專利名稱:低碳造紙方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于造紙領(lǐng)域,具體涉及一種利用農(nóng)作物秸桿進(jìn)行低碳造紙的方法。。
背景技術(shù):
我國(guó)缺乏木材資源,國(guó)產(chǎn)紙漿不足造紙用量的十分之一,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)人民日益發(fā)展的物質(zhì)文化需要。在建國(guó)之后的半個(gè)世紀(jì)中,我國(guó)造紙工業(yè)走過(guò)了一條“以草類纖維為主要原料和小造紙為主體”的草漿造紙發(fā)展道路。從蔡倫發(fā)明造紙始,我國(guó)草漿造紙經(jīng)過(guò)了接近二千年的歷史。特別在建國(guó)之后“走自己工業(yè)發(fā)展的道路”,積累了豐富的草漿造紙經(jīng)驗(yàn)。草漿與少量其他漿種配抄的紙張,挺度高透明度低,具備很強(qiáng)的成本和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。因此我國(guó)的小造紙?jiān)?jīng)發(fā)展到萬(wàn)余家,總產(chǎn)能世界第一。但是傳統(tǒng)的草漿造紙既是產(chǎn)生環(huán) 境污染的大戶,又是用電、用汽的能源消耗大戶。我國(guó)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),小造紙已經(jīng)承受不住環(huán)境和能源的雙重壓力,“關(guān)停并轉(zhuǎn)”,淘汰了大批的小造紙。目前我國(guó)所剩無(wú)幾的年產(chǎn)5萬(wàn)噸以上的大型草漿造紙企業(yè),雖然擁有最完善的黑液和污水處理設(shè)施,仍然難以承受高昂的環(huán)境成本和能源成本,都面臨著關(guān)閉的危險(xiǎn)。根據(jù)世界造紙工業(yè)以木材為主要原料成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn),我國(guó)的造紙發(fā)展方針逐步改成了“轉(zhuǎn)向以木材為主要原料”。根據(jù)世界現(xiàn)代造紙面對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)采用可再生木材作造紙?jiān)系慕?jīng)驗(yàn),2002年2月國(guó)務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于加快造紙工業(yè)原料林基地建設(shè)若干意見的通知》,建設(shè)造紙人工林,將林紙一體化作為發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施。國(guó)家給予造紙企業(yè)的政策優(yōu)惠,包括拿出一定資金支持建設(shè)原料林項(xiàng)目。由于我國(guó)不僅缺乏森林資源,而且又是一個(gè)十分缺乏土地資源的國(guó)家,要以僅占世界7%的可耕地養(yǎng)活占世界22%的人口,挖掘造紙人工林的土地并非易事。我國(guó)從提出林紙一體化至今天已經(jīng)27年了,人均用紙量已經(jīng)翻了好幾番,但是直到目前所建造紙人工林僅占當(dāng)初規(guī)劃的2%,國(guó)產(chǎn)木漿零增長(zhǎng),杯水車薪無(wú)濟(jì)于事。由于我國(guó)木漿造紙缺乏木材和土地資源,草漿造紙又在環(huán)境和能源的重重壓力下已經(jīng)所剩無(wú)幾,造成了造紙工業(yè)對(duì)進(jìn)口的依賴性與日俱增,結(jié)果使我國(guó)自己的制漿造紙能力以及制造制漿造紙裝備的能力萎縮到無(wú)以復(fù)加的嚴(yán)重程度,每年我國(guó)用于造紙行業(yè)進(jìn)口廢紙、木漿、紙品,到進(jìn)口技術(shù)裝備的費(fèi)用達(dá)一千多億元。我國(guó)的造紙工業(yè),從進(jìn)口原料、產(chǎn)品到裝備,幾乎變成了進(jìn)口的加工業(yè),影響了國(guó)家的經(jīng)濟(jì)安全和科技進(jìn)步。這是我國(guó)造紙工業(yè)所面臨的相當(dāng)嚴(yán)重的問(wèn)題。所以,中國(guó)造紙如果要擺脫自身的發(fā)展困境,就必須找到突破原料、環(huán)境和能源三大問(wèn)題的正確方法,開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的低碳造紙。2011年11月29日國(guó)家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)出《“十二五”農(nóng)作物秸桿綜合利用實(shí)施方案》指出氣候變化是當(dāng)今全球面臨的重大挑戰(zhàn),低碳綠色發(fā)展已成為世界各國(guó)的共識(shí)。秸桿作為優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)能可部分替代和節(jié)約化石能源,有利于改善能源結(jié)構(gòu),減少二氧化碳排放,緩解和應(yīng)對(duì)全球氣候變化。實(shí)現(xiàn)國(guó)務(wù)院提出到2015年秸桿綜合利用率達(dá)到80%,原料化利用率達(dá)到4%,秸桿能源化利用率達(dá)到13%。2011年12月國(guó)家發(fā)布的《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中指出要科學(xué)合理利用非木纖維,科學(xué)合理利用非木資源,實(shí)施清潔生產(chǎn)新工藝,緩解國(guó)內(nèi)纖維資源供需矛盾和對(duì)進(jìn)口木材纖維和廢紙的依賴,優(yōu)化造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)。大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù),嚴(yán)格控制主要污染物排放,注重‘三廢’的綜合利用,把環(huán)境污染降低到最低程度。按照2008年8月27日《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸桿綜合利用的意見》和以上兩個(gè)國(guó)家政策文件發(fā)明了低碳造紙。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,提供一種低碳造紙方法,該發(fā)明利用農(nóng)作物麥秸桿等非木纖維原料作為低碳造紙?jiān)仙a(chǎn)紙張,利用玉米秸桿等作為低碳造紙的燃料替代石油、煤炭等化石能源生產(chǎn)次高壓蒸汽發(fā)電,并通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法從原漿中提取黑液制備木質(zhì)素磺酸鈉、通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法在漂白漿料時(shí)提取含氯污水制備無(wú)水氯化鈣。在制備無(wú)水氯化鈣時(shí),以旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器利用煙氣廢熱直接接觸蒸發(fā) 液體原料的水分,同時(shí)洗滌了煙氣,使煙氣突破一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn);通過(guò)泥層過(guò)濾法進(jìn)行黑液凈化、白水回收以及篩選廢水回收,消滅中段水,經(jīng)濟(jì)消除制漿造紙水污染物,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)零排放。本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種低碳造紙方法,具體涉及制漿、造紙以及利用污染物生產(chǎn)二次產(chǎn)品,其特征在于所述低碳造紙的原料是麥秸桿或其它禾草植物纖維,其中所述的原料首先加入藥液經(jīng)蒸煮形成原漿,其后通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法從所述原漿中提取出粗制漿和黑液,之后對(duì)所述粗制漿加入漂液進(jìn)行漂白作業(yè),并提取出漂白作業(yè)中產(chǎn)生的漂白漿和漂白污水;所
述低碳造紙的能源動(dòng)力來(lái)自于農(nóng)作物玉米秸桿或其它禾草生物質(zhì),其中所述低碳造紙的能源動(dòng)力通過(guò)將玉米秸桿或其它禾草生物質(zhì)送入工業(yè)氣化爐產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)猓龅纳镔|(zhì)燃?xì)馔ㄈ牒谝簢娚錉t燃燒產(chǎn)生次高壓蒸汽及高溫?zé)煔猓龅拇胃邏赫羝ㄈ肫啓C(jī)組發(fā)電;其中所述的次高壓蒸汽發(fā)電所產(chǎn)生的低壓蒸汽用于制漿過(guò)程中蒸煮和漂白漿料,以及造紙過(guò)程中烘干紙頁(yè)。所述的工業(yè)氣化爐主要包括鋼罐、進(jìn)料系統(tǒng)、工作腔室以及出灰系統(tǒng)鋼罐,所述鋼罐的頂壁與所述的進(jìn)料系統(tǒng)相通,在所述鋼罐的上壁面開設(shè)有一燃?xì)獬隹冢⒃谒龅匿摴尴卤诿娣謩e開設(shè)有一出灰口和進(jìn)風(fēng)口 ;其中所述的燃?xì)獬隹谂c所述的黑液噴射爐相連通;進(jìn)料系統(tǒng),所述的進(jìn)料系統(tǒng)主要包括螺旋加料器、葉輪碎塊器以及圓盤分布器,其中所述的葉輪碎塊器和圓盤分布器在豎直方向從所述鋼罐頂壁延伸入罐體內(nèi)部;工作腔室,所述工作腔室由上、下兩個(gè)孔板錐臺(tái)與鋼罐內(nèi)壁焊接而成,在所述工作腔室的內(nèi)下部設(shè)置有一個(gè)天圓地方的構(gòu)件,將所述構(gòu)件的圓口與鋼罐內(nèi)壁焊接,并在所述構(gòu)件的方口處固定柵格、兩側(cè)固定滑槽,在所述的滑槽上設(shè)置一可滑動(dòng)齒耙;出灰系統(tǒng),在所述工作腔室的下孔板錐臺(tái)開口設(shè)置有一隔倉(cāng)密封器,所述的隔倉(cāng)密封器連接有電動(dòng)機(jī),并在所述的鋼罐下壁面進(jìn)風(fēng)口設(shè)置一鼓風(fēng)機(jī);其中所述的出灰系統(tǒng)排出的草灰可重返農(nóng)田。所述通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法從原漿中提取黑液包括如下步驟首先通過(guò)污冷凝水作為洗滌熱水置換出一段黑液,所述的一段黑液送配堿罐稀釋堿液預(yù)浸漬麥秸桿草片進(jìn)行蒸煮制漿;其后將來(lái)自漂白工段的堿處理廢水作為洗滌熱水置換出二段黑液,所述二段黑液作為洗滌液逆流洗滌漿料依次置換出三段、四段以及五段黑液,所述五段黑液用于稀釋二道洗漿機(jī)出口漿,之后經(jīng)漿池?cái)嚢钄U(kuò)散,用漿泵送入洗漿機(jī)置換出六段黑液;其中所述六段黑液的一部分稀釋一道擠漿機(jī)出口漿,洗滌漿料置換黑液,被二道擠漿機(jī)所提取;另一部分逆流到噴放鍋稀釋原漿,原漿中的黑液被一道擠漿機(jī)所提取。所述提取出漂白作業(yè)中產(chǎn)生的漂白漿和漂白污水是通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)所述“一條龍”逆流洗滌法提取出漂白作業(yè)中產(chǎn)生的漂白污水,主要包括提取次氯酸鈣補(bǔ)充漂白段產(chǎn)生的含氯污水、堿處理漂白段產(chǎn)生的含堿污水以及氯化漂白段產(chǎn)生的含鹽酸污水,具體流程如下首先在一漿池中放入清水洗滌漿料,進(jìn)行攪拌、擴(kuò)散,其后將所述漿料送相關(guān)脫水機(jī)分離出漂白漿和一洗污水,再將一洗污水逆流到所述漿池的前一漿池洗滌漿料,進(jìn)行攪拌、擴(kuò)散,通過(guò)相關(guān)脫水機(jī)置換出二洗污水,所述二洗污水再逆流到另一漿池洗滌漿料,進(jìn)行攪拌、擴(kuò)散,通過(guò)相關(guān)脫水機(jī)置換出三洗污水;所述的三洗污水分三路流向第一路流向次氯酸鈣補(bǔ)充漂白塔,經(jīng)攪拌、稀釋以及洗滌之后,出洗漿機(jī)置換出含氯污水;第二路流向堿處理塔,經(jīng)攪拌、稀釋以及洗滌之后,出洗漿機(jī)置換出含堿污水;第三路流向氯化漂白塔,經(jīng)漂白、稀釋以及洗滌之后,出洗漿機(jī)置換出含鹽酸污水。
通過(guò)利用所述的黑液噴射爐生產(chǎn)的次高壓蒸汽、發(fā)電后產(chǎn)生的低壓蒸汽為熱源以及利用既有的堿回收設(shè)備,將所述提取的黑液為原料制備木質(zhì)素磺酸鈉。將所述提取的黑液為原料制備木質(zhì)素磺酸鈉具體包括如下步驟首先通過(guò)多效真空蒸發(fā)器經(jīng)所述的低壓蒸汽將所述的黑液蒸發(fā)濃縮到34%,其后將所述濃縮黑液通入苛化器,按麥秸桿的比例加入丙烯酸4%、氯乙酸2%,加熱并攪拌,之后送高速離心式噴霧干燥器經(jīng)所述的次高壓蒸汽蒸發(fā)干燥,再經(jīng)靜電除塵器捕集,得到木質(zhì)素磺酸鈉產(chǎn)品;其中所述的苛化器設(shè)置有溫控裝置。通過(guò)利用所述黑液噴射爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉃闊嵩矗眉扔械膲A回收設(shè)備,將所述含氯污水為原料生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣。將所述含氯污水為原料制備無(wú)水氯化鈣具體包括如下步驟首先將所述含氯化鈣漂白污水送石灰提渣機(jī),并加入石灰反應(yīng),再經(jīng)攪拌與加熱,PH值上升到10以上時(shí)生成氯化鈣堿性污水,再加適量吸收煙氣中鹵素氯和二氧化硫的石灰,此時(shí)將所述的氯化鈣堿性污水通過(guò)旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器經(jīng)所述的高溫?zé)煔獾闹苯咏佑|蒸發(fā)濃縮到30%-33%,再經(jīng)單層澄清器去除雜質(zhì)形成濃縮的氯化鈣污水,最后將濃縮的氯化鈣污水噴入所述的黑液噴射爐中經(jīng)高溫燃燒,形成無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品。所述的旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器為一鋼罐,在所述鋼罐的正頂部同軸安裝有噴淋器和破碎器,并在所述鋼罐的上頸處開設(shè)有一呈擴(kuò)散型的進(jìn)煙管,且在所述鋼罐的中下段外側(cè)切線方向開設(shè)有一出煙管;其中所述的噴淋器與鋼罐底部的液體區(qū)通過(guò)循環(huán)管連通。所述的制漿造紙廢水的處理、回收、凈化,采用泥層過(guò)濾法,其具體步驟如下首先將所述的廢水通過(guò)進(jìn)液口壓入,并由反射器調(diào)整流向、擴(kuò)大出口降低流速,經(jīng)由廢水中小纖維、泥砂和雜質(zhì)交織而成的泥層,廢水經(jīng)泥層過(guò)濾變?yōu)榍逅凰鰪U水中的廢渣被泥層阻擋下來(lái),自動(dòng)壓出排污口。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是,通過(guò)秸桿綜合利用實(shí)現(xiàn)了低碳造紙生態(tài)工業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)零排放,解決了造紙工業(yè)發(fā)展的原料、環(huán)境和能源上的問(wèn)題。
圖I為本發(fā)明低碳造紙流程 圖2為本發(fā)明中工業(yè)氣化爐工作示意 圖3為本發(fā)明中擠漿機(jī)和洗漿機(jī)聯(lián)合洗漿,“一條龍”逆流洗滌法提取黑液工藝流程
圖4為本發(fā)明利用既有的堿回收裝備生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉流程 圖5為本發(fā)明中低碳造紙CEH三段漂白封閉運(yùn)行工藝流程 圖6為本發(fā)明利用既有的堿回收設(shè)備生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣流程 圖7為本發(fā)明中旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器工作示意 圖8為本發(fā)明中泥層過(guò)濾回收器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
如圖1-8,圖中標(biāo)記1-37分別為螺旋加料器I、調(diào)速電機(jī)2、葉輪碎塊器3、圓盤分布器
4、自動(dòng)閥門5、鋼罐6、天圓地方7、滑槽8、孔板灰斗9、齒耙10、格倉(cāng)密封器11、電動(dòng)機(jī)12、柵格13、耐火墻14、錐臺(tái)15、支承架16、調(diào)速電機(jī)17、噴淋器18、減速機(jī)19、破碎器20、進(jìn)煙管21、鋼罐22、出煙管23、循環(huán)管24、堰口進(jìn)水槽25、過(guò)濾網(wǎng)26、清水管27、網(wǎng)架28、金屬網(wǎng)29、托泥架30、進(jìn)液口 31、出液口 32、圓錐體33、排污口 34、進(jìn)水反射器35、過(guò)濾泥層36、圓柱體容器37、蒸煮器38、噴放鍋39、螺旋輸送機(jī)40、擠漿機(jī)41、擠漿機(jī)42、洗漿機(jī)43、真空箱44、液罐45、漿池46、纖維回收機(jī)47、黑液貯槽48、黑液凈化器49、配堿罐50、脫水機(jī)51、靜態(tài)混合器52、氯化漂塔C53、洗漿機(jī)54、雙棍混合器55、堿處理塔E56、洗漿機(jī)57、雙棍混合器58、補(bǔ)充漂塔H59、洗漿機(jī)60、漿池61、脫水機(jī)62、漿池63、脫水機(jī)64、脫水機(jī)65、漿池66、推進(jìn)器67、環(huán)形管針型閥68、推進(jìn)器69、環(huán)形管針型閥70、環(huán)形管針型閥71、環(huán)形管針型閥72、供漿池73、環(huán)形管針型閥74。實(shí)施例如圖I所示為本實(shí)施例的低碳造紙流程圖,本實(shí)施例為一種低碳造紙方法,具體涉及綜合利用秸桿制漿、造紙以及利用制漿污染物生產(chǎn)二次產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)零排放,通過(guò)利用可再生資源麥秸桿和玉米秸桿分別作為低碳造紙的原料和燃料;低碳造紙企業(yè)保留傳統(tǒng)的制漿車間、造紙車間及其傳統(tǒng)的制漿造紙技術(shù)和設(shè)備,改進(jìn)造紙車間的白水回收、制漿車間的蒸煮工藝、黑液提取方法與漂白廢液的處理;同時(shí)新增設(shè)一個(gè)能源環(huán)境技術(shù)部門,下轄①秸桿加工站——完成原料(如麥秸桿)、燃料(如玉米秸桿)的備料。②動(dòng)力車間一生產(chǎn)水、電、汽等能源動(dòng)力將秸桿壓入工業(yè)氣化爐,通過(guò)氣化反應(yīng)生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)猓秃谝簢娚錉t燃燒,產(chǎn)生次高壓蒸汽發(fā)電,提供企業(yè)的生產(chǎn)、生活用電;把發(fā)電后的低壓蒸汽分配給制漿、造紙和木質(zhì)素等生產(chǎn)車間,作生產(chǎn)之用。③木質(zhì)素車間一分為兩個(gè)生產(chǎn)部門a、由原堿回收車間蒸發(fā)工段和苛化工段的人員和設(shè)備組建而成的木質(zhì)素車間主體,利用黑液生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉,消除黑液污染;b、由原堿回收車間的燃燒工段的人員和設(shè) 備組建而成的氯化鈣工段,把含氯漂白污水通入石灰,經(jīng)煙氣蒸發(fā)濃縮后噴射入爐,與生物質(zhì)燃?xì)饣旌先紵Ia(chǎn)無(wú)水氯化鈣。
如圖1、2所示分別為本實(shí)施例的低碳造紙流程圖和エ業(yè)氣化爐工作示意圖,低碳造紙的能源動(dòng)カ來(lái)自于玉米秸桿或其它禾草生物質(zhì),通過(guò)將玉米秸桿或其它禾草生物質(zhì)送入エ業(yè)氣化爐產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)猓龅纳镔|(zhì)燃?xì)馔ㄈ牒谝簢娚錉t燃燒產(chǎn)生次高壓蒸汽及高溫?zé)煔猓龅拇胃邏赫羝ㄈ肫啓C(jī)組發(fā)電;其中次高壓蒸汽發(fā)電所產(chǎn)生的低壓蒸汽用于后續(xù)制漿蒸煮、漂白漿料以及造紙過(guò)程中烘干紙頁(yè)。本發(fā)明中生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)獾臍饣癄t不同于以往的低熱值民用氣化爐,是ー種創(chuàng)新的產(chǎn)生高熱值燃?xì)獾磨I(yè)氣化爐,其具體結(jié)構(gòu)及工作原理如下
在本エ業(yè)氣化爐鋼罐6的內(nèi)上部連接孔板制作的錐臺(tái)15,錐臺(tái)15的上ロ又與鋼罐罐6頂部的開ロ相連接。鋼罐6內(nèi)產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)入錐臺(tái)15與鋼罐6頂部的夾層中,經(jīng)燃?xì)獬隹谳斔偷绞褂貌块T。其中錐臺(tái)15與鋼罐6頂部的夾層起到儲(chǔ)備燃?xì)狻⒕廨敵鋈細(xì)猓钃跞細(xì)鈳С鑫锪虾突覊m的作用。螺旋加料器I與鋼罐6上部的開ロ相連接。螺旋加料器I是ー種進(jìn)料、阻氣機(jī)構(gòu),螺旋壓縮比等于2. 5 :1,被螺旋壓縮成塊的物料形成了氣塞,阻止了燃?xì)獾呢炌āB菪恿掀鱅用變頻的調(diào)速電機(jī)17驅(qū)動(dòng),連續(xù)、均勻、可調(diào)節(jié)地把物料壓入,自動(dòng)進(jìn)料。壓縮成塊的物料,落入葉輪碎塊器3,與活動(dòng)的上葉輪一起旋轉(zhuǎn),遭遇固定的下葉輪碰撞而被疏散。松散的物料落入旋轉(zhuǎn)的圓盤分布器4,在筋板帶動(dòng)下,被重力和離心力合成的作用力散布到エ業(yè)氣化爐內(nèi)的各個(gè)部位,自動(dòng)進(jìn)行氣化反應(yīng)。鋼罐6的內(nèi)下部, 連接另一孔板制作的孔板灰斗9。孔板灰斗9下口裝置隔倉(cāng)密封器11,鏈接電動(dòng)機(jī)12并減速驅(qū)動(dòng),自動(dòng)出灰。鋼罐6外全風(fēng)壓2000kPa的鼓風(fēng)機(jī),把空氣送入進(jìn)風(fēng)ロ,出彎管的新鮮空氣先冷卻電動(dòng)機(jī)12,然后擴(kuò)散到鋼罐下部的整個(gè)空間,エ業(yè)氣化爐由動(dòng)壓進(jìn)風(fēng)轉(zhuǎn)化成了靜壓進(jìn)風(fēng)。靜壓進(jìn)風(fēng)時(shí),孔板灰斗9起到了均勻分布空氣,梳理氣流的作用。空氣進(jìn)入孔板灰斗9,平行地由下而上,迫使水汽只能上升不能下降。孔板灰斗9的孔小而密,足以保證外來(lái)的干空氣能夠帶走炭化物中的水汽,促使草灰中的碳元素在氧化反應(yīng)中能夠全部被燒,黑灰變白灰。進(jìn)入孔板灰斗9的氣流托住了草灰而不至于泄漏到孔板之外,孔板灰斗9的小孔也不至于被草灰所堵塞。炭化物料在燃燒的過(guò)程中變成了草灰,體積縮小到物料的5%,被進(jìn)風(fēng)頂著,滑向了孔板灰斗9的ロ部。隔倉(cāng)密封器11擋住了倒壓的氣流,旋轉(zhuǎn)的葉片輸出了草灰。含有豐富堿金屬的草灰落到漏斗中被排風(fēng)帶出,為外部除塵設(shè)備所捕集,成為農(nóng)戶增產(chǎn)糧食的優(yōu)質(zhì)肥料(如鉀肥)。孔板灰斗9的上部,將構(gòu)件天圓地方7的圓ロ與鋼罐6焊接在一起,天圓地方7的方ロ固定柵格13,兩邊固定滑槽8,齒耙10在滑槽8中往復(fù)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)齒耙10上的齒條清理堵塞柵格13的草灰(齒耙10由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、曲軸驅(qū)動(dòng))。エ業(yè)氣化爐工作室由下而上分為氧化層、還原層、熱裂解層、干燥層。工作室內(nèi)壁焊釘子涂抹耐火材料形成耐火墻14。工作時(shí),落入的物料被柵格13擋住。在富氧條件下,氧化層的炭化物料發(fā)生了激烈的氧化反應(yīng)C + 02 — C02, 2C + 02 — 2C0、2C0 + 02 — 2C02,C + 02 = C02 + 408. 8kJ產(chǎn)生了巨大的熱量,燃燒溫度高達(dá)1000°C 1200°C。提供了后續(xù)還原反應(yīng)、熱裂解反應(yīng)和干燥物料的足夠熱量。還原層已經(jīng)沒(méi)有氧氣存在。氧化反應(yīng)生成的ニ氧化碳在這里同炭及水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)C02 + 2C + H20 — 3C0 + H2。還有C +2H20 — C02 + 2H2、C + H20 -CO + H2,等等。還原層的主要產(chǎn)物為一氧化碳、ニ氧化碳和氫氣。沒(méi)有反應(yīng)完的炭落入氧化層燃燒。還原層的溫度700 900°C。在熱裂解層,上行的熱氣體將物料加熱,發(fā)生熱裂解反應(yīng)C0 + 3H2 — CH4 + H20、C + 2H2 — CH4……,熱裂解層的主要產(chǎn)物為炭、氫氣、水蒸氣、一氧化碳、甲烷、焦油和其他烴類物質(zhì)。熱裂解層的溫度已經(jīng)降低到400 600°C。加入本エ業(yè)氣化爐的風(fēng)干物料的含水量10%。物料氣化反應(yīng)所產(chǎn)生的水蒸氣,給上升的氣流帶來(lái)大量的反應(yīng)水。當(dāng)干燥層的溫度在80°C 100°C時(shí)已經(jīng)處于露點(diǎn),物料不僅得不到干燥反而還會(huì)返潮。因此干燥層溫度應(yīng)該達(dá)到200 300°C,才能順順當(dāng)當(dāng)?shù)匕盐锪现械乃殖浞终舭l(fā)出去。實(shí)際上氣化總是兼有物料的干燥和熱裂解,摻雜干餾裂解的產(chǎn)物,如焦油、醋酸和干餾氣體。所以エ業(yè)氣化爐所產(chǎn)出的燃?xì)庵饕煞譃椹`氧化碳、ニ氧化碳、氫氣、甲烷、焦油、水蒸氣和少量的其它烴類。因此出エ業(yè)氣化爐的燃?xì)猓绻ㄟ^(guò)熱交換器浄化,析出其中的水分和焦油等雜質(zhì),那么這種燃?xì)膺€可以直接送低熱值煤氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電,聯(lián)網(wǎng)后供應(yīng)周邊 的農(nóng)村使用。本發(fā)明中的燃?xì)庥糜趬A回收爐或其它蒸汽鍋爐中燃燒生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽,其中的焦油和其它碳化物等雜質(zhì)都會(huì)成為高熱值燃料,因此燃?xì)獠豁殯坊I镔|(zhì)燃?xì)馐窃诟邷厝毖醯臈l件下產(chǎn)生的。靜壓下進(jìn)風(fēng)燒盡了草灰中的碳元素,氧化層中炭化物料的燃燒耗盡了氧氣,產(chǎn)生的熱量和ニ氧化碳和炭(元素碳)等化學(xué)物質(zhì)保證了后續(xù)還原層和熱裂解層物料進(jìn)行氣化反應(yīng)的需要。氧化、還原、熱裂解反應(yīng)的氣流均受到下部進(jìn)氣孔板灰斗9、中間通氣柵格13和上部出氣錐臺(tái)15的梳理。平行上升的氣流,保持了エ業(yè)氣化爐內(nèi)草灰及各反應(yīng)層面的干燥。燃?xì)獬隹谔幵O(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)閥5,限制供氧,控制反應(yīng)溫度和產(chǎn)氣速度。植物生物質(zhì)中的碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為40%。自從發(fā)明生物質(zhì)氣化爐至今,設(shè)計(jì)人員一直為提高碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的利用率進(jìn)行著不斷的改進(jìn)。但是直到目前,無(wú)論是流化床氣化爐還是固定床氣化爐,無(wú)論是下進(jìn)風(fēng)、上進(jìn)風(fēng)或者是中間進(jìn)風(fēng)的氣化爐,只能利用其中的部分碳元素,其余的失落在“草灰”中。這種黑色的“草灰”其實(shí)是ー種炭化的物料,體積相當(dāng)干物料的50 60%,重量相當(dāng)干物料的15%。真正的草灰是灰分,不含碳,灰白色。木屑的灰分O. 3%、玉米稻桿、玉米芯、丑稻的灰分2 4%,稻殼的灰分5%,麥稻桿的灰分7%。當(dāng)氧化反應(yīng)溫度超過(guò)850°C時(shí),炭化的物料就會(huì)發(fā)生熔融結(jié)焦,堵住出灰ロ,發(fā)生故障。這是因?yàn)闅饣癄t中的物料不均勻,反應(yīng)的氣流不順暢,炭化物料潮濕而造成的。為了消除生產(chǎn)故障,工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)改進(jìn)中,已經(jīng)意識(shí)到供氧、產(chǎn)氣與出灰的牽連關(guān)系,采取了空氣分布板等裝置。但因結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操作、維修困難,許多用戶已經(jīng)摒棄了這些于事無(wú)補(bǔ)的構(gòu)件。現(xiàn)在的氣化爐,普遍把反應(yīng)溫度降低到820°C以下,同時(shí)還安裝引風(fēng)機(jī)防止水汽倒流。產(chǎn)生了部分物料的過(guò)燒,從空缺處燒出了空洞,造成燃?xì)猊搜趸己扛撸踔吝€含氧;燃?xì)鉄嶂灯毡榈陀?000 kj/ kg,大大降低了使用價(jià)值。本發(fā)明中完善生物質(zhì)氣化爐的原始創(chuàng)新,把植物生物質(zhì)燃?xì)獾陌l(fā)熱量提高到7000kJ/kg以上,可取代石油、煤炭、天然氣等化石燃料,配套エ業(yè)鍋爐生產(chǎn)次高壓蒸汽發(fā)電。因此把這種創(chuàng)新的氣化爐叫做エ業(yè)氣化爐。如圖1、3所示分別為本實(shí)施例的低碳造紙流程圖以及擠漿機(jī)和洗漿機(jī)聯(lián)合洗漿,“一條龍”逆流洗滌法提取黑液エ藝流程圖,低碳造紙的原料取自于麥秸桿或其它禾草植物纖維,首先在麥秸桿原料中加入蒸煮劑在蒸煮器38中蒸煮形成原漿,其后通過(guò)逆流洗滌法從所述原漿中提取出粗制漿料和黑液,之后對(duì)所述漿料加入漂液進(jìn)行漂白作業(yè),并通過(guò)逆流洗滌法提取出漂白作業(yè)中產(chǎn)生的漂白漿和漂白污水。其中所述的低碳造紙蒸煮劑為氫氧化鈉I. 7 2%,亞硫酸鈉8%,蒽醌O. 1%,十二胺基苯磺酸O. 05%,聚氧こ烯醚O. 05%,甲酸鈉O. 16%;蒸煮溫度165 0C ο
上述從原漿中分離出黑液具體采用“一條龍”逆流洗滌法,這是ー種提取草漿黑液的科學(xué)方法。從順流方向看為克服麥草漿黑液含硅多粘度高、濾水性差,先以一道擠漿機(jī)41和二道擠漿機(jī)42串聯(lián)進(jìn)行擠壓過(guò)濾提取黑液。然后再串聯(lián)漿池46和洗漿機(jī)43,稀釋、擴(kuò)散、置換,真空吸濾。再?gòu)哪媪鞣较蚩矗@是ー種創(chuàng)新的利用兩種不同性能的機(jī)械設(shè)備聯(lián)合洗漿提取麥草漿黑液的エ藝技術(shù)發(fā)明從洗漿機(jī)43到擠漿機(jī)41、擠漿機(jī)42進(jìn)行了一條龍的逆流洗滌,擴(kuò)散置換,真空過(guò)濾,機(jī)械擠壓,……先以熱水洗漿,經(jīng)洗漿機(jī)43逆流洗滌置換成黑液;再把洗漿機(jī)43提取的濃度較低的黑液,提供給擠漿機(jī)42作為洗滌液置換出濃度較高的黑液。只有進(jìn)行全過(guò)程的聯(lián)合提取,才能達(dá)到全面提高黑液提取率和黑液濃度的目的。所謂聯(lián)合提取,至少兩臺(tái)擠漿機(jī)與一臺(tái)(或一組)洗漿機(jī)串聯(lián)在一起的時(shí)候,才能進(jìn)行洗漿機(jī)到擠漿機(jī)的逆流洗滌聯(lián)合提取,否則不能聯(lián)合提取。道理很簡(jiǎn)単,因?yàn)檎糁笃?8的出漿濃度與擠漿機(jī)41的進(jìn)漿濃度幾乎是一致的,都在10%左右,單獨(dú)一臺(tái)擠漿機(jī)在擠壓提取蒸煮原漿黑液的時(shí)候,根本沒(méi)有富余能力再去吸納洗漿機(jī)43提取的二次黑液置換出原漿的初黑液。只有兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的擠漿機(jī)與洗漿機(jī)43串聯(lián),以洗滌每噸絕干漿計(jì),當(dāng)?shù)谝坏罃D漿機(jī)41擠壓出4 5噸原漿黑液的時(shí)候,第二道擠漿機(jī)42才能吸納4 5噸洗 漿機(jī)43提取的二次黑液稀釋擠干的原漿,擴(kuò)散置換出余下的原漿黑液……實(shí)施擠漿機(jī)和洗漿機(jī)的“一條龍”逆流洗滌,聯(lián)合提取黑液。洗漿機(jī)對(duì)通過(guò)一道擠漿機(jī)41、二道擠漿機(jī)42擠壓提取過(guò)黑液的漿料,進(jìn)行兩段熱水噴淋洗漿。第一段噴淋洗漿的目的是為了洗凈漿中殘留的黑液。洗滌熱水來(lái)自蒸發(fā)黑液的污冷凝水,置換出了一段黑液,為蒸發(fā)污冷凝水找到了合理的利用的場(chǎng)所。一段噴淋洗漿提取的黑液濃度極低,用波美計(jì)幾乎測(cè)不出濃度,可送配堿罐50代替熱水稀釋堿液預(yù)浸漬麥草草片進(jìn)行蒸煮制漿,如此可減少洗漿過(guò)程中一半的黑液生成量,極大地提高了提取黑液的濃度。第二段噴淋洗漿的熱水來(lái)自漂白エ段的堿處理廢液,置換出了ニ段黑液,同時(shí)消除了漂白エ序產(chǎn)生的堿處理污染。ニ段黑液用于逆流洗滌漿料,置換出三、四、五段黑液,濃度一段比一段高。二道擠漿機(jī)42出漿ロ的漿料濃度35 40%,經(jīng)五段黑液稀釋到3%,進(jìn)入漿池46。經(jīng)過(guò)反復(fù)攪拌充分?jǐn)U散,用漿泵送入洗漿機(jī)43,漿中黑液被六段真空箱44吸入后進(jìn)入六段液罐45。六段黑液大部分又返回漿池46,其中約有5噸黑液逆流到一道擠漿機(jī)41出口稀釋、洗滌漿料,被二道擠漿機(jī)42所提取;其中還有I噸左右的黑液逆流到噴放鍋39稀釋原漿。原漿中的黑液被一道擠漿機(jī)41所提取。本發(fā)明的原始創(chuàng)新和積極意義在于,串聯(lián)兩道擠漿機(jī)和一臺(tái)(或一組)洗漿機(jī),進(jìn)行一條龍的逆流洗滌,擴(kuò)散置換,發(fā)揮出兩種不同性能機(jī)械各自的優(yōu)勢(shì)聯(lián)合提取黑液,從而獲得草漿黑液的高濃度、高提取率,為低碳造紙消除中段水污染實(shí)行零排放做好了準(zhǔn)備。“一條龍”逆流洗滌法提取黑液洗漿機(jī)43 —段一ニ段一三段一四段一五段一漿池46 —洗漿機(jī)43六段一二道擠漿機(jī)42 ——道擠漿機(jī)41,這才是真正的全過(guò)程的聯(lián)合洗漿或組合提取。最終通過(guò)一道擠漿機(jī)41、二道擠漿機(jī)42以每噸絕干漿計(jì)提取出10噸濃度14% (11° Be)的黑液,提取的黑液濃度越高,洗漿用水量越少,蒸發(fā)濃縮黑液用汽量也越少,經(jīng)濟(jì)效益就越高。國(guó)內(nèi)對(duì)造紙黑液提取率的指標(biāo)要求是木漿為90% 95%,草漿為80% 90%,這種要求是針對(duì)達(dá)標(biāo)排放而提出來(lái)的。低碳造紙的目標(biāo)不是達(dá)標(biāo)排放而是零排放,所以要求黑液提取率達(dá)到95%以上,避免后續(xù)篩選、凈化工序產(chǎn)生黑液二次污染,消滅制漿造紙中段水。
低碳造紙?zhí)崛〉暮谝河糜谏a(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉。黑液提取率越高,木質(zhì)素回收率就越高。木質(zhì)素產(chǎn)品的質(zhì)量要求是細(xì)度120目,水不溶物< 1.5%,因此必須清除黑液中的纖維和泥沙等雜質(zhì)。擠漿機(jī)42提取的黑液中含有2%的纖維,可以通過(guò)圓網(wǎng)纖維回收機(jī)47回收,回收的纖維返回漿池46。經(jīng)回收纖維的黑液,還含有很多小顆粒的泥沙,以及比重與黑液差不多的小纖維等雜質(zhì)。由于沒(méi)有ー種方法可以清除之,于是本發(fā)明采用了泥層過(guò)濾法,以黑液中的泥沙和小纖維等雜質(zhì)交織成的泥層凈化黑液。黑液進(jìn)入黑液貯槽48,以泵浦從進(jìn)液ロ壓入黑液浄化器49,經(jīng)泥層過(guò)濾,將清除的泥沙、小纖維等雜質(zhì),自動(dòng)壓出排污ロ ;浄化的黑液,經(jīng)由出液ロ自動(dòng)壓入木質(zhì)素車間生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉。如圖1、4所示分別為本實(shí)施例的低碳造紙流程圖以及利用既有的堿回收設(shè)備生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉流程圖,通過(guò)利用所述的黑液噴射爐生產(chǎn)的次高壓蒸汽、發(fā)電后產(chǎn)生的低壓蒸汽以及既有的堿回收設(shè)備,將提取的黑液用于木質(zhì)素磺酸鈉的制備。具體步驟如下將提取來(lái)的黑液送堿回收既有的多效真空蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮到30%,進(jìn)入既有的苛化器I,按蒸 煮的比例加入丙烯酸4%、氯こ酸2%,加熱并攪拌;溢流到既有的苛化器II繼續(xù)保溫并攪拌;再溢流到既有的苛化器III繼續(xù)保溫?cái)嚢瑁谝航?jīng)過(guò)了連續(xù)改性的過(guò)程,轉(zhuǎn)化成了液體木質(zhì)素磺酸鈉。再以黑液噴射爐生產(chǎn)的3. 82Mpa過(guò)熱蒸汽經(jīng)高速離心式噴霧干燥器懸浮蒸發(fā)干燥,再經(jīng)既有的靜電除塵器捕集,便得到了水分不大于8%的高品位木質(zhì)素磺酸鈉產(chǎn)品。為了在生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的過(guò)程中,便于檢測(cè)、控制物料反應(yīng)的溫度、酸堿度,提高生產(chǎn)效率,縮短質(zhì)點(diǎn)在單臺(tái)設(shè)備中的停留時(shí)間,保持生產(chǎn)的連續(xù)性,木質(zhì)素車間把堿回收生產(chǎn)白液的連續(xù)苛化器,改裝成將黑液連續(xù)磺化、改性,轉(zhuǎn)化的設(shè)備,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)エ藝,節(jié)省了設(shè)備投資。如圖1、5所示分別為本實(shí)施例的低碳造紙方法流程圖以及低碳造紙CEH三段漂白封閉運(yùn)行エ藝流程圖,麥草漿漂白一般采用氯化段C、堿處理段E和次氯酸鹽補(bǔ)充漂白段H,簡(jiǎn)稱CEH三段漂白。低碳造紙麥草漿CEH三段漂白的エ藝流程如下氯化漂白是濃度為3%的漿料與氯氣經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合器52混合,進(jìn)入氯化漂塔C53后再經(jīng)推進(jìn)器攪拌,進(jìn)行的C段低濃升流氯化漂白。由于氯對(duì)木質(zhì)素有很強(qiáng)的親和力,木質(zhì)素+C12(氯)一氯化木素+HCl (鹽酸),可脫除大部分的木質(zhì)素而又不損傷纖維,因此氯化是CHl三段漂白的關(guān)鍵。氯化段在常溫下反應(yīng)時(shí)間為O. 5 I小吋,當(dāng)pH值到達(dá)2以下時(shí),麥草漿的氯化反應(yīng)又快又徹底。然后經(jīng)過(guò)洗漿機(jī)54洗滌和脫水,把漿料濃縮到10%,除掉鹽酸、氯化木素和雜細(xì)胞。但是氯化木素在酸性溶液中不易溶解于水而附著在纖維上,除不下多少氯化木素。為此,氯化后的漿料需要經(jīng)雙棍混合器55加入NaOH堿溶液和蒸汽,輸入堿處理塔E56進(jìn)行E段中濃降流堿處理。在堿性溶液中,氯化木素被轉(zhuǎn)化成易溶于水的堿木素而被脫除。堿處理的時(shí)間為O. 5 I小時(shí),溫度40°C 60°C,pH值控制到10左右。堿處理后的漿料,通過(guò)環(huán)形管針型閥74注入回流廢水稀釋到3%,攪拌后通過(guò)泵浦送洗漿機(jī)57洗滌和脫水,把漿料濃縮到10%,除掉堿木素和雜細(xì)胞。經(jīng)氯化及堿處理的紙漿,除去了大部分的木質(zhì)素有色物質(zhì)殘留,但是還沒(méi)有達(dá)到所需的白度。尚須經(jīng)雙棍混合器58加入Ca (ClO) 2 (次氯酸鈣)漂液和蒸汽,輸入補(bǔ)充漂塔H59進(jìn)行H段中濃降流次氯酸鹽補(bǔ)充漂白,木質(zhì)素+ Ca (ClO) 2 —氧化木素+ CaCl2 (氯化鈣),補(bǔ)充漂白的時(shí)間為O. 5 I小時(shí),溫度35°C 38°C,pH值控制到9 10。補(bǔ)充漂白后的漿料,通過(guò)環(huán)形管針型閥70注入回流廢水稀釋到3%,攪拌后經(jīng)過(guò)泵浦送洗漿機(jī)60洗滌和脫水,除掉氯化鈣、氧化木素和雜細(xì)胞,把漿料濃縮到10%。至此,三段漂白已告完成。其中CEH三段漂白后的漿料一定要洗滌干凈。否則,未洗浄的雜細(xì)胞會(huì)糊網(wǎng)黏棍造成后續(xù)紙張抄造難以進(jìn)行,未洗浄的木質(zhì)素會(huì)產(chǎn)生成紙的泛黃。低碳造紙麥草漿CHl三段漂白整體封閉運(yùn)行的エ藝技術(shù),洗滌用水最少,出污水濃度最高。從圖5順流方向看,漂后漿出洗漿機(jī)60,經(jīng)過(guò)漿池61擴(kuò)散、置換、洗滌,于脫水機(jī)62去除了大部分的污染物;再經(jīng)漿池63擴(kuò)散、置換、洗滌,于脫水機(jī)64去除了殘余污染物;又經(jīng)漿池66用清水?dāng)U散、置換、洗滌,經(jīng)脫水機(jī)65脫水,把洗滌得干干凈凈的漂白漿送造紙車間配抄出各種用途的紙張。如圖1、5所示分別為本實(shí)施例的低碳造紙流程圖以及低碳造紙CEH三段漂白封閉運(yùn)行エ藝流程圖,當(dāng)完成對(duì)所述粗制漿加入漂液進(jìn)行漂白作業(yè)之后,通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法提取出最高濃度的漂白污水,作為原料生產(chǎn)造紙二次產(chǎn)品的原料,達(dá)到消滅中段水,消滅造紙污染,實(shí)現(xiàn)零排放。從圖5的逆流方向看,漂白漿的洗滌水來(lái)源于一般的清水。其中脫水機(jī)是加氏脫水機(jī),出漿濃度10%。在漿池66中加入清水,把漿濃度稀釋到3%,通過(guò)推進(jìn)器67攪拌、搓揉,擴(kuò)散、置換、洗滌,從脫水機(jī)65中過(guò)濾出一洗污水。一洗污水進(jìn)入漿池63,以相同的方法洗滌漿料,出脫水機(jī)64置換出ニ洗污水。ニ洗污水進(jìn)入漿池61繼續(xù)洗滌漿 料,出脫水機(jī)62置換出三洗污水。經(jīng)過(guò)三次逆流洗滌置換的洗滌水,污水濃度越來(lái)越高。出脫水機(jī)62置換出的三洗污水,分成三路再行逆流洗滌擴(kuò)散置換
第一路從補(bǔ)充漂塔H59的環(huán)形管針型閥68注入,至H段次氯酸鈣補(bǔ)充漂白,經(jīng)推進(jìn)器69攪拌,稀釋,洗滌漿料后,出洗漿機(jī)60置換出含氯化鈣的漂白污水。以漂白每噸漿計(jì),提取7噸污水送其后氯化鈣エ段生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣,余下的返回補(bǔ)充漂塔H59把漿料從中濃10%稀釋到低濃3%,以泵浦輸送到洗漿機(jī)60。第二路三洗污水從堿處理塔E56的環(huán)形管針型閥71注入,至E段堿處理,經(jīng)推進(jìn)器攪拌,稀釋,洗滌漿料后,出洗漿機(jī)57置換出含堿漂白污水。以漂白每噸漿計(jì),提取7噸污水送所述的洗漿エ段置換成黑液生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉,余下的返回堿處理塔E56把漿料從中濃10%稀釋到低濃3%,以利泵浦輸送到洗漿機(jī)57。提取含堿漂白污水的“一條龍”逆流洗滌法流程如下漿池66 —脫水機(jī)65 —漿池63 —脫水機(jī)64 —漿池61 —脫水機(jī)62 —堿處理塔E56 —洗漿機(jī)60。第三路三洗污水從氯化漂塔C53的環(huán)形管針型閥72注入,至C段氯化升流漂白稀釋、洗滌漿料,出洗漿機(jī)54置換出含鹽酸的漂白污水。以漂白每噸漿計(jì),提取7噸污水送氯化鈣エ段通入石灰生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣,余下的返回供漿池73把漿料從10%稀釋到3%,以利進(jìn)行下一輪氯化漂白。提取含鹽酸漂白污水的“一條龍”逆流洗滌法流程如下漿池66 —脫水機(jī)65 —漿池63 —脫水機(jī)64 —漿池61 —脫水機(jī)62 —氯化漂白塔C53 —洗漿機(jī)54。如圖1、6所示分別為本實(shí)施例的低碳造紙流程圖以及利用既有的堿回收設(shè)備生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣流程圖,通過(guò)利用所述黑液噴射爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夂图扔械膲A回收設(shè)備,并以所述含氯化鈣污水為原料生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣,其具體步驟如下氯化漂白段的化學(xué)反應(yīng)“木質(zhì)素+ C12 —氯化木素+ HCl”所產(chǎn)生的含鹽酸污水,與補(bǔ)充漂白段的化學(xué)反應(yīng)“木質(zhì)素+Ca(ClO) 2 —氧化木素+ CaCl2"所產(chǎn)生的含氯化鈣污水,共14噸含氯漂白污水送既有的石灰提渣機(jī),與加入的石灰反應(yīng),2HC1 + CaO — CaCl2 + H20。經(jīng)加熱、攪拌,pH值上升到10以上,生成氯化鈣堿性污水,并加入吸收煙氣中鹵素氯和ニ氧化硫的過(guò)量石灰,然后通過(guò)旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器經(jīng)高溫?zé)煔獾闹苯咏佑|蒸發(fā)濃縮到30%-33%,蒸發(fā)強(qiáng)度600 kg/m2h。再經(jīng)既有的單層澄清器去除雜質(zhì),最后將濃縮的氯化鈣污水噴入既有的黑液噴射爐燃燒,爐膛溫度1200°C。污水中的有機(jī)污染物SS、COD、BOD、AOX全部燃燒化成了熱量;無(wú)機(jī)物化成了高溫熔融物,出溜槽ロ的熔融物結(jié)晶成無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品。如圖1、7所示分別為本實(shí)施例的低碳造紙方法流程圖以及旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器工作示意圖,在所述氯化鈣エ段使用的旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮含氯漂白污水,其具體結(jié)構(gòu)及工作原理如下所述的旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器為ー鋼罐22,在鋼罐22的正頂部同軸安裝有噴淋器18和破碎器20,由減速機(jī)19驅(qū)動(dòng),并在鋼罐22的上頸處開設(shè)有ー呈擴(kuò)散型的進(jìn)煙管21,且在鋼罐22的中下段外側(cè)切線方向開設(shè)有一出煙管23 ;其中噴淋器18與鋼罐22底部的液體區(qū)通過(guò)循環(huán)管24連通。當(dāng)高溫?zé)煔膺M(jìn)入擴(kuò)散型的進(jìn)煙管21時(shí),遭遇強(qiáng)勁而密集的噴淋。因此消除了霧化結(jié)焦堵塞喉管的可能;集中且垂直沖刷的噴淋立即把煙氣溫度降低到100°C以下,消除了有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解反應(yīng)的可能。相反地講,高溫?zé)煔庠趶?qiáng)勁而密集的噴淋沖洗下,發(fā)生了強(qiáng)烈的噴淋蒸發(fā)作用;驟降的溫度迫使煙氣體積縮小將近一半,又發(fā)生了連鎖的真空蒸發(fā)作用;切線布置的出煙管23,迫使煙氣作旋風(fēng)運(yùn)動(dòng),直接接觸垂直下滑的潤(rùn)壁液 體,發(fā)生了旋風(fēng)蒸發(fā)作用;溶液中的結(jié)塊,被預(yù)先安置在噴淋器內(nèi)的破碎器20所粉碎,消除了噴頭被堵塞的可能。噴淋、真空、旋風(fēng)連續(xù)地、無(wú)阻塞地三管齊下,煙氣直接接觸蒸發(fā)強(qiáng)度達(dá)到600kg/m2 · h (或者是100 kg/m3 · h),除塵效率可達(dá)96 99% ;經(jīng)過(guò)半年的中試證明,旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器是目前世界上效率最高的無(wú)故障的煙氣直接接觸蒸發(fā)除塵設(shè)備,適合于蒸發(fā)濃縮含氯漂白污水。旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器高效回收煙氣廢熱,高度洗滌煙氣,凈化空氣環(huán)境,使煙氣排放突破ー級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)在于噴淋器安裝在設(shè)備的正頂部,其內(nèi)設(shè)置粉碎器,噴頭均勻布置在噴淋器的弧形板上,煙氣上進(jìn)下出,順流集中噴淋。廢熱利用率高,蒸發(fā)除塵效率高,煙氣凈化效果好無(wú)阻塞、無(wú)故障,無(wú)事故,徹底消除了生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)物熱裂解氣化反應(yīng)產(chǎn)生爆炸的隱患。如圖8所示為本實(shí)施例中泥層過(guò)濾回收器結(jié)構(gòu)示意圖,所述的泥層過(guò)濾回收器具體用于白水的回收。漿料在網(wǎng)上形成紙頁(yè)的過(guò)程中,小纖維、填料、膠料,隨著大量水分穿過(guò)網(wǎng)孔濾出,這種濾出的乳白色懸浮液叫做“造紙白水”。長(zhǎng)網(wǎng)紙機(jī)吸水箱之前的濃白水可直接用作稀釋抄紙漿料;吸水箱之后的稀白水量特別大,一般采用過(guò)濾、沉淀或者采用氣浮等傳統(tǒng)方法進(jìn)行回收利用。由于白水中的物質(zhì)小而輕極難去除,因此傳統(tǒng)方法加入了絮凝劑凝聚以利去除之,因此那些形成白水的可貴物質(zhì),如小纖維、填料和膠料全部變成了不可回收的污泥,傳統(tǒng)的白水回收則由此變成了不能回收白水物質(zhì)的代名詞。如果再?gòu)乃鑫勰嘀谢厥栈赜冒姿镔|(zhì),加入的絮凝劑殘余會(huì)破壞紙頁(yè)成型造成紙張的報(bào)廢。鑒于傳統(tǒng)方法的不足之處,本發(fā)明采用泥層過(guò)濾法通過(guò)泥層過(guò)濾回收器來(lái)回收白水,把大量的稀白水經(jīng)過(guò)泥層過(guò)濾還原成清水和濃白水,直接變成了抄造紙張的可回用之水,完全更新了過(guò)去的白水回收通過(guò)消滅構(gòu)成白水的物質(zhì)回收清水的概念。所述的泥層過(guò)濾回收器的具體結(jié)構(gòu)及其工作原理如下泥層過(guò)濾回收器的主體是ー個(gè)鋼結(jié)構(gòu)圓柱體容器37。上部焊接水平的堰ロ進(jìn)水槽25和過(guò)濾網(wǎng)26,下部焊接圓錐體33,中部焊接網(wǎng)架28,固定金屬網(wǎng)29附泥。圓錐體33的中上部焊接托泥架30,中下部安裝進(jìn)水反射器35。稀白水從進(jìn)液ロ 31壓入,通過(guò)進(jìn)水反射器35調(diào)整流向、擴(kuò)大出口、降低流速,進(jìn)入泥層過(guò)濾區(qū)。泥層過(guò)濾區(qū)的最初過(guò)濾層產(chǎn)生于澄清區(qū)沉降的白水物質(zhì),其中包括小纖維、填料、膠料等,然后在過(guò)濾區(qū)交織成泥層,粘附在金屬網(wǎng)上,形成了過(guò)濾泥層36。過(guò)濾泥層36自上而下越結(jié)越厚,過(guò)濾效果越來(lái)越好。當(dāng)泥層聚結(jié)到托泥架30的時(shí)候,由于圓錐體33 口徑的縮小而造成了水流速度的的加快,就會(huì)沖潰泥層的聚結(jié)。這時(shí),從金屬網(wǎng)網(wǎng)架28到托泥架30的泥層過(guò)濾區(qū)已經(jīng)形成。進(jìn)水反射器35的進(jìn)水速度相對(duì)說(shuō)來(lái)很慢,水位上升速度更慢,破壞不了由小纖維、填料、膠料、金屬網(wǎng)29、網(wǎng)架28、托泥架30和鋼結(jié)構(gòu)本體結(jié)合而成的相對(duì)牢固的過(guò)濾泥層36。懸浮液經(jīng)過(guò)4 5m厚的泥層過(guò)濾變成了清水。堰ロ進(jìn)水槽25設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)26主要用以阻擋設(shè)備日久未經(jīng)清洗泛出的腐漿。清水進(jìn)入堰ロ進(jìn)水槽25,從清水管27注入下部夾層貯水區(qū)。過(guò)濾泥層36過(guò)濾出的清水仍然保持了紙張抄造的pH值而成為可直接回用的清水。進(jìn)水反射器35以下的稀白水經(jīng)過(guò)上部厚厚的泥層過(guò)濾,本當(dāng)可以結(jié)成泥層的小纖維、填料、膠料等物質(zhì)卻一一被已經(jīng)結(jié)成的過(guò)濾泥層36所擋住,轉(zhuǎn)而化成了濃白水,經(jīng)由IOm靜壓頭壓出回收。泥層過(guò)濾回收的濃白水,其中的小纖維居多,小纖維是改善上網(wǎng)漿均勻度提高紙張平滑度的重要物質(zhì),可直接加入漿料抄造質(zhì)地優(yōu)良的紙張。本實(shí)施例中所述的泥層過(guò)濾回收器的優(yōu)點(diǎn)在干結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉;進(jìn)入的稀白水自動(dòng)分層,上層出清水,下層出濃白水;不需增加動(dòng)カ,不需添加絮凝劑,不需人工管理,零成本運(yùn)行,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
如圖8所示為本實(shí)施例中泥層過(guò)濾回收器結(jié)構(gòu)示意圖,所述的泥層過(guò)濾回收器基于泥層過(guò)濾法機(jī)理,具體用于篩選廢水回收。經(jīng)過(guò)蒸煮、洗滌制得的粗漿都會(huì)含有一些纖維性和非纖維性雜質(zhì),要靠篩選凈化生產(chǎn)流程才能去除掉這些雜質(zhì),大體都要經(jīng)過(guò)粗選一精選一凈化一濃縮等過(guò)程。每個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的特定エ藝設(shè)備都是為了從纖維懸浮液中分離出大小輕重不一的纖維性或者非纖維性雜質(zhì),各種設(shè)備的進(jìn)漿濃度從O. 6% 3. 4%不等。以每噸絕干漿計(jì),經(jīng)篩選エ段消耗的水量約為200噸。擠漿機(jī)和洗漿機(jī)聯(lián)合的“一條龍”逆流洗滌法提取黑液,將提取率從傳統(tǒng)的80%上升到95%以上。每噸漿減少了 225kg的黑液污染物進(jìn)入篩選、凈化工序,基本消除了黑液對(duì)后續(xù)エ序的水污染,為回收回用篩選凈化的廢水創(chuàng)造了條件。本實(shí)施例中回收篩選凈化廢水的技術(shù)和設(shè)備與所述的造紙白水回收完全相同,采用泥層過(guò)濾法,廢水從設(shè)備進(jìn)液ロ 31壓入,通過(guò)進(jìn)水反射器35調(diào)整流向、擴(kuò)大出ロ、降低流速,進(jìn)入由泥沙、廢漿和雜質(zhì)交織而成的過(guò)濾泥層36,經(jīng)過(guò)5m以上的泥層過(guò)濾,廢水變成了清水。清水從堰ロ進(jìn)水槽25注入貯水區(qū),經(jīng)出液ロ 32自動(dòng)流入使用部門;廢渣被泥層阻擋下來(lái),經(jīng)10米壓頭自動(dòng)壓出排污ロ 34。另外,如上所述黑液浄化器的機(jī)理也是泥層過(guò)濾法。綜上所述,低碳造紙是ー種秸桿綜合利用的循環(huán)技術(shù)產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)的原料和燃料均來(lái)綜合利用農(nóng)作物秸桿。低碳造紙以麥草或者是其它禾草植物纖維原料制漿,生產(chǎn)出各種用途的紙張;同時(shí)把蒸煮黑液和漂白污水等環(huán)境污染物作為原料,生產(chǎn)出無(wú)毒無(wú)臭的高附加值的二次產(chǎn)品木質(zhì)素磺酸鈉和無(wú)水氯化鈣,消除黑液和中段水污染,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)零排放。低碳造紙的燃料是玉米秸桿或者是其它禾草生物質(zhì)產(chǎn)生的燃?xì)猓ㄟ^(guò)燃燒生產(chǎn)出3. 82MPa的過(guò)熱蒸汽用于發(fā)電,提供企業(yè)的生產(chǎn)動(dòng)カ;發(fā)電后的O. SMPa低壓蒸汽用于蒸煮漿料、烘干紙頁(yè)、蒸發(fā)木質(zhì)素磺酸鈉水分;燃燒產(chǎn)生的煙氣廢熱用于蒸發(fā)濃縮氯化鈣污水,經(jīng)燃燒生產(chǎn)出無(wú)水氯化鈣。所以,低碳造紙產(chǎn)品是秸桿綜合利用的清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)エ業(yè)產(chǎn)物,生產(chǎn)成本非常低廉,主要生產(chǎn)成本是人工成本,其次是化工原料成本。其中包括I.收割、加工、儲(chǔ)備、運(yùn)送麥秸桿、玉米秸桿,或者是其它的禾草生物質(zhì)原料、燃料的人工成本;2.以禾草秸桿生產(chǎn)出生物質(zhì)燃?xì)猓陨镔|(zhì)燃?xì)馍a(chǎn)出蒸汽,以蒸汽生產(chǎn)出水、電、汽動(dòng)力的人工成本;3.對(duì)草類纖維原料加入藥液、漂液,通過(guò)蒸煮、漂白制成化學(xué)漿,分離出低碳造紙產(chǎn)品的直接原料——紙漿、黑液和漂白污水的人工成本和化工原料成本;4.草漿中配比一定的填料、膠料和木漿等原料,抄造出各種紙成品的人工成本和原料成本;5.將黑液中按配比加入一定量的改性劑轉(zhuǎn)化,生產(chǎn)出木質(zhì)素磺酸鈉成品的人工成本和化工原料成本;6.將含氯污水中通石灰反應(yīng),經(jīng)蒸發(fā)、燃燒生產(chǎn)出無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品的人工和化工原料成本。若以產(chǎn)出I噸漿估算,低碳造紙上述的全部人工成本支出和化工原料成本支出共計(jì)3500元左右。若以產(chǎn)出I噸漿估算,低碳造紙抄造出I. 2噸以上的紙成品收入7000元左右,生產(chǎn)出O. 8噸的木質(zhì)素磺酸鈉成品收入2000元左右,生產(chǎn)出O. 5噸左右無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品收入1500元左右。累計(jì)產(chǎn)值10500元左右,純收益7000元左右。若以5萬(wàn)噸制漿規(guī)模的低碳造紙企業(yè)估算,年產(chǎn)值5. 25億元左右,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益3. 5億元左右。低碳造紙可以大量増加國(guó)庫(kù)的稅收,帶動(dòng)農(nóng)業(yè)和相關(guān)的化工企業(yè)發(fā)展,吸納大批的農(nóng)村人ロ就業(yè),必將為我國(guó)農(nóng)村的城市化、エ業(yè)化建設(shè)做出極為重要貢獻(xiàn)。
低碳造紙用于生產(chǎn)紙張、木質(zhì)素磺酸鈉和無(wú)水氯化鈣的電カ和蒸汽動(dòng)力,來(lái)自農(nóng)業(yè)廢棄的禾草生物質(zhì)清潔能源——秸桿燃?xì)狻S衩捉諚U質(zhì)燃?xì)獾慕M成成分為C0-21%,CH4-8%, CnHm-L 5%, H2_4%, N2-47%, C02_16%, H20-1. 5% ;低位熱值 7000kJ/kg 以上;環(huán)保參數(shù)為
項(xiàng)目 I檢測(cè)值 I國(guó)家標(biāo)f 煙塵排放濃度 28 39mg/Nm3 120mg/Nm3 S02 排放濃度 10 14mg/Nm3 550mg/Nm3 氣氧化物排方女濃度 33 38mg/Nm3 240mg/Nm3 林格曼濃度_|~0.5級(jí)_「I級(jí)
低碳造紙應(yīng)用生物質(zhì)清潔能源,必將為エ業(yè)界消除燃燒化石能源產(chǎn)生的大氣煙塵污
染,消除農(nóng)村焚燒秸桿產(chǎn)生的煙塵污染,消除影響大氣環(huán)境造成灰霾天氣的PM2. 5排放;為
減少燃燒化石能源排放ニ氧化碳,減緩地球氣候變暖;為實(shí)現(xiàn)我國(guó)“十二五”規(guī)劃利用可再
生能源率増加到11. 4%,實(shí)現(xiàn)班德世界氣候環(huán)境大會(huì)的目標(biāo),做出最為積極、最為重大的貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種低碳造紙方法,具體涉及制漿、造紙以及利用污染物生產(chǎn)二次產(chǎn)品,其特征在于所述低碳造紙的原料是麥秸桿或其它禾草植物纖維,其中所述的原料首先加入藥液經(jīng)蒸煮形成原漿,其后通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法從所述原漿中提取出粗制漿和黑液,之后對(duì)所述粗制漿加入漂液進(jìn)行漂白作業(yè),并提取出漂白作業(yè)中產(chǎn)生的漂白漿和漂白污水;所述低碳造紙的能源動(dòng)力來(lái)自于農(nóng)作物玉米秸桿或其它禾草生物質(zhì),其中所述低碳造紙的能源動(dòng)力通過(guò)將玉米秸桿或其它禾草生物質(zhì)送入工業(yè)氣化爐產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)猓龅纳镔|(zhì)燃?xì)馔ㄈ牒谝簢娚錉t燃燒產(chǎn)生次高壓蒸汽及高溫?zé)煔猓龅拇胃邏赫羝ㄈ肫啓C(jī)組發(fā)電;其中所述的次高壓蒸汽發(fā)電所產(chǎn)生的低壓蒸汽用于制漿過(guò)程中蒸煮和漂白漿料,以及造紙過(guò)程中烘干紙頁(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低碳造紙方法,其特征在于所述的工業(yè)氣化爐主要包括鋼罐、進(jìn)料系統(tǒng)、工作腔室以及出灰系統(tǒng)鋼罐,所述鋼罐的頂壁與所述的進(jìn)料系統(tǒng)相通,在所述鋼罐的上壁面開設(shè)有一燃?xì)獬隹冢⒃谒龅匿摴尴卤诿娣謩e開設(shè)有一出灰口和進(jìn)風(fēng) 口 ;其中所述的燃?xì)獬隹谂c所述的黑液噴射爐相連通;進(jìn)料系統(tǒng),所述的進(jìn)料系統(tǒng)主要包括螺旋加料器、葉輪碎塊器以及圓盤分布器,其中所述的葉輪碎塊器和圓盤分布器在豎直方向從所述鋼罐頂壁延伸入罐體內(nèi)部;工作腔室,所述工作腔室由上、下兩個(gè)孔板錐臺(tái)與鋼罐內(nèi)壁焊接而成,在所述工作腔室的內(nèi)下部設(shè)置有一個(gè)天圓地方的構(gòu)件,將所述構(gòu)件的圓口與鋼罐內(nèi)壁焊接,并在所述構(gòu)件的方口處固定柵格、兩側(cè)固定滑槽,在所述的滑槽上設(shè)置一可滑動(dòng)齒耙;出灰系統(tǒng),在所述工作腔室的下孔板錐臺(tái)開口設(shè)置有一隔倉(cāng)密封器,所述的隔倉(cāng)密封器連接有電動(dòng)機(jī),并在所述的鋼罐下壁面進(jìn)風(fēng)口設(shè)置一鼓風(fēng)機(jī);其中所述的出灰系統(tǒng)排出的草灰可重返農(nóng)田。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低碳造紙方法,其特征在于所述通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法從原漿中提取黑液包括如下步驟首先通過(guò)污冷凝水作為洗滌熱水置換出一段黑液,所述的一段黑液送配堿罐稀釋堿液預(yù)浸漬麥秸桿草片進(jìn)行蒸煮制漿;其后將來(lái)自漂白工段的堿處理廢水作為洗滌熱水置換出二段黑液,所述二段黑液作為洗滌液逆流洗滌漿料依次置換出三段、四段以及五段黑液,所述五段黑液用于稀釋二道洗漿機(jī)出口漿,之后經(jīng)漿池?cái)嚢钄U(kuò)散,用漿泵送入洗漿機(jī)置換出六段黑液;其中所述六段黑液的一部分稀釋一道擠漿機(jī)出口漿,洗滌漿料置換黑液,被二道擠漿機(jī)所提取;另一部分逆流到噴放鍋稀釋原漿,原漿中的黑液被一道擠漿機(jī)所提取。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低碳造紙方法,其特征在于所述提取出漂白作業(yè)中產(chǎn)生的漂白漿和漂白污水是通過(guò)“一條龍”逆流洗滌法實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)所述“一條龍”逆流洗滌法提取出漂白作業(yè)中產(chǎn)生的漂白污水,主要包括提取次氯酸鈣補(bǔ)充漂白段產(chǎn)生的含氯污水、堿處理漂白段產(chǎn)生的含堿污水以及氯化漂白段產(chǎn)生的含鹽酸污水,具體流程如下首先在一漿池中放入清水洗滌漿料,進(jìn)行攪拌、擴(kuò)散,其后將所述漿料送相關(guān)脫水機(jī)分離出漂白漿和一洗污水,再將一洗污水逆流到所述漿池的前一漿池洗滌漿料,進(jìn)行攪拌、擴(kuò)散,通過(guò)相關(guān)脫水機(jī)置換出二洗污水,所述二洗污水再逆流到另一漿池洗滌漿料,進(jìn)行攪拌、擴(kuò)散,通過(guò)相關(guān)脫水機(jī)置換出三洗污水;所述的三洗污水分三路流向第一路流向次氯酸鈣補(bǔ)充漂白塔,經(jīng)攪拌、稀釋以及洗滌之后,出洗漿機(jī)置換出含氯污水;第二路流向堿處理塔,經(jīng)攪拌、稀釋以及洗滌之后,出洗漿機(jī)置換出含堿污水;第三路流向氯化漂白塔,經(jīng)漂白、稀釋以及洗滌之后,出洗漿機(jī)置換出含鹽酸污水。
5.一種權(quán)利要求3所述的低碳造紙方法,其特征在于通過(guò)利用所述的黑液噴射爐生產(chǎn)的次高壓蒸汽、發(fā)電后產(chǎn)生的低壓蒸汽為熱源以及利用既有的堿回收設(shè)備,將所述提取的黑液為原料制備木質(zhì)素磺酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低碳造紙方法,其特征在于將所述提取的黑液為原料制備木質(zhì)素磺酸鈉具體包括如下步驟首先通過(guò)多效真空蒸發(fā)器經(jīng)所述的低壓蒸汽將所述的黑液蒸發(fā)濃縮到34%,其后將所述濃縮黑液通入苛化器,按麥秸桿的比例加入丙烯酸4%、氯乙酸2%,加熱并攪拌,之后送高速離心式噴霧干燥器經(jīng)所述的次高壓蒸汽蒸發(fā)干燥,再經(jīng)靜電除塵器捕集,得到木質(zhì)素磺酸鈉產(chǎn)品;其中所述的苛化器設(shè)置有溫控裝置。
7.—種權(quán)利要求4所述的低碳造紙方法,其特征在于通過(guò)利用所述黑液噴射爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉃闊嵩矗眉扔械膲A回收設(shè)備,將所述含氯污水為原料生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種低碳造紙方法,其特征在于將所述含氯污水為原料制備無(wú)水氯化鈣具體包括如下步驟首先將所述含氯化鈣漂白污水送石灰提渣機(jī),并加入石灰反應(yīng),再經(jīng)攪拌與加熱,PH值上升到10以上時(shí)生成氯化鈣堿性污水,再加適量吸收煙氣中鹵素氯和二氧化硫的石灰,此時(shí)將所述的氯化鈣堿性污水通過(guò)旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器經(jīng)所述的高溫?zé)煔獾闹苯咏佑|蒸發(fā)濃縮到30%-33%,再經(jīng)單層澄清器去除雜質(zhì)形成濃縮的氯化鈣污水,最后將濃縮的氯化鈣污水噴入所述的黑液噴射爐中經(jīng)高溫燃燒,形成無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種低碳造紙方法,其特征在于所述的旋風(fēng)噴淋蒸發(fā)器為一鋼罐,在所述鋼罐的正頂部同軸安裝有噴淋器和破碎器,并在所述鋼罐的上頸處開設(shè)有一呈擴(kuò)散型的進(jìn)煙管,且在所述鋼罐的中下段外側(cè)切線方向開設(shè)有一出煙管;其中所述的噴淋器與鋼罐底部的液體區(qū)通過(guò)循環(huán)管連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低碳造紙方法,其特征在于所述的制漿造紙廢水的處理、回收、凈化,采用泥層過(guò)濾法,其具體步驟如下首先將所述的廢水通過(guò)進(jìn)液口壓入,并由反射器調(diào)整流向、擴(kuò)大出口降低流速,經(jīng)由廢水中小纖維、泥砂和雜質(zhì)交織而成的泥層,廢水經(jīng)泥層過(guò)濾變?yōu)榍逅凰鰪U水中的廢渣被泥層阻擋下來(lái),自動(dòng)壓出排污口。
全文摘要
本發(fā)明屬于造紙領(lǐng)域,具體涉及一種低碳造紙方法。發(fā)明旨在解決我國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的原料、環(huán)境和能源上存在的問(wèn)題,具體方法是低碳造紙綜合利用農(nóng)作物秸稈作為能源動(dòng)力生產(chǎn)出次高壓蒸汽發(fā)電、作為原料通過(guò)制漿分離出漿料以及污染物黑液和漂白污水,由漿料抄造出各種紙張,由黑液制備出木質(zhì)素磺酸鈉,由含氯漂白污水制備出無(wú)水氯化鈣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是,通過(guò)秸稈綜合利用實(shí)現(xiàn)低碳造紙生態(tài)工業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)零排放,解決了造紙工業(yè)發(fā)展的原料、環(huán)境和能源上存在的問(wèn)題。
文檔編號(hào)D21C11/04GK102677530SQ20121014596
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月13日
發(fā)明者王性仁 申請(qǐng)人:王性仁