專利名稱：日產(chǎn)30-150噸中濃度紙漿氧氣漂白方法
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。更詳細(xì)地說(shuō)是涉及草類紙漿的氧氣漂白方法。
我國(guó)現(xiàn)有日產(chǎn)30-150噸草類紙漿漂白主要是利用氯化漂白法和次氯酸鹽漂白法，這種方法的排出廢水毒性很大，廢水量多，從而使制漿造紙工業(yè)存在三大問(wèn)題(1)嚴(yán)重污染環(huán)境，使制漿造紙工業(yè)成為我國(guó)對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重的三大產(chǎn)業(yè)之一；(2)嚴(yán)重污染制漿造紙?jiān)O(shè)備，從而對(duì)設(shè)備材料提出過(guò)高的要求，否則將加速設(shè)備老化損環(huán)；(3)嚴(yán)重影響操作工人的身體健康。
國(guó)外現(xiàn)有技術(shù)中也有紙漿氧氣漂白方法，但這種方法只適用于木材類紙漿，不適用于草類紙漿。這是因?yàn)椴蓊惱w維比木漿纖維短，纖維強(qiáng)度比較低，而且草類紙漿灰份含量高。所以木漿的氧氣漂白方法不可能完全適用于草漿的氧氣漂白方法。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種中濃紙漿的漂白方法，尤其是適合于中濃草類紙漿的氧氣漂白方法，使排出廢水達(dá)到環(huán)保要求，對(duì)制漿造紙?jiān)O(shè)備無(wú)污染，不影響工人的身體健康。
由于我國(guó)紙漿的生產(chǎn)規(guī)模大多是日產(chǎn)30-150噸絕干漿，因此本發(fā)明著重研究30噸/日、50噸/日、100噸/日、150噸/日規(guī)模的中濃紙漿漂白方法。
本發(fā)明的日產(chǎn)30-150噸絕干漿的中濃紙漿氧氣漂白方法包括如下步驟(1)洗滌濃縮3～6％重量的低濃紙漿，由泵送入洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿濃度提高到9～14％重量，掉入安裝于洗漿機(jī)下部的輸料螺旋中；(2)加入堿液漂白助劑和鎂鹽保護(hù)劑將按絕干漿重量計(jì)，用量為2～5％的堿液和用量為0.1～0.2％的鎂鹽加入輸料螺旋中，與紙漿一起輸送到螺旋混合機(jī)，在混合輸送的過(guò)程中通入蒸汽壓力為0.5～0.8MPa、溫度為150～180℃的低壓蒸汽，使物料溫度達(dá)到90～120℃，濃度保持在8～13％重量范圍內(nèi)，被送入中濃漿泵的貯漿立管，經(jīng)中濃漿泵送入中濃混合器，中濃漿泵的出口壓力為0.6～0.9MPa；(3)紙漿與氧氣混合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，漂白劑氧氣使用量按絕干漿重量計(jì)為1.5～2.5％，在中濃混合器中與紙漿充分混合，混合均勻度達(dá)95％，然后進(jìn)入升流漂白管，此時(shí)紙漿溫度仍保持在90～120℃范圍內(nèi)；(4)漂白經(jīng)控制閥調(diào)節(jié)壓力后的紙漿，由升流漂白管直接被送入降流漂白塔，漂白塔溫度為90-120℃，壓力為0.4～0.7MPa，在漂白塔內(nèi)物料停留反應(yīng)時(shí)間為50～80min，在塔底把紙漿稀釋到4～6％重量，由低濃漿泵抽送到另一臺(tái)洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌后得漂白漿。
本發(fā)明所使用的堿液漂白助劑為氫氧化鈉，鎂鹽保護(hù)劑可為硅酸鎂、碳酸鎂、硫酸鎂、氧化鎂、氫氧化鎂。
本發(fā)明使用的紙漿可以是草類機(jī)械法漿、草類化學(xué)法漿和草類化學(xué)機(jī)械法漿，本發(fā)明也可以用于木類化學(xué)法漿、木類機(jī)械法漿和木類化學(xué)機(jī)械法漿的漂白。
中濃氧氣漂白和高濃過(guò)氧化氫漂白可以分多段串聯(lián)成整個(gè)漂白系統(tǒng)，即可得到適用于文化用紙、生活用紙、工農(nóng)業(yè)用紙等所需要的白度。
本發(fā)明所使用的設(shè)備可以是市售的，也可以自行設(shè)計(jì)制造。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)采用本法生產(chǎn)的紙漿對(duì)比未漂白前紙漿的白度增值20％GE-25％GE。
(2)使造紙工業(yè)的紙漿漂白所排出的廢水，符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境不帶來(lái)污染。
(3)對(duì)紙漿漂白車間的設(shè)備及下游操作工段的設(shè)備不產(chǎn)生任何污染，這樣就延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，降低了制漿造紙廠的操作成本。
(4)使制漿造紙廠的排出廢水對(duì)環(huán)境污染程度降低一半，使制漿造紙工業(yè)向潔凈工業(yè)邁進(jìn)了一大步。
(5)由于漂白劑及保護(hù)劑無(wú)毒，漂白廢水也無(wú)毒，從而對(duì)操作工人的身體健康無(wú)影響。
(6)由于操作系統(tǒng)自動(dòng)化及連續(xù)化程度高，從而使紙漿漂白質(zhì)量高，更不會(huì)損害紙漿中纖維的品質(zhì)。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的敘述。
實(shí)施例1日產(chǎn)30噸的麥草化學(xué)法中濃紙漿氧氣漂白方法，其步驟及工藝條件如下(1)洗滌濃縮用漿泵把3wt％、白度35％GE的低濃紙漿送入洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿濃度提高到10wt％，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2％(以絕干漿重量計(jì))的氫氧化鈉，及加入0.1％(以絕干漿重量計(jì))的硫酸鎂溶液，并與紙漿一起送入螺旋混合機(jī)，在混合輸送的過(guò)程中通入壓力0.5MP，溫度150℃的低壓蒸汽，使物料溫度達(dá)到90℃，然后紙漿被送入中濃漿泵的貯漿立管，輸入螺旋混合機(jī)的蒸汽熱量為8.5×105(千卡/小時(shí))，此時(shí)紙漿濃度降為9％；(3)紙漿與氧氣混合紙漿經(jīng)出口壓力為0.6MPa的中濃漿泵進(jìn)入中濃混合器，在中濃混合器中同時(shí)輸入氧氣，氧壓為0.7MPa，輸入量為1.5％(以絕干漿重量計(jì))，氧氣與紙漿混合均勻度為95％；(4)漂白紙漿與氧氣混合后進(jìn)入升流漂白管，溫度保持90℃，升流漂白管高13m，直徑400mm，頂端設(shè)有控制閥，可調(diào)節(jié)紙漿進(jìn)入降流漂白塔的壓力。紙漿進(jìn)入漂白塔后，停留時(shí)間為60min，塔內(nèi)壓力為0.4MPa，溫度90℃，漂白塔下端設(shè)有稀釋流道，可把紙漿稀釋為4％重量，由一般漿泵抽送去洗漿機(jī)。紙漿從漂白塔頂端到塔底的流動(dòng)時(shí)間就是反應(yīng)時(shí)間，即為60min。因此，塔的高度及直徑的確定必須滿足紙漿漂白停留反應(yīng)時(shí)間及允許流速值，本實(shí)施例為塔高13m，直徑為1.3m，紙漿經(jīng)洗滌后就成漂白漿，白度達(dá)55％GE。漂白后排出廢水中BOD5為100mg/L，CODcr為300mg/L，造低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)施例選用的主要設(shè)備如下步驟1和4使用的兩臺(tái)洗漿機(jī)均采用型號(hào)為ZNK4真空洗漿機(jī)，中國(guó)輕機(jī)總公司安陽(yáng)機(jī)械廠產(chǎn)品；輸料螺旋機(jī)是SPP30及螺旋混合機(jī)型號(hào)為SMP30，均為福建輕工機(jī)械廠制造；湍流式中濃漿泵ZBJ31-30，天津輕機(jī)廠制造；中濃混合器為AHLMIX-30型，芬蘭奧斯龍公司制造；升流漂白管及型號(hào)為MPB-30的漂白塔均由福建輕工機(jī)械廠制造。
實(shí)施例2日產(chǎn)150噸化學(xué)法亞硫酸鹽松木中濃紙漿氧氣漂白方法。
(1)洗滌濃縮6wt％的低濃亞硫酸鹽松木漿由泵送入洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿濃度達(dá)到14wt％，溫度30℃，白度35％GE，掉入洗滌機(jī)下部的輸料螺旋；(2)加入堿液漂白助劑和鎂鹽保護(hù)劑加入5％(以絕干紙漿重量計(jì))的氫氧化鈉和0.2％(以絕干紙漿重量計(jì))的硅酸鎂溶液，與紙漿一起送入螺旋混合機(jī)，并在螺旋混合機(jī)中通入壓力0.8MPa，溫度180℃的低壓蒸汽，使物料溫度達(dá)到120℃，加入螺旋混合機(jī)的汽熱量為41.5×105(千卡/小時(shí))；(3)紙漿與氧氣混合紙漿經(jīng)出口壓力為0.9MPa的中濃漿泵進(jìn)入中濃混合器，同時(shí)通入氧氣壓力為1.0MPa，輸入量為2.5％(以絕干漿重量計(jì))，氧氣與紙漿混合，其混合均勻度為95％，與氧氣混合后溫度還保持120℃的紙漿被送入升流漂白管；(4)漂白升流漂白管高17m，直徑600mm，頂端設(shè)有控制閥，可調(diào)節(jié)紙漿進(jìn)入降流漂白塔的壓力，經(jīng)控制閥的紙漿進(jìn)入降流漂白塔，降流漂白塔內(nèi)的溫度為120℃，壓力0.7MPa，濃度仍保持13％重量，紙漿從塔頂流到底部稀釋區(qū)的時(shí)間就是漂白時(shí)間，即78min。本實(shí)施例的漂白塔高度為18.5m，直徑為2m。紙漿在塔底被稀釋為6％重量濃度，由低濃漿泵抽送到洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌。洗滌后的紙漿對(duì)比未漂白前紙漿的白度增值為25％GE，白度達(dá)到60％GE，漂白后排出廢水中BoD5為100mg/L，CoDcr為300mg/L，低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)施例選用的主要設(shè)備如下步驟1和4使用的兩臺(tái)洗滌機(jī)型號(hào)為ZNK10真空洗漿機(jī)，安陽(yáng)輕工機(jī)械廠制造；輸送螺旋機(jī)SPP150及螺旋混合機(jī)型號(hào)為SMP150，均為福建輕機(jī)廠制造；湍流式中濃漿泵型號(hào)為ZBJ31-150，天津輕機(jī)廠制造；中濃混合器型號(hào)為AHLMIX-150，芬蘭奧斯龍公司制造；升流漂白管由福建輕機(jī)廠制造；漂白塔型號(hào)為MPB150，福建輕機(jī)廠制造。
實(shí)施例3日產(chǎn)100噸化學(xué)機(jī)械法中濃度桉木漿氧氣漂白方法(1)洗滌濃縮4wt％的低濃化學(xué)機(jī)械法桉木漿由泵送入系漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿濃度達(dá)到13wt％，溫度32℃，白度34％GE，掉入洗漿機(jī)下部的輸料螺旋；(2)加入堿液和鎂鹽在輸料螺旋中加入3.5％(以絕干紙漿重量計(jì))的氫氧化鈉和0.15％(以絕干漿重量計(jì))的碳酸鎂溶液，與紙漿一起送入螺旋混合機(jī)中，在螺旋混合機(jī)中通入壓力為0.7MPa，溫度為170℃的低壓蒸汽，經(jīng)混合后物料溫度達(dá)到110℃。加入螺旋混合機(jī)的熱量為27×105(千卡/小時(shí))，此時(shí)紙漿濃度降為12wt％；(3)紙漿與氧氣混合與漂白助劑混合后的紙漿送入中濃漿泵的貯漿立管，并被中濃漿泵抽送到中濃混合器，中濃漿泵出口壓力為0.8MPa，通入中濃混合器的氧氣壓力為0.9MPa，輸入量為2％(以絕干漿重量計(jì))，氧氣與紙漿的混合均勻度為95％，以氧氣混合后溫度還保持110℃的紙漿被送入升流漂白管；(4)漂白升流漂白管高16m，直徑500mm，設(shè)在頂端的控制閥可調(diào)節(jié)控制紙漿進(jìn)入降流漂白塔的壓力，紙漿從升流管頂端進(jìn)入降流漂白塔，降流漂白塔內(nèi)溫度為110℃，壓力0.6MPa，紙漿濃度仍保持12％，漂白時(shí)間為70min，塔高16m，直徑為1.8m，紙漿在塔底被稀釋為5％重量濃度，由低濃漿泵抽送到另一臺(tái)洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，就成為漂白漿。
洗滌后紙漿對(duì)比未漂白前紙漿白度增值為23％GE，達(dá)到57％GE。漂白過(guò)程排出廢水中BoD5為100mg/L，CoDcr為280mg/L，低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)施例選用的主要設(shè)備為步驟1和4使用的兩臺(tái)真空洗滌機(jī)ZNKZ10，安陽(yáng)輕工機(jī)械廠制造；輸送螺旋機(jī)SPP100和螺旋混合機(jī)SMP100，均為福建輕機(jī)廠制造；湍流式中濃漿泵型號(hào)為ZBJ31-100天津輕機(jī)廠制造；中濃混合器AHLMIX-100，芬蘭奧斯龍公司制造；升流漂白管由福建輕機(jī)廠制造；漂白塔型號(hào)為MPB-100，福建輕機(jī)廠制造。
權(quán)利要求
1.日產(chǎn)30-150噸絕干漿的中濃紙漿氧氣漂白方法，其特征在于包括如下步驟(1)洗滌濃縮3～6％重量的低濃紙漿，由泵送入洗漿機(jī)，經(jīng)洗滌濃縮后的紙漿濃度提高到9～14％重量，掉入安裝于洗滌機(jī)下部的輸料螺旋中；(2)加入堿液漂白助劑和鎂鹽保護(hù)劑將按絕干漿重量計(jì)，用量為2～5％的堿液和用量為0.1～0.2％的鎂鹽加入輸料螺旋中，與紙漿一起輸送到螺旋混合機(jī)，在混合輸送的過(guò)程中通入蒸汽壓力為0.5～0.8MPa、溫度為150～180℃的低壓蒸汽，使物料溫度達(dá)到90～120℃，濃度保持在8～13％重量范圍內(nèi)，被送入中濃漿泵的貯漿立管，經(jīng)中濃漿泵送入中濃混合器，中濃漿泵的出口壓力為0.6～0.9MPa；(3)紙漿與氧氣混合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，漂白劑氧氣使用量按絕干漿重量計(jì)為1.5～2.5％，在中濃混合器中與紙漿充分混合，混合均勻度達(dá)95％，然后進(jìn)入升流漂白管，此時(shí)紙漿溫度仍保持在90～120℃范圍內(nèi)；(4)漂白經(jīng)控制閥調(diào)節(jié)壓力后的紙漿，由升流漂白管直接被送入降流漂白塔，漂白塔溫度為90～120℃，壓力為0.4～0.7MPa，在漂白塔內(nèi)物料停留反應(yīng)時(shí)間為50～80min，在塔底把紙漿稀釋到4～6％重量，由低濃漿泵抽送到另一臺(tái)洗滌機(jī)，經(jīng)洗滌后得漂白漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日產(chǎn)30～150噸中濃度紙漿氧氣漂白方法，其特征在于本發(fā)明所使用的堿液為氫氧化鈉，鎂鹽保護(hù)劑可為硅酸鎂、碳酸鎂、硫酸鎂、氧化鎂、氫氧化鎂。
全文摘要
一種日產(chǎn)30-150噸中濃紙漿氧氣漂白方法，在濃度為9～14％的紙漿中，加入按絕干漿重量計(jì)2～5％的堿液0.1～0.2％的鎂鹽和1.5～2.5％的氧氣，經(jīng)中濃漿泵和混合器充分混合。由升流漂白管和降流漂白塔漂白，塔內(nèi)溫度為90～120℃，壓力為0.4～0.7MPa，漂白時(shí)間為50～80min，在塔底稀釋至4～6wt％，經(jīng)洗滌后得漂白漿。本發(fā)明使紙漿白度增值20％GE～25％GE，所排出的廢水符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，不污染環(huán)境。
文檔編號(hào)D21C9/16GK1151460SQ9611911
公開(kāi)日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1996年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月25日
發(fā)明者陳克復(fù), 陳中豪, 劉煥彬, 薛宗華 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)