[发明专利]环保节能循环型无污染制浆工艺及其系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制浆工艺及其装置，特别是涉及一种环保节能循环型无污染制浆工艺及其系统装置。

背景技术

目前，我国以草类纤维或木材为原料的造纸厂遍布全国各地，大部分造纸厂采用碱法制浆工艺，由切料、除尘、蒸煮、洗涤、筛选和漂白等工序组成，在蒸煮、洗涤和筛选过程中，排放大量污水，水中悬浮物及有机物质浓度高，色泽深，酸或碱性大，可生化性差。传统制浆工艺不仅工序复杂，浪费水、酸或碱，流失大量纤维，而且给环境带来了严重污染。为了减少环境污染，国家关闭了数千家中小制浆造纸厂，造成了很大的社会损失。数千家有一定规模的企业，急需一种低成本、可靠的无污染制浆工艺及其装置。

无污染制浆工艺一直是造纸领域研究的重要方向，有许多新的技术工艺及方案出现，从不同的角度来探索解决问题的方法，如德国专利NO.19730486，介绍的方案是用液氨浸渍木片，并在20bar压力下保持20min，再通入蒸汽爆破处理，处理后纤维原料排入容器中，用乙醇∶水＝1∶1的溶液，反复抽提纤维原料，乙醇水溶液中含有85％的木素及90％的半纤维素。中国专利CN1184183A介绍的方案是采用NaOH、Na₂SO₄等碱性物质，再加入一定量的乙醇等醇类物质来改善碱法制浆的黑液性质，减小硅碱的粘度以便于碱回收系统运行。

上述方法仍然没有克服传统制浆方法的一些缺陷，如蒸煮需要比较高的温度，制浆系统耗能高；蒸煮和漂白工序间断、复杂冗长，并且蒸煮黑液、漂后残液、沉淀物废渣等污染物没有一种切实有效的环保处理方法，因而制浆造纸工业急需一种低成本、低能耗可靠的无污染制浆工艺及其装置。

发明内容

为了克服现有制浆技术及制浆系统设备的不足。本发明提供了一种环保节能循环型无污染制浆工艺及其系统装置，解决了制浆特别是草类制浆黑液污染问题、洗涤浓缩污水污染问题、脱出的废渣等废物污染问题，真正意义上解决了传统制浆方法中广泛存在的工序复杂、污染严重的问题。

本发明的环保节能循环型无污染制浆工艺包括切料、筛选除尘、原料分丝细化、蒸漂一体、磨浆和筛选净化等工序，其特征在于：蒸漂一体工序包括原料预浸、蒸煮和漂白过程，所述的蒸漂一体工序是先加入预浸药剂预浸原料30-60min、预浸温度为50-100℃，预浸后加入蒸煮药剂，同时通入0.1-0.3Mpa的氧气进行蒸煮脱木素反应，反应时间为45-90min、反应温度为60-100℃，蒸煮完后继续加入漂白药剂，同时继续通入氧气并保持氧压0.1-0.3Mpa，漂白反应时间为45-120min，漂白温度为60-100℃。

所述的预浸药剂包含EDTA 0.2-1％、碱0.5-3.5％。

所述的蒸煮药剂包含碱2-6％、硫酸镁0.5-2％。

所述的漂白药剂包含硅酸钠1-5％、碱2-6％、过氧化氢1-4％和硫酸镁0.5-2％。

所述的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙。

上述药剂含量均以绝干原料的重量百分比计，所述的蒸漂一体化工序全程时间为120-270min，反应温度为50-100℃、反应浓度为15-20％(以绝干浆计)。

本发明的环保节能循环型无污染制浆工艺的系统装置包括：

1.切料设备；2.筛选除尘设备；3.原料分丝细化设备；4.多功能蒸漂一体制浆设备；5.脱水设备；6.浆料贮存设备；7.磨浆设备；8.筛选净化设备；9.浓缩设备；10.生化物化处理设备；11.压滤设备；12.混合设备；13.干燥设备；14.粉碎造粒设备；15.生物质气化供热系统；16.生物质气化发电系统。

废水处理循环再利用系统：由脱水系统设备脱出的废、残液通过物理沉淀、过滤等水处理后，流入回用贮水池，循环回用于整个系统中的各用水设备。

废渣处理循环再利用系统：由筛选除尘下的碎细原料等其它非原料杂质、以及通过生化物化处理后的沉淀物，经压滤设备制成的高浓度废渣，通过混合系统设备均匀混合各种废渣，再通过干燥、粉碎造粒设备处理后，分别进入生物质气化供热系统、生物质气化发电系统，产生热能和电能回用于整个环保节能循环型无污染制浆工艺系统装置中。

本发明的环保节能循环型无污染制浆工艺及其系统装置适用于一年生各种草类植物原料和木材类原料。

本发明的环保节能循环型无污染制浆工艺的系统装置的具体设备如下：

切料设备是针对不同原料选择相适应的配套设备，如刀辊式切草机、切苇机、盘式削片机等；

筛选除尘设备是针对不同原料可选用羊角除尘机、双锥体除尘机、旋风分离机等设备；