草類原料泥沙、塵埃含量大，采用沉淀法沉砂排泥方法不同，濕法散堆蔗渣經(jīng)過糖分發(fā)酵、揮發(fā)等，并清水噴淋保持水分，所以原料中沒有太多泥沙和塵埃，但由于蔗渣噴淋水置換出殘?zhí)前l(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，堆場地面容易腐蝕，水、泥和砂容易混入原料內(nèi)，所以蔗渣原料通常含砂量比較大，在備料系統(tǒng)蔗渣洗滌的同時(shí)必須考慮除掉原料中的砂石等重雜質(zhì)，甘蔗渣洗滌除砂系統(tǒng)采用馬蹄形蔗渣水洗機(jī)+雜質(zhì)分離器+水力洗渣機(jī)+斜螺旋脫水機(jī)等組合流程和設(shè)備，在洗凈甘蔗渣的同時(shí)能有效地除去其中的砂石等重雜質(zhì)。本發(fā)明的有益效果和系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是1、在整個(gè)洗滌過程，蔗渣均能不停地?cái)噭?dòng)、翻滾，蔗渣間相互磨擦，被充分松散、打開，溶出殘?zhí)恰⑷艹鑫?。使得洗滌完成后，甘蔗渣原料已?jīng)徹底洗滌干凈，有利于蒸煮藥液浸透，提高成漿均勻性。2、蔗渣洗滌可以將蔗渣中的部分蔗髓洗出，隨廢水排走，對(duì)降低制漿蒸煮用堿量、提高漿料洗滌性能、減少漂白藥耗起到重要的作用；由于去除了硅含量高的蔗髓，堿回收生產(chǎn)過程減少了硅干擾，可大大減輕蒸發(fā)器結(jié)垢現(xiàn)象，蒸發(fā)效率高，能耗降低。3、整個(gè)洗滌過程中的每臺(tái)設(shè)備馬蹄形蔗渣水洗機(jī)、雜質(zhì)分離器、水力洗渣機(jī)、斜螺旋脫水機(jī)均設(shè)有重渣收集分離器，收集石塊、金屬、泥砂等重雜質(zhì)，基本消除了由于堆場腐蝕而帶進(jìn)原料的砂石，有效地提高了漿料的質(zhì)量和保護(hù)后序設(shè)備。蔗渣在水洗機(jī)中翻滾、攪動(dòng)，蔗渣間產(chǎn)生搓揉作用，可以使較大的纖維束打開，洗出部分蔗髓和溶出物；重雜物(如石塊、鐵塊)、砂石沉降分離。然后蔗渣被刮進(jìn)雜質(zhì)分離器并被定期排放。二)、循環(huán)水處理系統(tǒng)循環(huán)水處理系統(tǒng)主要是考慮對(duì)甘蔗渣脫水系統(tǒng)出來廢水進(jìn)行處理后回用。洗滌廢水能否充分循環(huán)回用關(guān)系到濕法備料系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵，是濕法備料系統(tǒng)的重要組成部分。因?yàn)檎嵩礈煨枰谳^低的濃度下進(jìn)行(3% 5% )，如洗滌廢水不能充分回用，勢必補(bǔ)充大量的外來清水，造成系統(tǒng)用水量大，排放量高，進(jìn)而影響全廠的用水量和排放量。但因廢水中含有一些砂石、蔗髓等，并含有一定的酸性，腐蝕性較強(qiáng)，廢水的處理回用必須考慮到各種因素才能做到方案合理。本發(fā)明在循環(huán)水處理方面進(jìn)行了周密考慮，精心設(shè)計(jì)。系統(tǒng)考慮采用特殊的斜網(wǎng)濾網(wǎng)先進(jìn)行過濾、然后經(jīng)過一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的沉淀池進(jìn)行自然沉淀，最后得出較清潔的廢水回用到系統(tǒng)，使得外來補(bǔ)充水量不超過3m3/t絕干原料，并且還可對(duì)其他工段(如堿回收車間蒸發(fā)工段)堿性廢水進(jìn)行補(bǔ)充，不需要清水，以減少全廠的清水用量。


圖1為甘蔗渣濕法備料工藝流程簡圖。圖2為甘蔗渣洗滌系統(tǒng)管線圖。圖3為循環(huán)水處理系統(tǒng)管線圖。圖4為馬蹄形蔗渣水洗機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 :本發(fā)明應(yīng)用于某甘蔗渣制漿造紙廠連續(xù)蒸煮的濕法備料系統(tǒng)。安裝有本發(fā)明說明書附圖1-3所述的設(shè)備馬蹄形蔗渣水洗機(jī)、鼓式水洗機(jī)(作為雜質(zhì)分離器)、水力洗渣機(jī)、斜螺旋脫水機(jī)等設(shè)備。原料場來蔗渣經(jīng)上料皮帶送至馬蹄形蔗渣水洗機(jī)進(jìn)行第一次水洗，水洗時(shí)間為10分鐘，蔗渣在水洗機(jī)中翻滾、攪動(dòng)，送到鼓式水洗機(jī)第二次水洗，水洗時(shí)間為1-2分鐘，洗出部分蔗髓和溶出物后進(jìn)入雜質(zhì)分離器，在雜質(zhì)分離器，重物進(jìn)一步分離然后進(jìn)入水力洗渣機(jī)第三次洗滌，水洗時(shí)間為8-20分鐘，水力洗渣機(jī)內(nèi)注入40-70°C的溫水(采用堿回收蒸發(fā)工段的堿性廢水)，經(jīng)洗滌凈化后的蔗渣用蔗渣泵輸送到斜螺旋脫水機(jī)，夾雜在蔗渣中的較小雜質(zhì)和水分經(jīng)脫水機(jī)篩鼓被除去，蔗渣出料干度為12% -18% (重量％ )，能滿足蒸煮系統(tǒng)螺旋喂料器的要求。馬蹄形蔗渣水洗機(jī)、雜質(zhì)分離器、水力洗渣機(jī)、螺旋脫水機(jī)等底部都配置有雜物收集器并被定期排放。如圖4所示，馬蹄形蔗渣水洗機(jī)中間為馬蹄形結(jié)構(gòu)2，旁邊是鼓形或橢圓形外殼1，水和蔗渣進(jìn)入馬蹄形結(jié)構(gòu)2后，蔗渣在水洗機(jī)中翻滾、攪動(dòng)，洗出部分蔗髓和溶出物。本發(fā)明的備料系統(tǒng)配置了本發(fā)明所述的循環(huán)水處理系統(tǒng)，安裝了斜篩和建造斜板結(jié)構(gòu)沉淀池。斜螺旋脫出的廢水引進(jìn)斜網(wǎng)過濾、并經(jīng)沉淀池沉淀后得到澄清水回用至馬蹄形蔗渣水洗機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)。采用本發(fā)明的濕法備料系統(tǒng)投產(chǎn)后，運(yùn)行情況良好，為企業(yè)贏得良好的經(jīng)濟(jì)效益；各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下1、系統(tǒng)投產(chǎn)后，由于甘蔗渣原料里的殘?zhí)菤埶岜幌礈旄蓛?，同時(shí)除去部分蔗髓，使得蒸煮用堿量大幅減少，用堿量由300kg/t漿降為270kg/t漿，減少成本60元(燒堿價(jià)格按2000元/噸計(jì))。2、由于潔凈的甘蔗渣使得煮后的漿料過濾性能(洗滌性能)提高，提高了漿料洗凈度，使得漂白工段化學(xué)藥品消耗氯耗由70kg/t漿降至60kg/t漿，減少了藥品成本25元(液氯價(jià)格按2500元/噸計(jì))。3、由于去除了硅含量高的蔗髓，堿回收生產(chǎn)過程減少了硅干擾，可大大減輕蒸發(fā)器結(jié)垢現(xiàn)象，蒸發(fā)效率高，能耗降低。同時(shí)由于漿料的洗滌性能提高，提高了黑液提取率，從而提高了堿回收率，也降低了洗滌廢水排放負(fù)荷，估計(jì)間接產(chǎn)生的效益約30元/噸漿。綜上所述，采用本發(fā)明后，噸漿可產(chǎn)生效益60+25+30 = 115元。該廠年產(chǎn)5萬噸漂白蔗渣漿，年可產(chǎn)生效益5xll5 = 575萬元。該系統(tǒng)共投資約1200萬元，粗算兩年多即可收回投資。
權(quán)利要求
1.甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法，其特征在于具體工藝步驟是 原料場來的甘蔗渣除雜后經(jīng)傳送帶送至馬蹄形蔗渣水洗機(jī)進(jìn)行第一次水洗，水洗時(shí)間為8-20分鐘，蔗渣在水洗機(jī)中翻滾、攪動(dòng)，洗出部分溶出物后送到鼓式水洗機(jī)第二次水洗，水洗時(shí)間為1-2分鐘，蔗渣在鼓式水洗機(jī)中，雜質(zhì)被刮入分離器分離，然后進(jìn)入水力洗渣機(jī)第三次洗滌，水洗時(shí)間為8-20分鐘，經(jīng)洗滌凈化后的蔗渣用蔗渣泵輸送到脫水機(jī)，蔗渣出料干度為12% _18%，送到連續(xù)蒸煮系統(tǒng)，從脫水機(jī)排出的廢水進(jìn)入篩網(wǎng)機(jī)，除去粗的蔗髓和部分雜質(zhì)，再進(jìn)入沉淀池，重力大的雜物顆粒沉淀下來，水經(jīng)澄清池加入適量澄清劑，然后送回濕法備料工序清洗蔗渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法，其特征在于蔗渣第三次洗滌后用40-70°C的溫水注入水力洗渣機(jī)進(jìn)行清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法，其特征在于所采用的篩網(wǎng)機(jī)是斜篩網(wǎng)機(jī)；所采用的沉淀池是斜板沉淀池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法，其特征在于所加入的澄清劑采用聚合硫酸鋁或聚合硫酸鐵，或者加入絮凝劑聚丙烯酰胺或者聚甲基丙烯酸酯，加入量為每立方污水加5-10克澄清劑或絮凝劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法所采用的設(shè)備，其特征在于它包括除鐵器、蔗渣水洗機(jī)、鼓式水洗機(jī)、水力洗渣機(jī)、蔗渣泵和螺旋脫水機(jī)，所述的蔗渣水洗機(jī)為馬蹄形蔗渣水洗機(jī)和鼓式水洗機(jī)，馬蹄形蔗渣水洗機(jī)的中間為馬蹄形結(jié)構(gòu)，所述的鼓式水洗機(jī)與雜質(zhì)分離器做成一體；所述的脫水機(jī)采用斜螺旋結(jié)構(gòu)，上料傳送帶出口端接到馬蹄形蔗渣水洗機(jī)，馬蹄形蔗渣水洗機(jī)出口依次接鼓式水洗機(jī)和水力洗渣機(jī)，再與蔗渣泵和斜螺旋脫水機(jī)連接，水洗機(jī)、鼓式水洗機(jī)和水力洗渣機(jī)底部都配置有定期排放雜物的雜物收集器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法所采用的設(shè)備，其特征在于水力洗渣機(jī)底部有葉輪式轉(zhuǎn)子及刀片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甘蔗渣連續(xù)蒸煮工藝中濕法備料方法所采用的設(shè)備，其特征在于馬蹄形蔗渣水洗機(jī)中間為馬蹄形結(jié)構(gòu)，旁邊是鼓形或橢圓形外殼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于甘蔗渣連續(xù)蒸煮的濕法備料方法及設(shè)備。具體步驟是原料場來蔗渣經(jīng)上料皮帶送至馬蹄形蔗渣水洗機(jī)進(jìn)行第一次水洗，蔗渣在水洗機(jī)中翻滾、攪動(dòng)，送到鼓式水洗機(jī)第二次水洗，洗出部分蔗髓和溶出物后進(jìn)入水力洗渣機(jī)第三次洗滌，經(jīng)洗滌凈化后的蔗渣經(jīng)脫水后進(jìn)入連續(xù)蒸煮系統(tǒng)，脫出的廢水進(jìn)入循環(huán)水處理系統(tǒng)經(jīng)處理后循環(huán)回用。本發(fā)明甘蔗渣原料洗滌干凈徹底，有利于蒸煮藥液浸透，提高成漿均勻性，洗滌廢水經(jīng)過處理回用到系統(tǒng)，不需要補(bǔ)充清水，減少了全廠的清水用量和環(huán)境污染。
文檔編號(hào)D21C1/02GK103061177SQ20111031553
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者許東飄, 周國正, 葛友 申請(qǐng)人:中國輕工業(yè)南寧設(shè)計(jì)工程有限公司