CN101187181A

CN101187181A - 碱法零残碱蒸煮制浆方法

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Publication number: CN101187181A
Application number: CNA2007101924774A
Authority: CN
Inventors: 晏永祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2008-05-28

Abstract

一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，本发明公开了一种碱法零残碱蒸煮制浆新技术，通过在制浆处理过程中添加催化剂A或同时添加催化剂A、B，使制浆黑液中没有残碱，且所制得的纸浆能满足造纸需要。其中催化剂A选自氢氧化镁、氢氧化钾、硅酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸铵、尿素中的一种或几种；催化剂B选自过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸钙、氨基磺酸中的一种或几种。本发明使造纸厂无需建设投资巨大的碱回收工程，且使黑液用于制备质量优良的有机肥成为可能，适于推广使用。

Description

碱法零残碱蒸煮制浆方法

技术领域

本发明属于造纸制浆技术领域，具体涉及一种使制浆黑液中没有残碱的制浆新技术。

背景技术

碱法制浆后有大量的纤维和非纤维原料和大部分碱性物质溶解于蒸煮液中成为黑液，它是造纸工业最大的污染源。目前国内外大型造纸企业多以传统的碱回收技术对黑液进行治理，该技术对减轻造纸工业造成的环境污染比较有效，但传统碱回收技术一次性投资巨大，建成一套碱回收装置一般需投资数千万元，且日常运行费用相当高，由此我国众多中小型制浆造纸厂无力承担，只能将黑液直接排放或经稀释后排放，造成水体的严重污染，因黑液治理难题已导致我国大量中小型制浆企业纷纷被迫关闭。

此外，传统碱回收技术不仅烧掉了黑液中宝贵的有机质，同时产生大量有害气体造成二次污染，因此，对黑液治理的进一步研究已成为造纸业行业急待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有碱回收技术投资巨大、运行费用高的问题，提供一种碱法蒸煮制浆新技术，使制浆黑液中没有残碱，便于黑液处理。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

1)原料预浸：破碎和经过除尘的制浆原料，经热碱液进行预浸处理；

2)制浆处理：对制浆原料进行脱除游离碱处理，然后添加催化剂A或同时添加催化剂A、B，搅拌均匀后将原料加入到制浆设备内，最后通蒸汽进行蒸煮；

其中催化剂A选自氢氧化镁、氢氧化钾、硅酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸铵、尿素中的一种或几种；催化剂B选自过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸钙、氨基磺酸中的一种或几种。

所述的催化剂A还可添加蒽醌。

所述1)步中，所述碱液中的一部分还可来自含残碱的黑液。所述的含残碱的黑液指的是由其它化学制浆方法得到的含残碱黑液。这样由其它方法所得的含残碱的黑液，可以在本发明的制浆工艺中得到消化。

所述1)步中，碱液温度控制在70～100℃，碱液质量浓度优选为4～8％。本发明预浸时间优选为2～6小时。

其中催化剂A优选对绝干浆质量用量为2～5％。

催化剂B优选对绝干浆质量用量为2～6％。

碱对绝干浆质量用量4～8％。所述碱优选氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中一种或几种。

蒸汽进行蒸煮时，蒸煮优选压力为0.8～1.6Mpa，蒸煮优选时间为10～120min。

本发明的制浆新技术可以用芦苇、稻草、竹片、棉秆、棉短绒、麻、和麦草等非木纤维和杨木、桦木等木材为原料，在成浆残碱为零的条件下进行蒸煮制浆，根据原料和浆用途的不同，得浆率可达到60～85％。本发明所得到的浆残碱为零的黑液可选先作为有机肥料的原料。

以芦苇为制浆原料，预浸处理过程中，碱液温度为80℃，浓度为5％，常压预浸时间为3小时；制浆处理过程中催化剂A质量用量为2％，其中蒽醌0.1％、亚硫酸氨1.8％、氢氧化镁0.1％，蒸煮压力为1.4～1.6Mpa，蒸煮时间为10～30min。

以棉杆为制浆原料，预浸处理过程中，碱液温度为80℃，浓度为4％，常压预浸时间为4小时；制浆处理过程中催化剂A质量用量为3.0％，其中蒽醌0.1％、亚硫酸钠2.1％、氢氧化钾0.5％、尿素0.3％，蒸煮压力为1.2～1.4Mpa，蒸煮时间为40～60min。

以竹片为制浆原料，预浸处理过程中，碱液温度为80℃，浓度为6％，预浸时间为5小时；制浆处理过程中催化剂A质量用量为3.0％，其中蒽醌0.1％、亚硫酸钠1.4％、亚硫酸铵1.5％，催化剂B质量用量为2.5％，其中过氧化氢2.0％、氨基磺酸0.5％，蒸煮压力为1.0～1.2Mpa，蒸煮时间为90～120min。

以红麻为制浆原料，预浸处理过程中，加入温度为80℃，残碱浓度为12mg/L的制浆黑液300ml(补充碱量至黑液碱浓为5％)，预浸3小时，制浆处理过程中催化剂A质量用量为3.0％，其中亚硫酸氨2.5％和氢氧化镁0.5％，蒸煮压力为1.2～1.5Mpa，蒸煮时间为30～60min。

本发明的技术方案能产生以下技术效果：

1、通过本发明的制浆新技术所采用的催化剂可高效降解木素，使制浆黑液中没有残碱。

2、造纸厂无需建设投资费用巨大的碱回收工程，有效节约了生产成本；

2、使用本发明的制浆新技术，浆得率可达到60～85％，成品浆可满足造纸的要求；

3、本发明使制浆黑液用于制备质量优良的有机肥料成为可能。

本发明的优势还在于：本发明制浆优选采用中高压蒸煮，蒸煮效率高，废热蒸汽热值高，回用后能满足无碱后的黑液浓缩处理的需要；本发明制浆方法中可用其它化学方法制浆过程中产生的含残碱的黑液作为本发明补充使用的碱液，生产无残碱的浆，使大量中小制浆企业有了生存的希望。

具体实施方式

以下实施例旨在说明本发明而不是本发明进一步限定，本发明的实施方式可以以发明内容所描述的任何一种方式实施。

实施例1：

在1000g破碎和除尘好的芦苇中，加入温度为80℃，浓度为5％的碱溶液300ml，充分搅拌后保温预浸2小时，然后脱去游离碱液，加入催化剂A，搅拌均匀，然后加入到蒸煮锅内进行蒸煮。蒸煮压力为1.3～1.5Mpa、蒸煮时间为10～30min、浆浓度为20～25％、成浆pH值为6.5～7.5，黑液pH值为6.5～7.5，催化剂A质量用量为2％，其中：亚硫酸钠1.6％、氢氧化镁和硅酸钠各0.2％。此后的磨浆和造纸部份与常规工艺相同，成浆打浆度为38度，与国产废纸浆配抄高强瓦楞原纸，芦苇浆加入比例为20％(质量比)，成纸各项质量指标均达到GB13023-91A级瓦楞原纸的标准。

实施例2：

在1000g破碎和除尘好的棉杆中，加入温度为80℃，浓度为4％的碱溶液300ml，充分搅拌后保温预浸4小时，然后脱去游离碱液，加入催化剂A，搅拌均匀，然后加入到蒸煮锅内进行蒸煮。蒸煮压力为1.2～1.4Mpa、蒸煮时间为30～60min，浆浓度为20～25％，成浆pH值为6.5～7.5、黑液pH值为6.5～7.5，催化剂A质量用量为4％，其中蒽醌0.1％、亚硫酸钠3.5％、氢氧化钾0.3％和尿素0.1％。磨浆和造纸部份与常规工艺相同，成浆打浆度为35度，与国产废纸浆配抄高强瓦楞原纸，棉杆浆加入比例为30％，成纸各项质量指标均达到GB13023-91A级瓦楞原纸的标准。

实施例3：

在1000g破碎和除尘好的竹片中，加入温度为80℃，浓度为6％的碱溶液300ml，充分搅拌后保温预浸5小时，然后脱去游离碱液，加入催化剂A和B，搅拌均匀，然后加入到蒸煮锅内进行蒸煮。蒸煮压力为1.0～1.3Mpa、蒸煮时间为60～90min、浆浓度为20～25％、成浆pH值为6.5～7.5，黑液pH值为6.5～7.5，催化剂A质量用量为3％，其中：蒽醌0.15％、亚硫酸钠2.7％和氢氧化镁0.15％，催化剂B质量用量为2.5％，其中：过氧化氢2％、氨基磺酸0.5％。磨浆和造纸部份与常规工艺相同，成浆打浆度为42度，打浆后抄造80g的牛皮纸，成纸各项质量指标均达到QB/T3516-1999标准A级纸的要求。

实施例4：

在1000g破碎和除尘好的红麻中，加入温度为80℃，残碱浓度为12mg/L的黑液300ml(补充碱量至黑液碱浓为5％)，充分搅拌后保温预浸3小时，然后脱去游离碱液，加入催化剂A，搅拌均匀，然后加入到蒸煮锅内进行蒸煮。蒸煮压力为1.2～1.4Mpa、蒸煮时间为20～50min、浆浓度为20～25％、成浆pH值为6.5～7.5，黑液pH值为6.5～7.5，催化剂A质量用量为3％，其中：亚硫酸钠2.5％和氢氧化镁0.5％。磨浆和造纸部份与常规工艺相同，成浆打浆度为40度，与国产废纸浆配抄高强瓦楞原纸，红麻浆加入比例为30％，打浆后抄造150g的瓦楞原纸，成纸各项质量指标均达到GB13023-91A级瓦楞原纸的标准。

本发明的制浆新技术可以用芦苇、稻草、竹片、棉秆、棉短绒、麻、和麦草等非木纤维和杨木、桦木等木材为原料，在成浆残碱为零的条件下进行蒸煮制浆，根据原料和浆用途的不同，得浆率可达到60～85％。

Claims

1.一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于，包括以下步骤：

2)制浆处理：对制浆原料脱除游离碱液，然后添加催化剂A或同时添加催化剂A和B，搅拌均匀后将原料加入到制浆设备内，最后通蒸汽进行蒸煮；

2.根据权利要求1所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于，所述的催化剂A还添加有蒽醌。

3.根据权利要求1所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于，所述1)步中，所述的碱液的一部分来自含残碱的黑液。

4.根据权利要求1或3所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于，1)步中碱液温度控制在70～100℃，碱液质量浓度为4～8％。

5.根据权利要求1所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于，其中催化剂A对绝干浆的质量用量为2～5％。

6.根据权利要求1或5所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于，催化剂B对绝干浆质量用量为2～6％。

7.根据权利要求1所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于，蒸煮压力为0.8～1.6Mpa，蒸煮时间为10～120min；

8.根据权利要求1所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于：以芦苇为制浆原料，预浸处理过程中，碱液温度为80℃，质量浓度为5％，预浸时间为3小时；制浆处理过程中催化剂A质量用量为2％，其中蒽醌0.1％、亚硫酸氨1.8％、氢氧化镁0.1％，蒸煮压力为1.4～1.6Mpa，蒸煮时间为10～30min。

9.根据权利要求1所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于：以棉杆为制浆原料，预浸处理过程中，碱液温度为80℃，质量浓度为4％，预浸时间为4小时；制浆处理过程中催化剂A质量用量为3.0％，其中亚硫酸钠2.3％、氢氧化钾0.5％、尿素0.2％，蒸煮压力为1.2～1.4Mpa，蒸煮时间为40～60min。

10.根据权利要求1所述的一种碱法零残碱蒸煮制浆方法，其特征在于：以竹片为制浆原料，预浸处理过程中，碱液温度为80℃，质量浓度为6％，预浸时间为5小时；制浆处理过程中催化剂A质量用量为3.0％，其中蒽醌0.1％、亚硫酸氨2.6％、硅酸钠0.3％，催化剂B质量用量为2.5％，其中过氧化氢2.0％、氨基磺酸0.5％，蒸煮压力为1.0～1.2Mpa，蒸煮时间为60～90min。