專利名稱：一種回收利用造紙廢渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙廢渣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種造紙行業(yè)利用回收的廢紙作為原料進(jìn)行回收的方法。
背景技術(shù)：
廢紙回收再利用是一條解決造紙?jiān)牧隙倘眴?wèn)題的有效途徑，可以節(jié)省資源，降低成本，是我國(guó)造紙工業(yè)解決纖維原料困難的一項(xiàng)重要措施，但是利用廢紙?jiān)旒埡笠a(chǎn)生大量廢渣。浙江省富陽(yáng)市幾百家造紙廠生產(chǎn)銷售額占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)比例的60%以上，經(jīng)統(tǒng)計(jì)目前每天產(chǎn)生約2000多噸廢渣，全年產(chǎn)生造紙廢渣為650000噸。造紙廢渣主要成分包括廢塑料、紙漿、金屬等硬質(zhì)物及其它，其中廢塑料不易腐爛，嚴(yán)重影響了地球的生態(tài)環(huán)境。因此， 解決造紙廢渣問(wèn)題刻不容緩。目前對(duì)造紙廢渣的處理方式主要是通過(guò)水洗分選出其中的廢塑料成分，通過(guò)造粒產(chǎn)出制作低檔塑料制品的原料。該工藝會(huì)帶來(lái)大量的水污染和廢氣排放，不但浪費(fèi)大，而且基本上是不計(jì)環(huán)保成本。目前對(duì)廢塑料混合物的再利用的工藝，只能對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。由于沒(méi)有更好的工藝來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，只能通過(guò)幾個(gè)地方集中水洗后造粒，以盡量緩解這個(gè)問(wèn)題，而廢塑料混合物除少量人工挑選用作造粒外，大部分是被焚燒并產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種回收利用造紙廢渣的方法的技術(shù)方案，該方法充分利用造紙廢渣中各種組分，既達(dá)到造紙廢渣資源化目的，又可消除造紙廢渣對(duì)環(huán)境的危害。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于包括以下工藝步驟
1)將造紙廢渣磁性分選除去鐵質(zhì)物后進(jìn)行破碎處理；
2)將步驟1)得到的破碎的造紙廢渣進(jìn)行離心脫漿處理，離心脫漿處理后得到紙漿和分離后的造紙廢渣；
3)將步驟2)得到的分離后的造紙廢渣進(jìn)行擠水處理，擠水處理后使造紙廢渣的含水量達(dá)到25 ；35%，優(yōu)選為27 32% ；
4)將步驟3)得到的擠水后的造紙廢渣進(jìn)行烘干處理，烘干處理后使造紙廢渣的含水量達(dá)到10%以下，優(yōu)選為含水量達(dá)到5%以下；
5)將步驟4)得到的烘干后的造紙廢渣輸送至裂解裝置進(jìn)口，加熱裂解裝置使其內(nèi)部溫度達(dá)到250 400°C，開(kāi)始連續(xù)進(jìn)料，同時(shí)在裂解裝置中添加造紙廢渣重量0. 5 10%的催化劑，優(yōu)選為添加造紙廢渣重量1. 5 5%的催化劑，所述的催化劑為固體超強(qiáng)酸SO/—/ SnO2-Fe2O3^ S2O82V SnO2-Fe2O3^ SO42V SnO2-ZnO、S2O82V SnO2-ZnO、O42V SnO2-TiO2 或 &0827 SnO2-TiO2，裂解處理后得到灰渣及裂解油氣；
6)將步驟5)得到的裂解油氣進(jìn)行除塵處理，除塵后的油氣進(jìn)行兩次冷卻后進(jìn)行油氣分離，得到冷凝態(tài)成品油1和未冷凝的油氣1，未冷凝的油氣1進(jìn)行三次冷卻后進(jìn)行三相分離，得到冷凝態(tài)成品油2、未冷凝的油氣2和水，未冷凝的油氣2回收至步驟5)中用于裂解裝置的加熱燃料。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟1)中破碎處理后的造紙廢渣尺寸達(dá)到5 7厘米。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟2)中離心脫漿處理采用的離心式脫漿設(shè)備轉(zhuǎn)速為1300 1400轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選為1350 1400轉(zhuǎn)/分鐘。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟4)中烘干處理采用烘干溫度120 180°C，烘干量2 7噸/小時(shí)，優(yōu)選為烘干溫度140 160°C，烘干量3 5噸/小時(shí)。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟4)中烘干處理采用的熱源為步驟5)加熱裂解裝置產(chǎn)生的燃燒尾氣，完成烘干的燃燒尾氣依次經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器和濕式除塵器進(jìn)行除塵處理后排放至大氣。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟5)中將步驟4)得到的烘干后的造紙廢渣輸送至裂解裝置進(jìn)口，并緊密壓縮在裂解裝置進(jìn)口形成緊密料封。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟5)中當(dāng)裂解裝置內(nèi)部溫度達(dá)到300 350°C時(shí)開(kāi)始連續(xù)進(jìn)料。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟5)中加熱裂解裝置產(chǎn)生的燃燒尾氣用于步驟4)的烘干處理加熱，裂解產(chǎn)生的灰渣輸送至排灰罐得到炭黑。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟6)中除塵后的油氣經(jīng)第一次冷卻溫度降至250 350°C，再經(jīng)第二次冷卻溫度降至180 220°C，然后在油氣分離器中分離得到冷凝態(tài)成品油1和未冷凝的油氣1。所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟6)中經(jīng)兩次冷卻后未冷凝的油氣經(jīng)第三次冷卻溫度下降并低于40°C，然后在三相分離器中得到冷凝態(tài)成品油 2、未冷凝的油氣2和水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
1.造紙廢渣進(jìn)行磁性分選避免可磁化硬質(zhì)物對(duì)破碎機(jī)的破碎結(jié)構(gòu)的破壞，進(jìn)行破碎處理的目的在于減小造紙廢渣的尺寸，不僅易于后續(xù)步驟的離心脫漿處理，同時(shí)有助于提高后續(xù)烘干處理效果；
2.離心脫漿處理的目的在于脫去造紙廢渣中紙漿，由于紙漿的含水量顯著地比其它組分高，因此脫去紙漿能大大降低造紙廢渣的含水率，減輕后續(xù)烘干處理的烘干強(qiáng)度，既可節(jié)約能源，又可提高烘干效率；同時(shí)減少造紙廢渣中的紙漿能明顯降低裂解處理的產(chǎn)灰量，能夠提高裂解效率，改善造紙廢渣的出油率；
3.擠水處理可以初步減少造紙廢渣的含水量；
4.烘干處理得到的尾氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，初步除去尾氣中夾帶的灰塵，接著通過(guò)濕式除塵器除去尾氣剩余的灰塵，最后烘干尾氣從濕式除塵器出口進(jìn)入大氣，達(dá)到了環(huán)保指標(biāo)。 烘干處理可以達(dá)到進(jìn)一步減少造紙廢渣的含水量，有利于提高后續(xù)步驟的裂解溫度，使造紙廢渣更加徹底地裂解，提高產(chǎn)油率；亦可以降低裂解所需的能耗；
5.烘干后的造紙廢渣輸送至裂解裝置進(jìn)口，并緊密壓縮在裂解裝置進(jìn)口形成緊密料封，保證裂解裝置的密閉性，防止裂解產(chǎn)生的油氣外泄，確保生產(chǎn)的安全性；
6.裂解反應(yīng)添加的催化劑能夠提高造紙廢渣的產(chǎn)油率，該催化劑為一種再生催化劑， 并且在裂解裝置中直接加催化劑，提高了催化劑的利用率；
本發(fā)明利用干法處理造紙廢渣，對(duì)環(huán)境友好，無(wú)二次污染。本發(fā)明全面綜合利用造紙廢渣的各種組分，離心脫漿處理分離出的紙漿可以用于造紙行業(yè)回收利用，產(chǎn)生的冷凝態(tài)成品油1和冷凝態(tài)成品油2既可直接用作燃料油，又可通過(guò)精煉設(shè)施進(jìn)一步提煉成汽油及柴油組分，裂解產(chǎn)生的燃燒尾氣為烘干處理提供熱源，裂解產(chǎn)生的灰渣可以直接用作工業(yè)炭黑，裂解產(chǎn)生的最終未能冷卻的油氣組分可以循環(huán)用作燃燒加熱裂解裝置的能源，可以說(shuō)， 該造紙廢渣綜合回收利用工藝實(shí)現(xiàn)真正意義上的變廢為寶，再生資源的目的，更重要的是解決了造紙廢渣環(huán)境污染問(wèn)題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的日處理能力提高45 65%。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說(shuō)明書附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明中使用的裝置均為現(xiàn)有裝置。造紙廠采樣一批造紙廢渣，一般造紙廢渣的成分為40%的潮濕廢塑料，50%的潮濕紙漿，3%的鐵質(zhì)物及7%的其它組分，其中潮濕廢塑料的含水量一般為60%，潮濕紙漿的含水率為70%，鐵質(zhì)物及其它組分的含水量較低，造紙廢渣的總體含水量在60%左右，以上比例數(shù)值均為各組分重量百分比。本發(fā)明適用于處理各個(gè)造紙廠造紙產(chǎn)生的造紙廢渣。以下為具體處理步驟
1.造紙廢渣經(jīng)過(guò)磁性分選裝置，將硬質(zhì)鐵質(zhì)物從中分離，將95%的鐵質(zhì)物被磁性分選機(jī)所分離，特別是較大尺寸的鐵質(zhì)物在進(jìn)入破碎機(jī)前幾乎全部被清除，達(dá)到保護(hù)破碎機(jī)的目的；再經(jīng)過(guò)破碎機(jī)處理，使得造紙廢渣的平均尺寸一般在5 7厘米左右，然后再次通過(guò)磁性分選裝置，將剩余的大約5%的硬質(zhì)鐵質(zhì)物基本上從廢渣中清除。2.破碎后的造紙廢渣通過(guò)輸送裝置輸送至離心式脫漿設(shè)備中進(jìn)行離心脫漿處理， 離心式脫漿設(shè)備采用的離心速度為1300、1350或1400轉(zhuǎn)/分鐘，離心脫漿處理后得到紙漿和分離后的造紙廢渣，所得的紙漿通過(guò)輸送系統(tǒng)輸送匯集，即可作為造紙行業(yè)的原料，所得的分離后的造紙廢渣，主要成分為廢塑料片；以最初未處理的造紙廢渣重量為基數(shù)，所得紙漿的比例約為40%，廢塑料的的比例約為40%，由于在離心分離過(guò)程中，廢塑料及紙漿出現(xiàn)水分損耗，因此兩者比例均比未處理時(shí)的占比偏低，該事實(shí)表明，離心脫漿機(jī)也能在一定程度上起到脫水作用。3.分離后的造紙廢渣輸送到擠水裝置中，經(jīng)過(guò)擠水作用，所得造紙廢渣的含水量達(dá)至Ij 25%、27%、30% 或 35%。4.利用輸送裝置把經(jīng)過(guò)擠水后的造紙廢渣輸送到烘干裝置中進(jìn)行烘干處理，烘干處理采用烘干溫度120、140、160或180°C，烘干量采用2、3、5、6或7噸/小時(shí)，造紙廢渣在烘干裝置中以一定速度運(yùn)動(dòng)與熱空氣同向運(yùn)動(dòng)，在出口處造紙廢渣的平均含水量在10%以下，優(yōu)選含水量在5%以下，烘干所需的熱空氣為后續(xù)步驟中的加熱裂解裝置產(chǎn)生的燃燒尾氣，燃燒尾氣通入烘干裝置，然后經(jīng)烘干裝置進(jìn)入旋風(fēng)除塵器以除去其中灰塵，接著進(jìn)入濕式除塵器進(jìn)一步除去殘余灰塵，此時(shí)尾氣的灰塵含量達(dá)到環(huán)保指標(biāo)要求，排入大氣。5.利用輸送裝置把烘干后的造紙廢渣運(yùn)送到裂解裝置進(jìn)口，物料被緊密壓縮在裂解裝置進(jìn)口形成緊密料封，進(jìn)料裝置的壓縮輸送作用使得廢渣在裂解裝置進(jìn)口處緊密的料封，防止后續(xù)裂解產(chǎn)生的油氣外泄；裂解裝置需經(jīng)過(guò)燃燒加熱裝置的加熱，當(dāng)裂解裝置內(nèi)部溫度達(dá)到250°C、30(TC、35(rC或400°C，開(kāi)始連續(xù)往裂解裝置進(jìn)料，同時(shí)往裂解裝置里添加占造紙廢渣總重量比為0. 5%、1. 5%、2%、4%、6%、8%或10%的催化劑，催化劑為SO42./ SnO2-Fe2O3^ S2O82V SnO2-Fe2O3^ SO42V SnO2-ZnO、S2O82V SnO2-ZnO、O42V SnO2-TiO2 或 &0827 SnO2-TiO2 ；當(dāng)裂解裝置里的產(chǎn)物炭黑達(dá)到限定量時(shí)，通過(guò)內(nèi)置于裂解裝置內(nèi)的無(wú)軸螺旋體把灰渣輸送到排灰口，然后通過(guò)外部排灰系統(tǒng)將其輸送至排灰罐，所得產(chǎn)物即成品炭黑，所得炭黑重量約占原始未處理造紙廢渣比例10% ；裂解產(chǎn)生的裂解油氣經(jīng)除塵裝置除塵后， 進(jìn)行冷卻分離處理。6.除塵后的裂解油氣進(jìn)入一次空氣冷卻裝置進(jìn)行一次冷卻處理，冷卻后油氣溫度下降至250°C、300°C或350°C ；緊接著油氣進(jìn)入二次水冷卻裝置進(jìn)行二次冷卻處理，油氣溫度進(jìn)一步降低至180°C、20(TC或220°C，然后進(jìn)入油氣分離器中分離得到冷凝液態(tài)成品油1和未冷凝的油氣1，冷卻時(shí)調(diào)節(jié)水冷卻裝置的冷卻效果，控制其內(nèi)部油氣溫度不低于 180°C,以獲取柴油組分；未冷凝的油氣1通過(guò)三次水冷卻裝置進(jìn)行第三次冷卻，油氣溫度繼續(xù)下降并低于40°C，在進(jìn)入三相分離器時(shí)，又有部分油氣冷凝，產(chǎn)生冷凝液態(tài)成品油2、 液態(tài)的水及未冷凝的油氣2，產(chǎn)生的水由于密度較大位于下部，冷凝液態(tài)成品油2位于上方，未冷凝的油氣2從三相分離器上方經(jīng)水封被回收用于燃加熱裂解裝置的燃料。成冷凝液態(tài)成品油1及冷凝液態(tài)成品油2分別被輸送至儲(chǔ)油罐。以烘干后的造紙廢渣原料的重量為基數(shù)，冷凝液態(tài)成品油1的重量比約為40%，冷凝液態(tài)成品油2的重量比約為20%，總產(chǎn)油率約為60%。
權(quán)利要求
1 一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于包括以下工藝步驟1)將造紙廢渣磁性分選除去鐵質(zhì)物后進(jìn)行破碎處理；2)將步驟1)得到的破碎的造紙廢渣進(jìn)行離心脫漿處理，離心脫漿處理后得到紙漿和分離后的造紙廢渣；3)將步驟2)得到的分離后的造紙廢渣進(jìn)行擠水處理，擠水處理后使造紙廢渣的含水量達(dá)到25 ；35%，優(yōu)選為27 32% ；4)將步驟3)得到的擠水后的造紙廢渣進(jìn)行烘干處理，烘干處理后使造紙廢渣的含水量達(dá)到10%以下，優(yōu)選為含水量達(dá)到5%以下；5)將步驟4)得到的烘干后的造紙廢渣輸送至裂解裝置進(jìn)口，加熱裂解裝置使其內(nèi)部溫度達(dá)到250 400°C，開(kāi)始連續(xù)進(jìn)料，同時(shí)在裂解裝置中添加造紙廢渣重量0. 5 10%的催化劑，優(yōu)選為添加造紙廢渣重量1. 5 5%的催化劑，所述的催化劑為固體超強(qiáng)酸SO/—/ SnO2-Fe2O3^ S2O82V SnO2-Fe2O3^ SO42V SnO2-ZnO、S2O82V SnO2-ZnO、O42V SnO2-TiO2 或 &0827 SnO2-TiO2，裂解處理后得到灰渣及裂解油氣；6)將步驟5)得到的裂解油氣進(jìn)行除塵處理，除塵后的油氣進(jìn)行兩次冷卻后進(jìn)行油氣分離，得到冷凝態(tài)成品油1和未冷凝的油氣1，未冷凝的油氣1進(jìn)行三次冷卻后進(jìn)行三相分離，得到冷凝態(tài)成品油2、未冷凝的油氣2和水，未冷凝的油氣2回收至步驟5)中用于裂解裝置的加熱燃料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟1)中破碎處理后的造紙廢渣尺寸達(dá)到5 7厘米。
3.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟2)中離心脫漿處理采用的離心式脫漿設(shè)備轉(zhuǎn)速為1300 1400轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選為1350 1400轉(zhuǎn)/分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟4)中烘干處理采用烘干溫度120 180°C，烘干量2 7噸/小時(shí)，優(yōu)選為烘干溫度140 160°C， 烘干量3 5噸/小時(shí)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟4)中烘干處理采用的熱源為步驟5)加熱裂解裝置產(chǎn)生的燃燒尾氣，完成烘干的燃燒尾氣依次經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器和濕式除塵器進(jìn)行除塵處理后排放至大氣。
6.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟5)中將步驟4 )得到的烘干后的造紙廢渣輸送至裂解裝置進(jìn)口，并緊密壓縮在裂解裝置進(jìn)口形成緊密料封。
7.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟5)中當(dāng)裂解裝置內(nèi)部溫度達(dá)到300 350°C時(shí)開(kāi)始連續(xù)進(jìn)料。
8.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟5)中加熱裂解裝置產(chǎn)生的燃燒尾氣用于步驟4)的烘干處理加熱，裂解產(chǎn)生的灰渣輸送至排灰罐得到炭黑。
9.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟6)中除塵后的油氣經(jīng)第一次冷卻溫度降至250 350°C，再經(jīng)第二次冷卻溫度降至180 220°C， 然后在油氣分離器中分離得到冷凝態(tài)成品油1和未冷凝的油氣1。
10.如權(quán)利要求1所述的一種回收利用造紙廢渣的方法，其特征在于所述的步驟6)中經(jīng)兩次冷卻后未冷凝的油氣經(jīng)第三次冷卻溫度下降并低于40°C，然后在三相分離器中得到冷凝態(tài)成品油2、未冷凝的油氣2和水。
全文摘要
一種回收利用造紙廢渣的方法，屬于造紙廢渣處理技術(shù)領(lǐng)域。其具體步驟包括造紙廢渣磁性分選和破碎處理、離心脫漿處理、擠水處理、烘干處理、裂解反應(yīng)和裂解油氣分離。該方法充分利用造紙廢渣中各種組分，既達(dá)到造紙廢渣資源化目的，又可消除造紙廢渣對(duì)環(huán)境的危害。
文檔編號(hào)D21B1/32GK102366756SQ20111028031
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者戚新軍, 楊棋良 申請(qǐng)人:戚新軍, 浙江國(guó)裕資源再生利用科技有限公司