專利名稱：中濃紙漿雙升流塔氧氣漂白方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制漿造紙工業(yè)的紙漿漂白方法，詳細(xì)地說是涉及木類和草類紙漿的氧氣漂白方法，并可應(yīng)用于日產(chǎn)50噸以上任何產(chǎn)量的紙漿氧氣漂白生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)有的中濃紙漿氧氣漂白方法主要是應(yīng)用一個(gè)升流塔漂白，且只應(yīng)用于木類紙漿。這種方法脫木素效率低，不超過38％，但氧氣消耗比例大；從而使我國制漿造紙廠采用氧氣漂白的紙漿漂白生產(chǎn)系統(tǒng)存在如下問題(1)由于脫木素率低，為了讓紙漿漂白到一定白度，就使得后繼漂白段需要較多的漂白劑和漂白助劑。從而使漂白成本增加。
(2)如后繼漂白段采用二氧化氯漂白(目前我國進(jìn)口的紙漿漂白生產(chǎn)系統(tǒng)均采用二氧化氯作為漂白劑來漂白)，那么就增加了二氧化氯用量(如氧漂白段脫木素率從38％提高到55％，后繼二氧化氯漂白段的二氧化氯用量可減少40％以上)。由于二氧化氯漂白還會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)量的有毒有害有機(jī)氯化物，因而增加了對(duì)環(huán)境污染的程度，也因二氧化氯制造成本高而大幅度增加成本。
(3)氧氣漂白中氧氣反應(yīng)不充分，在紙漿中殘留一定量氧氣，既浪費(fèi)氧氣，也使后繼的中濃漿泵運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至產(chǎn)生氣濁，影響后繼漂白段漂白后果。
(4)使用單塔漂白，增大塔設(shè)備相關(guān)尺寸，增加廠房建筑面積和高度，提高了投資費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。提供一種利用雙升流塔進(jìn)行中濃紙漿氧氣漂白的方法，尤其是適合于中濃草類紙漿氧氣漂白的方法，大幅度提高氧氣漂白段的脫木素率，減少后繼漂白段的漂白劑和漂白助劑的用量，使紙漿漂白生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，使漂白廢水進(jìn)一步達(dá)到環(huán)保要求，降低紙漿漂白的生產(chǎn)成本。
由于我國紙漿的生產(chǎn)規(guī)模已在目產(chǎn)50噸絕干漿以上。因此本發(fā)明適用于50噸/日、100噸/日、150噸/日、200噸/日、300噸/日、400噸/日、600噸/日，等50噸/日以上規(guī)模的中濃紙漿漂白方法。
本發(fā)明的中濃紙漿雙升流塔氧氣漂白方法是用兩個(gè)串聯(lián)的升流塔對(duì)中濃紙漿進(jìn)行氧氣漂白，包括如下步驟(1)紙漿送入中濃混合器，在中濃混合器前加入中壓蒸汽，使紙漿溫度保持在90-110℃，并從中濃混合器的氧氣入口通入壓力略高于中濃漿泵出口壓力的氧氣，氧氣使用量按絕干漿重量計(jì)為2.0-4.0％；(2)(1)的紙漿進(jìn)入升流塔，漿濃10％以上，經(jīng)塔底分配器后同速升流，塔溫度為90-110℃，塔頂壓力為0.5-0.7MPa，在塔內(nèi)紙漿停留反應(yīng)時(shí)間為20-40min，紙漿在塔頂排出，進(jìn)入增壓泵。
(3)增壓后的紙漿具有0.6-0.8MPa壓力，并進(jìn)入另一濃中濃混合器，在中濃混合器前通入中壓蒸汽，使紙漿仍保持90-110℃，在中濃混合器的氧氣入口通入壓力高于增壓泵出口壓力的氧氣，通入量按絕干漿重量計(jì)為0.0-1.5％，并與紙漿充分混合，然后從塔底進(jìn)入另一升流塔。
(4)進(jìn)入另一升流塔的紙漿，經(jīng)塔底分配器后同速升流，保持塔頂壓力≥0.3MPa，漿濃10％以上，在塔內(nèi)停留反應(yīng)時(shí)間為30-60min，到塔頂噴入稀釋水把紙漿稀釋到4-6％的低濃度，并噴卸到噴放鍋，噴放鍋內(nèi)的攪拌器和輸漿泵把低濃紙漿抽送去真空洗漿機(jī)洗滌。
為了提高氧漂白效果，使紙漿脫木素率達(dá)到50-55％，可以對(duì)紙漿進(jìn)行如下預(yù)處理(1)洗滌濃縮3-6％重量的低濃紙漿，由泵送入雙網(wǎng)洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿提高至13-15％重量濃度，通過破碎螺旋輸送機(jī)、單輥混合機(jī)進(jìn)入中濃漿泵的的貯漿主管；(2)加入堿液漂白助劑和鎂鹽保護(hù)劑，并加入低壓蒸汽按絕干漿重量計(jì)，用量為1.5-3.5％的堿液(NaOH)和用量為0.3-0.6％的硫酸鎂溶液加入雙輥混合機(jī)之前的輸料螺旋中，低壓蒸汽在雙輥混合機(jī)加入，使進(jìn)入中濃漿泵主管的紙漿溫度為60-75℃，紙漿濃度在11-13％重量。
本發(fā)明使用的紙漿可以是木類化學(xué)紙漿、草類化學(xué)紙漿。中濃紙漿雙升流塔氧氣漂白可以和中濃二氧化氯漂白，中濃或高濃過氧化氫漂白等多段漂白串聯(lián)或整個(gè)漂白系統(tǒng)，即可得到適用于文化用紙，生活用紙及工農(nóng)業(yè)用紙等要求的白度。
本發(fā)明所使用的設(shè)備使用現(xiàn)有的升流塔設(shè)備，將兩臺(tái)升流塔串聯(lián)即可。本發(fā)明與現(xiàn)有中濃紙漿氧氣漂白技術(shù)比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)紙漿脫木素率可達(dá)50-55％，而現(xiàn)有氧氣漂白技術(shù)一般在38％以下。
(2)降低后繼漂白段的漂白劑及助劑用量，可不用元素氯就能把紙漿漂到高白度，從而進(jìn)一步降低排出廢水對(duì)環(huán)境污染的程度。
(3)為全無氯漂白紙漿創(chuàng)造了條件，如后繼漂白用活化劑預(yù)處理后加過氧化氫漂白，就能把紙漿漂到高白度，從而使紙漿漂白真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
(4)氧漂白后紙漿不存在殘余氧氣，使漂白生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，使漂白生產(chǎn)的自動(dòng)化程度更高，紙漿漂白質(zhì)量更好。
(5)降低設(shè)備高度，相應(yīng)也降低廠房建筑高度，節(jié)省投資。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1日產(chǎn)150噸的化學(xué)法葦漿雙升流塔氧氣漂白方法，其步驟及工藝條件為下(1)洗滌濃縮用低濃漿泵把濃度6％的未漂白本色葦漿送入洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿濃度提高到15％，溫度30℃，掉入洗漿機(jī)下部的輸料螺旋。
(2)加入堿液漂白助劑和鎂鹽保護(hù)劑在輸料螺旋中加入1.5％(以絕干漿重量計(jì))的NAOH，及加入0.3％(以絕干漿重量計(jì))的MgSO4溶液，并與紙漿一起送入雙輥混合機(jī)，在混合輸送過程中通入壓力0.5MPa，溫度140℃的低壓蒸汽，使紙漿溫度達(dá)到60℃，然后把紙漿送入中濃漿泵的貯漿主管，此時(shí)紙漿濃度降為13.0％。
(3)紙漿與氧氣的第一次混合紙漿經(jīng)出口壓力為0.7MPa中濃漿泵后進(jìn)入1#中濃混合器，在1#中濃混合器前同時(shí)輸入氧氣和中壓蒸汽。氧壓為0.8MPa，輸入量為2％，(以絕干漿重量計(jì))，氧氣與紙漿混合均勻度為95％，并使紙漿溫度達(dá)90℃。漿濃12％。
(4)紙漿第一次漂白紙漿與氧氣混合后進(jìn)入1#升流漂白塔，溫度保持90℃，1#升流漂白塔高20M，直徑2.2M，塔底裝有紙漿分配器，紙漿進(jìn)入漂白塔后，停留時(shí)間為40分鐘，塔頂壓力為0.5MPa，升流漂白塔頂部設(shè)置有卸料器，紙漿經(jīng)卸料器排出塔外，進(jìn)入增壓泵進(jìn)料管。
(5)紙漿與氧氣的再次混合通過增壓泵增壓后的紙漿進(jìn)入2#中濃混合器，壓力保持在0.6MPa。在2#中濃混合器前通入中壓蒸汽，使紙漿溫度仍保持90℃，同時(shí)在氧氣入口通入壓力0.7MPa的氧氣，通入量為1.5％，并與紙漿充分混合，然后從塔底進(jìn)入2#升流漂白塔，漿濃度12％。
(6)紙漿第二次漂白進(jìn)入2#升流漂白塔的紙漿，經(jīng)塔底分配器后在塔內(nèi)同速升流，塔頂內(nèi)壓力0.3MPa，漿濃12％，在塔內(nèi)停留反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，塔高20M，直徑2.1M，到塔頂噴入稀釋水把漿紙漿稀釋到4％，并噴卸到噴放鍋，往噴放鍋的攪拌器混合后由低濃漿泵送去洗漿機(jī)洗滌。
紙漿經(jīng)洗滌后脫木素率達(dá)52％，漂損與現(xiàn)有中濃氧漂技術(shù)的漂損一樣。
由于一般所用的洗滌水是來自后繼漂白段的洗滌廢水，因此所排出廢水經(jīng)簡易處理后符合國家二級(jí)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。而且氧漂白不產(chǎn)生有機(jī)氯化物(AOX)。
本實(shí)施例選用的主要設(shè)備如上洗漿機(jī)可采用ZNK型真空洗漿機(jī)采用為安陽造紙機(jī)械廠或安丘造紙機(jī)械廠產(chǎn)品；中濃漿泵及增壓泵采用佛水水泵廠制造或天津輕機(jī)廠制造的產(chǎn)品；中濃混合器采用華南理工大學(xué)產(chǎn)品；升流漂白塔采用華南理工大學(xué)產(chǎn)品。
實(shí)施例2日產(chǎn)300噸化學(xué)法木漿雙升流塔氧氣漂白方法，設(shè)備同實(shí)施例1，其步驟如下(1)洗滌濃縮用低濃漿泵把濃度3％未漂白本色木漿送入洗漿濃縮機(jī)，經(jīng)濃縮后的紙漿濃度提高到13％，掉入濃縮機(jī)下部的輸料螺旋。
(2)加入堿液漂白助劑和鎂鹽保護(hù)劑在輸送螺旋中加入3.5％(以絕干漿重量計(jì))的NAOH，及加入0.6％(以絕干漿重量計(jì))的MgSO4溶液，并與紙漿一起送入雙輥混合機(jī)，在混合輸送過程中加入壓力0.6Mpa，溫度150℃的低壓蒸汽，使紙漿溫度達(dá)到75℃，然后紙漿被送入中濃漿泵的貯漿立管，此時(shí)紙漿濃度降為12％。
(3)紙漿與氧氣的第一次混合紙漿徑出口壓力為1.0Mpa的中濃漿泵進(jìn)入1#中濃混合器，在1#中濃混合器前同時(shí)輸入氧氣和中壓蒸汽，氧壓為1.1Mpa，輸入量為4.0％(以絕干漿重量計(jì))，氧氣與紙漿混合均勻度為95％，并使紙漿溫度110℃，漿濃10％。
(4)紙漿第一次漂白紙漿與氧氣混合后進(jìn)入1#升流漂白塔，溫度保持110℃，1#升流漂白塔高22M，直徑2.5M，塔底裝有紙漿分配器，紙漿進(jìn)入漂白塔后，停留時(shí)間為20min，塔頂壓力為0.7MPA，升流漂白塔頂部設(shè)置有卸料器，紙漿經(jīng)卸料器排出塔外，進(jìn)入增壓泵進(jìn)料管。
(5)紙漿與氧氣的再次混合通過增壓泵增壓后的紙漿進(jìn)入2#中濃混合器，壓力保持在0.8MPa，在2#中濃混合器前通入少量中壓蒸氣，使紙漿溫度保持在110℃。由于在第一次漂白時(shí)已通入足量的氧氣，紙漿在1#升流漂白塔時(shí)間較短(20min)，因此殘余氧氣較多，這時(shí)就應(yīng)不再通入氧氣，漿濃11％，然后從塔底進(jìn)入2#升流漂白塔。
(6)紙漿第二次漂白進(jìn)入2#升流漂白塔的紙漿經(jīng)塔底分配器后在塔內(nèi)均勻分布，同速升流，塔頂壓力為0.5MPa，在塔內(nèi)停留反應(yīng)時(shí)間為60min，塔高22M，直徑2.8M，到塔頂噴入稀釋水把紙漿稀釋到6％，經(jīng)塔頂噴放管排入噴放鍋，經(jīng)噴放鍋的攪伴器混合后由低濃漿泵送去洗漿機(jī)洗滌，經(jīng)洗滌后紙漿經(jīng)測定得出脫木素率達(dá)55％，漂損與現(xiàn)有中濃氧漂技術(shù)的漂損一樣。氧漂白不產(chǎn)生有機(jī)氯化物(AOX)，廢水經(jīng)簡易處理后符合國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種中濃紙漿雙升流塔氧氣漂白方法，其特征在于包括如下步驟(1)紙漿送入中濃混合器，在中濃混合器前加入中壓蒸汽，使紙漿溫度保持在90-110℃，并從中濃混合器的氧氣入口通入壓力略高于中濃漿泵出口壓力的氧氣，氧氣使用量按絕干漿重量計(jì)為2.0-4.0％；(2)(1)的紙漿進(jìn)入升流塔，漿濃10％以上，經(jīng)塔底分配器后同速升流，塔溫度為90-110℃，塔頂壓力為0.5-0.7MPa，在塔內(nèi)紙漿停留反應(yīng)時(shí)間為20-40min，紙漿在塔頂排出，進(jìn)入增壓泵；(3)增壓后的紙漿具有0.6-0.8MPa壓力，并進(jìn)入另一濃中濃混合器，在中濃混合器前通入中壓蒸汽，使紙漿仍保持90-110℃，在中濃混合器的氧氣入口通入壓力高于增壓泵出口壓力的氧氣，通入量按絕干漿重量計(jì)為0.0-1.5％，并與紙漿充分混合，然后從塔底進(jìn)入另一升流塔；(4)進(jìn)入另一升流塔的紙漿，經(jīng)塔底分配器后同速升流，保持塔頂壓力≥0.3MPa，漿濃10％以上，在塔內(nèi)停留反應(yīng)時(shí)間為30-60min，到塔頂噴入稀釋水把紙漿稀釋到4-6％的低濃度，并噴卸到噴放鍋，噴放鍋內(nèi)的攪拌器和輸漿泵把低濃紙漿抽送去真空洗漿機(jī)洗滌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中濃紙漿雙升流塔氧氣漂白方法，其特征在于紙漿漂白前進(jìn)行如下預(yù)處理(1)洗滌濃縮3-6％重量的低濃紙漿，由泵送入雙網(wǎng)洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿提高至13-15％重量濃度，通過破碎螺旋輸送機(jī)、單輥混合機(jī)進(jìn)入中濃漿泵的的貯漿主管；(2)加入堿液漂白助劑和鎂鹽保護(hù)劑，并加入低壓蒸汽按絕干漿重量計(jì)，用量為1.5-3.5％的堿液和用量為0.3-0.6％的硫酸鎂溶液加入雙輥混合機(jī)之前的輸料螺旋中，低壓蒸汽在雙輥混合機(jī)加入，使進(jìn)入中濃漿泵主管的紙漿溫度為60-75℃，紙漿濃度在11-13％重量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中濃紙漿雙升流塔氧氣漂白方法，包括(1)紙漿送入中濃混合器，在中濃混合器前加入中壓蒸汽；(2)(1)的紙漿進(jìn)入升流塔，經(jīng)塔底分配器后同速升流，紙漿在塔頂排出，進(jìn)入增壓泵；(3)增壓后的紙漿進(jìn)入另一中濃混合器，在中濃混合器前通入中壓蒸汽，并與紙漿充分混合，然后從塔底進(jìn)入另一升流塔；(4)紙漿經(jīng)塔底分配器后同速升流，到塔頂噴入稀釋水，并噴卸到噴放鍋，噴放鍋內(nèi)的攪拌器和輸漿泵把低濃紙漿抽送去真空洗漿機(jī)洗滌；本發(fā)明大幅度提高氧氣漂白段的脫木素率，減少后繼漂白段的漂白劑和漂白助劑的用量，使紙漿漂白生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，使漂白廢水進(jìn)一步達(dá)到環(huán)保要求，降低紙漿漂白的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)D21C9/147GK1438384SQ0311386
公開日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者陳克復(fù), 李軍, 陳中豪 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)