無黑液生物催解干蒸法造紙制漿技術(shù)
一、 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種以草類纖維為原料的造紙制漿技術(shù),具體地說是一種以稻草或麥草或龍須草等草類纖維為原料,利用生物科技技術(shù),在不產(chǎn)生黑液無污染的情況下進(jìn)行生物催解干蒸制漿造紙技術(shù)。
二、技術(shù)背景:
我國是造紙技術(shù)最早發(fā)明的國家之一,也是造紙大國,但我國的造紙業(yè)還沿用老式的生產(chǎn)工藝,主要為堿法、亞硫酸銨法,中性亞鈉法和半化學(xué)法等等,這幾種傳統(tǒng)的造紙制漿技術(shù)在制漿蒸煮過程中有大量的黑液排出,污染了我國一些大小江河、湖泊、污染了我們賴依生存的地球環(huán)境,給人民生活帶來了極大的危害,給國民經(jīng)濟(jì)帶來了很大的損失。國人己意識到這一點(diǎn),治理污染,保護(hù)環(huán)境迫在眉睫,造紙企業(yè)如不更新生產(chǎn)工藝,不治理污水,達(dá)不到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)就有被關(guān)閉的可能,我國污染大的紙廠已被關(guān)閉很多。許多廠家為了治理污染,不惜投入重金,購置黑液治理設(shè)備,但由于技術(shù)不過關(guān),投資巨大,耗費(fèi)了大量人力、物力、財(cái)力也沒有搞好,致使造紙廠的生產(chǎn)成本提高,治污染運(yùn)行費(fèi)用增加,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益全面下滑,嚴(yán)重影響了企業(yè)發(fā)展。
我國有著豐富的造紙用草類纖維資源,如何利用這些豐富的資源,生產(chǎn)出高質(zhì)量的紙品,關(guān)鍵是在"環(huán)保問題"上,過去的治污方法只能治表不能治本,要想徹底地解決污染問題應(yīng)該從根本上解決問題--制漿過程不產(chǎn)生黑液。如果是不產(chǎn)生黑液或者僅產(chǎn)生微量的黑液,治污問題就迎刃而解了。
目前,我公司經(jīng)過不懈努力,結(jié)合眾多科研人員多年從事無污染制漿技術(shù)的特點(diǎn)發(fā)明了一種無黑液、生物干蒸法造紙制漿技術(shù),本技術(shù)的特征是采用“生物制漿”代替“化學(xué)制漿”,“干蒸法”代替“蒸煮法”,既將麥草(或稻草)經(jīng)生物催解液浸泡后,瀝干水分,放入容器中不加水,進(jìn)行生物催解,降解木素果膠等非纖維物質(zhì),最后通入蒸氣進(jìn)行干蒸殺菌終止反應(yīng),來制取紙漿的方法.
三、生物干蒸法造紙制漿工藝流程(詳見附圖一)
四、工藝過程:
(一)浸泡:干凈干燥的麥草(或稻草)投入含生物催解劑的溶液中浸泡。
(二)瀝干:將浸泡好的麥草撈出后瀝干水分,瀝出的浸泡液再回用到原浸泡池中。
(三)裝池(球):瀝干后的麥草或稻草經(jīng)分絲機(jī)加工后制成纖維裝入可通蒸汽的池(或蒸球)中,也可直接浸泡好的麥稻草裝入。
(四)生物催解:在較低的溫度下進(jìn)行木素果膠等非纖維物質(zhì)的降解,使之生成水溶性的糖類等物質(zhì),以達(dá)到去除木素保留纖維的目的。
(五)干蒸:生物降解達(dá)到一定程度后即可大量通往蒸氣,溫度控制在90-100℃,時(shí)間3-5小時(shí),殺菌終止降解反應(yīng)后,既可出漿。
(六)擠壓:取出蒸好的漿放入靜壓池中,放入少量清水進(jìn)行靜壓溶出少量非纖維物質(zhì),靜壓后的漿經(jīng)碎解后,放入螺施擠漿機(jī)中擠壓,可制成35%以上的干漿供漂白或出售,靜壓擠壓后的水可直接回用到浸泡水中作為浸泡液的補(bǔ)充水,也可經(jīng)過絮凝沉淀后回用或達(dá)標(biāo)排放。
(七)漂白:擠壓好的漿可直接進(jìn)行漂白制漿,漂后漿白度可達(dá)80-90度,可生產(chǎn)各種文化用紙、生活用紙及漂白漿板用。
五、粗漿的性能
粗漿硬度( KP值) 8--12
粗漿得率( 5) 45-50
漂后漿白度85度以上
六、本技術(shù)的特點(diǎn)
本技術(shù)工藝在制漿過程中由于采用“生物制漿”代替“化學(xué)制漿”,“干蒸法”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“蒸煮法”不易產(chǎn)生黑液,從根本上解決了黑液污染問題,浸泡麥草的生物催解液可以長期回用,靜壓水只需采用氣浮法經(jīng)絮凝沉淀后,既可達(dá)到排放和回用標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)制漿過程既無黑液排放,又投資少,見效快,一般造紙制漿企業(yè)稍加改造既可恢復(fù)生產(chǎn),特別適合于中小型造紙企業(yè),生產(chǎn)文化用紙、衛(wèi)生紙、新聞紙,對于用麥稻草生產(chǎn)瓦楞紙、板紙、包裝紙的企業(yè)更適合于本技術(shù)。
七、生物催解劑產(chǎn)品介紹
本品是用于無黑液無污染干蒸法造紙制漿中最主要的助劑,它是利用生物降解非纖維物質(zhì)的原理復(fù)配而成的生物催解劑,它可以在一定溫度下,將非草類纖維、本質(zhì)素、果膠等降解和糖化以達(dá)到制取纖維脫除木素的目的。
(一) 本品是固體狀,主要有各種纖維素酶制劑、滲透劑、活性劑、穩(wěn)定劑復(fù)配而成。
(二) 用量:噸麥草用25-30公斤。
(三) 使用方法:直接混合于浸泡好的麥草中或堿溶液中既可。
八、生物干蒸制漿部分機(jī)械介紹
(一)稻麥草纖維離解機(jī)
本機(jī)類似于制漿造紙企業(yè)常用的刀輥式切草機(jī),但與之有很大的區(qū)別。
1、切草機(jī)僅能將麥稻草切斷,而不能撕裂,本機(jī)不但能夠切斷,而且能夠?qū)Ⅺ湹静萑隽殉纱掷w維狀,使麥稻草不易成漿的節(jié)和穗離解使制漿更容易,耗堿量更少.
2、本機(jī)采用鋸齒型雙刀雙傳動(dòng),解決了原切草機(jī)進(jìn)料困難喂料輥易發(fā)生堵塞的問題,相向轉(zhuǎn)動(dòng)的鋸齒刀可保證不發(fā)生任何草料堵塞。
3、本機(jī)特別適合南方地區(qū)稻草、蘆葦、毛竹制漿,經(jīng)本機(jī)離解后的稻草纖維,在 100℃下既可制成可漂漿,而所耗堿和生物助劑量減少l/3。
4、本機(jī)有各種型號既適合萬噸以上制漿造紙企業(yè),也適合中小造紙企業(yè),是目前刀輥式切草機(jī)、切葦機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品,本機(jī)己有我公司開發(fā)己申報(bào)國家專利,不得仿制。
(二)麥稻草浸泡輸送機(jī)
本機(jī)是根據(jù)干蒸制漿原理設(shè)計(jì)制作的一款專用機(jī)械,它以將浸泡后的麥稻草通過鏈條式輸運(yùn)裝置,輸運(yùn)到要裝革的池或蒸球中,輸送過程中既可將麥稻草瀝干,以便于浸泡過程的機(jī)械化生產(chǎn),非常適合于大中型企業(yè)使用,降低人工費(fèi),減少勞動(dòng)強(qiáng)度,保證浸泡質(zhì)量。本機(jī)有我公司開發(fā)研制,用戶可根據(jù)需要定制。
(三)其它制漿械與常規(guī)制漿機(jī)械相同,原有制漿造紙企業(yè)不必增添其它設(shè)備。
九、生物干蒸制漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析
以麥草原料計(jì)生產(chǎn)1噸絕干漿所用原料費(fèi)、堿、生物催解劑,人工費(fèi)、水電費(fèi)等直接生產(chǎn)成本800- 1200元(視各地情況一般不超此范圍)
十、生物干蒸制漿技術(shù)的發(fā)展程度
目前我公司己正式投入實(shí)際生產(chǎn),用戶可到我公司現(xiàn)場參觀整個(gè)制漿過程和所生產(chǎn)的成品紙的情況,以及污水的排放狀況,耳聽為虛,眼見為實(shí),我公司的實(shí)驗(yàn)廠歡迎廣大客戶的光臨。
十一、生物干蒸法制漿中段水的處理
l、污水狀況:生物干蒸法制漿工藝所產(chǎn)生的污水,主要來源于中段洗漿水,由于該污水較傳統(tǒng)的制漿方法所產(chǎn)生的黑液等污水,容易處理,設(shè)備簡單,操作方便,費(fèi)用低。 具體數(shù)據(jù)如下: PH值8.84 固含量:6.5 g/L 色度:180倍 CODcr5:4452mg.L
2、處理后的水所達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)中華人民共和國污水排放標(biāo)準(zhǔn),處理后應(yīng)達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn),指標(biāo)如下: PH值6- 9 CODcr5<l 50mg/L 固含量≤200mg/L 色度≤80倍
3、處理應(yīng)用的藥劑
1=污水凈化劑:
本品主要起到絮凝和部分脫色作用,可使大量懸浮物絮凝析出,脫除部分色素,去除大量COD,用量一般在0.l-0.5%左右,液體狀, AL2O3%: 8- 10%
2=新型脫色絮凝劑:
本品在前段處理后的水中使用,脫色絮凝效果較佳,處理后的污水,澄清后可達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn),用于回用。
3=污泥脫水劑;起助凝脫水作用。主要用于污泥擠干脫水。
4、設(shè)備
1=污水預(yù)沉調(diào)節(jié)池:帶攪拌本池起到調(diào)節(jié)污水水質(zhì),使其相對均勻,同時(shí)可使較大的懸浮物沉淀析出,減輕下道工序處理負(fù)擔(dān)。
2=加藥箱:用于稀釋貯存藥品,帶攪拌機(jī),每種藥品需l-2個(gè)加藥箱。
3=沉淀池:加藥后的污水在本池沉淀;上層清水進(jìn)入下一工序處理,沉渣進(jìn)入壓渣機(jī)壓干。
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