專利名稱：一種環(huán)保清潔制漿工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙制漿領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保清潔制漿工藝。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外現(xiàn)行制漿工藝70%以上采用化學(xué)制漿和液氯漂白，存在環(huán)境的嚴(yán)重污染和工藝上的缺陷。其一，化學(xué)制漿采用鍋爐，消耗大量燃料，也使空氣污染。國外每噸漿耗標(biāo)煤 O. 9-1. 2噸，國內(nèi)每噸漿耗標(biāo)煤I. 38噸。其二，化學(xué)漿得漿率低，約48-55%，而蘆葦3. 6噸風(fēng)干料可制一噸漿，得漿率為 28%,我國年消耗漿8000多萬噸，需纖維質(zhì)原料近2億噸。其三，現(xiàn)行制漿化學(xué)品主要為NaOH、Na2S、氯等，產(chǎn)生大量黑液、白水、廢氣和廢渣。其四，制漿耗水量大，占全國工業(yè)用水18. 76%。2008年造紙制漿耗水108. 96億 m3，其中廢水排量達(dá)40. 77億m3，廢水中C0D128. 8萬噸，占全國廢水中COD的31. 82%，國外噸漿耗水35-50m3，我國噸漿耗水103m3。其五，由于得漿率低，制漿后尾料每年約8000多萬噸，采用“堿回收”工藝，又造成
空氣二次污染。其六，投資大，年產(chǎn)萬噸漿的企業(yè)總投資約I億元，其中處理“三廢”的投資約占 50%。由上述可見，現(xiàn)行制漿技術(shù)工藝落后，消耗大量燃料，浪費(fèi)大量資源和水，同時(shí)產(chǎn)生大量廢氣、廢水和廢渣，而且生產(chǎn)成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重。另外，有部分改進(jìn)的制漿工藝去除了鍋爐，直接用冷水循環(huán)，但是冷水循環(huán)存在生產(chǎn)周期長，受環(huán)境影響大等缺陷，不能滿足生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)行制漿技術(shù)工藝所存在的缺陷，提出一種環(huán)保清潔的制漿工藝，用機(jī)械磨漿代替化學(xué)蒸煮制漿，用環(huán)保型化學(xué)品代替現(xiàn)行化學(xué)品，改變制漿工藝，用空氣能熱水泵代替鍋爐提供熱水循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)“環(huán)保清潔制漿”的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種環(huán)保清潔制漿工藝，制漿工藝流程見圖1，用空氣能熱水泵提供制漿用循環(huán)水，循環(huán)水溫度達(dá)50°C以上，具體制漿過程包括以下步驟備料將非木材的植物原料制成粉狀,過直徑為的篩板；予浸按重量份，將粉碎后的原料100份投入予浸機(jī)中，加水400-500份，然后加食鹽2份-3份，體積濃度為90% -95%的乙醇2份-3份，磺基琥珀酸雙異辛酯單鈉鹽O. 5 份-I份，過氧碳酸鈣8份-10份，檸檬酸鈉O. 3份-O. 5份，蛋白石O. 2份-O. 5份，攪拌 10-15分鐘，浸2-3小時(shí)，得予浸料；所述過氧碳酸鈣的制備方法為在100份CaCO3中加入 O. I份-O. 2份4A沸石分子篩、I. O份-I. 2份MgS04、0. 5份-O. 6份三乙醇胺和3份-3. 5份蛋白石，攪拌均勻，然后加入體積濃度為50% -60%的雙氧水100份，在15°C _18°C下攪拌 15-20分鐘，然后靜置30-40分鐘，再脫水干燥，得過氧碳酸鈣；預(yù)處理用粗磨機(jī)將予浸料進(jìn)行疏解和帚化，得到含有絲狀纖維束的物料；粗磨、除渣用高濃磨漿機(jī)對上述含有絲狀纖維束的物料進(jìn)行磨漿；然后用除渣器去除非纖維質(zhì)渣料，得粗磨除渣后物料；被去除的物質(zhì)為制漿尾料；精磨在粗磨除渣后物料中加入丙酮2. 35份-3份、H2SO5M份-15份、四乙酰乙二胺0. 4份-0. 5份；然后加水，使得物料質(zhì)量濃度為4% -5% ;用錐度磨漿機(jī)進(jìn)行磨漿，得精磨后物料；消潛、篩漿用篩漿機(jī)對精磨后的物料進(jìn)行消潛、篩漿，得到本色漿和需漂白的漿料；余水循環(huán)至循環(huán)水池；本色漿處理用槳板機(jī)將本色漿制成本色漿產(chǎn)品；余水循環(huán)至循環(huán)水池；漂白在100份需漂白的漿料中加入2CaC03 3H2025份_6份，壬酰氧基苯磺酸鈉
0.5份-I份，攪拌30-35分鐘，溫度55°C -60°C，得漂白漿；洗漿用真空洗漿機(jī)對漂白漿進(jìn)行清洗，得到漂白漿產(chǎn)品，余水循環(huán)洗滌；制漿尾料處理在制漿尾料中添加直徑為草粉和粘合劑，用螺旋式混合機(jī)混合均勻，得混合料；混合料的質(zhì)量比例為制漿尾料草粉粘合劑= 100 200-220 15-20 ；建材成型用建材成型機(jī)將上述混合料成型、定型、擠壓、烘干為建材，然后切邊為成品；余水循環(huán)至循環(huán)水池；循環(huán)水池中的余水處理在100份余水中加入聚合氯化鋁3份-5份，丙烯酰胺接枝淀粉I份-2份，F(xiàn)eS042份-3份，使余水脫色，過濾，水供空氣能熱水泵使用；濾渣加入制漿尾料中。所述漂白過程還可以再加入KHS053份-5份漂白30-35分鐘；所述KHSO5的制備方法為在100份K2S2O8中加入4A沸石分子篩0. I份-0. 2份，朽1檬酸鈉0. 5份-0. 6份和硫酸鎂I份-I. 2份，攪拌均勻，然后加入體積濃度為50% -60%的雙氧水100份，在15°C -20°C 下攪拌15-20分鐘，然后靜置1-1. 2小時(shí)，再脫水干燥，即得過氧硫酸氫鉀。所述制漿尾料處理過程中粘合劑的質(zhì)量比例優(yōu)選為聚氨酯聚乙烯醇接枝淀粉 = 1:1。所述非木材的植物原料優(yōu)選為蘆葦、棉桿、稻草、麥草、蔗渣、玉米秸桿或高粱桿。下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明本發(fā)明中所述“份”均是指“重量份”的意思。一種環(huán)保清潔制漿工藝，制漿過程包括四個(gè)階段機(jī)械磨漿、“活性過氧化物”漂白、制漿余水的循環(huán)利用和制漿尾料的綜合利用。本發(fā)明所用配方設(shè)計(jì)巧妙，均為食品材料或者中性材料，其中用2CaC03 3H202和 KHSO5代替氯、氫氧化鈉和硫化鈉等有毒有害物質(zhì)作為漂白劑，效果顯著。2CaC03 3H202和 KHSO5為本發(fā)明自行研發(fā)的“活性過氧化物”，其詳細(xì)制備方法如下所述，其中2CaC03 3H202 和H2SO5反應(yīng)生成CaSO4，是建材石膏板的主要成分，可再利用，無廢物產(chǎn)生。(I)過氧碳酸鈣(2CaC03 3H202)的制備參考過氧碳酸鈉的制備工藝，
反應(yīng)式為2CaC03+3H202— 2CaC03 3H202原料碳酸鈣雙氧水(質(zhì)量比例)=I : 1，其中雙氧水為體積濃度為50%的雙氧水催化劑4A沸石分子篩穩(wěn)定劑硫酸鎂、三乙醇胺、蛋白石優(yōu)選的制備過程為用帶冷卻系統(tǒng)和攪拌裝置的反應(yīng)釜，將CaCO3投入其中，再加入催化劑和穩(wěn)定劑，其中4A沸石分子篩用量為CaCO3質(zhì)量的0. I % ,MgSO4用量為CaCO3質(zhì)量的I. 2%，三乙醇胺用量為CaCO3質(zhì)量的0. 5%，蛋白石用量為CaCO3質(zhì)量的3%，攪拌均勻， 然后緩慢倒入體積濃度為50%的雙氧水，攪拌15分鐘，啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，使反應(yīng)溫度為15°C。 然后靜置40分鐘，再用離心式干燥機(jī)脫水干燥，即為產(chǎn)品過氧碳酸鈣。產(chǎn)品性質(zhì)
外觀淺黃色粉裝固體，無毒無氣味
相對分子量306. 3
表面密度:0. 7g/cm3
理論活性氧15. 6%。
(2)過氧硫酸氫鉀(KHSO5)的制備
參照美國杜邦公司生產(chǎn)的‘‘ Oxone ”制備過硫酸氫鉀
合成路線為k2s2o8+h2o2 —2KHS05
原料K2S2O8 H2O2 (質(zhì)量比例)=1 1，其中雙氧水為體積濃度為50%的雙氧水
催化劑4A沸石分子篩
穩(wěn)定劑硫酸鎂、檸檬酸鈉
優(yōu)選的制備過程為用帶冷卻系統(tǒng)和攪拌裝置的反應(yīng)釜，將K2S2O8投入其中，再加
入催化劑和穩(wěn)定劑，其中4A沸石分子篩用量為K2S2O8質(zhì)量的0. I %，檸檬酸鈉用量為K2S2O8 質(zhì)量的0. 5 %，硫酸鎂用量為K2S2O8質(zhì)量的I %，攪拌均勻，然后緩慢倒入體積濃度為50 %的雙氧水，攪拌15分鐘，啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，使反應(yīng)溫度為15°C。然后靜置I小時(shí)，再用離心式干燥機(jī)脫水干燥，即為產(chǎn)品過氧硫酸氫鉀。產(chǎn)品性質(zhì)外觀白色粉末固體，無毒無氣味相對分子量152. I表面密度0.6g/cm3理論活性氧10. 5%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于I、本發(fā)明經(jīng)十多年理論和實(shí)踐提出一整套制漿、漂白、制漿余水循環(huán)利用，制漿尾料綜合利用的可行性技術(shù)方案。使得制漿得率達(dá)到90%以上，余下10%的制漿尾料用于生產(chǎn)建材，資源得到充分利用，無廢料產(chǎn)生；制漿余水經(jīng)循環(huán)水處理后再利用，節(jié)約水資源， 實(shí)現(xiàn)制漿“零排放”。2、由于本發(fā)明的制漿過程中不采用“鍋爐”，采用“空氣能熱水泵”為制漿供熱，從而實(shí)現(xiàn)了低碳生產(chǎn)，無廢渣產(chǎn)生。
3、本發(fā)明不采用現(xiàn)行制漿所用的氫氧化鈉、硫化鈉、氯等化學(xué)品，而采用食品行或環(huán)保型化學(xué)品，從而徹底清除了制漿化學(xué)污染源。4、本發(fā)明優(yōu)化了制漿工藝流程，減少了設(shè)備投資(不需要鍋爐蒸煮設(shè)備等)，每噸制漿生產(chǎn)成本降低500-600元/噸，節(jié)約成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。


圖I是本發(fā)明的制漿工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明，實(shí)施例中所述“份”均是指“重量份:
一種環(huán)保清潔制漿工藝，制漿工藝流程見圖1，用空氣能熱水泵提供制漿用循環(huán)水，循環(huán)水溫度為50°C ；
(I)制漿配方包括
予浸劑食鹽、磺基琥珀酸雙異辛酯單鈉鹽、體積濃度為95%的乙醇、過氧碳酸鈣(2CaC03 3H202)
螯合劑檸檬酸鈉、蛋白石。
活化劑四乙酰乙二胺、壬酰氧基苯磺酸鈉、丙酮(工業(yè)級(jí))。
漂白劑過氧硫酸(H2SO5)，過氧硫酸氫鉀(KHSO5)。
水處理劑聚合氯化鋁、丙烯酰胺接枝淀粉，F(xiàn)eS04。
粘合劑聚氨酯，聚乙烯醇接枝淀粉。
(2)制漿設(shè)備包括(均為現(xiàn)有設(shè)備):
備料錘片式粉碎機(jī)，型號(hào)9FQ40-20
予浸予浸機(jī)，型號(hào)ZQGS5
預(yù)處理高效粗磨機(jī)，型號(hào)=ZQCM1-SSO
粗磨高濃度磨漿機(jī)，型號(hào)YZJM-350
除渣除渣器，型號(hào)606
精磨錐度磨漿機(jī)，型號(hào)ZM-350
消潛、精篩篩漿機(jī)，型號(hào)=ZSK2
本色漿漿板機(jī)(自制)，ZL201020107765. 2
漂白用帶攪拌裝置的不銹鋼容器，帶化學(xué)品自動(dòng)投料裝置，型號(hào)YDPP-20
洗漿真空洗漿機(jī)，YDNT-1000
草粉制備錘片式粉碎機(jī)，型號(hào)9FQ40-20
制漿尾料螺旋式混合機(jī)，型號(hào)ZQWY-50
建材成型建材成型機(jī)，型號(hào)=YH-GP-CX
循環(huán)水池將各段制漿余水集中處理，型號(hào)ZQWF-5
空氣能熱水泵提供制漿所需熱水，型號(hào)KFYRS-18II (直熱)
(3)具體制漿過程包括以下步驟
備料以蘆葦為原料，用錘片式粉碎機(jī)將蘆葦制成粉狀，過直徑為6mm的篩板；
予浸按重量份，將粉碎后的原料100份投入予浸機(jī)中，加水400份，然后加食鹽3 份，體積濃度為95 %的乙醇2份，磺基琥珀酸雙異辛酯單鈉鹽0. 5份，過氧碳酸鈣8份，檸檬酸鈉0. 3份，蛋白石0. 2份，攪拌10分鐘，浸3小時(shí)，得予浸料；其中，過氧碳酸鈣的制備方法為在100份CaCO3中加入0. I份4A沸石分子篩、I. 2份MgS04、0. 5份三乙醇胺和3份蛋白石，攪拌均勻，然后加入體積濃度為50%的雙氧水100份，在15°C下攪拌15分鐘，然后靜置40分鐘，再脫水干燥，得過氧碳酸鈣；預(yù)處理用粗磨機(jī)將予浸料進(jìn)行疏解和帚化，得到含有絲狀纖維束的物料；粗磨、除渣用高濃磨漿機(jī)對上述含有絲狀纖維束的物料進(jìn)行磨漿；然后用除渣器去除非纖維質(zhì)渣料，得粗磨除渣后的物料，被去除的物質(zhì)為制漿尾料；精磨在粗磨除渣后的物料中加入丙酮2. 35份、H2S0514份、四乙酰乙二胺0. 4份； 然后加入水，使得物料質(zhì)量濃度為5% ;用型號(hào)為ZM-350的錐度磨漿機(jī)進(jìn)行磨漿，得精磨后的物料；消潛、篩漿用篩漿機(jī)對精磨后的物料進(jìn)行消潛、篩漿，得到本色漿和需漂白的漿料；余水循環(huán)至循環(huán)水池；本色漿處理用槳板機(jī)將本色漿制成本色漿產(chǎn)品；余水循環(huán)至循環(huán)水池；漂白在100份需漂白的漿料中加入2CaC03 *3H2025份，壬酰氧基苯磺酸鈉0. 5份， 攪拌30分鐘，溫度55 °C，再用KHS053份漂白30分鐘，即可達(dá)80份ISO以上的漂白漿；所述 KHSO5的制備方法為在100份K2S2O8中加入4A沸石分子篩0. I份，檸檬酸鈉0. 5份和硫酸鎂I份，攪拌均勻，然后加入體積濃度為50%的雙氧水100份，在15°C下攪拌15分鐘,然后靜置I小時(shí)，再脫水干燥，即得過氧硫酸氫鉀；洗漿用真空洗漿機(jī)對漂白漿進(jìn)行清洗，得到漂白漿產(chǎn)品，余水循環(huán)洗滌；制漿尾料處理在制漿尾料中添加直徑為4mm草粉和粘合劑，用螺旋式混合機(jī)混合均勻，得混合料；混合料的質(zhì)量比例為制漿尾料草粉粘合劑=100 200 15;粘合劑的質(zhì)量比例為聚氨酯聚乙烯醇接枝淀粉=1:1;建材成型用建材成型機(jī)將上述混合料成型、定型、擠壓、烘干為建材，然后切邊為成品；余水循環(huán)至循環(huán)水池；循環(huán)水池中的余水處理在100份余水中加入聚合氯化鋁3份，丙烯酰胺接枝淀粉 I份，F(xiàn)eS042份，使余水脫色，過濾，水供空氣能熱水泵使用；濾渣加入制漿尾料中。最終，本實(shí)施例的制漿得率為90. 6%。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保清潔制漿工藝，其特征是，用空氣能熱水泵提供制漿用循環(huán)水，循環(huán)水溫度達(dá)50°C以上，具體制漿過程包括以下步驟備料將非木材的植物原料制成粉狀，過直徑為的篩板；予浸按重量份，將粉碎后的原料100份投入予浸機(jī)中，加水400-500份，然后加食鹽2 份-3份，體積濃度為90 % -95 %的乙醇2份-3份，磺基琥珀酸雙異辛酯單鈉鹽O. 5份-I份， 過氧碳酸鈣8份-10份，檸檬酸鈉O. 3份-O. 5份，蛋白石O. 2份-O. 5份，攪拌10-15分鐘， 浸2-3小時(shí)，得予浸料；所述過氧碳酸鈣的制備方法為在100份CaCO3中加入O. I份-O. 2 份4A沸石分子篩、I. O份-I. 2份MgS04、0. 5份-O. 6份二乙醇胺和3份-3. 5份蛋白石，攪拌均勻，然后加入體積濃度為50% -60%的雙氧水100份，在15°C _18°C下攪拌15-20分鐘， 然后靜置30-40分鐘，再脫水干燥，得過氧碳酸鈣；預(yù)處理用粗磨機(jī)將予浸料進(jìn)行疏解和帚化，得到含有絲狀纖維束的物料；粗磨、除渣用高濃磨漿機(jī)對上述含有絲狀纖維束的物料進(jìn)行磨漿；然后用除渣器去除非纖維質(zhì)渣料，得粗磨除渣后物料；被去除的物質(zhì)為制漿尾料；精磨在粗磨除渣后物料中加入丙酮2. 35份-3份、H2SO5H份-15份、四乙酰乙二胺O.4份-O. 5份；然后加水，使得物料質(zhì)量濃度為4% -5% ;用錐度磨漿機(jī)進(jìn)行磨漿，得精磨后物料；消潛、篩漿用篩漿機(jī)對精磨后物料進(jìn)行消潛、篩漿，得到本色漿和需漂白的漿料；余水循環(huán)至循環(huán)水池；本色漿處理用槳板機(jī)將本色漿制成本色漿產(chǎn)品；余水循環(huán)至循環(huán)水池；漂白在100份需漂白的漿料中加入2CaC03 · 3H2025份-6份，壬酰氧基苯磺酸鈉O. 5 份-I份，攪拌30-35分鐘，溫度55°C _60°C，得漂白漿；洗漿用真空洗漿機(jī)對漂白漿進(jìn)行清洗，得到漂白漿產(chǎn)品，余水循環(huán)洗滌；制漿尾料處理在制漿尾料中添加直徑為草粉和粘合劑，用螺旋式混合機(jī)混合均勻，得混合料；混合料的質(zhì)量比例為制漿尾料草粉粘合劑= 100 200-220 15-20 ；建材成型用建材成型機(jī)將上述混合料成型、定型、擠壓、烘干為建材，然后切邊為成品；余水循環(huán)至循環(huán)水池；循環(huán)水池中的余水處理在100份余水中加入聚合氯化鋁3份-5份，丙烯酰胺接枝淀粉I份-2份，F(xiàn)eS042份-3份，使余水脫色，過濾，水供空氣能熱水泵使用；濾渣加入制漿尾料中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述環(huán)保清潔制漿工藝，其特征是，所述漂白過程再加入KHS053 份-5份漂白30-35分鐘；所述KHSO5的制備方法為在100份K2S2O8中加入4A沸石分子篩O.I份-O. 2份，檸檬酸鈉O. 5份-O. 6份和硫酸鎂I份-I. 2份，攪拌均勻，然后加入體積濃度為50% -60%的雙氧水100份，在15°C -20°C下攪拌15-20分鐘，然后靜置1-1. 2小時(shí)， 再脫水干燥，即得過氧硫酸氫鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述環(huán)保清潔制漿工藝，其特征是，所述制漿尾料處理過程中粘合劑的質(zhì)量比例為聚氨酯聚乙烯醇接枝淀粉=I I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述環(huán)保清潔制漿工藝，其特征是，所述非木材的植物原料為蘆葦、 棉桿、稻草、麥草或蔗渣、玉米秸桿或高粱桿。
全文摘要
本發(fā)明屬于造紙制漿領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保清潔制漿工藝，制漿過程包括四個(gè)階段機(jī)械磨漿、“活性過氧化物”漂白、制漿余水的循環(huán)利用和制漿尾料的綜合利用。本發(fā)明用機(jī)械磨漿代替化學(xué)蒸煮制漿，用環(huán)保型化學(xué)品代替現(xiàn)行化學(xué)品，改變制漿工藝，用空氣能熱水泵代替鍋爐提供熱水循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了“環(huán)保清潔制漿”的目的。
文檔編號(hào)D21C9/16GK102587181SQ20121004526
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者于翔, 謝明文 申請人:謝明文