專利名稱：一種提高蔗渣氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高蔗渣氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法，這是一種利用Eop段和 P段漂白廢液對(duì)濕法堆存蔗渣進(jìn)行噴淋以提高蔗渣氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法。
背景技術(shù)：
制漿造紙行業(yè)面臨資源緊張、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，盡管現(xiàn)在都在節(jié)能減排方面采取一定的措施以改善這種狀況，但收效甚微，尤其是原料方面，越來越依存于進(jìn)口。因此，合理開發(fā)新原料，或在現(xiàn)有工藝條件下提高制漿得率已成為造紙工業(yè)迫切需要解決的問題。蔗渣是甘蔗制糖廠的副產(chǎn)品，但同時(shí)也是一種品質(zhì)優(yōu)良的造紙纖維原料，在紙張消耗量不斷增長而造紙資源，特別是木材資源日趨緊張的形勢下，若能充分有效地利用好蔗渣纖維原料，將是一項(xiàng)很好的綠色工程。因此如何利用蔗渣進(jìn)行高得率、節(jié)水、節(jié)能、降污減排的環(huán)保型制漿將是解決造紙?jiān)隙倘钡耐緩街弧Ｑ鯄A制漿是一種由氧堿漂白派生出來的一種環(huán)保型制漿技術(shù)，特別適用于稻草、 麥草、蔗渣等組織結(jié)構(gòu)疏松的非木材纖維原料制漿造紙。該方法解決了傳統(tǒng)堿法制漿蒸煮過程中惡臭氣體產(chǎn)生的問題，從而能在源頭上消除蒸煮時(shí)產(chǎn)生的廢氣污染；制漿過程還兼有漂白的作用，可有效降低漂白段漂劑用量，降低傳統(tǒng)漂白廢液對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重危害；氧堿制漿具有促使硅份吸附于纖維上，有利于制漿廢液的回收和處理；其蒸煮溫度較傳統(tǒng)制漿低30-40 °C，較傳統(tǒng)制漿方法節(jié)能效果更好；此外，在實(shí)現(xiàn)制漿廢水封閉循環(huán)利用的同時(shí)，可以保證制漿質(zhì)量穩(wěn)定，并提高紙漿得率等優(yōu)點(diǎn)。因此，氧堿制漿是一種極具潛力的環(huán)保型制漿方法。蔗渣原料作為甘蔗榨糖的副產(chǎn)品，往往通過濕法堆存的方法去除蔗渣中殘留的糖分，以改善其氧堿制漿效果。而蔗渣濕法堆存通常采用清水作為噴淋液，這不但造成生產(chǎn)過程中清水消耗量增大，還會(huì)在堆存過程中產(chǎn)生一些酸性廢水造成二次污染，且腐蝕蔗渣堆存場地的地面。蔗渣濕法堆存過程中，若采用含氯的漂白廢水進(jìn)行噴淋。雖然可以節(jié)省堆存噴淋用水，但是后續(xù)蔗渣洗滌用水將增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高蔗渣氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法，本方法將蔗渣漿Eop段(氧和過氧化氫強(qiáng)化的堿抽提段)和/或P段(過氧化氫漂白段)漂白洗滌廢液使用在蔗渣濕法堆存中，提供了一種既可以提高蔗渣氧堿法蒸煮效果，同時(shí)還能節(jié)水、降污減排的方法。本發(fā)明基于傳統(tǒng)的蔗渣濕法堆存預(yù)處理、蔗渣的氧堿法蒸煮階段的工藝過程，利用蔗渣Eop段和/或P段漂白洗滌廢液，并將廢液按不同周期和不同組合模式噴淋于原料堆場堆存的蔗渣中，堆存一定時(shí)間后蔗渣經(jīng)脫水或洗滌后脫水，再在常規(guī)氧堿法蒸煮條件下進(jìn)行蒸煮，漂白洗滌后制得所需紙漿，并評(píng)價(jià)制漿效果。本發(fā)明方法包括下述工藝步驟除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)，本發(fā)明中所用試劑為特殊說明的均為市售常規(guī)試劑。( I)收集傳統(tǒng)制漿過程中產(chǎn)生的Eop段和/或P段漂白洗滌廢液(同時(shí)使用兩種廢液時(shí)任意比混合使用)，采用60-80目的濾網(wǎng)過濾、過渡池沉淀后，用Eop段和/或P段澄清洗滌廢液對(duì)蔗渣原料堆進(jìn)行噴淋處理，時(shí)間以每間隔4-48h噴淋5min-20 min,每次噴淋以蔗渣堆底層有滲濾液流出時(shí)停止；
(2)噴淋堆存8-25天后的蔗渣出料，將出料的蔗渣混合均勻后進(jìn)行脫水或洗滌后脫
水；
(3)脫水后蔗渣用蒸煮液進(jìn)行蒸煮，在液比(蔗渣與蒸煮液的重量比)為1:4-12，氧氣壓力為O. 3-0. 8MPa、85-130°C條件下蒸煮120_240min，升溫時(shí)間為50_90min，蒸煮后漿料依傳統(tǒng)工藝路線進(jìn)行洗、選和篩后得到良漿，良漿待漂，蒸煮后的黑液進(jìn)入堿回收系統(tǒng)，漿渣回收重新混入待蒸煮蔗渣進(jìn)行蒸煮；
蒸煮成漿結(jié)果顯示細(xì)漿得率59-64%、卡伯值12-17、白度58. O -61. 0%IS0、黏度820 -880 mL/g。(4)良漿依次進(jìn)行Eop和P段漂白后洗滌至近中性，即得所需紙漿；
(5)本發(fā)明方法中步驟(I)滲濾出來的液體和步驟(2)第一段逆流洗滌出來的液體匯流為一體，采用60-80目的濾網(wǎng)截留大尺寸的懸浮固體，通過濾網(wǎng)的液體則進(jìn)入過渡池，并以溢流的方式使獲得一定停留時(shí)間的上清液溢流進(jìn)入中段廢水處理系統(tǒng)；對(duì)濾網(wǎng)截留下來的固體物和過渡池通過沉降沉于池底部的沉淀物定期進(jìn)行清理與收集，經(jīng)過壓濾脫水，送至焚燒爐焚燒。本發(fā)明中所述堆置后的蔗渣洗滌后脫水，洗滌采用的是1-3段逆流洗滌的方式， 且最后一段采用清水洗滌，洗滌脫水后的液體送入上一洗滌段，洗滌脫水后的蔗渣則傳送至蒸煮設(shè)備。本發(fā)明中蒸煮液為添加NaOH和MgSO4的溶液，NaOH的用量為蔗渣重量的14_30%， MgSO4的用量為蔗渣重量的O. 1-1%。本發(fā)明中所述良漿進(jìn)行Eop段漂白時(shí)，在漿濃度為8-12%的良漿中添加良漿絕干重量O. 5-1. 5%的H2O2'良漿絕干重量I. 0-3. 5%的NaOH,良漿絕干重量0-1. 0%的Na2SiO3' 良漿絕干重量O. 1-1. 0%的MgSO4和良漿絕干重量O. 01-1%的DTPA，混合均勻后在氧壓O. 2 -O. 6MPa、溫度 80-90°C下漂白 30_90min。本發(fā)明中所述良漿進(jìn)行P段漂白時(shí)，在漿濃度為8-12%的漿液中添加良漿絕干重量I. 0-2. 5%的H2O2'良漿絕干重量I. 5-2. 5%的NaOH,良漿絕干重量0-1. 0%的Na2SiO3'良漿絕干重量O. 1-0. 6%的MgSO4和良漿絕干重量O. 01-1%的DTPA，混合均勻后在80_90°C下漂白 30-90min。本專利中蔗渣的濕法堆存采用的Eop段和/或P段廢水，不但可以節(jié)約大量的清水資源，Eop段和/或P段的廢水中還存在一定的殘余化學(xué)藥品，可以中和普通清水堆存過程中的酸，改善廢水的性能。同時(shí)，由于堆存環(huán)境的變化，使堆存過程中微生物生長能力提高，從而使堆存過程中微生物降解廢水中COD的能力增強(qiáng)，微生物在蔗渣原料中的生長改善蔗渣原料藥液滲透能力的性質(zhì)提高。且堆存后的蔗渣可以不行進(jìn)洗滌，脫水后直接用于后續(xù)蒸煮，而不影響后續(xù)堿回收。因此，在蔗渣氧堿制漿前，采用Eop段和/或P段廢水處理蔗渣，是一種環(huán)境友好型且可以改善后續(xù)氧堿蒸煮效果的處理方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
(I)采用蔗渣漿Eop段和P段漂白廢水在蔗渣濕法堆存中的噴淋處理，在不改變普通蔗渣氧堿法制漿工藝條件的前提下，可以將蔗渣氧堿法蒸煮細(xì)漿得率提高至59%-64%的高得率水平，比用清水噴淋的濕法堆存蔗渣的氧堿法蒸煮得率提高1-3個(gè)百分點(diǎn)，比未經(jīng)濕法堆存處理的蔗渣的氧堿法蒸煮得率提高2-6個(gè)百分點(diǎn)，且在成漿卡伯值相近的情況下，與清水噴淋處理或是未經(jīng)濕法處理的蔗渣的成漿相比，未漂漿的白度提高1%IS0-3%IS0，而黏度提高 40 mL/g-Ι 10 mL/g ο(2)來自Eop段和P段漂白廢水處理蔗渣后的滲濾水的COD值與取用蔗渣漿Eop 段和P段漂白廢水的對(duì)應(yīng)指標(biāo)相比降低，實(shí)際排污量降低了 20%-40%，因此在提高廢水的利用價(jià)值的同時(shí)，可明顯緩解中段廢水的污染負(fù)荷，且噸漿用水量可減少5 m3-15 m3。(3)對(duì)Eop段和P段漂白廢水處理蔗渣后的滲濾水和洗滌水可也用于粗漿的洗滌且洗滌液可送到堿回收系統(tǒng)處理；而滲透水和洗滌水中截留的固體懸浮物，通過進(jìn)入焚燒爐焚燒，可以不外排廢固物。做到了漂白廢液的回用既明顯提高了制漿效果，又降低了有化物總量，還降低了噸漿水耗，且無新的三廢產(chǎn)生，改善了整個(gè)過程的清潔化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。實(shí)施例I :本提高氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法，其具體操作如下
(O收集傳統(tǒng)制漿過程中產(chǎn)生的Eop段和P段漂白洗滌廢液(以2:1比例混合)，采用 60目的濾網(wǎng)過濾、過渡池沉淀后，用混合廢液對(duì)蔗渣原料堆進(jìn)行噴淋處理，每間隔4h噴淋 5min，每次噴淋的量以蔗渣堆底層有滲濾液流出時(shí)停止噴淋；噴淋堆存8天后的蔗渣出料， 混合均勻，蔗渣傳送至洗滌機(jī)進(jìn)行3段逆流洗滌，最后一段采用清水，洗滌脫水后的液體送入上一洗滌段，洗滌脫水后的蔗渣則傳送至蒸煮設(shè)備；
堆存結(jié)果處理蔗渣后的滲濾水的實(shí)際排污量降低了 20%，噸漿用清水量可減少5 m3。(2)脫水后蔗渣用蒸煮液進(jìn)行蒸煮，蒸煮液為添加NaOH和MgSO4的溶液，NaOH的用量為蔗渣重量的18%，MgSO4的用量為蔗渣重量的1%，在液比(蔗渣與蒸煮液的重量比)為 1:4、氧壓為O. 7MPa、85°C條件下蒸煮240min，升溫時(shí)間為50min，蒸煮結(jié)束后，漿料噴放，然后進(jìn)行清水洗滌至近中性，采用O. 20mm的篩板篩后得到良漿，提取后的黑液進(jìn)入堿回收系統(tǒng)，漿渣回收重新混入待蒸煮蔗渣進(jìn)行蒸煮；
制漿結(jié)果細(xì)漿得率59 %、卡伯值17、白度58. 0%IS0、黏度870 mL/g。(3)良漿依次進(jìn)行Eop和P段漂白后洗滌，即得所需紙漿，其中良漿進(jìn)行Eop段漂白時(shí)，在漿濃度為10%的良漿中添加良漿絕干重量1%的H2O2,2%的NaOH,O. 5%的Na2SiO3' 1%的MgSO4和O. 01%的DTPA,混合均勻后在氧壓O. 4 MPa、溫度85°C下漂白60min ；
漿料進(jìn)行P段漂白時(shí)，在漿濃度為10%的漿液中添加良漿絕干重量2%的H202、2%的 NaOH,O. 5% 的 Na2Si03、0. 3% 的 MgSO4 和 O. 5% 的 DTPA,混合均勻后 85°C下漂白 60min。收集步驟(I)的滲濾液和步驟(2)第一逆流洗滌段的洗滌液，采用80目的濾網(wǎng)過濾，濾液進(jìn)入過渡池沉淀后，上清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理，沉淀物和濾網(wǎng)截留物經(jīng)過壓濾脫水后焚燒處理。漂白結(jié)果對(duì)原料得率59. 0%、Kappa值I. 5、白度等于76%IS0。實(shí)施例2 :本提高氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法，其具體操作如下
(I)收集傳統(tǒng)制漿過程中產(chǎn)生的Eop段漂白洗滌廢液，采用80目的濾網(wǎng)過濾、過渡池沉淀后，用Eop段澄清廢液對(duì)蔗渣原料堆進(jìn)行噴淋處理，每間隔24h噴淋lOmin，當(dāng)蔗渣堆底層有滲濾液流出時(shí)停止噴淋；噴淋堆存12天后的蔗渣出料，混合均勻，蔗渣擠壓脫水后傳送至蒸煮設(shè)備。堆存結(jié)果處理蔗渣后的滲濾水的實(shí)際排污量降低了 23%，且噸漿用清水量可減少 7 m3。(2)脫水后蔗渣用蒸煮液進(jìn)行蒸煮，蒸煮液為添加NaOH和MgSO4的溶液，NaOH的用量為蔗渣重量的14%，MgSO4的用量為蔗渣重量的O. 1%，在液比為1:9 (蔗渣與蒸煮液的重量比)、氧壓為O. 5MPa、105°C條件下蒸煮160min，升溫時(shí)間為60min，蒸煮結(jié)束后，漿料噴放然后進(jìn)行清水洗滌至近中性，采用O. 20mm的篩板篩后得到良漿，提取后的黑液進(jìn)入堿回收系統(tǒng)，漿渣回收重新混入待蒸煮蔗渣進(jìn)行蒸煮；
制漿結(jié)果細(xì)漿得率為64. 0%、卡伯值為13、白度為60. 5%IS0、黏度為870 mL/g。(3)良漿依次進(jìn)行Eop和P段漂白后洗滌，即得所需紙漿，其中良漿進(jìn)行Eop段漂白時(shí)，在漿濃度為8%的良漿中添加良漿絕干重量O. 5%的H202、3. 5%的NaOH、l. 0%的 Na2Si03、0. 1%的MgSO4和1%的DTPA,混合均勻后在氧壓O. 2 MPa、溫度80°C下漂白90min ；
漿料進(jìn)行P段漂白時(shí)，在漿濃度為8%的漿液中添加良漿絕干重量2. 5%的H2O2U. 5%的 NaOHU. 0% 的 Na2Si03、0. 1% 的 MgSO4 和 1% 的 DTPA，混合均勻后 80°C下漂白 90min。收集步驟(I)的滲濾液和步驟(2)第一逆流洗滌段的洗滌液，采用70目的濾網(wǎng)過濾，濾液進(jìn)入過渡池沉淀后，上清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理，沉淀物和濾網(wǎng)截留物經(jīng)過壓濾脫水后焚燒處理。漂白結(jié)果紙漿相對(duì)于原料得率為62. 0%、Kappa值為O. 5、白度等于79. 5%IS0。實(shí)施例3 :本提高氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法，其具體操作如下
(O收集傳統(tǒng)制漿過程中產(chǎn)生的P段漂白洗滌廢液，采用70目的濾網(wǎng)過濾、過渡池沉淀后，用P段澄清廢液對(duì)蔗渣原料堆進(jìn)行噴淋處理，每間隔48h噴淋20min，當(dāng)蔗渣堆底層有滲濾液流出時(shí)停止噴淋；噴淋堆存25天后的蔗渣出料，混合均勻，蔗渣傳送至洗滌機(jī)進(jìn)行2 段逆流洗滌，最后一段采用清水，洗滌脫水后的液體送入上一洗滌段，洗滌脫水后的蔗渣則傳送至蒸煮設(shè)備；
堆存結(jié)果處理蔗渣后的滲濾水的實(shí)際排污量降低了 38%，且噸漿用清水量可減少12m3。(2)脫水后蔗渣用蒸煮液進(jìn)行蒸煮，蒸煮液為添加NaOH和MgSO4的溶液，NaOH的用量為蔗渣重量的30%，MgSO4的用量為蔗渣重量的O. 5%，在液比為I: 12 (蔗渣與蒸煮液的重量比)、氧壓為O. 4MPa、130°C條件下蒸煮120min，升溫時(shí)間為90min，蒸煮結(jié)束后，漿料噴放，然后進(jìn)行清水洗滌至近中性，采用O. 20mm的篩板篩后得到良漿，提取后的黑液進(jìn)入堿回收系統(tǒng)，漿渣回收重新混入待蒸煮蔗渣進(jìn)行蒸煮；
制漿結(jié)果細(xì)漿得率61%、卡伯值17、白度61%IS0、黏度830 mL/g。(3)良漿依次進(jìn)行Eop和P段漂白后洗滌，即得所需紙漿，其中良漿進(jìn)行Eop段漂白時(shí)，在漿濃度為12%的良漿中添加良漿重量I. 5%的H2O2>1%的NaOH,0%的Na2Si03、0· 5% 的MgSO4和O. 1%的DTPA，混合均勻后在氧壓O. 6 MPa、溫度90°C下漂白30min ；
漿料進(jìn)行P段漂白時(shí)，在漿濃度為12%的漿液中添加漿液重量I. 0%的H202、2. 5%的 NaOH,0% 的 Na2Si03、0. 6% 的 MgSO4 和 O. 01% 的 DTPA,混合均勻后 90°C下漂白 30min。收集步驟(I)的滲濾液和步驟(2)第一逆流洗滌段的洗滌液，采用60目的濾網(wǎng)過濾，濾液進(jìn)入過渡池沉淀后，上清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理，沉淀物和濾網(wǎng)截留物經(jīng)過壓濾脫水后焚燒處理。漂白結(jié)果對(duì)原料得率59. 5%、Kappa值I. O、白度等于78%IS0。
權(quán)利要求
1.一種提高蔗渣氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行(1)收集傳統(tǒng)制漿過程中產(chǎn)生的Eop段和/或P段漂白洗滌廢液，采用60-80目的濾網(wǎng)過濾、過渡池沉淀后，用Eop段和/或P段澄清廢液對(duì)蔗渣原料堆進(jìn)行噴淋處理，時(shí)間以每間隔4-48h噴淋5-20 min，每次噴淋以蔗渣堆底層有滲濾液流出時(shí)停止；(2)噴淋堆存8-25天后的蔗渣出料，混合均勻，蔗渣脫水或洗滌后脫水；(3)脫水后蔗渣用蒸煮液進(jìn)行蒸煮，在液比為1:4-12，氧氣壓力為O.3-0. 8MPa、 85-130°C條件下蒸煮120-240min，升溫時(shí)間為50_90min，蒸煮后漿料進(jìn)行洗、選和篩后得到良漿；(4)良漿依次進(jìn)行Eop和P段漂白后洗滌至近中性，即得所需紙漿；(5)收集步驟(I)的滲濾液和步驟(2)第一逆流洗滌段的洗滌液，采用60-80目的濾網(wǎng)過濾，濾液進(jìn)入過渡池沉淀后，上清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理，沉淀物和濾網(wǎng)截留物經(jīng)過壓濾脫水后焚燒處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述紙漿的制備方法，其特征在于堆置后的蔗渣洗滌后脫水，洗滌采用的是1-3段逆流洗滌的方式，且最后一段采用清水洗滌，洗滌脫水后的液體送入上一洗滌段循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述紙漿的制備方法，其特征在于蒸煮液為添加NaOH和MgSO4的溶液，NaOH的用量為蔗渣重量的14-30%，MgSO4的用量為蔗渣重量的O. 1_1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述紙漿的制備方法，其特征在于良漿進(jìn)行Eop段漂白時(shí)，在漿濃度為8-12%的良漿中添加良漿絕干重量O. 5-1. 5%的H202、良漿絕干重量I. 0-3. 5%的NaOH、 良漿絕干重量0-1. 0%的Na2Si03、良漿絕干重量O. 1-1. 0%的MgSO4和良漿絕干重量O. 01-1% 的DTPA，混合均勻后在氧壓O. 2 -O. 6MPa、溫度80_90°C下漂白30_90min。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述紙漿的制備方法，其特征在于漿料進(jìn)行P段漂白時(shí)，在漿濃度為8-12%的漿液中添加良漿絕干重量I. 0-2. 5%的H202、良漿絕干重量I. 5-2. 5%的NaOH、良漿絕干重量O. 0-1. 0%的Na2Si03、良漿絕干重量O. 1-0. 6%的MgSO4和良漿絕干重量O. 01-1% 的DTPA，混合均勻后在80-90°C下漂白30-90min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高蔗渣氧堿蒸煮效果的紙漿制備方法，該方法將蔗渣氧堿漿的Eop段和P段漂白廢水替代清水，回用于蔗渣濕法堆存過程中，而后進(jìn)行蔗渣的氧堿法蒸煮，然后洗、選、篩、漂白后即得紙漿，該方法制得的紙漿較清水噴淋的濕法堆存蔗渣的氧堿法蒸煮得率提高1-3個(gè)百分點(diǎn)，較未經(jīng)濕法堆存處理的蔗渣的氧堿法蒸煮得率提高2-6個(gè)百分點(diǎn)，且在成漿卡伯值相近的情況下，未漂漿的白度提高1-3%ISO，黏度提高40-110mL/g；該方法可降低中段廢水的污染負(fù)荷20-40%，噸漿用水量下降5-18m3。
文檔編號(hào)D21C5/00GK102587178SQ201210047250
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者劉玉新, 孫兵, 陳克利 申請人:昆明理工大學(xué)