專利名稱：一種稻麥草置換蒸煮新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙行業(yè)中制造草漿的工藝，特別涉及一種稻麥草置換蒸煮新工藝。
目前我國(guó)稻、麥草是采用幾十年傳統(tǒng)的堿法或硫酸鹽法常規(guī)蒸煮工藝，其主要方法是將稻、麥草等纖維原料和堿法或硫酸鹽蒸煮藥液一起加入間歇蒸煮蒸球中，通入蒸汽、升溫、放氣。再升溫、保溫進(jìn)行脫木素反應(yīng)，從而制成稻、麥草漿；這種氣相蒸煮方法蒸煮反應(yīng)劇烈，多數(shù)采用熱噴放，煮成的稻、麥草漿強(qiáng)度低，濾水性差，尤其是堿法稻、麥草漿的蒸煮黑液硅含量大，粘度高，致使稻、麥草漿黑液提取率低，黑液提取濃度低，因此堿回收率低且回收堿的成本高。嚴(yán)重地影響稻、麥草漿堿回收技術(shù)的實(shí)施。這種傳統(tǒng)的蒸煮工藝，其排放黑液是形成目前我國(guó)工業(yè)廢水主要污染源之一。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN1271038A是與申請(qǐng)具有相同主題的申請(qǐng)，它是申請(qǐng)人的在先專利申請(qǐng)，由于公開不充分問題，申請(qǐng)人現(xiàn)已放棄該申請(qǐng)。
中國(guó)專利CN1170795A披露了一種由含木素的纖維素材料制備硫酸鹽漿的間歇方法，并具體公開了首先用蒸煮液對(duì)原料進(jìn)行浸漬，再用蒸煮液對(duì)浸漬液進(jìn)行置換并進(jìn)行預(yù)處理，然后用蒸煮液對(duì)預(yù)處理液進(jìn)行置換并進(jìn)行蒸煮，從而獲得紙漿。然而，其沒有披露搓草這一看來普通的處理工序，其能夠去除大量草料中的葉、芒、髓等等富含硅的廢料。
另外，中國(guó)專利CN1061452A公開了一種制漿工藝，它是用蒸煮液對(duì)原料進(jìn)行蒸煮，并用漂白液進(jìn)行置換并進(jìn)行漂白處理以得到增白的紙漿。然而，與上述專利一樣，它既沒有公開搓草處理步驟，而且其各步驟的工藝條件與本申請(qǐng)也不相同。正是由于此，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足而提供一種稻麥草漿置換蒸煮新工藝，該工藝可在緩和的(液相蒸煮)反應(yīng)條件下，分層次地脫出木素。
如上構(gòu)思，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種稻麥草漿置換蒸煮新工藝，其特征在于采用溫黑液和熱黑液置換蒸煮的制漿方法，其依次包括以下幾個(gè)步驟①、備料稻、麥草原料經(jīng)常規(guī)的干法備料后，再將其進(jìn)行濕法搓草處理，有效去除大部分影響濾水性能的葉、鞘、髓和泥土等雜質(zhì)，洗凈的原料經(jīng)斜螺旋分離脫水，再通過擠壓脫水至干度35％以上。
②、溫黑液置換蒸煮將上述處理后的稻麥草原料經(jīng)過脫水后放入間歇蒸煮的蒸球內(nèi)，用事先加熱至130～140℃溫黑液置換出稻麥草原料中殘留的濕法洗滌水后，并循環(huán)加熱至100℃、補(bǔ)充絕干原料量(噸)的9～12％的堿、液比是1∶5.5～6.5、同時(shí)加熱使得加堿溫黑液和原料的溫度達(dá)到130-140℃，保溫20～40分鐘；此時(shí)，殘留在原料中的大部分雜細(xì)胞和少量木素被降解；③、熱黑液置換蒸煮在上述溫黑液置換蒸煮后，加入145～155℃溫度的熱黑液、在熱黑液中補(bǔ)充絕干原料量(噸)的6～9％的堿、液比是1∶5.5～7、由堿液和黑液組成蒸煮液，從而將溫黑液置換蒸煮的黑液置換出來，并將蒸煮液和原料加熱到155℃且將其保溫30～50分鐘，此時(shí)原料中聚戊糖以及木素已被脫出，已經(jīng)成漿；用80℃冷黑液將熱黑液置換蒸煮產(chǎn)生的黑液置換出；④、成漿后的冷黑液置換洗滌和泵放在上述蒸球內(nèi)加入溫度是80℃的冷黑液，將熱黑液置換蒸煮產(chǎn)生的黑液置換出來，該冷黑液在蒸球內(nèi)同時(shí)進(jìn)行洗漿，直至蒸球內(nèi)紙漿溫度降到100℃；蒸球內(nèi)壓力保持0.65MPa，此時(shí)將冷黑液與球內(nèi)的漿用泵噴放出去；所述的稻麥草置換蒸煮新工藝中所使用的間歇蒸煮蒸球，其特征在于，在進(jìn)料口下部加一能防止?jié){堵網(wǎng)的過濾網(wǎng)，在過濾網(wǎng)和蒸汽管之間有一根連接管，蒸球球蓋設(shè)有一排氣閥。
所述由堿液和溫黑液組成溫黑液置換蒸煮液的液比為1∶5.5～6.5，用堿量是絕干原料量(噸)的9～12％。
所述由堿液和溫黑液組成溫黑液置換蒸煮溫度達(dá)到130℃以上，保溫20～40分鐘。
所述由堿液和熱黑液組成熱黑液置換蒸煮液的液比為1∶5.5～7，用堿量是絕干原料量(噸)的6～9％。
所述由堿液和熱黑液組成熱黑液置換蒸煮溫度達(dá)到155℃，保溫30～50分鐘。
所述成漿后泵放是冷黑液在蒸球內(nèi)同時(shí)進(jìn)行置換洗漿的作用，直至蒸球內(nèi)紙漿溫度降到100℃；蒸球內(nèi)壓力保持0.65MPa。
本發(fā)明的優(yōu)越性是1、可得到高質(zhì)量、高強(qiáng)度的稻麥草漿，利用本工藝方法制成的漿色淺，漿質(zhì)均勻、硬度差小(高錳酸鉀值＝0.5～0.8)，粗漿得率在44％～48％，漿的濾水性好(20～25°SR’)，濕重9～10g，漿的物理性能以麥草為例抗張指數(shù)68.4～74.2N-m2/g，裂斷長(zhǎng)6.96～7.56km，耐破指數(shù)3.9～4.2kPa.m2/g，撕裂指數(shù)4.0～4.8N.m2/g。2、置換蒸煮的稻麥草漿黑液可以多次重復(fù)回用于制漿，從而有效地減少了排污，保護(hù)了環(huán)境，稻麥草置換蒸煮后的黑液均可獲得80～90℃的溫度、殘堿達(dá)到8～10g/l的黑液，經(jīng)三十八次黑液回用蒸煮試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蒸煮成漿未產(chǎn)生遞加增色現(xiàn)象，黑液的濃度、殘堿、固形物含量的積累和蒸濃緩慢，黑液清淡，無沉淀，無粘跡。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例一一種稻麥草漿置換蒸煮工藝，采用黑液置換蒸煮的制漿方法，以求在緩和的反應(yīng)條件下，分層次地脫出聚戊糖、木素制成高質(zhì)量、高強(qiáng)度的稻麥草漿，其依次包括以下幾個(gè)步驟1、備料麥草原料經(jīng)常規(guī)的干法備料后，再將其進(jìn)行濕法搓草洗滌處理，有效去除大部分影響濾水性能原料的葉、鞘、髓和泥土等雜質(zhì)，大大降低了原料內(nèi)的硅含量，濕法搓草洗滌后經(jīng)斜螺旋分離脫水去除葉、鞘、髓，再進(jìn)行螺旋擠壓干度在35以上進(jìn)入蒸球，原料處理有利于蒸煮、洗漿和堿回收。
2、溫黑液置換蒸煮將上述處理后的麥草原料經(jīng)過脫水后放入間歇蒸煮的蒸球內(nèi)，用事先加熱至130℃溫黑液置換出麥草原料中殘留的濕法洗滌水后，并通過球外的列管加熱器循環(huán)加熱至100℃、補(bǔ)充絕干原料量(噸)的10～12％的堿、液比是1∶5.5～6.0、同時(shí)加熱使得與加堿溫黑液和原料的溫度達(dá)到130℃，保溫30～40分鐘；此時(shí)，殘留在原料中的大部分雜細(xì)胞(聚戊糖)和少量木素已被降解；3、熱黑液置換蒸煮在上述溫黑液置換蒸煮后，加入145～150℃溫度的熱黑液、在熱黑液中補(bǔ)充絕干原料量(噸)的6～8％的堿、液比是1∶6.0～7、由堿液和黑液組成蒸煮液，從而將溫黑液置換蒸煮的黑液置換出來，并將蒸煮液和原料加熱到155℃且將其保溫40～50分鐘，此時(shí)原料中聚戊糖以及木素已被脫出，已經(jīng)成漿；4、成漿后冷黑液的置換洗滌和泵噴放在上述蒸球內(nèi)加入溫度是80℃的冷黑液，將熱黑液置換蒸煮產(chǎn)生的黑液置換出來，該冷黑液在蒸球內(nèi)同時(shí)進(jìn)行洗漿的作用，直至蒸球內(nèi)紙漿溫度降到100℃；關(guān)閉置換熱黑液的出口，使蒸球內(nèi)壓力保持0.65MPa，此時(shí)將冷黑液與球內(nèi)的漿用泵噴放出去，在球內(nèi)壓力降到接近于零時(shí)，打開連接球內(nèi)的氣閥繼續(xù)泵；上述的稻麥草置換蒸煮新工藝中所使用的間歇蒸煮蒸球可以是常用的蒸球，但為了方便操作可以在現(xiàn)有蒸球進(jìn)料口下部增設(shè)一過濾網(wǎng)，并在過濾網(wǎng)和蒸汽管之間設(shè)一根連接管，蒸球球蓋設(shè)一排氣閥。
用本工藝方法置換出的溫黑液和熱黑液注入新鮮堿液加熱升溫為下一球置換蒸煮做好準(zhǔn)備，可以多次重復(fù)使用，但蒸煮后的黑液要保持一定的殘堿(游離堿)，多次重復(fù)使用的次數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)條件決定。同樣，冷黑液在保溫條件下，也可以多次重復(fù)置換和洗滌。正如前面所述，黑液的殘堿量?jī)?yōu)選為8-10克/升。但該量也可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，通過調(diào)整用堿量來調(diào)節(jié)由于黑液殘堿量的不足或過濃所造成的影響。這對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。
實(shí)施例二一種稻麥草漿置換蒸煮工藝，采用黑液置換蒸煮的制漿方法，以求在緩和的反應(yīng)條件下，分層次地脫出聚戊糖、木素制成高質(zhì)量、高強(qiáng)度的稻麥草漿，其依次包括以下幾個(gè)步驟1、備料稻草原料經(jīng)常規(guī)的干法備料后，再將其進(jìn)行濕法搓草洗滌處理，有效去除大部分影響濾水性能原料的葉、鞘、髓和泥土等雜質(zhì)，大大降低了原料內(nèi)的硅含量，濕法搓草洗滌后經(jīng)斜螺旋分離脫水去除葉、鞘、髓，再進(jìn)行螺旋擠壓干度在35以上進(jìn)入蒸球，原料處理有利于蒸煮、洗漿和堿回收。
2、溫黑液置換蒸煮將上述處理后的稻草原料經(jīng)過脫水后放入間歇蒸煮的蒸球內(nèi)，用事先加熱至130℃溫黑液置換出稻草原料中殘留的濕法洗滌水后，并通過球外的列管加熱器循環(huán)加熱至100℃、補(bǔ)充絕干原料量(噸)的9～11％的堿、液比是1∶5.5～6.0、同時(shí)加熱使得與加堿溫黑液和原料的溫度達(dá)到130℃以上，保溫20～30分鐘；此時(shí)，殘留在原料中的大部分雜細(xì)胞(聚戊糖)和少量木素已被降解；3、熱黑液置換蒸煮在上述溫黑液置換蒸煮后，加入145～155℃溫度的熱黑液、在熱黑液中補(bǔ)充絕干原料量(噸)的7～9％的堿、液比是1∶5.5～6.5、由堿液和黑液組成蒸煮液，從而將溫黑液置換蒸煮的黑液置換出來，并將蒸煮液和原料加熱到150℃且將其保溫30～40分鐘，此時(shí)原料中聚戊糖以及木素已被脫出，已經(jīng)成漿；4、成漿后冷黑液的置換洗滌和泵噴放在上述蒸球內(nèi)加入溫度是80℃的冷黑液，將熱黑液置換蒸煮產(chǎn)生的黑液置換出來，該冷黑液在蒸球內(nèi)同時(shí)進(jìn)行洗漿的作用，直至蒸球內(nèi)紙漿溫度降到100℃；關(guān)閉置換熱黑液的出口，使蒸球內(nèi)壓力保持0.65MPa，此時(shí)將冷黑液與球內(nèi)的漿用泵噴放出去，在球內(nèi)壓力降到接近于零時(shí)，打開連接球內(nèi)的氣閥繼續(xù)泵；
權(quán)利要求
1.一種稻麥草置換蒸煮新工藝，其特征在于采用黑液配堿置換蒸煮的制漿方法，其依次包括以下幾個(gè)步驟①、備料稻、麥草原料經(jīng)常規(guī)的干法備料后，再將其進(jìn)行濕法搓草處理，有效去除大部分影響濾水性能的葉、鞘和髓等雜質(zhì)，洗凈的原料經(jīng)擠壓脫水至干度35％以上。②、溫黑液置換蒸煮將上述處理后的稻麥草原料經(jīng)過擠壓脫水后放入蒸球內(nèi)，用事先加熱至130～140℃溫黑液置換出稻麥草原料中殘留的濕法洗滌水后，循環(huán)加熱至100℃、補(bǔ)充絕干原料量(噸)的9～12％的堿，液比是1∶5.5～6.5、同時(shí)加熱使得與加堿溫黑液和原料的溫度達(dá)到130-140℃，保溫20～40分鐘；③、熱黑液置換蒸煮在上述溫黑液置換蒸煮后，加入145～155℃溫度的熱黑液、在熱黑液中補(bǔ)充絕干原料量(噸)的6～9％的堿、液比是1∶5.5～7、由堿液和黑液組成蒸煮液，從而將溫黑液置換蒸煮的黑液置換出來，并將蒸煮液和原料加熱到155℃且將其保溫30～50分鐘，此時(shí)已成漿；用80℃冷黑液將熱黑液置換蒸煮產(chǎn)生的黑液置換出；④、成漿后冷黑液置換洗滌和泵放在上述蒸球內(nèi)加入溫度是80℃的冷黑液，將熱黑液置換蒸煮產(chǎn)生的黑液置換出來，該冷黑液在蒸球內(nèi)同時(shí)進(jìn)行洗漿，直至蒸球內(nèi)紙漿溫度降到100℃；蒸球內(nèi)壓力保持0.65MPa，此時(shí)將其用泵噴放出去。
全文摘要
本發(fā)明涉及用稻麥草原料制造紙漿的工藝，更具體的說是利用黑液為配制不同要求的蒸煮液，在蒸球內(nèi)對(duì)稻麥草原料進(jìn)行置換蒸煮的制漿工藝。本工藝分四個(gè)步驟依次進(jìn)行①干濕法備料；②溫黑液置換蒸煮；③熱黑液置換蒸煮；④冷黑液置換洗滌和泵放。本發(fā)明可得到高質(zhì)量，高強(qiáng)度的稻麥草漿，濾水性好，而且置換蒸煮的稻麥草漿黑液可重復(fù)多次回用于置換蒸煮制漿，有效地減少廢液排放，改善黑液特性，有利于堿回收，保護(hù)了環(huán)境。
文檔編號(hào)D21C3/00GK1603513SQ20041003608
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者陳松濤, 范思齊, 聶勛載, 黃洪星, 趙淑靜, 路敦所 申請(qǐng)人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司