專利名稱：環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝及其系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制漿工藝及其裝置，特別是涉及一種環(huán)保節(jié)能循環(huán) 型無(wú)污染制漿工藝及其系統(tǒng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)以草類纖維或木材為原料的造紙廠遍布全國(guó)各地，大部 分造紙廠采用堿法制漿工藝，由切料、除塵、蒸煮、洗滌、篩選和漂白 等工序組成，在蒸煮、洗滌和篩選過(guò)程中，排放大量污水，水中懸浮物 及有機(jī)物質(zhì)濃度高，色澤深，酸或堿性大，可生化性差。傳統(tǒng)制漿工藝 不僅工序復(fù)雜，浪費(fèi)水、酸或堿，流失大量纖維，而且給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán) 重污染。為了減少環(huán)境污染，國(guó)家關(guān)閉了數(shù)千家中小制漿造紙廠，造成 了很大的社會(huì)損失。數(shù)千家有一定規(guī)模的企業(yè)，急需一種低成本、可靠 的無(wú)污染制漿工藝及其裝置。
無(wú)污染制漿工藝一直是造紙領(lǐng)域研究的重要方向，有許多新的技術(shù) 工藝及方案出現(xiàn)，從不同的角度來(lái)探索解決問(wèn)題的方法，如德國(guó)專利
NO. 19730486，介紹的方案是用液氨浸漬木片，并在20bar壓力下保持 20min，再通入蒸汽爆破處理，處理后纖維原料排入容器中，用乙醇水 =1:1的溶液，反復(fù)抽提纖維原料，乙醇水溶液中含有85%的木素及90 %的半纖維素。中國(guó)專利CN1184183A介紹的方案是采用NaOH、 N&S04等 堿性物質(zhì)，再加入一定量的乙醇等醇類物質(zhì)來(lái)改善堿法制漿的黑液性質(zhì)， 減小硅堿的粘度以便于堿回收系統(tǒng)運(yùn)行。
上述方法仍然沒(méi)有克服傳統(tǒng)制漿方法的一些缺陷，如蒸煮需要比較 高的溫度，制漿系統(tǒng)耗能高；蒸煮和漂白工序間斷、復(fù)雜冗長(zhǎng)，并且蒸 煮黑液、漂后殘液、沉淀物廢渣等污染物沒(méi)有一種切實(shí)有效的環(huán)保處理 方法，因而制漿造紙工業(yè)急需一種低成本、低能耗可靠的無(wú)污染制漿工 藝及其裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有制漿技術(shù)及制漿系統(tǒng)設(shè)備的不足。本發(fā)明提供了一種 環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝及其系統(tǒng)裝置，解決了制漿特別是草類 制漿黑液污染問(wèn)題、洗滌濃縮污水污染問(wèn)題、脫出的廢渣等廢物污染問(wèn) 題，真正意義上解決了傳統(tǒng)制漿方法中廣泛存在的工序復(fù)雜、污染嚴(yán)重 的問(wèn)題。
本發(fā)明的環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝包括切料、篩選除塵、原 料分絲細(xì)化、蒸漂一體、磨漿和篩選凈化等工序，其特征在于蒸漂一
體工序包括原料預(yù)浸、蒸煮和漂白過(guò)程，所述的蒸漂一體工序是先加入 預(yù)浸藥劑預(yù)浸原料30-60min、預(yù)浸溫度為50_100°C ，預(yù)浸后加入蒸煮藥 劑，同時(shí)通入0. l-0.3Mpa的氧氣進(jìn)行蒸煮脫木素反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為 45-90min、反應(yīng)溫度為60_100°C，蒸煮完后繼續(xù)加入漂白藥劑，同時(shí)繼 續(xù)通入氧氣并保持氧壓0.卜0.3Mpa,漂白反應(yīng)時(shí)間為45-120min，漂白 溫度為60-100°C。
所述的預(yù)浸藥劑包含EDTA 0.2-1%、堿0.5-3.5%。
所述的蒸煮藥劑包含堿2-6%、硫酸鎂0.5-2%。
所述的漂白藥劑包含硅酸鈉1_5%、堿2-6%、過(guò)氧化氫1-4%和硫 酸鎂O. 5-2%。
所述的堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化韓。
上述藥劑含量均以絕干原料的重量百分比計(jì)，所述的蒸漂一體化工 序全程時(shí)間為120-270min，反應(yīng)溫度為50_100°C、反應(yīng)濃度為15-20% (以絕干漿計(jì))。
本發(fā)明的環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝的系統(tǒng)裝置包括 1.切料設(shè)備；2.篩選除塵設(shè)備；3.原料分絲細(xì)化設(shè)備；4.多功 能蒸漂一體制漿設(shè)備；5.脫水設(shè)備；6.漿料貯存設(shè)備；7.磨漿設(shè)備； 8.篩選凈化設(shè)備；9.濃縮設(shè)備；10.生化物化處理設(shè)備；11.壓濾設(shè) 備；12.混合設(shè)備；13.干燥設(shè)備；14.粉碎造粒設(shè)備；15.生物質(zhì)氣 化供熱系統(tǒng)；16.生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)。
廢水處理循環(huán)再利用系統(tǒng)由脫水系統(tǒng)設(shè)備脫出的廢、殘液通過(guò)物理沉淀、過(guò)濾等水處理后，流入回用貯水池，循環(huán)回用于整個(gè)系統(tǒng)中的 各用水設(shè)備。
廢渣處理循環(huán)再利用系統(tǒng)由篩選除塵下的碎細(xì)原料等其它非原料 雜質(zhì)、以及通過(guò)生化物化處理后的沉淀物，經(jīng)壓濾設(shè)備制成的高濃度廢 渣，通過(guò)混合系統(tǒng)設(shè)備均勻混合各種廢渣，再通過(guò)干燥、粉碎造粒設(shè)備 處理后，分別進(jìn)入生物質(zhì)氣化供熱系統(tǒng)、生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)，產(chǎn)生熱 能和電能回用于整個(gè)環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝系統(tǒng)裝置中。
本發(fā)明的環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝及其系統(tǒng)裝置適用于一年 生各種草類植物原料和木材類原料。
本發(fā)明的環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝的系統(tǒng)裝置的具體設(shè)備如
下
切料設(shè)備是針對(duì)不同原料選擇相適應(yīng)的配套設(shè)備，如刀輥式切草機(jī)、 切葦機(jī)、盤式削片機(jī)等；
篩選除塵設(shè)備是針對(duì)不同原料可選用羊角除塵機(jī)、雙錐體除塵機(jī)、 旋風(fēng)分離機(jī)等設(shè)備；
原料分絲細(xì)化設(shè)備是針對(duì)原料種類可選用螺旋輥式、飛刀片式、齒 盤式等不同分絲細(xì)化設(shè)備；
脫水和濃縮系統(tǒng)設(shè)備可選用單雙螺旋擠槳機(jī)、帶式壓濾機(jī)、雙輥擠 漿機(jī)等濃縮脫水設(shè)備；
漿料貯存設(shè)備為一定容積的漿池和使?jié){料處于均勻懸浮狀態(tài)的攪拌
器；
磨漿設(shè)備可選用高濃式、中濃式、低濃式的磨漿機(jī)，針對(duì)不同漿種
選擇相適應(yīng)的磨漿設(shè)備；
篩選凈化設(shè)備可選用壓力篩、旋翼篩、離心篩等篩選凈化設(shè)備； 生化物化處理設(shè)備為沉淀、絮凝、過(guò)濾等設(shè)備，用于處理C0D<
3000mg/L的廢水。
壓濾機(jī)用于生化物化處理后沉淀物，壓濾成高濃度廢渣。 混合設(shè)備是將系統(tǒng)各部分產(chǎn)生的廢渣充分相互混合，可選用雙輥式
混合器。干燥設(shè)備是對(duì)混合后的高濃度廢渣干燥脫水，達(dá)到生物質(zhì)造粒需要 的干度，干燥熱源可采用生物質(zhì)氣化發(fā)電產(chǎn)生的電能循環(huán)回用，以電加
熱干燥、導(dǎo)熱油干燥，以及生物質(zhì)氣化供熱產(chǎn)生的熱能蒸汽干燥等方式； 粉碎造粒系統(tǒng)、生物質(zhì)氣化供熱系統(tǒng)、生物質(zhì)化發(fā)電系統(tǒng)為生物質(zhì)綜合 再利用，產(chǎn)生熱能和電能循環(huán)回用的系統(tǒng)裝置。
本發(fā)明的環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝及其系統(tǒng)裝置集蒸煮漂白 于一體，整個(gè)制漿工藝及其系統(tǒng)裝置運(yùn)行過(guò)程中無(wú)污染物質(zhì)排放、廢水 廢渣循環(huán)利用。蒸煮漂白過(guò)程中，中間不洗滌、不脫水；具有顯著節(jié)水 節(jié)能等清潔制槳的優(yōu)點(diǎn)，并且漿料漂白后脫出的水中不含二噁英等有害 致癌物質(zhì)，脫出的水C0D含量2000-3000mg/L左右，通過(guò)物理過(guò)濾、沉 淀等水處理后循環(huán)回用于系統(tǒng)中，對(duì)各段脫出的沉淀物壓濾濃縮、混合 干燥后的廢渣，作到物盡其用；通過(guò)粉碎造粒，生物質(zhì)氣化發(fā)電，生物 質(zhì)氣化供熱，產(chǎn)生電能和熱能循環(huán)回用于系統(tǒng)中。本發(fā)明的環(huán)保節(jié)能循 環(huán)型無(wú)污染制漿工藝及其系統(tǒng)裝置從根本上解決了制漿造紙工業(yè)的高污 染、高能耗等問(wèn)題，并且促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源的循環(huán)再利用和可持續(xù)發(fā)展，以 及保護(hù)我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。


圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 實(shí)施例1
原料麥草或稻草
原料通過(guò)刀輥式切草機(jī)切料，經(jīng)羊角除塵機(jī)篩選除塵，進(jìn)入螺旋輥 式分絲機(jī)進(jìn)行原料分絲細(xì)化處理，再進(jìn)入多功能蒸漂一體制漿設(shè)備中。
將預(yù)浸藥劑加入多功能蒸漂一體制漿設(shè)備中，預(yù)浸時(shí)間為30min，溫度為 50°C，預(yù)浸結(jié)束后通入蒸煮藥劑和氧氣，保持氧壓為O. 1Mpa，反應(yīng)時(shí)間 為45min，反應(yīng)溫度為60°C，蒸煮結(jié)束后繼續(xù)通入漂白藥劑，漂白反應(yīng) 時(shí)間為45min，溫度為60'C，漂白終點(diǎn)排料。其中，預(yù)浸藥劑包含EDTA 0.2%、堿0.5%;蒸煮藥劑包含堿2%、硫酸鎂0.5%;漂白藥劑包含硅酸鈉1%、堿2%、過(guò)氧化氫1%和硫酸鎂0.5%。
由漂白終點(diǎn)排料后的漿料通過(guò)螺旋擠漿機(jī)脫水濃縮，漂白漿料進(jìn)入 漿池調(diào)節(jié)至一定濃度，通過(guò)攪拌器的作用使?jié){料處于均勻懸浮狀態(tài)。再 進(jìn)入磨漿機(jī)組進(jìn)行精磨漿料，漿料再送至壓力篩進(jìn)行篩選，良漿送入螺 旋擠漿機(jī)濃縮脫水，粗漿回流至磨漿機(jī)之前的漿池重新磨漿，通過(guò)濃縮 后的良漿達(dá)到調(diào)漿上網(wǎng)抄紙的要求。
在脫水系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)中使用的螺旋擠漿機(jī)脫出的殘液通過(guò)物理沉 淀過(guò)濾等生化物化處理后的水回用于系統(tǒng)各段，沉淀物絮凝物通過(guò)壓濾 機(jī)制成高濃度廢渣，聯(lián)同篩選除塵下的碎細(xì)原料及其它非原料雜質(zhì)砂粒 等通過(guò)雙輥混合器充分混合后，進(jìn)行蒸汽干燥，再進(jìn)行粉碎造粒，送入 生物質(zhì)氣化發(fā)電設(shè)備和生物質(zhì)氣化供熱設(shè)備，產(chǎn)生大量電能和熱能，再 回用于各系統(tǒng)設(shè)備中使用。
實(shí)施例2
原料蘆葦
原料通過(guò)刀輥式切葦機(jī)或盤式切葦機(jī)切料，經(jīng)雙錐體除塵機(jī)篩選除 塵，進(jìn)入盤式分絲機(jī)進(jìn)行原料分絲細(xì)化處理，再進(jìn)入多功能蒸漂一體制 漿設(shè)備中。將預(yù)浸藥劑加入多功能蒸漂一體制漿設(shè)備中，預(yù)浸時(shí)間為
60min，溫度為IO(TC，預(yù)浸結(jié)束后通入蒸煮藥劑和氧氣，保持氧壓為 0.3Mpa，反應(yīng)時(shí)間為90min，反應(yīng)溫度為IO(TC，蒸煮結(jié)束后繼續(xù)通入漂 白藥劑，漂白反應(yīng)時(shí)間120min，溫度IO(TC，漂白終點(diǎn)排料。其中，預(yù) 浸藥劑包含EDTA 1.0%、堿3.5%;蒸煮藥劑包含堿6%、硫酸鎂2%; 漂白藥劑包含硅酸鈉5%、堿6%、過(guò)氧化氫4%和硫酸鎂2%。
由漂白終點(diǎn)排料后的漿料通過(guò)單螺旋壓榨機(jī)脫水濃縮，漂白漿料進(jìn) 入漿池調(diào)節(jié)至一定濃度，通過(guò)攪拌器的作用使?jié){料處于均勻懸浮狀態(tài)。 再進(jìn)入磨漿機(jī)組進(jìn)行精磨漿料，漿料再送至離心篩進(jìn)行篩選，良漿送入 單螺旋壓搾機(jī)濃縮脫水，粗漿回流至磨漿機(jī)之前的漿池重新磨漿，通過(guò) 濃縮后的良漿達(dá)到調(diào)漿上網(wǎng)抄紙的要求。
在脫水系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)中使用的單螺旋壓榨機(jī)脫出的殘液通過(guò)物理 沉淀過(guò)濾等生化物化處理后的水回用于系統(tǒng)各段，沉淀物絮凝物通過(guò)壓濾機(jī)制成高濃度廢渣，聯(lián)同篩選除塵下的碎細(xì)原料及其它非原料雜質(zhì)砂 粒等通過(guò)雙輥混合器充分混合后，進(jìn)行蒸汽干燥，再進(jìn)行粉碎造粒，送 入生物質(zhì)氣化發(fā)電設(shè)備和生物質(zhì)氣化供熱設(shè)備，產(chǎn)生大量電能熱能，再 回用于各系統(tǒng)設(shè)備中使用。 實(shí)施例3
原料棉稈
原料通過(guò)刀輥式切草機(jī)切料，經(jīng)輥式除塵機(jī)篩選除塵，進(jìn)入飛刀片 式分絲機(jī)進(jìn)行原料分絲細(xì)化處理，再進(jìn)入多功能蒸漂一體制漿設(shè)備中。
將預(yù)浸藥劑加入多功能蒸漂一體制漿設(shè)備中，預(yù)浸時(shí)間為45min，溫度為 80°C，預(yù)浸結(jié)束后通入蒸煮藥劑和氧氣，保持氧壓為0.2Mpa，反應(yīng)時(shí)間 為70min，反應(yīng)溫度為80°C，蒸煮結(jié)束后繼續(xù)通入漂白藥劑，漂白反應(yīng) 時(shí)間80min，溫度8(TC，漂白終點(diǎn)排料。其中，預(yù)浸藥劑包含EDTA 0.6 %、堿2%;蒸煮藥劑包含堿4%、硫酸鎂1.2%;漂白藥劑包含硅酸鈉 3%、堿4%、過(guò)氧化氫2. 5%和硫酸鎂1.2%。
由漂白終點(diǎn)排料后的漿料通過(guò)單螺旋壓榨機(jī)脫水濃縮，漂白漿料進(jìn) 入漿池調(diào)節(jié)至一定濃度，通過(guò)攪拌器的作用使?jié){料處于均勻懸浮狀態(tài)。 再進(jìn)入磨漿機(jī)組進(jìn)行精磨漿料，漿料再送至離心篩進(jìn)行篩選，良漿送入 帶式壓濾機(jī)濃縮脫水，粗漿回流至磨漿機(jī)之前的漿池重新磨漿，通過(guò)濃 縮后的良漿達(dá)到調(diào)漿上網(wǎng)抄紙的要求。
在脫水系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)中使用的單螺旋壓榨機(jī)和帶式壓濾機(jī)脫出的 殘液通過(guò)物理沉淀過(guò)濾等生化物化處理后的水回用于系統(tǒng)各段，沉淀物 絮凝物通過(guò)壓濾機(jī)制成高濃度廢渣，聯(lián)同篩選除塵下的碎細(xì)原料及其它 非原料雜質(zhì)砂粒等通過(guò)雙輥混合器充分混合后，進(jìn)行蒸汽干燥，再進(jìn)行 粉碎造粒，送入生物質(zhì)氣化發(fā)電設(shè)備和生物質(zhì)氣化供熱設(shè)備，產(chǎn)生大量 電能熱能，再回用于各系統(tǒng)設(shè)備中使用。
權(quán)利要求
1、一種環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝，該工藝包括切料、篩選除塵、原料細(xì)化、蒸漂一體工序、磨漿和篩選凈化，其特征在于蒸漂一體工序包括原料預(yù)浸、蒸煮和漂白過(guò)程，所述的蒸漂一體工序是先加入預(yù)浸藥劑預(yù)浸原料30-60min、預(yù)浸溫度為50-100℃，預(yù)浸后加入蒸煮藥劑，同時(shí)通入0.1-0.3Mpa的氧氣進(jìn)行蒸煮脫木素反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為45-90min、反應(yīng)溫度為60-100℃，蒸煮完后繼續(xù)加入漂白藥劑，同時(shí)繼續(xù)通入氧氣并保持氧壓0.1-0.3Mpa，漂白反應(yīng)時(shí)間為45-120min，漂白溫度為60-100℃。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制漿工藝，其特征在于所述的預(yù)浸藥劑以 絕干原料的重量百分比計(jì)，包含EDTA 0.2-1%、堿0.5-3.5%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制漿工藝，其特征在于所述的蒸煮藥 劑以絕干原料的重量百分比計(jì)，包含堿2-6%、硫酸鎂0.5-2%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的制漿工藝，其特征在于所述的漂白 藥劑以絕干原料的重量百分比計(jì)，包含硅酸鈉1-5%、堿2-6%、過(guò)氧化 氫1-4%和硫酸鎂0. 5-2% 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求14之一所述的制漿工藝，其特征在于所述的堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一戶脫的制漿工藝，其特征在于所述的蒸漂 一體工序的反應(yīng)濃度以絕干漿計(jì)為15-20%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的制漿工藝，其特征在于所述的制漿工藝用于一年生各種草類植物原料和木材類原料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一0M的制漿工藝的系統(tǒng)裝置，該系統(tǒng)裝置包 括切料設(shè)備、篩選除塵設(shè)備、原料分絲細(xì)化設(shè)備、蒸漂一體制漿設(shè)備、磨漿設(shè)備、篩選凈化設(shè)備和濃縮設(shè)備，其特征在于所述的系統(tǒng)裝置還包括生化物化處理設(shè)備、粉碎造粒設(shè)備、生物質(zhì)氣化供熱系統(tǒng)和生物質(zhì) 氣化發(fā)電系統(tǒng)，產(chǎn)生的熱能和電能回用于環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工 藝中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保節(jié)能循環(huán)型無(wú)污染制漿工藝及其系統(tǒng)裝置，該工藝包括切料、篩選除塵、原料細(xì)化、蒸漂一體、磨漿、篩選凈化、濃縮、水處理、造粒、生物質(zhì)氣化供熱和發(fā)電等工序。所述的蒸漂一體工序包括原料預(yù)浸、蒸煮和漂白過(guò)程，先是加入預(yù)浸劑預(yù)浸30-60min、溫度50-100℃，預(yù)浸后加入蒸煮劑，同時(shí)通入氧氣保持氧壓0.1-0.3MPa進(jìn)行蒸煮脫木素反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間45-90min、溫度60-100℃，蒸煮后再加入漂白劑，繼續(xù)保持氧壓，漂白反應(yīng)時(shí)間45-120min，溫度60-100℃。本發(fā)明解決了制漿特別是草類制漿黑液、洗滌污水、脫出廢渣等污染問(wèn)題，真正意義上解決了傳統(tǒng)制漿廣泛存在的工序復(fù)雜、污染嚴(yán)重的問(wèn)題。
文檔編號(hào)D21H21/32GK101319471SQ200810097868
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者軍 李, 李剛榮 申請(qǐng)人:李剛榮