專(zhuān)利名稱(chēng)：一種纖維素節(jié)水生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源與環(huán)境領(lǐng)域，涉及纖維素生產(chǎn)及其相關(guān)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前纖維素的生產(chǎn)主要以短棉絨為原料，經(jīng)過(guò)各車(chē)間不同的加工，最后形成纖維素產(chǎn)品， 廣泛應(yīng)用在食品、醫(yī)藥、化工、采油、建筑等行業(yè)。其主要工藝為短棉絨一開(kāi)棉一去雜一 蒸煮一清洗一漂洗一驅(qū)水一烘干一成品。
(1) 開(kāi)棉車(chē)間
開(kāi)棉車(chē)間主要設(shè)備有開(kāi)棉機(jī)和去雜機(jī)。短棉絨經(jīng)開(kāi)棉機(jī)開(kāi)棉后由傳輸帶送至去雜工序， 去除棉絨里的棉塵和小粒徑的棉籽殼等雜質(zhì)，去雜后的短棉絨通過(guò)送料風(fēng)機(jī)提升至蒸球上部 的物料輸送機(jī)，進(jìn)入蒸煮車(chē)間。
(2) 蒸煮車(chē)間
蒸煮車(chē)間主要設(shè)備有物料輸送機(jī)、蒸球、清洗池。去雜后的短棉絨通過(guò)送料風(fēng)機(jī)提升至 蒸球上部的物料輸送機(jī)，在物料輸送中，液堿通過(guò)噴淋裝置噴淋至物料的表面，物料通過(guò)螺
旋送料機(jī)將物料壓縮后送入蒸球內(nèi)，在13(TC的條件下，蒸煮2小時(shí)，物料連同產(chǎn)生大量蒸 煮水的黑液一同進(jìn)入蒸球下部的清洗池，過(guò)濾后經(jīng)過(guò)多次清洗，物料清洗后由濃漿泵打入漂 洗車(chē)間。清洗過(guò)程的廢水全部由管道送入廢水處理廠處理。
(3) 漂洗車(chē)間
清洗之后的物料由濃漿泵打入漂洗車(chē)間，漂洗車(chē)間主要有預(yù)酸(鹽酸+次氯酸)、漂白 (次氯酸)、酸化(鹽酸)工序。物料在漂洗機(jī)的作用下在不同的池內(nèi)反復(fù)漂洗，漂洗完成后， 由濃漿泵打入儲(chǔ)漿池，物料在儲(chǔ)漿池內(nèi)暫時(shí)儲(chǔ)存后進(jìn)入驅(qū)水車(chē)間。漂洗過(guò)程產(chǎn)生的各種廢水 通過(guò)管道排入廢水處理廠處理。
(4) 驅(qū)水車(chē)間
該工序主要設(shè)備為壓搾機(jī)，物料由儲(chǔ)漿池用泵打入壓搾機(jī)，壓榨脫水后的物料進(jìn)入烘干 工序。壓榨過(guò)程形成的廢水排入廢水處理廠處理。
(5) 烘干車(chē)間
烘干是使用熱風(fēng)將物料烘干，該工序主要設(shè)備是散熱器和風(fēng)機(jī)，散熱器由鍋爐蒸汽加熱， 物料由壓榨工序用帶料風(fēng)機(jī)進(jìn)入一個(gè)錐體中，在引風(fēng)機(jī)的作用下，熱風(fēng)從底部進(jìn)入將錐體中 的物料一同上升同時(shí)烘干，進(jìn)入打包車(chē)間，從物料中烘干出來(lái)的水分，通過(guò)引風(fēng)機(jī)出口排入 大氣。
3(6)打包車(chē)間
該工序主要設(shè)備為液壓棉花打包機(jī)，物料打包后得到成品。
從上述工藝中可以看出，產(chǎn)生廢水的主要工序是①蒸煮工序，形成蒸煮黑液，其水質(zhì) 特點(diǎn)是C0Dcrl30000-160000mg/L， SS12000mg/L左右，水體深紅色，含有大量的NaOH;② 漂洗工序，由預(yù)酸、漂白和酸化廢水混合形成了混合廢水，其水質(zhì)特點(diǎn)C0Dcr100-150mg/L， SS80-100mg/L，水體色度低，pH低；③驅(qū)水工序，形成污染程度較小的廢水，其水質(zhì) C0Dcr40-50mg/L， SS50-60mg/L，水體無(wú)色，pH較低。由于不同工序階段使用清水較多，使 噸產(chǎn)品消耗清水60m3左右，并且排放廢水水體中含有較高的污染物，不符合發(fā)展節(jié)約型企業(yè) 的需要，也不利于企業(yè)可持續(xù)健康的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在上述背景條件下，進(jìn)行了自主研發(fā)，將蒸煮黑液通過(guò)擠漿和壓濾，將黑液進(jìn)行 循環(huán)使用，由于使用螺旋擠壓和對(duì)輥壓濾，將黑液從物料中擠出，減少清洗物料時(shí)使用清水 的量；漂洗廢水和驅(qū)水廢水通過(guò)分質(zhì)回用，使噸產(chǎn)品利用清水的量由601113下降到18m3，同 時(shí)大幅減少了 COD的排放量。其纖維素節(jié)水生產(chǎn)工藝的路徑是①蒸煮黑液一螺旋擠漿(擠 出的黑液循環(huán)使用)一噴淋一對(duì)輥壓濾一噴淋；②漂洗廢水根據(jù)漂洗階段的預(yù)酸(鹽酸+次氯 酸)、漂白(次氯酸)、酸化(鹽酸)三個(gè)工序不同，建設(shè)三個(gè)蓄水池分別循環(huán)使用；③驅(qū)水 廢水全部回用到生產(chǎn)工序中。
優(yōu)選的，蒸煮黑液首先通過(guò)螺旋擠漿，擠出的黑液經(jīng)沉淀后循環(huán)進(jìn)入新的蒸煮過(guò)程；擠 壓后的物料通過(guò)噴淋洗滌，對(duì)輥壓濾和噴淋洗滌；也可以通過(guò)多次螺旋擠壓和噴淋洗滌或者 多次對(duì)輥壓濾和噴淋洗滌。
優(yōu)選的，進(jìn)入漂洗車(chē)間的物料，進(jìn)行預(yù)酸、漂白、酸化階段處理時(shí)，每個(gè)工序分別建設(shè) 循環(huán)使用池或罐，對(duì)預(yù)酸、漂白、酸化廢水分別循環(huán)使用。
優(yōu)選的，驅(qū)水廢水經(jīng)驅(qū)水機(jī)壓搾出的廢水全部回用到漂洗階段的三個(gè)工序。
本發(fā)明的工藝路徑如說(shuō)明書(shū)附圖所示。其節(jié)水的原理為
1.蒸煮車(chē)間
從蒸煮球中放出蒸煮料漿后，首先經(jīng)過(guò)一次螺旋擠槳，可以擠出80%左右的黑液，擠出 的黑液中含有一定的NaOH，經(jīng)沉淀后，黑液進(jìn)行循環(huán)使用，沉淀后的黑液渣利用到鍋爐燃 煤的脫硫(工廠配套建有蒸汽鍋爐)；其余含在物料中20%的黑液，經(jīng)噴淋一螺旋擠漿一噴淋 —對(duì)輥壓濾一噴淋一對(duì)輥壓濾一噴淋一對(duì)輥壓濾的多次洗滌，將物料清洗干凈，洗出的廢水 需要進(jìn)入廢水處理廠處理后利用或排放。此改造工藝比原工藝，從蒸煮球中放出的蒸煮料漿 經(jīng)簡(jiǎn)單過(guò)濾后就使用大量的清水洗滌，并將洗滌廢水全部排放到廢水處理廠，具有明顯的節(jié)水和減少排放污染物的效果。
2. 漂洗車(chē)間
漂洗車(chē)間有三道工序，為預(yù)酸、漂白、酸化，其三道工序中添加的化學(xué)物質(zhì)不同，預(yù) 酸工序使用鹽酸和次氯酸，漂白工序使用次氯酸，酸化工序使用鹽酸，分別建設(shè)不同的蓄水 池儲(chǔ)存相應(yīng)的廢水，為防止廢水直接循環(huán)使用中物質(zhì)的積累對(duì)產(chǎn)品的影響，實(shí)現(xiàn)60%的循環(huán) 利用，40%的排向廢水處理廠處理后利用或排放。
3. 驅(qū)水車(chē)間
驅(qū)水廢水是采用驅(qū)水機(jī)直接壓搾出物料中水分的過(guò)程，驅(qū)出的廢水較為清潔，存放在驅(qū) 水儲(chǔ)存池或罐中，可以直接回用到漂洗工序中。
本技術(shù)改造節(jié)水工藝經(jīng)過(guò)實(shí)踐運(yùn)行，節(jié)水效果十分明顯，噸產(chǎn)品耗清水量由原來(lái)的平均
60m3降低到18m3，噸產(chǎn)品節(jié)水率70%，同時(shí)由于黑液進(jìn)行了循環(huán)利用，大幅降低污染物的 排放量。具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。


圖1為纖維素節(jié)水生產(chǎn)工藝流程圖。
短棉絨1經(jīng)過(guò)蒸煮料漿2進(jìn)入螺旋擠漿工序3，擠出的黑液于儲(chǔ)罐12中，沉淀后循環(huán)使 用，沉淀料渣用于燃煤脫硫工序13;擠漿后的物料經(jīng)過(guò)噴淋工序4，對(duì)輥壓濾工序5，噴淋 工序6，形成的廢水進(jìn)入到廢水處理廠18;經(jīng)洗滌后的物料再進(jìn)入預(yù)酸工序7、漂白工序8、 酸化工序9，形成的廢水分別儲(chǔ)存在預(yù)酸廢水儲(chǔ)存池14，漂白廢水儲(chǔ)存池15，酸化廢水儲(chǔ)存 池16，其中60%循環(huán)使用，40%進(jìn)入廢水處理廠18;最后物料進(jìn)入驅(qū)水工序10，形成的驅(qū) 水廢水進(jìn)入驅(qū)水廢水儲(chǔ)存池17回用于預(yù)酸工序7，漂白工序8，酸化工序9，經(jīng)驅(qū)水后的物 料烘干后形成產(chǎn)品11。
具體實(shí)施例方式
本處理技術(shù)已在德州恒瑞棉業(yè)(集團(tuán))有限公司實(shí)施運(yùn)行。本公司有精制棉生產(chǎn)線4條， 其中的一條生產(chǎn)線進(jìn)行了節(jié)水技術(shù)改造，在蒸煮球下面安裝了成套的螺旋擠漿和噴淋裝置， 成套的對(duì)輥壓濾和噴淋裝置，分別建設(shè)預(yù)酸廢水儲(chǔ)水池，漂白廢水儲(chǔ)水池，酸化廢水儲(chǔ)水池， 驅(qū)水廢水儲(chǔ)水池，進(jìn)行分值循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)了明顯的節(jié)水效果，排向廢水處理廠的污染物和 水量大幅下降。使噸產(chǎn)品消耗清水量由60mS下降到噸產(chǎn)品消耗清水18m3，節(jié)水率達(dá)到70%， 獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1. 一種纖維素節(jié)水生產(chǎn)工藝，工藝流程是蒸煮黑液料漿→螺旋擠漿→噴淋洗滌→對(duì)輥壓濾→噴淋洗滌→預(yù)酸→漂白→酸化→驅(qū)水→烘干→成品。
2. —種如權(quán)利要求1所述的纖維素節(jié)水生產(chǎn)工藝，其特征是，將蒸煮的黑液料漿，經(jīng)過(guò)螺旋擠漿，擠出的黑液經(jīng)沉淀后循環(huán)使用，沉淀的料漿渣用于燃煤的脫硫；螺旋擠壓后的物料經(jīng)過(guò)噴淋，再經(jīng)過(guò)l-2次的螺旋擠壓和噴淋洗滌，1-3次的對(duì)輥壓濾和噴淋洗滌。
3. —種如權(quán)利要求1所述的纖維素節(jié)水生產(chǎn)工藝，其特征是，在預(yù)酸、漂白、酸化和驅(qū)水工序中分別建設(shè)廢水儲(chǔ)存池或罐進(jìn)行分質(zhì)回用，預(yù)酸、漂白、酸化廢水回用率為10%-100%，驅(qū)水廢水回用率為100%。
全文摘要
纖維素生產(chǎn)是耗水高污染大的行業(yè)，其工藝流程是短棉絨→開(kāi)棉→去雜→蒸煮→清洗→漂洗→驅(qū)水→烘干→成品。在蒸煮過(guò)程中形成了大量的蒸煮黑液料漿，需要大量的清水洗滌，在漂洗工序中還需要預(yù)酸、漂白和酸化階段的處理同樣需要消耗大量的清水。本技術(shù)進(jìn)行了自主研發(fā)，發(fā)明了纖維素節(jié)水生產(chǎn)工藝。主要通過(guò)螺旋擠漿，將黑液從料液中擠出進(jìn)行循環(huán)使用，減少了后段洗滌物料時(shí)的用水量，物料再經(jīng)過(guò)多級(jí)螺旋擠壓、對(duì)輥壓濾和噴淋洗滌，有效地減少了清水的使用量；并在預(yù)酸、漂白、酸化和驅(qū)水工序中對(duì)形成的廢水分別進(jìn)行分質(zhì)循環(huán)使用，大幅降低了清水的使用量，與現(xiàn)有工藝相比節(jié)水率達(dá)到70％以上。本技術(shù)已進(jìn)行了實(shí)踐運(yùn)行，為社會(huì)節(jié)約了大量的水資源，為與企業(yè)降低了產(chǎn)品成本。
文檔編號(hào)D21C5/00GK101476251SQ20091001363
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者龐金海 申請(qǐng)人:德州恒瑞棉業(yè)(集團(tuán))有限公司