CN101403140A - 植物纤维清洁生产及废弃物循环利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及由植物纤维清洁生产及废弃物循环利用方法，它是利用木质、草棵、树皮、藤条等植物原料，采取机械分丝―常温、常压浸渍反应―长纤维磨机磨浆―臭氧无滴溜水分漂白和长纤维烘干机烘干的制浆工艺方法，达到了生产全过程的清洁生产，全生产过程无氯、无碱。本发明省去了污水处理厂的建设用地和投资。实现了尾气综合利用，废水净化循环利用，固废资源化再利用。

Description

植物纤维清洁生产及废弃物循环利用方法

【技术领域】：

本发明涉及由植物清洁生产纺织、造纸用纤维原料的方法，还涉及废弃物利用的方法。本技术发明属于纺织、造纸用长纤维原料的一种生产技术。

【背景技术】：

纺织印染和造纸行业，因用水量大成为水污染较大的行业。但是它又是国民经济和社会事业发展的重要基础产业。国家发改委产业政策指出：发展我国造纸业必须坚持循环发展，环境保护，技术创新和对外开放的基本原则。加强自主创新，推进清洁生产。到2010年实现吨浆、纸产品平均取水量由103立方米降到80立方米。

我国造纸行业现状及存在的主要问题

1、现状：一方面生产与消费都同步快速增长，另一方面因水污染量大而受到政府的限制。据国家统计局抽样调查，已有91％的造纸企业做到了达标排放，尚有9％的企业对外直排污染废弃物。现有的零排放发明技术只能停留在小试规模上，不能大规模地投入生产，不被企业所采用。所以，污染防治技术开发工作仍然迫切与艰巨。

2、技术装备能力差，规模效益水平低，对外依存度高。

3、中国专利文献公开的一种“木素纤维素材料的氧气制浆方法及制浆化学药品的回收”申请号00803702.7，该方法有回收制浆化学药品的一体化回收系统。方法分几步进行，其中包括物理和化学处理木质纤维素材料，以便提高同基于氧的脱木素剂反应的木质纤维素材料可接近性。含有木质素组分和化学试剂的废纤维素液在气体发生器中完全或部分被氧化，其中生成了热粗制气体流和碱性化学药品和化学试剂物流，它们用于后续循环和在纸浆生产过程中再使用

【发明内容】：

本发明的目的是提出用植物清洁生产纺织、造纸用长纤维原料的方法，其产品类似有机棉。

本发明的另一目的是涉及其废弃物利用的方法。本技术并重经济与环保效益，满足了污染废弃物零排放的环保要求。

实现本发明目的的技术方案如下：

a、分丝：用机械对植物物料分丝。

b、生化反应：在常温常压下加水量≤4m³/吨，用硫酸盐(钠)浸渍分丝后的植物半料，对植物纤维进行脱木素纤维化。

c、磨浆：用磨浆机对含60％水分的纤维浆进行挫、揉、磨。

d、固液分离：把磨浆后纤维浆中的大部分水分离挤干，使纤维浆只含40％左右的水分。

e、无水漂白：对无滴溜水分的纤维浆加微量的草酸/柠檬酸/醋酸，用臭氧对纤维进行漂白。

f、干燥：用螺旋带式传送含水分≤40％的纤维浆进行烘干，使干燥后膨胀的物料不堵塞，易通过。

g、打包入库。

在本发明上述步骤a中，所述的机械分丝是用塑料破碎机进行分丝。

在本发明上述步骤d中分离出的水循环加入步骤b中所用的水量。

在本发明上述步骤e中所述的无水漂白在带搅拌器的密封装置中，压力≥3kg；搅拌器1转/45秒，漂白时间20分钟。

与同行业比较具有以下创新点：

机械化生产长纤维原料。达到了生产全过程的清洁生产，全生产过程无氯、无碱。省去了污水处理厂的建设用地和投资。实现了尾气综合利用，废水净化循环利用，固废资源化再利用。

1、全生产过程仅生化反应工段一个加水点。磨浆工段废水在本工段回用；其它工段废水经装置“臭氧融合器”处理后在生化反应工段回用。与现有技术比较，用水量成数十倍地下降。本技术吨浆平均取水量小于2立方米，用水量小于4立方米。

2、臭氧漂白规模化生产取得成功。臭氧技术是世界公认的清洁技术，臭氧在浆料无滴溜水分的情况下进行漂白，其白度可达到90度，而且实现了规模化生产。利用臭氧尾气对前段工序废水净化后回用，可满足国标产品的质量要求，省去了整个污水处理厂用地和建设投资。

3、主产品的固体废弃物，常规处理是焚烧、填埋或堆置。本技术视废弃物为副产品，经脱水、干燥加工成木质纤维素、低档纸品、制香等原料。达到了资源化再利用的产业政策要求。

4、化工原料使用方面，本技术与常规技术比较其化工原料使用量下降了70％，整个生产线无氧、无碱。

5、长纤维原料生产方面。常规技术为手工或半机械化操作，珍贵的长纤维原料因其产量太小，鲜为人知。本技术通过磨片技术改进，实现了机械化生产长纤维原料，因此产生巨大的经济效益。

该技术项目，经陕西宏山纸业科技发展有限公司与汉中海鑫投资置业有限公司共同投资，已建成一条日产长纤维产品40吨的生产线。该产品类似有机棉，市场供不应求。

【具体实施方式】

以下结合实例对发明作进一步的说明。

该技术在实施过程中，可根据木质、草棵、树皮、藤条等植物原料和产品要求的不同，增减调整技术方案，以满足产品产量、质量的要求。但是，凡是同行业人员采取机械分丝-常温、常压浸渍反应-长纤维磨机磨浆-臭氧无滴溜水分漂白和长纤维烘干机烘干的制浆工艺方法，都属于本发明技术方案的范围之内。该工艺方法省去或替代了以下工艺技术：

(1)省去了切草机；

(2)省去了蒸汽球；

(3)省去了各种网式浆板机；

(4)省去了污水处理厂；

(5)省去了各种含氯、含碱化工原料；

(6)机械规模化生产长纤维产品，替代了手工和半机械化操作。

所以，凡是通过变更、修饰本发明技术方案，达到废水、废气、固废资源化再利用和节水、节能的零排放目的的任何技术手段，均在本发明技术方案范围之内。

1、创新使用了塑料分丝机械，该设备可对长草、韧皮等长料进行直接分丝处理，效果理想，省去了切草工段。

2、常温85℃-100℃，3kg以下常压催化，省去了蒸汽球工段。

3、机械化生产长纤维产品，替代了手工及半机械化的传统技术。

4、臭氧漂白不用水，改变了漂白浓度不能超过5％的技术现状。省去了漂白用水量。

5、利用臭氧尾气净化废水，仅用一台溶合器装置对废水进行处理，就可以达到回用水标准。省去了污水处理厂用地和建设投资。同时，还省去了用活性炭罐和引风机配套设备处理臭氧尾气的设备装置投资。

6、创新技术改造的长纤维烘干机，在漂白之后进行烘干浆料。省去了用水兑浆和用各种网式浆板机，压浆机的工段投资。

构树皮纤维浆产品质量指标：

1、白度＞80％

2、纤维性尘埃＜60个/m²

3、非纤维性尘埃＜20个/m²

4、叩解度23-26℃

5、纤维平均长度16mm

Claims (4)

1、一种植物纤维清洁生产及废弃物循环利用方法，其特征在于，

a、分丝：用机械对植物物料分丝，

b、生化反应：在常温常压下加水量≤4m³/吨，用硫酸盐(钠)浸渍分丝后的植物半料，对植物纤维进行脱木素纤维化，

c、磨浆：用磨浆机对含60％水分的纤维浆进行挫、揉、磨，

d、固液分离：把磨浆后纤维浆中的大部分水分离挤干，使纤维浆只含40％左右的水分，

e、无水漂白：对无滴溜水分的纤维浆加微量的草酸/柠檬酸/醋酸，用臭氧对纤维进行漂白，

f、干燥：用螺旋带式传送含水分≤40％的纤维浆进行烘干，使干燥后膨胀的物料不堵塞，易通过，

g、打包入库。

2、根据权利要求1中的植物纤维清洁生产及废弃物循环利用方法，其特征在于，在所述的步骤a中，机械分丝是指用塑料破碎机进行分丝。

3、根据权利要求1中的植物纤维清洁生产及废弃物循环利用方法，其特征在于，在所述的步骤d中，分离出的水循环加入步骤b中所用的水量。

4、根据权利要求1中的植物纤维清洁生产及废弃物循环利用方法，其特征在于，在所述的步骤e中，无水漂白是在带搅拌器的密封装置中，压力≥3kg；搅拌器1转/45秒，漂白时间20分钟。