專利名稱：一種制漿造紙工藝及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制漿造紙技術，具體涉及含有纖維的秸稈類植物的制漿造紙技 術，特別涉及一種常溫常壓下的制漿造紙新工藝。
技術背景傳統(tǒng)的造紙草漿生產工藝一般采用堿法化學制漿，該方法產生的草漿黑 液，其治理是環(huán)保工作的重點，對草漿黑液的處理技術已成為世界公認的難題， 公認的治理麥草漿黑液的最佳途徑是堿回收，但由于麥草漿存在濾水性能差、 黑液粘度大、含硅量高等不利因素，使堿回收技術難度極大，對于小型，甚至 中型企業(yè)來說，由于治理環(huán)境污染投資大、運行費用高，以麥草為原料造紙，要生產盈利而又避免污染幾乎不可能。近年來有6000—7000家小造紙廠因不 能解決制漿廢水污染而關閉，大量麥草等可用資源被廢棄；由于經濟利益驅動， 仍然還有不少廢水處理不達標的中、小紙廠沒有關閉； 一些花費巨額資金修建 起來的治污工程由于運行費用高，仍然偷偷排放污水。目前全國約有30%以上 的堿法化學漿產生的草漿黑液基本上未經任何處理，直接外排，約占總污染物 發(fā)生量的80—90% 。排放的黑色廢液含有大量的污染物，對水體污染最為嚴重。 針對這一問題不少企業(yè)提供了采用酶催化劑的方法來改進這一技術，但是 由于技術所限，僅能小量的降低污染，同時帶來的是設備成本和生產成本的大 幅提高，難以得到廣泛的推廣；由于造紙行業(yè)的大部分污染均是來自與黑液， 因此僅對現有工藝進行改進已經無法改變黑液存在的這一情況；同時由于現有 工藝均是采用高溫高壓的反應條件，對于能源的需求極大，同時為了提供高溫 高壓還要耗費大量的水蒸汽資源，這樣就更加不利于環(huán)境的保護，因此急需一 種全新的造紙工藝加以代替。 發(fā)明內容針對現有制漿造紙工藝存在的諸多不足，本發(fā)明提供了 一種制漿造紙新工 藝及其設備，它采用將預處理的含有纖維的秸稈類植物連續(xù)通入包含有至少一 個成漿段的帶有螺旋推進裝置的反應裝置，并在原料運動的過程中添加成漿藥 劑，采用這種生產工藝后，代替了原有的原料細切、蒸煮等工藝步驟，不需要 添加強酸或強堿類的處理藥劑，實現了工業(yè)廢水的達標排放，實現了制漿造紙 反應的常溫常壓進行，降低了能耗，達到了節(jié)能減排的目的。本發(fā)明所采用的工藝原理為將添加有成漿藥劑妁原料經過至少一次的壓 縮或膨脹的過程后成漿，在處理的過程中，通過原料體積的壓縮或膨脹，和化 學反應的放熱形成成漿所需的壓力、溫度等環(huán)境，從而最終完成原料的成漿。由于采用了這樣的一個過程，使得原料成漿的過程在常溫常壓下即可完成，不 需要專門的壓力設備和加熱裝置，大大降低了生產的能耗和對環(huán)境的污染。其具體處理工藝為將預處理后的原料連續(xù)通入包含有至少一個成漿段的反應裝置中，并在原 料運動的過程中添加成漿藥劑。原料在設備內可做螺旋運動，為了達到這一目的，反應設備中帶有螺旋推 進裝置，或者其他可以實現物料螺旋輸送的反應裝置。由于原料采用了螺旋推 進的方式，實現了原料的壓縮或膨脹的過程，使得原料中的干物與千物間，干 物與設備間發(fā)生摩擦，從而達到了在化學藥劑的作用下使干物中的纖維物質細 化，分離，最終成為可工業(yè)使用的紙漿，同時采用這種方式后，混合原料中所 含的水分和預浸潤藥劑也可以更好的參與到纖維物質的細化和分解中，這樣就 在不造成額外污染的情況下，加快了原料的成漿速度，減少了對于環(huán)境的污染。 由于螺旋推進的方式較為方便可行，同時在使用螺旋推進時可以在原料中形成 壓力差，這樣可以更好的達到成漿的目的，所采用的設備也可以方便的生產加 工，因此一般選用在反應設備內添加螺旋推進裝置。預處理主要包括預浸潤和剪切，預浸潤的方法是將含有可成漿纖維的原 料直接送入浸泡裝置浸泡，所采用的浸泡液可以采用水或現有的各種預浸潤溶 液，通過預浸潤后原料中的雜質被去除，同時由于浸潤的作用，使的原料纖維 與纖維間的空隙加大，纖維本身變的比較柔軟對于后期處理藥劑的滲透速度有 了明顯的加快，方便了后期的處理縮短了后續(xù)處理所需的時間；為了達到更好 的效果，也可以對原料進行剪切， 一般將原料剪切為5-8cm的小段，這樣可以 減少反應裝置的送料負擔，同時小段的原料更容易與處理藥劑接觸，也就加快 了反應的速度，提高了收率。通過預處理后，需保證原料的濃度為15-35%,也就是說每噸混合原料中， 干物所占的重量應該為150-350kg,當濃度小于15%時，所形成的混合原料液的 濃度過低，處理時達不到預計的效果，最終所得的白漿濃度過低，無法得到有 效的利用；當濃度大于35%，干草的含量過高，這樣會在原料運動的過程中增加 推進機構的負擔，提高單位重量原料的處理能耗，降低了設備的使用壽命，同 時原料中的纖維分離效果大大降低，所得白漿的打漿度無法達到成紙工藝的要 求，因此將原料的干物濃度控制在15-35%。所述的成漿段包括(1 )原料破碎壓縮段；該段內的反應溫度為20-60。C，原料的壓縮比為3-4: l,優(yōu)選3-3.3: 1;在該成漿段添加的處理藥劑為弱堿性處理液，如小蘇打或硅 酸鈉或其他的弱堿性溶液，該弱堿性處理液的用量為混合原料中干物重量的2-6%;在該步成漿段中，由于反應設備的擠壓作用，原料間的擠壓作用，使得整 個原料體系的溫度上升15-20°C，由于原料本身的溫度為所在季節(jié)的常溫，因此 通過該步處理后的原料體系溫度升高到20-60°C,同時由于擠壓作用的存在使得 原料被壓縮， 一般選擇將原料的壓縮比控制在3-4: 1,優(yōu)選3-3. 3: 1,其中的 粗纖維物質在壓力的作用下發(fā)生細化，纖維間的結合力下降；添加弱堿性溶液 可以加快纖維的細化，同時去除原料中含有的一些雜質，提高原料體系的純度， 由于此時的原料體系比較脆弱，因此不能使用強堿性物質加以處理，同時弱堿 性溶液的用量也不宜過大，用量過大會造成過度的細化，使得纖維的細度和長 度無法達到成紙的標準，同時會造成原料體系的pH值升高，后期處理液中的堿 性偏大，增大了對于這些液體的處理難度；用量過小對于整個的體系影響不大， 因此最終將其用量控制在混合原料中干物重量的2-6%,經過發(fā)明人的長期實驗， 發(fā)現選用弱堿佳處理液時小蘇打或硅酸鈉的效果較好，因此優(yōu)選這兩種溶液， 也可根據使用情況采用其他弱4i性溶液。經過該處理段后，原料由干物與預浸潤液的混合體系，逐漸變?yōu)闈{料的形 式，其打漿度達到5-15,從而為后步處理提供有利的條件。(2)膨脹調節(jié)段該段內的反應溫度為40-70。C,原料的壓縮比為1.5-2.5: 1,優(yōu)選1.9-2. 2: 1;在該膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑主要包括強4^性處理藥 劑，主要為次氯酸鈉，其用量為混合原料中干物重量的3-10%;在該步成漿段中，由于反應設備的壓縮比由上步的3-4: 1降至1. 5-2. 5: 1,雖然原料仍然會被壓縮，但是與上步相比起到了舒展作用，使得原料被蓬松 散開，由于經過上步處理的原料中纖維間的結合力下降，當原料的體積增大時 就可以使原料中的粗纖維彼此發(fā)生解體，得到更多的細化纖維，從而提高了處 理的效果，同時體積增大后纖維間的空隙也隨之增大，從而為該步添加的藥劑 提供了更多與纖維接觸的面積，提高了藥劑的處理效果；在該步處理過程中， 為了提高纖維的得率，選用的藥劑為強堿性處理藥劑，主要釆用次氯酸鈉，由 于次氯酸鈉在具有堿性的同時還具有較強的氧化性，可以更好的使纖維細化分 離，同時使物料中的可氧化物質被去除，提高漿料的純度，同時由于次氯酸鈉 與原料反應的過程是一個放熱反應的過程，因此為原料的升溫提供了條件，為 溫度進一步的提高創(chuàng)造了更好的條件；為了使處理的效果可以達到最佳，可以 控制強堿性處理藥劑的用量為混合原料中干物重量的3-10%,過高會造成部分纖 維的氧化，降低得率，用量過低則無法有效的提高得率，因此將用量范圍控制 在上述的范圍內。經過該處理段后，原料體系更加接近與漿料，其白度已經達到了初級白漿的標準，為40-50,原料體系的打漿度也提高到17-19。(3) 二次壓縮段該段內的反應溫度為65-95°C,在該成漿段內，原料的 壓縮比為1.9-2.9: 1，優(yōu)選2.5-2.8: 1;在壓縮段添加的處理藥劑主要包括酸 性的含氯氧化劑，如氯酸鈣等酸性含氯氧化劑，該處理藥劑的用量為混合原料 中干物重量的3-10%;在該步成漿段中，由于反應設備的壓縮比較上一處理步驟有了提升，從而 又起到了較強的擠壓作用，上步疏解開的原料體系再一次被壓縮，通過該步的 壓縮，使得體系的溫度又一次得到提升，溫度達到了 65-95°C，開始接近成漿的 溫度，由于上步反應中粗纖維已經得到了細化分解得到了 一些細化的長纖維， 因此經過本步處理后，這些纖維會在壓力的作用下進一步的斷裂為短纖維，從 而符合成漿中對于纖維長度的要求，同時進一步的使纖維細化，為了達到這一 效果， 一般選擇在該成漿段內，原料的壓縮比為1. 9-2. 9: 1,優(yōu)選2. 5-2. 8: 1; 在擠壓的過程中，處理藥劑被強制的與原料纖維相接觸，使纖維的細化和截斷 過程更加的迅速有效，同時由于上步中加入了強堿性處理藥劑'，因此此步中采 用的為酸性的含氯氧化劑，這樣可以使體系中的pH更加接近與中性，防止后期 的原料體系中的液體成為強堿性液體，降低了后期的處理難度，含氯的氧化劑 是現有的較為常用的氧化劑，因此可以適用于本步處理工藝中， 一般選用酸性 的氯酸鈣或次氯酸釣，同樣的為了使原料體系中的酸堿度，及處理的效率較為 平衡，該酸性處理藥劑的用量為混合原料中干物重量的3-10%;經過該處理段后，原料體系已接近于漿料，其白度已經接近了標準白漿的 標準，為60-65，原料體系的打漿度也提高到20-22。(4) 二次調節(jié)段該段內的反應溫度為90-120。C，在該成漿段內，原料 的壓縮比為1-2: 1，優(yōu)選1-1.2: 1;在該二次膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑主要 包括強氧化劑，如過疏酸銨或其他過氧化物(雙氧水等)，其用量為混合原料 中干物重量的3-10%。；經過前三步處理的原料體系，其各項指標已經開始接近于標準漿料的指標， 因此不需要在進行過度的壓縮，只需進行部分調整，-即可將壓縮比控制在1-2: 1,優(yōu)選1-1.2: 1，同時如果再次進行強酸或強堿性處理，會使得到的纖維被過 度的細化和斷裂，從而導致所得漿料中的纖維過細，無法達到成紙的標準，因 此此步處理主要為終止反應，防止上述情況的發(fā)生，為了達到這一效果，添加 了強氧化劑作為處理藥劑，采用強氧化劑后可以有效的阻斷纖維的繼續(xù)細化和 斷裂，同時進一步去除雜質和有色物質等，提高原料體系的白度， 一般來講此 處選用的強氧化劑可為過硫酸銨或其他過氧化物，為了防止纖維在該過程中也 被氧化，其用量控制在混合原料中干物重量的3-10%。；由于該步處理中原料被7再一次的膨脹松散，其中的細化纖維可以更加均勻的分散到漿液中，從而形成 均勻的漿液，不會出現纖維的過度聚集，方便了后期的處理。經過該處理段后，原料體系成為標準的漿料，其白度達到標準白漿的標準，為68左右，原料體系的打漿度也提高到25,可以說經過上步處理后，整個原料 體系已經處理完成，且通過各種藥劑的分步添加，控制了整個體系的酸堿度和 有害物質含量，使得生產成為清潔化生產，處理后所得廢液的cod小于8000, 色度為5-800倍，較之傳統(tǒng)制漿方法中所得黑液的cod在70000-80000，色度 6000-7000倍的情況，有了極大的改善，最大程度減少了對于環(huán)境的破壞，達到 了環(huán)境與效益的雙贏。上述各步工藝中所述的反應溫度為經過反應后原料體系 的溫度，并不代表設備內的實時溫度。為了達到上述各步的處理目標，反應 一般在帶有螺旋推進裝置的反應裝置 進行，這樣就為原料的運動提供了動力不需要其他的輔助動力；同時由于每個 的成漿段的壓縮比不同，使得每段成漿段的反應壓力不同，從而在反應裝置內 部提供了高壓反應所需的條件，在原料破碎壓縮段，在壓力的作用下，原料的 外皮也隨之破碎開裂，這樣就方便了該步成漿藥劑的浸潤作用，使得原料中的 可成纖維物質更好的分離出來；在膨脹調節(jié)段，壓縮比降低使得原料壓縮后得 以分散，使得上步藥物的處理更加徹底，同時經過原料壓縮-分散的過程，使得 該步處理步驟中的新處理藥劑更加均勻的與原料相接觸，從而達到了對原料的 調節(jié)作用；而之后的兩步處理工序則著重對漿液中的纖維細度和長度進行了進 一步的加工，使之達到標準白漿的標準，達到了工業(yè)使用的目的。針對不同的 處理能力，原料的處理量及設備的運行參數可隨之調整，只要滿足上述處理步 驟中的各項參數即可。采用上述步驟后，較現有技術減少了處理的步驟，縮短了處理的時間，同 時減少了設備的投入，降低了生產的成本，最主要的一點是實現了紙漿過程無 黑液，由于藥劑的分步加入，使得最終的除漿料外的其他液體可以達到工業(yè)回 用的標準或達標排放的標準，符合清潔生產的相關要求。經過上述的處理工序后，所得的料液已經成為標準的白漿，可將其送入下 步的處理工序，如抄紙等工藝制得成品紙，或直接制得成品白漿出售。針對不 同廠家的生產情況，可以對上述四步處理工藝進行有機的組合，如在對原料進 行細化破碎后，直接采用(3)和(4)步處理工藝即可，也可視情況進行自由 組合，從而適應更多廠家的使用和技術改進。上述工藝中所述的包含有至少一個成漿段的反應裝置，包括帶有進出料口 的殼體、安裝在殼體內的螺旋，及動力裝置，殼體外有藥劑輸送管路，輸送管 路的出液口位于殼體內，所述的螺旋包括至少一段的等距螺旋和變距螺旋，相鄰兩段的等距螺旋為的螺距不同；每段等距螺旋內葉片的螺旋升角相同；為了 保證出料的順暢，在出料口上方的螺旋軸體上安裝有反向螺旋，這樣可以在其 作用下阻止物料繼續(xù)前行，從而在出料口順利的排出。其中(l)原料破碎壓縮段的等距螺旋，其螺距為160-200咖，螺旋升角為 9.16。 -11.44° ,變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為10-20rmn;(2) 膨脹調節(jié)^&的等距螺旋，其螺距為120-160mra,螺旋升角為6.87° -9.16° ，變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為8-15咖；(3) 二次壓縮段的等距螺旋，其螺距為140-180mm,螺旋升角為8.02。 -10.3° ,變距螺:旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為10-15mm;(4) 二次調節(jié)段的等距螺旋，其螺距為80-140mm,螺旋升角為4.59° -8.02° ，變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為8-15mm。為了對工藝中每步處理對于原料體積的壓縮比的要求，將每段螺旋的參數 設置進行相應的設置，這樣可以有效的對原料體系進行壓縮或者膨脹，為了達 到最佳的效果，采用了上述的參數，其中最小的螺距不能小于80mm，否則會造 成壓縮過大，使得物料的行進阻力增大，提高了能耗，而且容易造成生產事故， 最大螺距控制在200咖左右，否則也會造成原料的推進動力不足。當采用多段螺旋時，可將所有的螺旋安裝在同一轉軸上，即將其制造為一 體，這樣僅需提供一套動力及控制裝置即可，這樣可以降低設備的能耗；同時 也可將設備設計為多段式，即每個螺距不同的螺旋采用單獨的動力設備和殼體， 每段之間通過物料輸送裝置連接，這樣可以減少設備的占地面積，增加設備的 適應性和對工藝的靈活調整，這樣針對不同的工藝時，可以通過調整每段設備 的順序來適應工藝的要求。所采用的螺旋為等徑螺旋，其螺旋的底徑與外徑的比值為1: 2.5-3.5，優(yōu) 選為1: 3，如螺旋的底徑為40cra，則螺旋的外徑為120cm，這樣可以達到最佳 的輸送和成漿效果，為了控制運行的速度， 一般控制螺旋的轉速為10-40 r/min。每個反應段所對應殼體外的藥液輸送管路為獨立管路，這樣防止了在處理過 程中各步所需不同藥劑相互混合，提高了藥劑的使用效率同時也保證了每個反 應段反應的正常進行。采用這種結構的反應裝置后，由于每步反應采用了不等距螺旋，使得反應 器中自然的形成了不同的反應段，輔以單獨的藥劑輸送管路，可以有效的完成 對于麥草等造紙原料的處理，彼此不會影響處理效果，提高了處理的效率和最 終所得紙漿的品質。綜上所述，采用這種生產工藝后，代替了原有的原料細切、蒸煮等工藝步 驟，減少了強酸或強堿類的處理藥劑的用量，且實現了多種藥劑的混合使用，使得產生的污水中各項指標有了極大的降低，實現了工業(yè)廢水的達標排放，甚 至部分污水實現了工業(yè)化回用，節(jié)省了大量的水資源。同時實現了制漿造紙反應的常溫常壓進行，不需要額外的提供壓力和溫度設備，降低了能耗，達到了節(jié)能減排的目的，最終得到的漿料達到了工業(yè)的應用標準，即可以直接進入造紙的成紙工藝，也可以進行直接的銷售，豐富了企業(yè)的產品多樣性；工藝本身 有著較好的適應性，可以根據不同廠家的工藝情況進行選擇性調整，提高了工 藝的適用性。


圖1為本發(fā)明所述工藝實施例1的流程圖；圖2為本發(fā)明所述設備實施例1中的設備結構示意圖。圖中l(wèi).進料口， 2.離合器，3.減速機，4.電動機，5.殼體，6.出料口， 7. 反向螺旋，8.進液管路。
具體實施方式
工藝實施例1一種制漿造紙工藝，包括預處理，將含有可成漿纖維的原料(麥草)剪切 為6cm的小段后，直接送入浸泡裝置浸泡，所采用的浸泡液為清水，浸泡到原 料干物的濃度為25%即可，之后將預處理后的原料連續(xù)通入包含有四個成漿段的 反應裝置中，并在原料運動的過程中添加成漿藥劑，所述的四個成漿段包括(1) 原料破碎壓縮段；該段內的反應溫度為35-45°C,原料的壓縮比為3: 1;在該成漿段添加的處理藥劑為弱堿性處理液，小蘇打，該弱堿性處理液的用 量為混合原料中干物重量的5. 5%;經過該處理段后，原料由干物與預浸潤液的混合體系，逐漸變?yōu)闈{料的形 式，其打漿度達到12;(2) 膨脹調節(jié)段該段內的反應溫度為60-65°C,原料的壓縮比為2: 1; 在該膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強堿性處理藥劑，次氯酸鈉，其用量為混合 原料中干物重量的7-8%;經過該處理段后，原料體系更加接近與漿料，其白度已經達到了初級白漿 的標準，為45-48,原料體系的打漿度提高到18;(3) 二次壓縮段該段內的反應溫度為85-93°C，原料的壓縮比為2.5: 1; 在壓縮段添加的處理藥劑為酸性的含氯氧化劑，氯酸鉀，該處理藥劑的用量為 混合原料中千物重量的7-8%;經過該處理段后，原料體系已接近與漿料，其白度已經接近了標準白漿的 標準，為64-65，原料體系的打漿度也提高到22。(4) 二次調節(jié)段該段內的反應溫度為115-120°C,原料的壓縮比為l.l:1,在該二次膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強氧化劑，雙氧水，其用量為混合原料中干物重量的7-8%。；經過該處理段后，原料體系成為標準的漿料，其白度達到標準白漿的標準， 為68，原料體系的打漿度也提高到25，得到成品白漿。所得的白漿直接銷售。工藝實施例2一種制漿造紙工藝，包括預處理，將含有可成漿纖維的麥草原料剪切為5cm 的小段后，直接送入浸泡裝置浸泡，所采用的浸泡液為清水，浸泡到原料干物 的濃度為35%即可，之后將預處理后的原料連續(xù)通入包含有二個成漿段的反應裝 置中，并在原料運動的過程中添加成漿藥劑，所述的二個成漿段包括(1 )原料破碎壓縮段；該段內的反應溫度為35-45。C，原料的壓縮比為3. 3: 1;在該成漿段添加的處理藥劑為弱堿性處理液，硅酸鈉，該弱堿性處理液的用 量為混合原料中干物重量的3. 5%;經過該處理段后，原料由干物與預浸潤液的混合體系，逐漸變?yōu)闈{料的形 式，其打漿度達到8;(2)膨脹調節(jié)段該段內的反應溫度為60-65°C，原料的壓縮比為1.9: 1; 在該膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強堿性處理藥劑，次氯酸鈉，其用量為混合 原料中干物重量的8-10%;經過該處理段后，原料體系更加接近與漿料，其白度已經達到了初級白漿 的標準，為46-49，原料體系的打漿度提高到17;所得的漿料進入現有的擠漿，漂白等現有工藝繼續(xù)處理，制得成品白漿， 之后經過抄紙等現有工藝制得成品紙。工藝實施例3一種制漿造紙工藝，包括預處理，將含有可成漿纖維的麥草原料洗凈后切 割為7cm的小段，之后直接送入浸泡裝置浸泡，所采用的浸泡液為小蘇打的水 溶液；之后將預處理后的原料連續(xù)通入包含有二個成漿段的反應裝置中，并在 原料運動的過程中添加成漿藥劑，所述的二個成漿段包括(1) 壓縮段該段內的反應溫度為85-93°C，原料的壓縮比為2. 8: 1;在 壓縮段添加的處理藥劑為酸性的含氯氧化劑，氯酸4丐，該處理藥劑的用量為混 合原料中干物重量的9-10%;經過該處理段后，原料體系已接近與漿料，其白度已經接近了標準白漿的 標準，為62-63，原料體系的打漿度也提高到22,但是原料系統(tǒng)的酸性較高。(2) 調節(jié)段該段內的反應溫度為110-115°C,原料的壓縮比為1.2: 1，在該二次膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強氧化劑，過氧化鉀，其用量為混合原料中干物重量的9-10%。；經過該處理段后，原料體系成為標準的漿料，其白度接近標準白漿的標準， 為65,原料體系的打漿度也提高到24，得到成品白漿。所得的白漿直接銷售。 但是原料系統(tǒng)的剩余液體酸性較高，需用堿性物質加以中和后才可達標排放。工藝實施例4一種制漿造紙工藝，包括預處理，將含有可成漿纖維的棉桿原料剪切為8cm 的小段后直接送入浸泡裝置浸泡，所采用的浸泡液為小蘇打溶液，浸泡到原料 干物的濃度為30%即可，之后將預處理后的原料連續(xù)通入包含有四個成漿段的反 應裝置中，并在原料運動的過程中添加成漿藥劑，所述的四個成漿段包括(1 )原料破碎壓縮段；該段內的反應溫度為30-50°C ,原料的壓縮比為3. 5: 1;在該成漿段添加的處理藥劑為弱堿性處理液，小蘇打，該弱堿性處理液的用 量為混合原料中干物重量的2. 5%;經過該處理段后，原料由干物與預浸潤液的混合體系，逐漸變?yōu)闈{料的形 式，其打漿度達到6;(2) 膨脹調節(jié)段該段內的反應溫度為40-55°C，原料的壓縮比為1.5: 1; 在該膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強堿性處理藥劑，次氯酸鈉，其用量為混合 原料中干物重量的3-5%;經過該處理段后，原料體系更加接近與漿料，其白度已經達到了初級白漿 的標準，為40-43左右，原料體系的打漿度提高到17;(3) 二次壓縮段該段內的反應溫度為65-80°C，原料的壓縮比為2.8: 1; 在壓縮段添加的處理藥劑為酸性的含氯氧化劑，氯酸鉤，該處理藥劑的用量為 混合原料中干物重量的3-5%;經過該處理段后，原料體系的白度為60-61,原料體系的打漿度也提高到20。(4) 二次調節(jié)段該段內的反應溫度為85-110°C,原料的壓縮比為1.2: 1,在該二次膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強氧化劑，過硫酸銨，其用量為混合 原料中干物重量的3-5%。；經過該處理段后，原料體的白度為65，原料體系的打漿度也提高到25, 得到白漿。所得的白漿進入現有的后部處理工藝制得成品紙。工藝實施例5一種制漿造紙工藝，包括預處理，將含有可成漿纖維的麥草原料直接送入12浸泡裝置浸泡，所采用的浸泡液為清水，浸泡到原料干物的濃度為25%即可，之 后將預處理后的原料連續(xù)通入帶有一個成漿段的反應裝置中，并在原料運動的 過程中添加成漿藥劑，所述的成漿段為原料破碎壓縮段；該段內的反應溫度為 35-45°C,原料的壓縮比為3: 1;在該成漿^:添加的處理藥劑為弱》威性處理液， 小蘇打，該弱堿性處理液的用量為混合原料中干物重量的5.5%;經過該處理段后，原料由干物與預浸潤液的混合體系，逐漸變?yōu)闈{料的形 式，其打漿度達到12;經過該部處理的原料混合體系，進入現有的搓磨等工藝，繼續(xù)處理得紙漿。設備實施例1根據工藝實施例1所述工藝，所述的包含有四個成漿段的反應裝置，包括 帶有進料口 l和出料口 2的殼體5、安裝在殼體5內的螺旋，及動力裝置，動力 裝置包括離合器2、減速器3和電動機4，殼體5外有藥劑輸送管路8，輸送管 路的出液口位于殼體內，所述的螺旋包括四段的等距螺旋和變距螺旋，相鄰兩 段的等距螺旋螺距不同；每段等距螺旋內葉片的螺旋升角相同；在出料口上方 的螺旋軸體上安裝有反向螺旋7;其中(1 )原料破碎壓縮段的等距螺旋，其螺距為180mm，螺旋升角為10. 3 ° ,變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為15mm,變距后的螺距為60,;(2) 膨脹調節(jié)段的等距螺旋，其螺距為140rmn,螺旋升角為8.02° , 變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為10mm,變距后的螺距為70ran;(3) 二次壓縮段的等距螺旋，其螺距為160鵬，螺旋升角為9.16° , 變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為12mm,變距后的螺距為64mm;(4) 二次調節(jié)段的等距螺旋，其螺距為120mm,螺旋升角為6.87° , 變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為15mm，變距后的螺距為103. 5im。所采用的螺旋為等徑螺旋，其螺旋的底徑與外徑的比值為1: 3，螺旋的底 徑為33cm，則螺旋的外徑為100cm,螺旋的轉速為10-20 r/min。 每個反應段所對應殼體外設置有獨立的藥液輸送管。設備實施例2根據工藝實施例2所述工藝，所述的包含有二個成漿段的反應裝置，包括 帶有進出料口的殼體、安裝在殼體內的螺旋，及動力裝置，殼體外有藥劑輸送 管路，輸送管路的出液口位于殼體內，所述的螺旋包括兩段的等距螺旋和變距 螺旋，相鄰兩段的等距螺旋螺距不同；每段等距葉片的螺旋升角相同；在出料 口上方的螺旋軸體上安裝有反向螺旋。其中(1 )原料破碎壓縮段的螺旋，其螺距為160mm，螺旋升角為9.16 ° ,變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為16ran，變距后的螺距為48mm;(2)膨脹調節(jié)段的螺旋，其螺距為120mm，螺旋升角為6.87° ,變距 螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為8mm,變距后的螺距為63mm。所采用的螺旋為等徑螺旋，其螺旋的底徑與外徑的比值為1: 2.5，螺旋的 底徑為20cra，則螺旋的外徑為50cm，螺旋的轉速為30-40 r/min。每個反應^a所對應殼體外設置有獨立的藥液輸送管。設備實施例3根據工藝實施例3所述工藝，所述的包含有兩個成漿段的反應裝置，包括 帶有進出料口的殼體、安裝在殼體內的螺旋，及動力裝置，殼體外有藥劑輸送 管路，輸送管路的出液口位于殼體內，所述的螺旋包括兩段的等距螺旋和變距 螺旋，相鄰兩段的等距螺旋螺距不同；每段螺旋內葉片的螺旋升角相同；在出 料口上方的螺旋軸體上安裝有反向螺旋。其中(l)壓縮段的螺旋，其螺距為140mm,螺旋升角為8.02° ,變距 螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為15mm,變距后的螺距為50mm;(2)調節(jié)段的螺旋，其螺距為80mm,螺旋升角為4.85° ,變距螺旋為 等距遞減螺旋，遞減的螺距為8mm,變距后的螺距為64mm;所采用的螺旋為等徑螺旋，其螺旋的底徑與外徑的比值為1: 3.5,螺旋的 底徑為10cm,則螺旋的外徑為35cm,螺旋的轉速為10-15 r/min。每個反應段所對應殼體外設置有獨立的藥液輸送管。設備實施例4根據工藝實施例5所述工藝，所述的包含有一個成漿段的反應裝置，包括 帶有進出料口的殼體、安裝在殼體內的螺旋，及動力裝置，殼體外有藥劑輸送 管路，輸送管路的出液口位于殼體內，所述的螺旋包括唯一的一段等距螺旋和 變距螺旋，在出料口上方的螺旋軸體上安裝有反向螺旋，等距螺旋的螺距為 200mm,葉片的螺旋升角相同，為11.44° ，變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的 螺距為20rm,變距后的螺距為40mm;所采用的螺旋為等徑螺旋，其螺旋的底徑與外徑的比值為1: 3,螺旋的底 徑為15cm,則螺旋的外徑為45cm,螺旋的轉速為10-15 r/min。殼體外設置有唯一的藥液輸送管。1權利要求
1.一種制漿造紙工藝，其特征在于將添加有成漿藥劑的原料經過至少一次的壓縮或膨脹的過程后成漿。
2. 根據權利要求1所述的制漿造紙工藝，其特征在于將預處理后的原料 連續(xù)通入包含有至少一個成漿段的反應裝置中，并在原料運動的過程中添加成 漿藥劑；所述的成漿段包括(1) 原料破碎壓縮段該段內的反應溫度為20-60°C,在該成漿段內，原料的壓縮比為3-4: 1; 在該成漿段添加的處理藥劑為弱堿性處理液，該弱堿性處理液的用量為混合原 料中干物重量的2-6%;(2) 膨脹調節(jié)段該段內的反應溫度為40-70°C,在該成漿段內，原料的壓縮比為1. 5-2. 5: 1;在該膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強堿性處理藥劑，其用量為混合原料中干 物重量的3-10%;(3 ) 二次壓縮段該段內的反應溫度為65-95°C,在該成漿段內，原料的壓縮比為1.9-2.9: 1;在壓縮段添加的處理藥劑為酸性的含氯氧化劑，該處理藥劑的用量為混合原 料中干物重量的3-10%; (4) 二次調節(jié)段該段內的反應溫度為90-120°C，在該成漿段內，原料的壓縮比為1-2: 1; 在該二次膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為強氧化劑，其用量為混合原料中干物重 量的3-10%。。
3. 根據權利要求1或2所述的制漿造紙工藝，其特征在于 所述的成漿段包括(1) 原料破碎壓縮段該段內的反應溫度為25-40°C,在該成漿段內，原料的壓縮比為3-3. 3: 1; 在該成漿段添加的處理藥劑為小蘇打或硅酸鈉，該弱堿性處理液的用量為混合 原料中干物重量的2-6%;(2) 膨脹調節(jié)段該段內的反應溫度為50-75。C,在該成漿段內，原料的壓縮比為1.9-2.2: 1;在該膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為次氯酸鈉，其用量為混合原料中干物重量 的3-10%;(3 ) 二次壓縮段該段內的反應溫度為75-90°C，在該成漿段內，原料的壓縮比為2. 5-2. 8: 1;在壓縮段添加的處理藥劑為氯酸鈣，該處理藥劑的用量為混合原料中干物重 量的3-10%;(4) 二次調節(jié)段該段內的反應溫度為100-120°C,在該成漿段內，原料的壓縮比為1-1. 2:1;在該二次膨脹調節(jié)段添加的處理藥劑為過氧化氫或過碌o酸銨，其用量為混合 原料中干物重量的3-10%。。
4. 根據權利要求1或2所述的制漿造紙工藝，其特征在于原料在設備內 螺旋推進。
5. 根據權利要求1或2所述的制漿造紙工藝，其特征在于預處理后的原 料中干物的濃度控制為15-35%。
6. 應用權利要求1所述工藝設計的反應裝置，包括帶有進料口和出料口的 殼體、安裝在殼體內的螺旋，及動力裝置，其特征在于所述的螺旋包括至少 一段等距螺旋和變距螺旋。
7. 根據權利要求6所述的反應裝置，其特征在于相鄰兩段的等距螺旋的 螺距不相等。
8. 根據權利要求6或7所述的反應裝置，其特征在于(1) 原料破碎壓縮段的等距螺旋，其螺距為160-200mm，螺旋升角為9.16 ° -11.44° ,變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為10-20mm;(2) 膨脹調節(jié)段的等距螺旋，其螺距為120-160鵬，螺旋升角為6.87° -9.16° ，變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為8-15mm;(3) 二次壓縮段的等距螺旋，其螺距為140-180mm,螺旋升角為8.02。 -10.3° ，變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為10-15mm;(4) 二次調節(jié)段的等距螺旋，其螺距為80-140咖，螺旋升角為4.59° -8.02° ,變距螺旋為等距遞減螺旋，遞減的螺距為8-15mm。
9. 根據權利要求8所述的反應裝置，其特征在于所述螺旋為等徑螺旋， 其螺旋的底徑與外徑的比值為1: 2.5-3.5,螺旋的轉速為10-40r/min。
10. 根據權利要求6所述的反應裝置，其特征在于殼體外有藥劑輸送管路， 輸送管路的出液口位于殼體內。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制漿造紙技術，特別涉及一種常溫常壓下的制漿造紙新工藝，主要包括將添加有成漿藥劑的原料經過至少一次的壓縮或膨脹的過程后成漿，它采用將預處理的原料連續(xù)通入包含有至少一個成漿段的帶有螺旋推進裝置的反應裝置，并在原料運動的過程中添加成漿藥劑，采用這種生產工藝后，代替了原有的原料細切、蒸煮等工藝步驟，減少了強酸或強堿類的處理藥劑的用量，實現了工業(yè)廢水的達標排放，實現了制漿造紙反應的常溫常壓進行，降低了能耗，達到了節(jié)能減排的目的。
文檔編號D21C3/00GK101613971SQ20081001706
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權日2008年6月25日
發(fā)明者鐘惠麗 申請人:山東中科潤環(huán)?？萍加邢薰?br>