專利名稱：一種棉短絨制漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棉短絨制漿的方法。
背景技術(shù)：
在我國化纖和精制棉生產(chǎn)領(lǐng)域中，棉短絨制漿包括以下步驟蒸煮、洗料、打 漿、除砂、漂白、抄漿，整個(gè)生產(chǎn)工藝的方框示意圖如圖1所示。其中棉短絨蒸煮要經(jīng) 過投料、一次升溫、一次小放汽、二次升溫、二次小放汽、三次升溫、保溫、大放汽、 加溫水、倒料十個(gè)程序。蒸煮通過向蒸球內(nèi)通入高溫水蒸汽達(dá)到升溫目的，采用公知的 邊升溫邊小放汽(參見圖3)的方法實(shí)現(xiàn)保溫時(shí)要求的溫度和表壓。蒸煮時(shí)棉短絨在保溫 階段通過皂化和乳化作用，去除油脂、蠟質(zhì)、鐵質(zhì)、灰份等雜質(zhì)，充分破壞纖維的初生 壁、次生壁，降低纖維素的聚合度，提高甲基纖維素的相對含量。蒸煮過程會(huì)產(chǎn)生大量 黑液，其中COD為10萬 16萬mg/L，氫氧化鈉10 15g/L，主要成分包括木質(zhì)素， 半纖維素，有機(jī)酸及大量黑色有機(jī)物，會(huì)嚴(yán)重污染水質(zhì)。目前國內(nèi)同行及有關(guān)科研單位，先后研究過在棉短絨蒸煮投料時(shí)，同時(shí)加入雙 氧水進(jìn)行蒸煮漂白的方法，因?yàn)榻档土苏糁蠛笃谏郎販囟龋绊懻糁筚|(zhì)量。由于雙氧水 只能漂白纖維表層，不能滲入內(nèi)部，同時(shí)雙氧水不能去除棉短絨的油脂和蠟質(zhì)，所以不 能有效的提高棉漿的反應(yīng)性能，無法用于制造化纖棉漿粕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種棉短絨制漿的方法，可以將蒸煮過程產(chǎn)生的黑液中的COD降至 < 8000mg/L，同時(shí)有效提高棉漿粕的反應(yīng)性能。所述棉短絨制漿的方法，包括蒸煮步驟，所述蒸煮步驟包括以下步驟(1)棉短絨與氫氧化鈉溶液混合，在蒸煮溫度下保溫；(2)放汽；(3)當(dāng)表壓< 0.05MPa時(shí)加入雙氧水稀釋液，其中H2O2的質(zhì)量為棉短絨的 3-6% ；在80 100°C下處理40 60分鐘后倒料。本發(fā)明還可包括常規(guī)制漿生產(chǎn)中的洗料步驟。本發(fā)明中，除非特別說明，凡涉及到棉短絨的質(zhì)量時(shí)，均以棉短絨的絕干質(zhì)量 計(jì)。其中，步驟(1)所有的工藝條件(如用堿量、蒸煮壓力和溫度)均為現(xiàn)有技術(shù)， 一般用堿量(NaOH/棉短絨)為12 17%，蒸煮溫度為168 172°C，蒸煮壓力為表壓 0.68 0.75MPa。步驟(3)中，處理時(shí)間是指從加雙氧水稀釋液開始至處理結(jié)束的總時(shí)間。處理 的具體方法優(yōu)選為先使反應(yīng)混合物中的液體進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，以混合均勻，然后在所述處理 溫度下保溫一段時(shí)間。本發(fā)明是在化纖領(lǐng)域中總結(jié)了許多失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)下，獨(dú)創(chuàng)在蒸煮大放汽后加入雙氧水稀釋液，取代現(xiàn)有技術(shù)中的加溫水過程，不僅可進(jìn)一步保證蒸煮質(zhì)量，漂白蒸 煮漿料，也使黑液中的大量有機(jī)物得以氧化分解，沉降。蒸煮后所得黑液的顏色也大大 淡化成啤酒色，經(jīng)兩次洗料后污水COD小于3000mg/L，到污水池與白水混合，再經(jīng)過 沉淀過濾后COD小于200mg/L，即可符合排放標(biāo)準(zhǔn)。加入的雙氧水稀釋液是指將濃度 27.5%雙氧水經(jīng)水稀釋得到的稀H2O2水溶液，這樣可以如現(xiàn)有技術(shù)中所加溫水一樣，使 體系的溫度降到80 100°C，從而使蒸球內(nèi)的蒸汽量減少，表壓降低，便于倒料。雙 氧水稀釋液的用量與現(xiàn)有技術(shù)中的溫水基本相當(dāng)，只要能達(dá)到步驟(3)中的反應(yīng)溫度即 可。加入雙氧水稀釋液后，蒸球內(nèi)NaOH的濃度約10g/L。堿不僅能鈍化保護(hù)碳鋼蒸球， 還能促進(jìn)雙氧水的分解，使?jié){料漂白。同時(shí)可加入少量硫酸鎂起到保護(hù)蒸球與纖維的作 用。蒸煮中的投料、升溫、小放汽、升溫、保溫、大放汽和倒料程序均為現(xiàn)有技術(shù)，在 此不再贅述。蒸煮結(jié)束后，所得混合物倒料進(jìn)入洗料池，過濾其中的黑液后蒸煮漿經(jīng)兩次洗 料、打漿、抄漿工序，無需漂白，即可得到化纖用棉漿粕。當(dāng)然，如果對棉漿泊的白 度有特殊要求，也可和現(xiàn)有技術(shù)一樣，在抄漿工序前增加漂白工序，但顯然，漂白劑的 用量可明顯減少。洗料前，從洗料池中取樣檢測，纖維白度>60% (以氯化鋇白度為 100%)，灰份<0.9%，鐵質(zhì)<60ppm，反應(yīng)性能S 50s，同時(shí)過濾所得黑液的COD從現(xiàn) 有技術(shù)中的10萬 16萬mg/L降到< 8000mg/L，黑液的顏色淡化成啤酒色，已沒有了 惡臭味。兩次洗料后洗料池出口污水的COD< 3000mg/L，污水經(jīng)回收細(xì)小纖維，到污 水池與打漿、抄漿等工段來的白水混合、中和，沉淀過濾后，即可回用或排放。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中棉短絨制漿的流程方框圖；圖2是本發(fā)明棉短絨制漿的流程方框圖；圖3是實(shí)施例1和2的溫度控制曲線圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1和2中蒸煮工序中的升溫一保溫一大放汽階段的溫度控制曲線如圖3 所示。蒸煮在40立方米蒸球中進(jìn)行，蒸球的最大工作壓力O.SMPa，最高操作溫度 175°C，球體轉(zhuǎn)速約0.45r/min。蒸球?yàn)楸绢I(lǐng)域的常用設(shè)備，具體結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方法在中 國輕工業(yè)出版社出版的《制漿技術(shù)問答》(第二版)(2007年8月出版，梁實(shí)梅、張靜嫻、 張松壽)91-93頁有詳細(xì)介紹。實(shí)施例11、蒸煮(1)投料向40立方米蒸球中投入棉短絨和氫氧化鈉溶液，棉短絨的投料絕干量為 4500kg、用堿率為17% (NaOH質(zhì)量/棉短絨絕干量)、氫氧化鈉溶液的濃度為50g/L、氫 氧化鈉溶液入球溫度(即入球前氫氧化鈉溶液的溫度)2 90°C、氫氧化鈉溶液的用量 15.3m3。(2) 一次升溫
見圖3中A-B段。(3) 一次小放汽見圖3中B-C段。(4) 二次升溫見圖3中C-D段。(5) 二次小放汽見圖3中D-E段。(6)三次升溫見圖3中E-F段。(7)保溫見圖3中F-G段。(8)大放汽見圖3中G-H段。(9)加雙氧水雙氧水稀釋液的質(zhì)量為6T，其中含9kg硫酸鎂，198kg的壓02。當(dāng)蒸球大放氣后表壓< 0.05MPa，溫度105°C時(shí)，加入雙氧水，待雙氧水稀釋液 全部加入后，在90 95°C條件下進(jìn)行以下操作將蒸球停在放汽位置，開蒸球循環(huán)泵， 蒸球內(nèi)的液體從蒸球下部抽出，從蒸球上部打入蒸球，使蒸球內(nèi)的液體進(jìn)行內(nèi)循環(huán)10分 鐘后，停止內(nèi)循環(huán)，開動(dòng)蒸球，旋轉(zhuǎn)運(yùn)行10分鐘。從加雙氧水到倒料前的全部處理時(shí)間 為40分鐘。(10)倒料雙氧水處理結(jié)束，球內(nèi)溫度91°C，人工開啟球蓋，把漿料倒入球下的洗料池 內(nèi)，進(jìn)行過濾。過濾得到黑液量IOT (測定COD: 7950mg/L),在洗料池中取樣化驗(yàn)(測 定方法標(biāo)準(zhǔn)FZ/T51001-1998):甲基纖維素含量95.4%，白度62.0%，灰份0.88%，鐵 質(zhì)52ppm，反應(yīng)性能38秒，粘度11.3mpa · S。結(jié)果符合FZ/T51001-1998標(biāo)準(zhǔn)。2、洗料在洗料池內(nèi)用白水(抄漿回水)洗料兩次，總用水量90m3，兩次洗料所得濾液 的總量90m3，測定第二次洗料的濾液的COD降到2385mg/L。3、打漿、除砂、抄漿打漿(漿濃度控制在4%，用兩臺(tái)椎型精漿機(jī)，切斷纖維)、除砂(用除砂器除 去砂子和漿渣)，抄漿(如需要，抄漿前也可進(jìn)一步漂白，以提高白度)后，濕漿經(jīng)烘缸 機(jī)脫水，產(chǎn)出白色漿板紙。4、黑液的處理蒸球大放汽時(shí)壓出的黑液排到黑液桶中進(jìn)行配堿，使液相中氫氧化鈉的濃度達(dá) 到50g/L后用作蒸煮時(shí)的氫氧化鈉溶液，進(jìn)行回收利用。黑液桶每運(yùn)行15天，黑液桶底 部存有大量細(xì)小纖維和硫酸不溶物，要定期進(jìn)行清洗、排渣。實(shí)施例2其余同實(shí)施例1，區(qū)別在于1、蒸煮時(shí)
(9)加雙氧水雙氧水稀釋液的質(zhì)量為6T，其中含135kg的純100% H202。當(dāng)蒸球大放氣后表壓< 0.05MPa，溫度105°C時(shí)，加入雙氧水，待雙氧水稀釋液 全部加入后，在80 90°C條件下進(jìn)行以下操作將蒸球停在放汽位置，開蒸球循環(huán)泵， 蒸球內(nèi)的液體從蒸球下部抽出，從蒸球上部打入蒸球，使蒸球內(nèi)的液體進(jìn)行內(nèi)循環(huán)20分 鐘后，停止內(nèi)循環(huán)，啟動(dòng)蒸球旋轉(zhuǎn)運(yùn)行20分鐘。從加雙氧水到倒料前的全部處理時(shí)間為 60分鐘。雙氧水處理結(jié)束，球內(nèi)溫度95°C，人工開啟球蓋，把漿料倒入球下的洗料池 內(nèi)，進(jìn)行過濾。過濾得到黑液量IOT(CC)D: 7890mg/L),在洗料池中取樣化驗(yàn)(測定 方法標(biāo)準(zhǔn)FZ/T51001-1998)甲基纖維素含量95.0%，白度611%，灰份1.08%，鐵質(zhì) 32ppm,反應(yīng)性能48秒，粘度11.3mpa · S。結(jié)果符合FZ/T51001-1998標(biāo)準(zhǔn)。2、洗料在洗料池內(nèi)用白水(抄漿回水)洗料兩次，總用水量90m3(白水不夠。可用自 來水)，兩次洗料所得濾液的總量90m3，測定第二次洗料濾液的COD降到2850mg/L。
權(quán)利要求
1.一種棉短絨制漿的方法，其特征在于蒸煮步驟，所述蒸煮步驟包括以下步驟(1)棉短絨與氫氧化鈉溶液混合，在蒸煮溫度下保溫；(2)放汽；(3)當(dāng)表壓<0.05MPa時(shí)加入雙氧水稀釋液，其中H2O2的質(zhì)量為棉短絨的在 80 100°C下反應(yīng)40 60分鐘后倒料。
2.如權(quán)利要求1所述的棉短絨制漿的方法，其特征在于步驟(3)中還加入質(zhì)量為棉短 絨0.2%的硫酸鎂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的棉短絨制漿的方法，其特征在于蒸煮步驟后還包括洗料步馬聚ο
全文摘要
本發(fā)明提供一種棉短絨制漿的方法，可以將蒸煮過程產(chǎn)生的黑液中的COD降至＜8000mg/L，同時(shí)有效提高棉漿粕的反應(yīng)性能。所述棉短絨制漿的方法包括蒸煮步驟，所述蒸煮步驟包括(1)棉短絨與氫氧化鈉溶液混合，在蒸煮溫度下保溫；(2)放汽；(3)當(dāng)表壓＜0.05MPa時(shí)加入雙氧水稀釋液，其中H2O2的質(zhì)量為棉短絨的3-6％；在80～100℃下處理后倒料。本發(fā)明不僅可保證蒸煮質(zhì)量，漂白蒸煮漿料，也使黑液中的大量有機(jī)物得以氧化分解，沉降。洗料前，從洗料池中取樣檢測，纖維白度＞60％，灰份＜0.9％，鐵質(zhì)＜60ppm，反應(yīng)性能≤50s，同時(shí)過濾所得黑液的COD從現(xiàn)有技術(shù)中的10萬～16萬mg/L降到＜8000mg/L。
文檔編號(hào)D21C5/00GK102021854SQ20101051156
公開日2011年4月20日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者薛潤林 申請人:薛潤林