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(shuō)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(wú)污染的情況下進(jìn)行干蒸制漿造紙技術(shù)。
二、技術(shù)背景:
我國(guó)是造紙技術(shù)最早發(fā)明的國(guó)家之一,也是造紙大國(guó),但我國(guó)的造紙業(yè)還沿用老式的生產(chǎn)工藝,主要為堿法、亞硫酸按法,中性亞銷法和半化學(xué)法等等,這幾種傳統(tǒng)的造紙制漿技術(shù)在制漿蒸煮過(guò)程中有大量的黑液排出,污染了我國(guó)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(lái)了極大的危害,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了很大的損失。國(guó)人己意識(shí)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(guó)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(gòu)置黑液治理設(shè)備,但由于技術(shù)不過(guò)關(guān),投資巨大,耗費(fèi)了大量人力、物力、財(cái)力也沒(méi)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(guó)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(wèn)題”上,過(guò)去的治污方法只能治表不能治本,要想徹底地解決污染問(wèn)題應(yīng)該從根本上解決問(wèn)題——制漿過(guò)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(wèn)題就迎刃而解了。
目前,我公司經(jīng)過(guò)不懈努力,結(jié)合眾多科研人員多年從事無(wú)污染制漿技術(shù)的特點(diǎn)發(fā)明了一種無(wú)黑液、生物干蒸法造紙制漿技術(shù),本技術(shù)的特征是采用“于菜潔”代替“蒸煮法”,既將麥草(或稻草)經(jīng)堿液浸泡和生物助劑混合后,瀝干水分后,放入容器中不加水,通入蒸氣進(jìn)行干蒸,來(lái)制取紙漿的方$。
三、生物干蒸法造紙制漿工藝流程(略)
四、工藝過(guò)程:
(一)浸泡:干凈干燥的麥草(或稻草)投入含有堿液,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):瀝干后的麥草裝入可以通入蒸汽的池中(或蒸球)中。
(四)干蒸:池中通入蒸汽,溫度控制在90.120C,時(shí)間3.5小時(shí),既可出漿。
(五)靜壓: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(guò)絮凝沉淀后回用或達(dá)標(biāo)排放。
(六)漂白:靜壓好的漿可直接進(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
租漿硬度( KP值) slZ
粗漿得率( 5) 45-50
六、本技術(shù)的特點(diǎn)
本技術(shù)工藝在制漿過(guò)程中由于采用干蒸潔代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蒸煮潔不易產(chǎn)生黑液,從根本上解決了黑液污染問(wèn)題,浸泡麥草的堿液可以長(zhǎng)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(guò)程既無(wú)黑液排放,又投資少,見(jiàn)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(duì)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(wú)黑液無(wú)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)到制取纖維脫除本素的目的。
(一) 本品是固體狀,主要有各種纖維素酶制劑、滲透
(二) 劑、活性劑、穩(wěn)定劑復(fù)配而成。
(三)用量:噸麥草用25-30公斤。
(四)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)
1、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。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(wèn)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 oC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(hào)既適合萬(wàn)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(kāi)發(fā)己申報(bào)國(guó)家zhuanli,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(guò)鏈條式輸運(yùn)裝置,輸運(yùn)到要裝革的池或 蒸球中,輸送過(guò)程中既可將麥稻草瀝干,以便于浸泡過(guò)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(kāi)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、生物干需制漿技術(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、生物干需制漿技術(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(chǎng)參觀整個(gè)制漿過(guò)程和所生產(chǎn)的成品紙的情況,以及污水的排放狀況,耳聽(tīng)為虛,眼見(jiàn)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(lái) 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(jiǎn)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.sg/L,色度: 180倍
CODers: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(guó)污水排放標(biāo)準(zhǔn),處理后應(yīng)達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),指標(biāo)如下:
PH值6— 9 CODers<l 50mg/L 因含量之200mg幾色度與80倍
3、處理應(yīng)用的藥劑
1)聚合氯化鋁: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, AIZO3%: 8— 10%
2)脫色絮凝劑:
主要起到脫色和絮凝作用,尤其脫色效果更佳,絮體較大易于分離。
3)陽(yáng)離子聚丙烯酚胺;起助凝脫水作用。
4)陰離子聚丙烯酚胺:起助凝脫水作用。
5)堿回收凈化劑:本品呈堿性,對(duì)本素、丹寧、果膠等脫除效果較好,且不造成堿損失,污水凈化后可回用。
6)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(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。用于回用。
4、設(shè)備
1)污水格柵:用于過(guò)濾大的麥草等雜物,以防進(jìn)入下道工 序使處理困難。
2)污水預(yù)沉調(diào)節(jié)池:本池起到調(diào)節(jié)污水水質(zhì),使其相對(duì)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)。
3)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。
4)加藥混合池:本池中污水藥液充分混合,帶攪拌機(jī)。
5)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。
6)泥漿泵:用來(lái)抽取池中的泥漿。
7)污水提升泵、壓渣機(jī)勻
8)二次處理加藥池:一次處理后污水進(jìn)步加藥攪拌均
9)二次沉淀池或汽浮池:二次加藥的污水進(jìn)行沉淀處理。 10)貯存池:用來(lái)貯存二次處理后用于回用的水。
11)堿回收貯水池:用來(lái)貯存堿回收處理后的污水,以便于回用。
12)堿回收加藥池;用于堿回收處理加藥,帶攪拌。
13)堿回收沉淀池:用于堿回收處理后的沉淀分離。
5、工藝流程
6、操作注意事項(xiàng):
l)藥品應(yīng)先用水稀釋 10— 20倍,再按比例加入,用量控制要嚴(yán)格。
2)沉淀池:存留時(shí)間(即停留在沉淀池中的時(shí)間)應(yīng)不低于60分鐘。
3)加藥池應(yīng)充分混合均勻,并應(yīng)注意加藥順序,否則影響效果。
4)氣浮池加氣量應(yīng)控制均勻,防止絮體破碎或絮體不分離,停留時(shí)間應(yīng)不低于40分鐘。
7、污水處理費(fèi)用 ( m'污水計(jì))
1)二級(jí)排放:
(l)藥劑費(fèi):l.5—2.0元、(2)電費(fèi):0.50元(3)人工費(fèi)。0.l元(4)合計(jì): 2. 10-2.60元
2)一級(jí)排放(回用)
(1)藥劑費(fèi):2.00-2.50元(2)電費(fèi):0.8元(3)人工費(fèi):0.20元合計(jì):3.00—3.50元
3)堿回收(l)藥劑費(fèi)3.00—3.50元(2)電費(fèi): 0.5元(3)人工費(fèi)0.10元合計(jì):3.60—4.10元
8、綜合分析:本生物干蒸法制漿污水處理較容易,投資少、費(fèi)用低、可回用,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,是目
前比較理想的中段水處理工藝。
摘自《紙業(yè)資訊》
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