無水膨化制漿工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無水膨化制漿工藝，具體而言，涉及一種采用氧堿膨化方式得到一種 無廢水、廢氣、廢渣排放的節(jié)能節(jié)水清潔制漿工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 制漿造紙COD污染物排放占我國工業(yè)廢水排放總量的20%左右，是我國工業(yè)廢水 COD最大的排放源。堿回收工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大，而且會有硫化氫、硫醇等臭氣的產(chǎn)生?；?學(xué)需氧量（COD或CODcr)是指在一定嚴(yán)格的條件下，水中的還原性物質(zhì)在外加的強(qiáng)氧化劑 的作用下，被氧化分解時所消耗氧化劑的數(shù)量，以氧的mg/L表示。化學(xué)需氧量反映了水中 受還原性物質(zhì)污染的程度，這些物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，但一般水及 廢水中無機(jī)還原性物質(zhì)的數(shù)量相對不大，而被有機(jī)物污染是很普遍的，因此，COD可作為有 機(jī)物質(zhì)相對含量的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)。
[0003] 另外，傳統(tǒng)的制漿工藝中采用含氯漂白，產(chǎn)生POPS持久性有機(jī)污染物。持久性有 機(jī)污染物（Persistent Organic Pollutants，簡稱POPs)指人類合成的能持久存在于環(huán)境 中、通過生物食物鏈（網(wǎng)）累積、并對人類健康造成有害影響的化學(xué)物質(zhì)。它具備四種特性： 高毒、持久、生物積累性、親脂憎水性，而位于生物鏈頂端的人類，則把這些毒性放大到了 7 萬倍。
[0004] 例如授權(quán)公告號為CN100510246C的中國發(fā)明專利，其公開了一種用于造紙的冷 浸泡制造紙漿的方法，首先將造紙用原料搓成纖維絲；分別制備活性劑、浸泡主液和浸泡輔 液備用，將活性劑放入浸泡主液和浸泡輔液的混合液中，得到浸泡液；將纖維絲加入浸泡液 中，常溫浸泡36-72小時；對浸泡后的紙漿進(jìn)行研磨、打漿，使紙漿硬度為12-18。該方法浸 泡時間較長，生產(chǎn)效率低，而且浸泡過程中使用大量的水，造成水成本過高。
[0005] 基于上述的現(xiàn)有技術(shù)中存在水資源浪費(fèi)的問題，申請?zhí)枮?01110422507. 2的中 國發(fā)明專利，其公開了一種干法制漿方法，包括將生物質(zhì)原料加入氧化劑進(jìn)行氧化預(yù)處理， 通過高壓閃爆處理使原料細(xì)胞壁破壁，使纖維蓬松、分離，木質(zhì)素降解，在氧化劑作用下，利 用研磨機(jī)使蓬松的纖維束完全分離，并脫出木質(zhì)素，使原料達(dá)到使用白度，再通過負(fù)壓風(fēng)選 設(shè)備選出纖維。解決了現(xiàn)有技術(shù)中紙漿生產(chǎn)大量用水的問題。該方法中對閃爆后的漿料 再進(jìn)行搓絲，使原料的表面張力減小，氧化漂白劑不容易在原料中充分地滲透，漂白效果不 好。
[0006] 再例如申請?zhí)枮?01210145965. 0的中國發(fā)明專利，其公開了一種低碳造紙方法， 利用農(nóng)作物秸桿作為能源動力生產(chǎn)出次高壓蒸汽發(fā)電、作為原料通過制漿分離出漿料以及 污染物黑液和漂白污水，由漿料抄造出各種紙張，由黑液制備出木質(zhì)素磺酸鈉，由含氯漂白 污水制備出無水氯化鈣。該造紙方法中，使用含氯漂白劑這樣勢必會產(chǎn)生POPS持久性有機(jī) 污染物，即使是將含氯漂白污水轉(zhuǎn)化成了無水氯化鈣，必然會增加生產(chǎn)成本。另外，該方法 中各個環(huán)節(jié)均使用大量的水，增加了水成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 基于上述問題，本發(fā)明提供一種無水膨化制漿工藝，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)效 率低、污染嚴(yán)重、水資源浪費(fèi)等問題。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一種無水膨化制漿工藝，其采用氧堿膨化制漿的方法，即通過氧堿 和膨化技術(shù)相結(jié)合離解纖維，后端采取弱機(jī)械處理的方式。
[0009] 本發(fā)明的無水膨化制漿工藝中氧堿膨化制漿的方法包括以下步驟：
[0010] 步驟一，準(zhǔn)備原料，將原料加工成符合要求的形狀；
[0011] 步驟二，將加工后的原料按藥液配比加入預(yù)浸藥劑，并攪拌1-5分鐘，通入蒸汽， 浸泡一段時間使得浸泡后的物料變得潤脹，同時達(dá)到一段預(yù)處理效果；
[0012] 步驟三，浸泡好的原料經(jīng)輸送帶輸送到搓絲機(jī)進(jìn)行擠壓脫水、疏解，擠壓后物料含 水率控制在35% -45%;
[0013]步驟四，將經(jīng)過擠壓搓絲機(jī)處理后的物料經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送到預(yù)處理罐中予以壓 實(shí)填裝，裝滿后封閉預(yù)處理罐的進(jìn)料口；
[0014]步驟五，將預(yù)處理罐中的壓力在瞬間降到常壓，從而使得原料的組織細(xì)胞撕裂，細(xì) 胞壁疏松，并從預(yù)處理罐的出料口噴射口噴出，進(jìn)入到膨化裝置中進(jìn)行膨化，從而得到絮狀 物的蓬松柔軟的半成品；
[0015]步驟六，將半成品漿料輸送至高濃磨漿系統(tǒng)對其進(jìn)行處理，同時加入雙氧水；
[0016]步驟七，磨漿后的漿料進(jìn)入反應(yīng)倉，使得藥液與漿料充分反應(yīng)，達(dá)到漂白效果；
[0017]步驟八，對從反應(yīng)倉出來的漿料進(jìn)行消潛、低濃磨漿、篩選、凈化、濃縮處理，得到 紙漿；
[0018]步驟九，將漿渣返回到高濃磨漿系統(tǒng)，并經(jīng)消潛、低濃磨漿、篩選、凈化處理，得到 合格產(chǎn)品。
[0019] 優(yōu)選的是，所述步驟一的原料為木片、秸桿、蘆葦、楊木的枝椏、板皮、小材。
[0020] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟一中原料為木片時，木片長度為2_4cm，寬 3cm;原料為稻桿時，稻桿的長度為2-5cm。
[0021] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟二中的藥液為氫氧化鈉，其濃度為18_20g/ 1，加藥量為50kg/t。
[0022] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟四中預(yù)處理罐的進(jìn)料口封閉前先向預(yù) 處理罐中輸入氧氣，然后再通入蒸汽，將預(yù)處理罐內(nèi)溫度調(diào)控在190-2KTC，壓力調(diào)控在 1. 9-2. 2MPa，并保溫保壓20-200秒，使得藥液和氧氣進(jìn)入料片內(nèi)，同時讓原料的組織結(jié)構(gòu) 在短時間內(nèi)滲入藥液，原料的部分內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)被氧化，達(dá)到二段預(yù)處理的效果。
[0023] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟七中反應(yīng)倉內(nèi)含有雙氧水，其濃度為 28% -35%，用量為 200kg/t。
[0024] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟三中擠壓所產(chǎn)生的廢水用于輕體墻磚的生 產(chǎn)。
[0025] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟八的產(chǎn)物被分為兩部分：合格的漿料進(jìn)入 新的反應(yīng)倉進(jìn)行反應(yīng)處理；粗的纖維束回到磨漿機(jī)再次加工。
[0026] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟九的反應(yīng)倉中的產(chǎn)物被分為兩部分：合格 紙漿加工成成品紙漿打包；不合格產(chǎn)物回到搓絲機(jī)進(jìn)行第二次搓絲，反應(yīng)倉出來的廢水通 向輕體墻磚的生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0027] 現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他特征、 方面和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖閱讀如下詳細(xì)描述時將變得顯而易見，其中：
[0028] 圖1為按照本發(fā)明的無水膨化制漿工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。
[0030] 本發(fā)明的無水膨化制漿工藝，在氧堿制漿之前進(jìn)行堿浸漬預(yù)處理對獲得較好的制 漿效果有著積極的影響：經(jīng)過一段堿處理，一方面草類原料中的活性能較低的木素會有相 當(dāng)一部分被提前脫除，另一方面又增加了木素的游離酚羥基，降低了殘余木素的活化能，為 木素的進(jìn)一步脫除創(chuàng)造了有利條件；同時還伴有半纖維和纖維素不同程度的降解，因?yàn)閴A 浸漬溫度一般在100°c以下，剝皮反應(yīng)和堿性降解幾乎沒有發(fā)生，因此碳水化合物特別是纖 維素降解很少。在堿液的傳質(zhì)過程中，脫出的木素碎片和降解的少量碳水化合物被不斷溶 出，最終使得草類原料結(jié)構(gòu)更為疏松，傳質(zhì)通道的增大，從原料的表面張力增大，使蒸煮液 及溶解的氧氣更容易在原料中進(jìn)行滲透，為下一段氧堿制漿過程中深層木素的迅速溶出提 供了通道，提高了傳質(zhì)效率，為氧堿蒸煮創(chuàng)造了有利的條件。
[0031] 參閱圖1，本發(fā)明的無水膨化制漿工藝，其采用氧堿膨化制漿的方法，即通過氧堿 和膨化技術(shù)相結(jié)合離解纖維，后端采取弱機(jī)械處理的方式。
[0032] 本發(fā)明的無水膨化制漿工藝中氧堿膨化制漿的方法包括以下步驟：
[0033] 步驟一，準(zhǔn)備原料，將原料加工成符合要求的形狀；
[0034] 步驟二，將加工后的原料按藥液配比加入預(yù)浸藥劑，并攪拌1-5分鐘，通入蒸汽， 浸泡一段時間使得浸泡后的物料變得潤脹，同時達(dá)到一段預(yù)處理效果；
[0035] 步驟三，浸泡好的原料經(jīng)輸送帶輸送到搓絲機(jī)進(jìn)行擠壓脫水、疏解，擠壓后物料含 水率控制在35% -45% ;
[0036] 步驟四，將經(jīng)過擠壓搓絲機(jī)處理后的物料經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送到預(yù)處理罐中予以壓 實(shí)填裝，裝滿后封閉預(yù)處理罐的進(jìn)料口；
[0037] 步驟五，將預(yù)處理罐中的壓力在瞬間降到常壓，從而使得原料的組織細(xì)胞撕裂，細(xì) 胞壁疏松，并從預(yù)處理罐的出料口噴射口噴出，進(jìn)入到膨化裝置中進(jìn)行膨化，從而得到絮狀 物的蓬松柔軟的半成品；
[0038] 步驟六，將半成品漿料輸送至高濃磨漿系統(tǒng)對其進(jìn)行處理，同時加入雙氧水；
[0039] 步驟七，磨漿后的漿料進(jìn)入反應(yīng)倉，使得藥液與漿料充分反應(yīng)，達(dá)到漂