專(zhuān)利名稱(chēng)：一種球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝生產(chǎn)黑液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用非木材纖維原料生產(chǎn)紙漿的工藝，更具體地說(shuō)是用禾草類(lèi)纖維為原料，用球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明是通過(guò)控制黑液的指標(biāo)及其獲得的工藝條件來(lái)控制草漿的質(zhì)量指標(biāo)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的技術(shù)蒸煮中，由于直接通蒸汽加熱，化學(xué)反應(yīng)激烈，即脫木素的化學(xué)反應(yīng)激烈。原料中不但有造紙漿所要的纖維，也含有生產(chǎn)紙漿不需要的半纖維素、木素及樹(shù)脂、果膠、淀粉、單寧、色素、無(wú)機(jī)化合物的其他組分。當(dāng)蒸煮時(shí)首先在較低的溫度下進(jìn)行時(shí)，就有木素和纖維部分分離，待升高溫度進(jìn)行蒸煮時(shí)，低溫反應(yīng)產(chǎn)物中的木素、聚戊糖等又縮合附在纖維的表面上，很難再?gòu)睦w維上洗除，所以紙漿的均勻性差、漿渣多、漿的硬度高、濾水性差，需要大量的水洗滌除去雜細(xì)胞、半纖維素、木素組成的黑液，造成污水污染環(huán)境，更使得生產(chǎn)紙漿的成本增高，也給下步的漂白造成困難。現(xiàn)有技術(shù)的這種工藝每生產(chǎn)1噸紙漿產(chǎn)生10-12噸，甚至18噸黑液，而且這種黑液粘度高(一般在濃度42％時(shí)100度時(shí)為460厘泊左右)。黑液的處理是造紙廠的共同技術(shù)難題，將黑液直接進(jìn)行排出造成對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染。
草類(lèi)制漿技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，要根據(jù)禾草纖維原料的生物結(jié)構(gòu)的不均一性和化學(xué)組成的特殊性對(duì)制漿的全過(guò)程進(jìn)行研究，主要是研究禾草類(lèi)纖維制漿的特點(diǎn)1.重備料，除硅，除雜細(xì)胞，提高紙漿質(zhì)量，濾水性，減少黑液的回收；2.禾草纖維脫木素的特性。由于禾草纖維中有較多的堿有易溶木素，使其制漿難度降低，但同時(shí)它又要求有較高的脫木素率才能使纖維解離，因此它的制漿方法應(yīng)與木材有很大的不同。3.由于原料中硅含量高，碳水化合物含量高，造成其黑液粘度高，回收難度大。4.禾草類(lèi)現(xiàn)為中含有大量雜細(xì)胞，對(duì)造紙形成一系列危害。5.草漿的漂白性能較木材好，易采用短流程，無(wú)氯漂白達(dá)到高白度。
有不少技術(shù)人員致力于這方面的研究，比如，申請(qǐng)?zhí)枮?8111534.9的一種造紙黑液的處理方法，屬造紙廢料處理方法領(lǐng)域，包括以下幾個(gè)工藝步驟將蒸煮后的黑液排入黑液儲(chǔ)存池，下次蒸煮時(shí)，再將該黑液放入蒸球后，測(cè)定黑液的含堿量，再根據(jù)蒸煮的需要添加入燒堿，進(jìn)行蒸煮。該發(fā)明的目的是為了降低生產(chǎn)成本、降低能耗、提高生產(chǎn)率、降低環(huán)境污染，但該方法只是提出了一個(gè)構(gòu)思，沒(méi)有任何工藝參數(shù)。
湖北工學(xué)院學(xué)報(bào)99年14卷3期發(fā)表了題為“強(qiáng)化禾草備料和改革蒸煮的設(shè)想與初步實(shí)踐”的文章，該文章公開(kāi)了的一種蒸煮思路低溫快速蒸煮、大液比蒸煮、二級(jí)蒸煮。具體地包括，熱黑液預(yù)浸(可補(bǔ)堿)-預(yù)蒸-排黑液-白液二蒸-冷噴放。其采用白液置換進(jìn)行二蒸，然后依次用溫黑液、洗滌水置換，并且采用了冷噴放。從工藝上講，比較復(fù)雜，并且沒(méi)有任何工藝參數(shù)。
輕工機(jī)械99年3期發(fā)表了“間歇蒸煮工段的節(jié)能減污改造(作者王錫元)”的文章，該文獻(xiàn)在總結(jié)了RDH(快速置換加熱)工藝的基礎(chǔ)上認(rèn)為，木漿深度脫木素蒸煮和草漿低溫快速蒸煮應(yīng)該具備如下條件溫黑液、熱黑液預(yù)浸(利用殘堿，起蒸時(shí)具有較低堿濃)；主脫木素初期加白液(形成高堿、硫氫根離子濃度)；蒸煮后期采用洗滌黑液置換(降低溶出木素強(qiáng)度和離子濃度)；蒸煮開(kāi)始和結(jié)束具有較低溫度；全過(guò)程采用大液比、低固形物均勻加熱蒸煮；冷噴放。該文獻(xiàn)提出的將各段洗出的污染物和鍋內(nèi)提出的溫黑液合并，然后在預(yù)熱預(yù)浸中同收熱量和部分化學(xué)藥品，該文獻(xiàn)只是一設(shè)想，并沒(méi)有提供相應(yīng)的參數(shù)。
江蘇造紙99年4期公開(kāi)了一篇題為“蒸球置換蒸煮工藝流程的設(shè)想”的文章，該文獻(xiàn)的基本原則是大液比(1∶4.5-5)；二級(jí)蒸煮(間接加熱溫黑液一蒸，熱黑液置換二蒸)，球內(nèi)置換洗滌，冷噴放，用白液補(bǔ)充堿濃。該文獻(xiàn)采用白液球外預(yù)浸，沒(méi)有公開(kāi)具體的工藝參數(shù)。
國(guó)際造紙20卷1期公開(kāi)了一篇題為“麥草置換蒸煮的小試研究”的文章，該文章認(rèn)為，麥草堿法蒸煮的條件是堿濃在整個(gè)蒸煮過(guò)程中均勻分配；保持蒸煮液中低的木素或其他溶出物的濃度；蒸煮溫度不要太高。該文獻(xiàn)提出鍋內(nèi)進(jìn)行白液溫黑液預(yù)浸(加熱至120℃)，采用不同的液比的白液和熱黑液置換并完成蒸煮，用洗滌水置換黑液。
現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有一套切實(shí)可行的禾草纖維的制漿工藝，本發(fā)明的研究人員基于所存在地缺陷，提出一種不僅能提高草漿的質(zhì)量，而且能減少?gòu)U液的處理量和廢液處理難度的草類(lèi)制漿工藝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于得到一種具有全新指標(biāo)的黑液產(chǎn)品，所述的濃黑液蒸發(fā)后可直接作為堿回收爐燃料應(yīng)用，濃黑液產(chǎn)品不含草漿纖維，濃度高，但粘度低，黑液清淡，無(wú)沉淀，便于排放后的環(huán)保處理，更為重要的是，所述的黑液可在球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝中連續(xù)的循環(huán)使用，以及作為禾草原料預(yù)處理用及第二次蒸煮液的原料，進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)對(duì)黑液指標(biāo)的控制，從而使黑液的連續(xù)回用得以延續(xù)。
本發(fā)明的另一目的在于提出一種得到所述黑液工藝，所述工藝便于纖維與黑液的分離，產(chǎn)出的黑液粘度低、固形物濃度高，便于循環(huán)利用及環(huán)保后處理。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下方式得以實(shí)現(xiàn)，即，在第一次蒸煮中產(chǎn)出濃黑液，即1號(hào)黑液，在第二次蒸煮中產(chǎn)出黑液，即2號(hào)黑液，二者均以所含的殘堿，固形物，無(wú)機(jī)物，有機(jī)物，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物的比例，二氧化硅來(lái)表征。
為了清楚表達(dá)，本發(fā)明中的(濃)黑液，除了明確標(biāo)明1號(hào)2號(hào)的，未標(biāo)明的，濃黑液指的是1號(hào)黑液，黑液指的是2號(hào)黑液。
所說(shuō)的1號(hào)黑液中含有殘堿6.5-8.5克/升，固形物濃度220-260克/升，無(wú)機(jī)物為硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為85-95克/升，有機(jī)物145-165克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.55～1.85，二氧化硅6-8.5克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))50-70克/升，惰性氧化物0.1～0.3％，所說(shuō)的百分含量均為對(duì)黑液總固形物計(jì)。
所說(shuō)的2號(hào)黑液含有殘堿9-11克/升，固形物濃度165-185克/升，無(wú)機(jī)物硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為65-75克/升，有機(jī)物101-131克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.35-1.65，二氧化硅3.5-6.5克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))40-58克/升，惰性氧化物0.1-0.3％，所說(shuō)的百分含量均對(duì)黑液總固形物計(jì)。
所說(shuō)的濃黑液(1號(hào)黑液)的PH 11.6-13.0，COD 24-26萬(wàn)毫克/升，波美度為15～18°Be′(20℃)；所說(shuō)的黑液(2號(hào)黑液)的PH 12.6-13.9；COD 15-18.5萬(wàn)毫/升；波美度為11～14°Be′(20℃)。
黑液的制造方法是第一次蒸煮生產(chǎn)出1號(hào)黑液，第二次蒸煮生產(chǎn)出2號(hào)黑液。1號(hào)黑液作為堿回收爐燃料燃燒，2號(hào)黑液作為配制第一次蒸煮液和第二次蒸煮液的原料循環(huán)使用。在循環(huán)使用多次后，黑液的固形物的濃度達(dá)到一定值不再增加，此時(shí)的黑液應(yīng)該排出。2號(hào)黑液也可以作為燃料。本發(fā)明方法產(chǎn)出的黑液粘度低、固形物濃度高。
本發(fā)明所述的一種用球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝生產(chǎn)的濃黑液的制法，包括以下步驟1)在蒸球內(nèi)經(jīng)過(guò)對(duì)禾草類(lèi)原料進(jìn)行預(yù)處理后向蒸球內(nèi)補(bǔ)加堿和黑液形成第一次蒸煮液，在蒸球旋轉(zhuǎn)下，向蒸球內(nèi)通入蒸汽到所需要的蒸汽壓后，進(jìn)行小放氣至蒸球內(nèi)的壓力接近于零；2)再向蒸球內(nèi)加蒸汽使達(dá)到所要求的壓力后，在蒸球旋轉(zhuǎn)的條件下保溫，于要求所需要的時(shí)間，進(jìn)行第一次蒸煮反應(yīng)；3)第一次蒸煮反應(yīng)時(shí)間到，從蒸球的噴放口進(jìn)行抽、排液，即得濃黑液。
所述的浸漬預(yù)處理工藝，包括向浸漬容器中加入加熱的所需要的堿和2號(hào)黑液浸漬后，在常壓下使浸漬螺旋機(jī)旋轉(zhuǎn)0.1-0.4小時(shí)為好，這樣使浸漬液與原料充分地進(jìn)行接觸，使原料的浸漬均勻完全，可充分利用黑液中的熱和堿，將草料中的可堿溶物質(zhì)，從草料中分離出來(lái)，為蒸煮提供條件。浸漬后，在蒸球以3-6轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)的條件下，常壓于85攝氏度以上保溫和混合10分鐘以上，其中在85-95度的條件保溫和混合10-40分鐘為好。向浸漬螺旋機(jī)和蒸球中加入的堿和2號(hào)黑液所形成的浸漬液中，所用的堿可為堿溶液，例如，氫氧化鈉或蒽醌-氫氧化鈉，濃度為13-15％絕干草重量百分?jǐn)?shù)。
在浸液中堿的含量為25-35克/升，絕干原料量(T)與浸漬液總液量的重量比為1∶2.1-4.5。
由于在第一次蒸煮前對(duì)原料進(jìn)行了預(yù)處理，利用了作為廢料的黑液，使黑液得到了循環(huán)再利用，減少環(huán)境了對(duì)黑液處理的壓力，由于對(duì)原料預(yù)處理，使得在第一次蒸煮時(shí)所脫出雜細(xì)胞、半纖維素、木素為主的濃黑液(一號(hào)黑液)分離抽、排出。
向蒸球內(nèi)補(bǔ)加堿和黑液(2號(hào)黑液)形成的第一次蒸煮液中，含堿量26克/升以上，又以28-32克/升為佳。絕干原料量(T)與第一次蒸煮液總液量的重量比為1∶3.5-5.0。向蒸球內(nèi)通入水蒸汽，使蒸汽的壓力為0.3-0.4Mpa后，放氣至球內(nèi)的壓力為零或接近零，又以放至球內(nèi)壓力為0-0.02Mpa為好。在蒸球的旋轉(zhuǎn)下，再次使蒸球內(nèi)的壓力達(dá)到0.3-0.4Mpa，在0.3-0.4Mpa的壓力條件下(相當(dāng)于溫度140度左右)進(jìn)行第一次蒸煮，蒸煮時(shí)間為40-80分鐘，在0.3-0.4Mpa的壓力下保溫10-40分鐘，從蒸球噴放口進(jìn)行抽、排液，即得濃黑液(1號(hào)黑液)，然后對(duì)黑液進(jìn)行檢測(cè)，將所述濃黑液的指標(biāo)控制在給出的預(yù)定范圍內(nèi)。
由于第一次蒸煮產(chǎn)生的一號(hào)濃黑液抽、排出，就相當(dāng)于用第一次蒸煮液對(duì)蒸球內(nèi)的纖維進(jìn)行了一次濕法除雜質(zhì)的洗滌，進(jìn)行第一次蒸煮后，又再進(jìn)行第二次蒸煮，繼續(xù)進(jìn)行脫木素反應(yīng)，所以這種工藝叫作球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝。再次小放氣至蒸球內(nèi)的壓力降至0.3-0.4MPa后，再使蒸球的壓力上升至0.6-0.7Mpa(相當(dāng)于溫度在155度左右)，使球內(nèi)的溫度上升，在0.6～0.7Mpa的壓力下，蒸球旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行第二次蒸煮，蒸煮時(shí)間40-80分鐘，保溫20～60分鐘，從蒸球噴放口進(jìn)行熱噴放排出，用本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員所知的傳統(tǒng)洗漿機(jī)進(jìn)行逆流洗滌，形成2號(hào)黑液，然后對(duì)所述黑液進(jìn)行檢測(cè)，將所述黑液的指標(biāo)控制在給出的預(yù)定范圍內(nèi)。
在蒸球旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度為3-6轉(zhuǎn)/分，用堿在配制第一次蒸煮液、第二次蒸煮液時(shí)所用的黑液均為2號(hào)黑液。
為了降低堿耗和提高紙漿率，在第一次蒸煮或第一次、第二次蒸煮時(shí)，均加入蒽醌及其衍生物中的一種，蒽醌及其衍生物的加入量為絕干原料量的0.6-0.8％。蒸煮助劑蒽醌及其衍生物具有提高脫木素和保護(hù)碳水化合物的作用。蒽醌的使用效果因原料和制漿方法不同而有所差別。
由于進(jìn)行第一次蒸煮后，第一次蒸煮過(guò)程中所生成的聚戊糖類(lèi)、部分木素排出。第一次蒸煮時(shí)水蒸汽的壓力比較低，球內(nèi)的溫度低(在130度左右)。使得第一次蒸煮時(shí)所生成的木素不縮合粘附在纖維表面上，使?jié){濾水性能好，與木漿接近，漿中殘堿0.09-0.2克/升。
在第一次蒸煮后所生產(chǎn)的1號(hào)黑液，一噸紙漿僅排出2.7立方米左右的1號(hào)黑液，一噸漿生產(chǎn)的1號(hào)黑液和2號(hào)黑液的體積在5.7立方米左右，采用本發(fā)明所述工藝控制黑液后，其對(duì)應(yīng)的制漿工藝生產(chǎn)出的紙漿質(zhì)量好，可以部分代替闊葉木漿。
在生產(chǎn)紙漿的過(guò)程中，采用了球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮的工藝，黑液可以重復(fù)循環(huán)使用，減少了對(duì)環(huán)境的污染，每噸漿排出的黑液可減少50％，可節(jié)省水50％。而且所形成的漿料顏色淺，白度高、硬度低、強(qiáng)度耐折高、易打漿、易漂白，與現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)燒堿AQ工藝相比其紙漿的物理性質(zhì)性能分別為燒堿AQ工藝，粗漿硬度K 15.0-18.0，粗漿得率47.5-50％，細(xì)漿硬度K 10-13，細(xì)漿白度(1SO)36-39％，打漿度28-32°SR，濕重2-2.6克，裂斷長(zhǎng)2-2.8Km，耐折度，8-15次，而本工藝粗漿硬度K 9-14，粗漿得率49.5-52.5％，細(xì)漿硬度K 7-12，細(xì)漿白度(1SO)39-48.7％，打漿度SR 18～28，濕重4.2-10.2克，裂斷長(zhǎng)2.7-4.0Km，耐折度50-150次(以上是14個(gè)蒸球的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。
其紙漿漂白性能分別為常規(guī)漿漂白，漂前硬度k 13.2，漂前濃度5.2％，漂白時(shí)間4小時(shí)，漂液濃度28g/l，漂率7.5％，終點(diǎn)白度(1SO)74.5％，終點(diǎn)殘氯0.35％，打漿度28°SR，濕重1.8g，裂斷長(zhǎng)2.875km，耐折度10次，而后本工藝漂前硬度k 10.8，漂前濃度4.3％，漂白時(shí)間4小時(shí)，漂液濃度24.7g/1，漂率6.7％，終點(diǎn)白度(1SO)76.8％，終點(diǎn)殘氯0.369/l，打漿度30°SR，濕重2.1克，裂斷長(zhǎng)3.675km，耐折度79次。
打漿后紙漿物理性能本工藝打漿度35°SR，濕重1.69g，裂斷長(zhǎng)3.65km，耐折度68次，撕裂度480Nm，白度(1SO)76.8％；而常規(guī)蒸煮打漿度31°SR，濕重1.7g，裂斷長(zhǎng)3.254Km，耐折度26次，撕裂度440Nm，白度(1SO)74.5％。
黑液循環(huán)使用，當(dāng)黑液的固形物濃度達(dá)到一定值時(shí)不再增加，此黑液應(yīng)該排出。
圖1為蒸球剖面示意圖。
圖2為球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝示意圖。
圖中1、7為進(jìn)氣管；2、3為截止閥；4為安全閥；5為蝸輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)；6為止逆閥；8為噴放彎管；9為噴放口；10為預(yù)浸漬處理；11為第一次蒸煮；12為第二次蒸煮；13為逆流洗滌；a為排出的1號(hào)黑液；b為排出的2號(hào)黑液。
具體實(shí)施例方式
以下用具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，將有助于對(duì)本發(fā)明及具其優(yōu)點(diǎn)更好的理解實(shí)施例1本實(shí)施例所述的是，實(shí)際的制漿工藝，從開(kāi)始并不能得到本發(fā)明所述的二種黑液，但是，當(dāng)工藝進(jìn)入幾個(gè)循環(huán)后，二種黑液的指標(biāo)開(kāi)始進(jìn)入所述的范圍，這時(shí)，所述黑液的循環(huán)開(kāi)始進(jìn)入正規(guī)。
因此，本實(shí)施例所述的是在工藝穩(wěn)定后得到的數(shù)據(jù)，但是，并不排除在工藝起始時(shí)就采用符合指標(biāo)的黑液進(jìn)行處理，例如，符合標(biāo)準(zhǔn)的黑液的人為調(diào)配，將以前運(yùn)轉(zhuǎn)工程中符合標(biāo)準(zhǔn)的黑液的儲(chǔ)備的再利用等等。
本實(shí)施例中所述的黑液產(chǎn)生的工藝在前面的內(nèi)容中已經(jīng)公開(kāi)，當(dāng)然不限于這樣的工藝，如何其他工藝產(chǎn)生的結(jié)果如果在本發(fā)明的指標(biāo)范圍中，也應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。當(dāng)工藝運(yùn)行正常后，控制所述的1號(hào)黑液中含有殘堿6.5克/升，固形物濃度240克/升，無(wú)機(jī)物為硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為85克/升，有機(jī)物155克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.82，二氧化硅8.5克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))50克/升，惰性氧化物0.2％，所說(shuō)的百分含量均為對(duì)黑液總固形物計(jì)。所說(shuō)的濃黑液(1號(hào)黑液)的PH 13.0，COD 24萬(wàn)毫克/升，波美度°Be′為16.5(20℃)；然后，控制所述的2號(hào)黑液含有殘堿11克/升，固形物濃度201克/升，無(wú)機(jī)物硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為70克/升，有機(jī)物131克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.87，二氧化硅5克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))58克/升，惰性氧化物0.1％，所說(shuō)的百分含量均對(duì)黑液總固形物計(jì)。所說(shuō)的黑液(2號(hào)黑液)的PH12.8；COD 18.5萬(wàn)毫/升；波美度為11°Be′(20℃)，本實(shí)施例所述的控制指標(biāo)結(jié)合前述公開(kāi)的制漿工藝的其他技術(shù)內(nèi)容，形成完整的技術(shù)方案。
實(shí)施例2
其他和實(shí)施例1相同，不同的是，當(dāng)工藝運(yùn)行正常后，控制所述的1號(hào)黑液中含有殘堿7克/升，固形物濃度235克/升，無(wú)機(jī)物為硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為85克/升，有機(jī)物150克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.76，二氧化硅6克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))60克/升，惰性氧化物0.3％，所說(shuō)的百分含量均為對(duì)黑液總固形物計(jì)。所說(shuō)的濃黑液(1號(hào)黑液)的PH 11.6，COD 25萬(wàn)毫克/升，波美度為18°Be′20℃)；然后，控制所述的2號(hào)黑液含有殘堿9克/升，固形物濃度171克/升，無(wú)機(jī)物硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為70克/升，有機(jī)物101克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.44，二氧化硅6.5克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))40克/升，惰性氧化物0.2％，所說(shuō)的百分含量均對(duì)黑液總固形物計(jì)。所說(shuō)的黑液(2號(hào)黑液)的PH13.9；COD 15萬(wàn)毫/升；波美度為13°Be′(20℃)。
實(shí)施例3其他和實(shí)施例1相同，不同的是，當(dāng)工藝運(yùn)行正常后，控制所述的1號(hào)黑液中含有殘堿8.5克/升，固形物濃度255克/升，無(wú)機(jī)物為硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為90克/升，有機(jī)物165克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.83，二氧化硅7克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))70克/升，惰性氧化物0.1％，所說(shuō)的百分含量均為對(duì)黑液總固形物計(jì)。所說(shuō)的濃黑液(1號(hào)黑液)的PH 12，COD26萬(wàn)毫克/升，波美度為15°Be′(20℃)；然后，控制所述的2號(hào)黑液含有殘堿10克/升，固形物濃度191克/升，無(wú)機(jī)物硫酸鹽灰(以NaOH計(jì))為70克/升，有機(jī)物121克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物1.72，二氧化硅5克/升，總堿(以氧化鈉計(jì))58克/升，惰性氧化物0.1％，所說(shuō)的百分含量均對(duì)黑液總固形物計(jì)。所說(shuō)的黑液(2號(hào)黑液)的PH12.8；COD 18.5萬(wàn)毫/升；波美度為11°Be′(20℃)。
本發(fā)明的技術(shù)人員通過(guò)研究及大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明采用的球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝，完全可以應(yīng)用于非林木纖維原料的制漿，在同等均勻的條件下禾草類(lèi)纖維原料進(jìn)行脫木素，而且蒸煮液是在一定堿濃下不斷循環(huán)加熱，被脫出的木素隨著蒸煮液的不斷循環(huán)加熱流動(dòng)，不容易在纖維上縮合，因此原漿白度可提高5-8％。非常適合生產(chǎn)低硬度的紙漿，也易漂白且強(qiáng)度高。
所述的球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝，使蒸煮液與原料充分地進(jìn)行接觸，使原料的蒸煮液混合均勻完全，可充分利用黑液中的熱和堿，將草料中的可堿溶物質(zhì)，從草料中分離出來(lái)，然后再經(jīng)兩次蒸煮，在第一次蒸煮時(shí)，即驅(qū)除髓、麥芒、泥土及硅，并去除全部多戊糖和部分木素；在第二次蒸煮時(shí)，進(jìn)一步脫術(shù)素，氧化溶出的多戊糖和木素，這樣所得的漿濾水性好、易打漿、易漂白，而且黑液粘度低，濃度高，提取容易，可回收利用。
本發(fā)明有效地將蒸煮的排放熱量和化學(xué)劑進(jìn)行回用，大大降低能源的消耗，還具有降低紙漿硬度，提高紙漿質(zhì)量，降低堿耗，減少對(duì)環(huán)境的污染等一系列的優(yōu)點(diǎn)。而且采用本發(fā)明研究人員提出的黑液控制方式，制備的草漿可以部分代替闊葉木漿，漿料顏色淺、白度高；硬度低、強(qiáng)度、耐折高；濾水性好、易打漿、易漂白。
權(quán)利要求
1.一種球內(nèi)洗滌一級(jí)蒸煮工藝生產(chǎn)濃黑液的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)在蒸球內(nèi)經(jīng)過(guò)對(duì)禾草類(lèi)原料預(yù)處理后，向蒸球內(nèi)補(bǔ)加堿和黑液，形成第一次蒸煮液，在蒸球旋轉(zhuǎn)下，向蒸球內(nèi)通入蒸汽到所需要的蒸汽壓后，進(jìn)行小放氣至蒸球內(nèi)的壓力接近于零；2)再向蒸球內(nèi)加蒸汽使達(dá)到所要求的壓力后，在蒸球旋轉(zhuǎn)的條件下保溫，于要求所需要的時(shí)間，進(jìn)行第一次蒸煮反應(yīng)；3)第一次蒸煮反應(yīng)時(shí)間到，從蒸球的噴放口進(jìn)行抽排液，即得濃黑液；所述的原料預(yù)處理為在常壓的條件下向蒸球中加入的堿和黑液，形成浸漬液，所用的堿為堿溶液，為氫氧化鈉或蒽醌-氫氧化鈉，濃度為13-15％絕干草重量白分?jǐn)?shù)，絕干原料經(jīng)預(yù)處理后裝入蒸球內(nèi)，在蒸球旋轉(zhuǎn)的條件下，使裝入蒸球內(nèi)的原料混合均勻，在常壓下于85攝氏度以上保溫和混合10分鐘以上；所述的第一次蒸煮液中，含堿量為28～32克/升，絕干原料量與第一次蒸煮液總液量的重量比為1∶3.5-5.0，向蒸球內(nèi)通入水蒸汽，使蒸汽的壓力為0.3-0.4Mpa后，放氣至球內(nèi)的壓力為零或接近零；然后再向蒸球中通入水蒸氣，使蒸球內(nèi)的壓力再次達(dá)到0.3～0.4MPa，在0.3～0.4MPa的壓力下，進(jìn)行第一次蒸煮，蒸煮時(shí)間40～80分鐘后，抽、排取濃黑液；所述的黑液含有殘堿9-11克/升，固形物濃度165-185克/升，無(wú)機(jī)物硫酸鹽灰以NaOH計(jì)為65-75克/升，有機(jī)物為101-131克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物的比例1.35-1.65，二氧化硅3.5-6.5克/升，總堿以氧化鈉計(jì)40-58克/升，惰性氧化物0.1-0.3％，所說(shuō)的百分含量均對(duì)黑液總固形物計(jì)；所述的黑液pH為12.6-13.9，COD為15-18.5萬(wàn)毫/升，20℃下波美度為11-14°Be′。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的向蒸球內(nèi)通入水蒸汽，使蒸汽的壓力為0.3-0.4Mpa后，放氣至球內(nèi)的壓力為0-0.02Mpa。
3.一種球內(nèi)洗滌二級(jí)蒸煮工藝生產(chǎn)黑液的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)在蒸球內(nèi)經(jīng)過(guò)對(duì)禾草類(lèi)原料進(jìn)行預(yù)處理后，向蒸球內(nèi)補(bǔ)加堿和黑液，形成第一次蒸煮液，在蒸球旋轉(zhuǎn)下，向蒸球內(nèi)通入蒸汽到所需要的蒸汽壓后，進(jìn)行小放氣至蒸球內(nèi)的壓力接近于零；2)再向蒸球內(nèi)加蒸汽使達(dá)到所要求的壓力后，在蒸球旋轉(zhuǎn)的條件下保溫，于要求所需要的時(shí)間，進(jìn)行第一次蒸煮反應(yīng)；3)第一次蒸煮反應(yīng)時(shí)間到，從蒸球的噴放口進(jìn)行抽、排濃黑液；所述的濃黑液中含有殘堿6.5-8.5克/升，固形物濃度220-260克/升，無(wú)機(jī)物硫酸鹽灰以NaOH計(jì)為85-95克/升，有機(jī)物為145-165克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物的比例1.55-1.85，二氧化硅6-8.5克/升，總堿以氧化鈉計(jì)50-70克/升，惰性氧化物0.1-0.3％，所說(shuō)的百分含量均為對(duì)濃黑液總固形物計(jì)；濃黑液的pH為11.6-13.0，COD為24-26萬(wàn)毫克/升，20℃下波美度為15-18°Be′；4)抽、排出濃黑液后補(bǔ)加堿和黑液，形成第二次蒸煮液，向蒸球內(nèi)通入蒸汽，使蒸球內(nèi)達(dá)到所需要的蒸汽壓，小放氣使蒸球內(nèi)的蒸汽壓降至所需要的壓力后，再向蒸球加蒸汽，再次達(dá)到所需的壓力；5)在再次升到所達(dá)到的壓力下，保持所需要的時(shí)間后進(jìn)行熱噴放排放，洗滌所形成的洗滌液即為所得產(chǎn)品；所述的黑液含有殘堿9-11克/升，固形物濃度165-185克/升，無(wú)機(jī)物硫酸鹽灰以NaOH計(jì)為65-75克/升，有機(jī)物為101-131克/升，有機(jī)物/無(wú)機(jī)物的比例1.35-1.65，二氧化硅3.5-6.5克/升，總堿以氧化鈉計(jì)40-58克/升，惰性氧化物0.1-0.3％，所說(shuō)的百分含量均對(duì)黑液總固形物計(jì)；所述的黑液pH為12.6-13.9，COD為15-18.5萬(wàn)毫/升，20℃下波美度為11-14°Be′；所形成的第二次蒸煮液中含有堿16-25克/升，絕干原料量與第二次蒸煮液的總液量的重量比為1∶3.5-5.0；蒸球內(nèi)的壓力升至0.5-0.6MPa；再次小放氣至蒸球內(nèi)的壓力降至0.3-0.4MPa，再使蒸球內(nèi)的壓力上升至0.6-0.7Mpa；蒸煮時(shí)間40-80分鐘，保溫20-60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)控制黑液指標(biāo)以及生產(chǎn)黑液的方法，通過(guò)對(duì)不同蒸煮級(jí)別產(chǎn)生的黑液進(jìn)行控制，來(lái)控制整個(gè)制漿工藝。更具體地講，本發(fā)明采用球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝生產(chǎn)黑液，所述的黑液中含有殘堿、有機(jī)物和無(wú)機(jī)物形成的固形物、二氧化硅、惰性氧化物，采用球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝在第一次蒸煮排出濃黑液并控制其指標(biāo)，在第二次蒸煮排出黑液并控制其指標(biāo)；所述的濃黑液蒸發(fā)后可以直接作為堿回收爐燃料應(yīng)用，所述的黑液可在球內(nèi)洗滌分級(jí)蒸煮工藝中循環(huán)使用，作為原料預(yù)處理及第二次蒸煮液的原料。
文檔編號(hào)D21C3/02GK1912238SQ200610104139
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2004年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月25日
發(fā)明者陳松濤, 宋明信, 楊吉慧, 趙淑晶, 路敦所, 孫利軍 申請(qǐng)人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司