能大量減少廢液降低原料消耗的紙漿制造方法技術(shù)

能大量減少廢液降低原料消耗的紙漿制造方法，以稻草、蘆葦或麥秸等為原料，煮漿前經(jīng)切草、打碎、碾壓、篩分，把所含的硅化物、小分子半纖維素、淀粉、木素、沙土等雜質(zhì)先分離出去，使煮漿中只產(chǎn)生現(xiàn)有方法１／３左右的污染物黑液，再采用捏合法煮漿反應(yīng)，用較少的化工原料、較低的溫度和壓力生產(chǎn)出各種優(yōu)質(zhì)紙漿。減少造紙黑液２／３以上，每生產(chǎn)１噸紙漿比化學(xué)法制漿，節(jié)省５００公斤以上標(biāo)準(zhǔn)煤，少用１００公斤以上氫氧化鈉，降低生產(chǎn)成本和對設(shè)備的強度要求。并可獲得原料重量３０％以上的有用資源，收回原料價值５０％以上的費用。具有節(jié)能、減排、增效、安全、變廢為寶的有益效果，推廣應(yīng)用后，將產(chǎn)生巨大的社會效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用稻草、麥稈、蘆葦?shù)炔蓊愒希没瘜W(xué)方法制造紙漿的方法的改進，具體說是一種。
技術(shù)介紹
中國、印度等人均木材少的國家，主要以草類為原料，用化學(xué)方法制造紙漿。每噸 草漿紙要產(chǎn)生10噸左右的煮漿黑液，我國的草漿造紙法黑液量要達上億噸。此黑液的主要 成分是硅化物、小分子半纖維素、木素、沙土等，也含有未消耗的氫氧化鈉、硫化鈉等。這種 黑液的排放對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，各國都嚴(yán)禁排放，如何解決黑液排放是造紙業(yè)的一大 難題。一些較大的造紙廠把這種黑液濃縮、燃燒，回收黑液中的堿等無機原料。但是，草漿 黑液中含很多的硅化物，燃燒值低。也因為含硅多，回收的無機原料，質(zhì)量差，很難再利用。而且回收濃縮時要消耗大量的能源，僅此項每噸紙要消耗近1噸的標(biāo)準(zhǔn)煤。此外， 有把黑液用作有色冶金粘合劑的報道，也有把黑液制磺化木素的報道。本專利技術(shù)人申請的專 利號為ZL200610016610.6、名稱為《以造紙黑液為原料的羧甲基半纖維素鈉及其制備方 法》的專利方法。以此專利方法所制的羧甲基半纖維素鈉主要用于油田鉆井業(yè)。但是，把黑 液制冶金粘合劑、磺化木素、羧甲基半纖維素鈉等產(chǎn)品的市場用量有限，相對于上億噸的黑 液來說是九牛一毛。限于國家排污法的規(guī)定，相關(guān)企業(yè)只好把黑液濃縮、燃燒，這樣要消耗 大量能源，并且排放二氧化碳，是不得以而為之的辦法。另外，化學(xué)法草漿造紙，每噸紙要消耗500公斤左右的折合堿，要在160-180°C的 高溫下，在0. 7-0. SMPa的高壓下煮漿。這樣，一是要消耗大量的化工原料；二是高溫高壓要 消耗大量的能源，產(chǎn)生大量的二氧化碳，污染空氣，影響環(huán)境；三是高溫高壓操作生產(chǎn)危險 性大；四是對生產(chǎn)設(shè)備腐蝕性大；五是高溫高壓煮漿使一部分能生成紙漿的半纖維素、纖 維素被水溶解進入黑液中，增加了廢液量，減少了產(chǎn)物。有把木材經(jīng)機械磨漿，制黃色包裝 紙的工藝，但不能用草為原料磨漿造紙。近年有用酶浸泡草類原料造紙的報道，但工藝不成 熟，只能生產(chǎn)迷信紙，有用石灰浸泡造紙的方法，也只能造粗糙的迷信紙。這幾種方法雖然 相對排污少，能源消耗低，但只能生產(chǎn)粗糙的黃紙，不能滿足人們對紙的更高要求。到目前 為止世界各國均是采用化學(xué)法草漿制造紙，才能生產(chǎn)出滿足人們要求的合格紙。綜上所述，化學(xué)法草漿造紙是一種具有高污染、高能源消耗之缺點，卻又不得不使 用的造紙方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對上述不足，提供一種先把草類原料打碎成毛發(fā)樣絲狀，分離 出能生成黑液污染物的雜質(zhì)，再用機械捏合法，增大煮漿反應(yīng)速度，能夠減少廢液產(chǎn)生、降 低化工原料及能源消耗的紙漿制造方法。實現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)方案是這種，包括下述步驟(1)切草把自然干燥的含水量小于14%的草類原料用切草機切成30-50毫米的草段。 (2)打碎把(1)所得草段，用配有長20毫米，寬1. 5毫米縫孔篩片的錘片式粉碎 機打成毛發(fā)狀草絲及粉狀物。(3)篩分把(2)所得毛發(fā)狀草絲及粉狀物，送入雙層振動篩，篩上層得毛發(fā)狀草 絲、篩中層得10目的小顆粒物、篩下層得40目的粉狀物。(4)碾壓把篩中層得到的小顆粒物，倒入碾壓機，把小顆粒物碾壓成短草絲及粉 狀物的混合物。(5)篩分把(4)所得短草絲及粉狀物的混合物，送入20目振動篩，分別得短草絲 及粉狀物；把(3)、(5)所得毛發(fā)狀草絲和短草絲混合在一起得草絲，供煮漿造紙用。把(3)、 (5)所得粉狀物混合在一起，再利用，其中以稻草、麥稈為原料時，可得礱糠。(6)捏合把(5)所得草絲，投入捏合機中，淋入含3-5%有效堿的熱堿溶液，淋入 量為草絲總重量的2. 5-4倍；捏合升溫至98士2°C，保溫捏合10-15分鐘，至草絲與堿液形 成均勻體系，草絲被堿液溶脹成粥狀物。(7)煮漿把(6)所得粥狀物放入帶夾套的搪瓷釜中，升溫至110-130°C，在 0. 1-0. 25MPa壓力下，保溫煮漿1_3小時，得水解好的漿料，放入儲漿池。(8)擠漿把(7)所得水解好的漿料，送入擠漿機中擠出黑液，得粗本色漿，擠出的 黑液送入黑液儲池。(9)洗漿除沙把⑶所得粗本色漿，用8-12倍重量的水浸泡，經(jīng)除沙器除去沙土 等雜質(zhì)，再擠出水份，得本色紙漿。(10)漂白把(9)所得本色漿浸入5%的次氯酸鈉中，放置6-12小時，再擠出水 份，得造紙的濕漿。為了運輸方便，也可把(10)所得濕漿，經(jīng)烘干機烘干，得白色紙漿，包裝。所述的草類原料是指稻草、蘆葦或麥秸等原料。所述的有效堿，是指純氫氧化鈉含量。有時也向堿中加入適量的硫化鈉，硫化鈉的 用量，按硫化鈉的重量的0. 63倍計算在有效堿含量中。堿液的配制按稀釋定律計算即=V1N1 = V2N2，其中^是指要配制溶液的重量百分比濃度,V1是指要配制溶液的重量，N2是指購 來液堿的重量百分比濃度，一般是30-40%的濃度，V2是指需加入的液堿重量，即V2 = V1N1/ N2。所述的碾壓機，是在環(huán)形碾壓槽中設(shè)有兩只石質(zhì)碾壓輪，碾壓輪在電機及減速機 的帶動下循環(huán)轉(zhuǎn)動，可把(3)所得小顆粒，碾壓成草絲和粉狀物。捏合機，是一種能把物料 強烈擠壓與翻動的化工設(shè)備。所述的礱糠，是指南方水稻產(chǎn)區(qū)農(nóng)村把水稻脫殼，粉碎產(chǎn)生的稻殼粉稱為礱糠，北 方稱為粗稻糠。主要用于飼料業(yè)，目前也用于菌類植物的培養(yǎng)基、壓制稻殼板、一次性餐具寸。本專利技術(shù)的突出的實質(zhì)性技術(shù)特點是，在煮漿前把草類原料中所含的硅化物、小分 子半纖維素、淀粉、木素、沙土等不能生成紙漿的雜質(zhì)先分離出去，使煮漿過程中只產(chǎn)生現(xiàn) 有方法1/3左右的污染物黑液，再采用捏合法煮漿反應(yīng)，用較少的化工原料，較低的溫度，較低的壓力生產(chǎn)出可制造各種紙的優(yōu)質(zhì)紙漿。本專利技術(shù)的有益效果在于 1、減少了嚴(yán)重污染環(huán)境的造紙黑液的生成，減少量是一般化學(xué)法制漿的2/3以 上，起到了非常明顯的減排效果。2、因黑液產(chǎn)出少，減少了蒸發(fā)濃縮黑液時的能源消耗，加之除去了雜質(zhì)煮漿量減 少，又進一步節(jié)省能源，每生產(chǎn)1噸合格紙漿比一般化學(xué)法制漿，節(jié)省500公斤以上的標(biāo)準(zhǔn) 煤，得到顯著的節(jié)能效果，同時減少了二氧化碳的排放。3、減少了化工原料的用量，采用本專利技術(shù)方法，每生產(chǎn)1噸合格紙漿，可比一般化學(xué) 法制漿少用100公斤以上的氫氧化鈉，降低了生產(chǎn)成本。4、采用本專利技術(shù)法，降低了煮漿反應(yīng)的溫度、壓力，增加了生產(chǎn)的安全性，減少了設(shè) 備的腐蝕，也降低了對設(shè)備強度的要求。5、采用本專利技術(shù)法，可獲得干草類原料重量30%以上的礱糠，開發(fā)出新的有用資源， 僅此項即可收回原料草價值50%以上的費用，創(chuàng)造非常好的經(jīng)濟效益。由于礱糠實質(zhì)是一 般化學(xué)法制漿污染物黑液的反應(yīng)物，所以也起到了變廢為寶的效果。綜上所述，采用本專利技術(shù)的紙漿制造方法，起到了節(jié)能、減排、增效、安全、變廢為寶 的有益效果，推廣應(yīng)用以后，必將產(chǎn)生巨大的社會效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。具體實施例方式下面結(jié)合給出的實施例和試驗例，對本專利技術(shù)進一步描述，本專利技術(shù)不限于實施例，以 本專利技術(shù)技術(shù)方案所作的等效改變，均屬于本專利技術(shù)的保護范圍。實施例1 用干稻草為原料的紙漿制造方法稱取2000公斤的干稻草為原料，制造紙漿，其方法如下(1)把2000公斤含水量小于14%的干稻草，用切草機切成30_40毫米的草段。(2)把(1)所得草段，用錘片式粉碎機打成毛發(fā)狀草絲及粉狀物。(3)把(2)所得毛發(fā)狀草絲及粉狀物送入雙層振動篩，得1040本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種能大量減少廢液降低原料消耗的紙漿制造方法，其特征在于包括下述步驟：　　（１）切草：把自然干燥的含水量小于１４％的草類原料用切草機切成３０－５０毫米的草段；　　（２）打碎：把（１）所得草段，用配有長２０毫米，寬１．５毫米縫孔篩片的錘片式粉碎機打成毛發(fā)狀草絲及粉狀物；　　（３）篩分：把（２）所得毛發(fā)狀草絲及粉狀物，送入雙層振動篩，篩上層得毛發(fā)狀草絲、篩中層得１０目的小顆粒物、篩下層得４０目的粉狀物；　　（４）碾壓：把篩中層得到的小顆粒物，倒入碾壓機，把小顆粒物碾壓成短草絲及粉狀物的混合物；　　（５）篩分：把（４）所得短草絲及粉狀物的混合物，送入２０目振動篩，分別得短草絲及粉狀物；把（３）、（５）所得毛發(fā)狀草絲和短草絲混合在一起得草絲，供煮漿造紙用；把（３）、（５）所得粉狀物混合在一起，再利用，其中以稻草、麥稈為原料時，可得礱糠；　　（６）捏合：把（５）所得草絲，投入捏合機中，淋入含３－５％有效堿的熱堿溶液，淋入量為草絲總重量的２．５－４倍；捏合升溫至９８±２℃，保溫捏合１０－１５分鐘，至草絲與堿液形成均勻體系，草絲被堿液溶脹成粥狀物；　　（７）煮漿：把（６）所得粥狀物放入帶夾套的搪瓷釜中，升溫至１１０－１３０℃，在０．１－０．２５ＭＰａ壓力下，保溫煮漿１－３小時，得水解好的漿料，放入儲漿池；　　（８）擠漿：把（７）所得水解好的漿料，送入擠漿機中擠出黑液，得粗本色漿，擠出的黑液送入黑液儲池；　　（９）洗漿除沙：把（８）所得粗本色漿，用８－１２倍重量的水浸泡，經(jīng)除沙器除去沙土等雜質(zhì)，再擠出水份，得本色紙漿；　　（１０）漂白：把（９）所得本色漿浸入５％的次氯酸鈉中，放置６－１２小時，再擠出水份，得造紙的濕漿。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：才景志，
申請(專利權(quán))人：才景志，
類型：發(fā)明
國別省市：22[中國|吉林]