CN102234949A - 可减少aox和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，它包括以下步骤：备料、预浸渍、蒸煮、筛选、洗料、氧脱木素、洗料、螯合处理、洗料、双氧水漂白、洗料、二氧化氯漂白、洗料、双氧水漂白、洗料、酸处理、洗料、精选和抄造。本发明在生产过程中不需要加入任何含有元素氯的化学品，适应国家节能减排的技术方针，中段废水中AOX含量低，对环境的影响小，可减少AOX和二恶英排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，属于竹溶解浆粕的制造工艺领域。
背景技术
竹子属禾本科、竹亚科、多年生植物，盛产于热带、亚热带、温带地区，品多达500多种。我国是世界上竹资源最丰富的国家，现有竹林面积484万hm2,占世界竹林总面积的20％－25％，竹材蓄积量1.35亿吨，且生长速度快，一般三年就可以成材使用，具有可持续发展性；另外，以竹子为原料生产的竹纤维具有良好的吸湿透气性、透气性和天然的抗菌性，有除臭及防紫外线的作用，并且绿色环保。因此，竹子是一种值得推广应用的纤维原料。
竹子通过备料、切料、预浸渍、蒸煮、氧脱木素、多段漂白等工序处理后，可制备溶解浆，传统的制备方法需要使用含有元素氯（次氯酸盐、氯气）的化学药品进行处理，废水中含有大量AOX（可吸附有机卤化物），还有二恶英产生，而二恶英在自然界中是很难分解，且具有强致癌性，对环境造成很多影响，在一些行业，如制浆造纸行业，早就禁止在浆料的制备过程中使用含元素氯的化学品进行处理。现竹子制备溶解浆的方法很多，比较有代表的技术方案可以参见CN1974921公开的“一种竹浆粕的制备”，制备工艺过程中使用次氯酸盐进行漂白，而次氯酸盐的制备多用氯气。该技术方案的生产成本低，漂白采用废水含有大量AOX和二恶英，对环境的影响严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种中段废水中AOX含量低，对环境的影响小的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，可以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案；它包括以下步骤：
（１）备料：将竹材进行切料、筛选并进行清洗；
（２）预浸渍：将步骤1中备好的竹片送入预浸渍塔，进行加热，预浸渍塔内的预浸液为黑液和白液，预浸渍后的竹片送入蒸煮塔；
（4）筛选、洗料：蒸煮后浆料采用全封闭式一级三段压力筛筛选，后送入两台双滚压榨洗浆机洗涤，；
（5）氧脱木素、洗料：将经过步骤4处理的浆料送入氧脱木素反应塔，向氧脱木素反应塔内送入氧气和NaOH，采取两段氧脱木素，两段氧脱木素工序完成后进行洗浆；
（6）螯合处理、洗料：将经过步骤5处理的浆料送入螯合塔进行螯合处理，经过螯合处理后进行洗涤；
（7）双氧水漂白、洗料：将经过步骤6处理的原料送入漂白塔，在漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，经过双氧水漂白后进行洗涤；
（8）二氧化氯漂白、洗料：将经过步骤7处理的原料送入二氧化氯漂白塔，在二氧化氯漂白塔内送入二氧化氯溶液，经过二氧化氯漂白后进行洗涤；
（9）双氧水漂白、洗料：将经过步骤8处理的原料送入第二段双氧水漂白塔，在第二段双氧水漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，经过第二段双氧水漂白塔漂白后进行洗涤；
（10）酸处理、洗料：将经过步骤9处理的原料送入酸处理塔，在酸处理塔内送入5％浓度的硫酸，酸处理后进行洗涤；
（11）精选：采用全封闭式一级四段压力筛筛选；
（12）抄造：在浆板机中进行抄造。
步骤（2）中预浸渍塔内的预浸液为黑液和白液，用碱量为10－16％，预浸渍塔内的液比为：1：3-5，对预浸渍塔内进行升温，加热采用闪蒸蒸汽或者蒸汽进行汽蒸，温度为：90－110℃，竹片预浸渍时间为60－120min；达到规定时间后，对预浸渍塔内的黑液和白液进行回收利用。
步骤（3）中用碱量为：10－18％，白液由蒸煮塔上部送入，在蒸煮塔的中部对塔内液体进行部分抽取，其蒸煮塔上部液比为：1：3-6，下部固液比为：1：1.5－3.5，蒸煮温度为：130－160℃，时间为：220－260min；蒸煮后浆料质量为：Kappa（纸浆硬度）：7－16，DP（聚合度）：800－1600。
步骤（5）中，第一段氧脱木素技术条件为：压力：0.6－0.8MPa，温度：75－95℃，时间：20－50min，浆料浓度：9－14％，氧气用量：18－33kg/t浆，NaOH用量：25－45kg/t浆；第二段氧脱木素技术条件为：压力：0.3－0.5MPa，温度：90－110℃，时间：30－60min，浆浓：8－13％，氧气用量：2－5kg/t浆；两段氧脱木素工序完成后用双滚压榨洗浆机洗涤。
在步骤（6）中，在螯合塔内送入稀释后的硫酸，稀释后浓度为5％和DTPA（螯合剂），技术条件为：压力：常压，温度：60－95℃，时间：30－150min，浆浓：8－13％，纯硫酸用量：20－40kg/t浆，螯合剂用量：1－4kg/t浆；经过螯合处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
步骤（7）的技术条件为：压力：0.3－0.5MPa，温度：90－110℃，时间：40－90min，浆浓：8－13％，氧气用量：3－8kg/t浆，氢氧化钠用量：10～40kg/t浆双氧水用量：4－10kg/t浆；经过双氧水漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
步骤（8）的技术条件为：压力：常压，温度：50－85℃，时间：60－180min，浆浓：8－13％，有效氯用量：8－25kg/t浆；经过二氧化氯漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
步骤（9）的技术条件为：压力：0.3－0.5MPa，温度：90－110℃，时间：100－200min，浆浓：8－13％，氧气用量：1－5kg/t浆，双氧水用量：3－15kg/t浆；经过第二段双氧水漂白塔漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
步骤（10）的技术条件为：压力：常压，温度：50－80℃，硫酸用量：1.5－5％（对浆料），时间40－70min；酸处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
步骤（12）的技术条件为：定量700－1300g/m2，水分8－15％。
与现有技术比较，本发明在生产过程中不需要加入任何含有元素氯的化学品（步骤8中的二氧化氯不是元素氯），适应国家节能减排的技术方针，中段废水中AOX含量低，对环境的影响小，可减少AOX和二恶英排放，同时本发明工艺还有以下优点：
1、本发明采用黑液和白液进行预浸渍，利用闪蒸蒸汽对竹片汽蒸，提高了产品得率，降低了蒸汽消耗，与传统的蒸锅蒸煮相比，单位产品蒸汽消耗可降低50％以上。
2、本发明采用氧脱木素处理浆料，排放废水COD降低，与传统的没有氧脱木素处理的工艺相比，COD的排放量降低50％以上。
3、本发明采用双氧水和二氧化氯制备，排放废水AOX含低，是环境友好型制备工艺。经过大量实验和研究表明，在达到相同产品质量的情况下，采用双氧水降低浆料聚合度和提高浆料白度的同时，废水中AOX几乎为零，采用二氧化氯制备时，浆料白度提高比较明显，且产品质量稳定，排放废水中AOX含量在低于15mg/l。
具体实施方式
实施例1：本竹溶解浆粕的制造工艺含以下步骤：
（１）备料：将竹材进行切料、竹片规格：长20mm，筛选并进行清洗；
（２）预浸渍：将步骤1中备好的竹片送入预浸渍塔，预浸渍塔内的预浸液为黑液和白液，用碱量为10％，预浸渍塔内的液比为：1：3，对预浸渍塔内进行升温，加热采用闪蒸蒸汽或者蒸汽进行汽蒸，温度为：90℃，竹片预浸渍时间为60min；达到规定时间后，对预浸渍塔内的黑液和白液进行回收利用，预浸渍后的竹片送入蒸煮塔；
（4）筛选、洗料：蒸煮后浆料采用全封闭式一级三段压力筛筛选，后送入两台双滚压榨洗浆机洗涤，；
（5）氧脱木素、洗料：将经过步骤4处理的浆料送入氧脱木素反应塔，向氧脱木素反应塔内送入氧气和NaOH，采取两段氧脱木素，第一段氧脱木素技术条件为：压力：0.6MPa，温度：75℃，时间：20min，浆料浓度：9％，氧气用量：18kg/t浆，NaOH用量：25kg/t浆；第二段氧脱木素技术条件为：压力：0.3MPa，温度：90℃，时间：30min，浆浓：8％，氧气用量：2kg/t浆；两段氧脱木素工序完成后进行洗浆，洗浆采用双滚压榨洗浆机洗涤；
（6）螯合处理、洗料：将经过步骤5处理的浆料送入螯合塔，在螯合塔内送入稀释后的硫酸（稀释后浓度为5％）和DTPA（螯合剂），技术条件为：压力：常压，温度：60℃，时间：30min，浆浓：8％，纯硫酸用量：20kg/t浆，螯合剂用量：1kg/t浆；经过螯合处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（7）双氧水漂白、洗料：将经过步骤6处理的原料送入漂白塔，在漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，技术条件为：压力：0.3MPa，温度：90℃，时间：40min，浆浓：8％，氧气用量：3kg/t浆，氢氧化钠用量：10kg/t浆双氧水用量：4kg/t浆；经过双氧水漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（8）二氧化氯漂白、洗料：将经过步骤7处理的原料送入二氧化氯漂白塔，在二氧化氯漂白塔内送入8g/l的二氧化氯溶液，技术条件为：压力：常压，温度：50℃，时间：60min，浆浓：8％，有效氯用量：10kg/t浆；经过二氧化氯漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（9）双氧水漂白、洗料：将经过步骤8处理的原料送入第二段双氧水漂白塔，在第二段双氧水漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，技术条件为：压力：0.3MPa，温度：90℃，时间：100min，浆浓：8％，氧气用量：1kg/t浆，双氧水用量：3kg/t浆；经过第二段双氧水漂白塔漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（10）酸处理、洗料：将经过步骤9处理的原料送入酸处理塔，在酸处理塔内送入5％浓度的硫酸，技术条件为：压力：常压，温度：50℃，硫酸用量：1.5％（对浆料），时间40min；酸处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（11）精选：采用全封闭式一级四段压力筛筛选；
（12）抄造：在浆板机中进行抄造，技术条件为：定量700g/m2，水分8％。
实施例2：本竹溶解浆粕的制造工艺含以下步骤：
（１）备料：将竹材进行切料、竹片规格：长35mm，筛选并进行清洗；
（２）预浸渍：将步骤1中备好的竹片送入预浸渍塔，预浸渍塔内的预浸液为黑液和白液，用碱量为13％，预浸渍塔内的液比为：1：4，对预浸渍塔内进行升温，加热采用闪蒸蒸汽或者蒸汽进行汽蒸，温度为：100℃，竹片预浸渍时间为90min；达到规定时间后，对预浸渍塔内的黑液和白液进行回收利用，预浸渍后的竹片送入蒸煮塔；
（4）筛选、洗料：蒸煮后浆料采用全封闭式一级三段压力筛筛选，后送入两台双滚压榨洗浆机洗涤，；
（5）氧脱木素、洗料：将经过步骤4处理的浆料送入氧脱木素反应塔，向氧脱木素反应塔内送入氧气和NaOH，采取两段氧脱木素，第一段氧脱木素技术条件为：压力：0.7MPa，温度：85℃，时间：35min，浆料浓度：11％，氧气用量：25kg/t浆，NaOH用量：35kg/t浆；第二段氧脱木素技术条件为：压力：0.4MPa，温度：100℃，时间：45min，浆浓：10％，氧气用量：3kg/t浆；两段氧脱木素工序完成后进行洗浆，洗浆采用双滚压榨洗浆机洗涤；
（6）螯合处理、洗料：将经过步骤5处理的浆料送入螯合塔，在螯合塔内送入稀释后的硫酸（稀释后浓度为5％）和DTPA（螯合剂），技术条件为：压力：常压，温度：80℃，时间：100min，浆浓：10％，纯硫酸用量：30kg/t浆，螯合剂用量：2.5kg/t浆；经过螯合处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（7）双氧水漂白、洗料：将经过步骤6处理的原料送入漂白塔，在漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，技术条件为：压力：0.4MPa，温度：100℃，时间：70min，浆浓：10％，氧气用量：5kg/t浆，氢氧化钠用量：25kg/t浆双氧水用量：7kg/t浆；经过双氧水漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（8）二氧化氯漂白、洗料：将经过步骤7处理的原料送入二氧化氯漂白塔，在二氧化氯漂白塔内送入10g/l的二氧化氯溶液，技术条件为：压力：常压，温度：75℃，时间：120min，浆浓：11％，有效氯用量：18kg/t浆；经过二氧化氯漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（9）双氧水漂白、洗料：将经过步骤8处理的原料送入第二段双氧水漂白塔，在第二段双氧水漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，技术条件为：压力：0.4MPa，温度：100℃，时间：150min，浆浓：10％，氧气用量：3kg/t浆，双氧水用量：10kg/t浆；经过第二段双氧水漂白塔漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（10）酸处理、洗料：将经过步骤9处理的原料送入酸处理塔，在酸处理塔内送入5％浓度的硫酸，技术条件为：压力：常压，温度：65℃，硫酸用量：3％（对浆料），时间55min；酸处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（11）精选：采用全封闭式一级四段压力筛筛选；
（12）抄造：在浆板机中进行抄造，技术条件为：定量1000g/m2，水分11％。
实施例3：本竹溶解浆粕的制造工艺含以下步骤：
（１）备料：将竹材进行切料、竹片规格：长50mm，筛选并进行清洗；
（２）预浸渍：将步骤1中备好的竹片送入预浸渍塔，预浸渍塔内的预浸液为黑液和白液，用碱量为16％，预浸渍塔内的液比为：1： 5，对预浸渍塔内进行升温，加热采用闪蒸蒸汽或者蒸汽进行汽蒸，温度为：110℃，竹片预浸渍时间为120min；达到规定时间后，对预浸渍塔内的黑液和白液进行回收利用，预浸渍后的竹片送入蒸煮塔；
（4）筛选、洗料：蒸煮后浆料采用全封闭式一级三段压力筛筛选，后送入两台双滚压榨洗浆机洗涤，；
（5）氧脱木素、洗料：将经过步骤4处理的浆料送入氧脱木素反应塔，向氧脱木素反应塔内送入氧气和NaOH，采取两段氧脱木素，第一段氧脱木素技术条件为：压力： 0.8MPa，温度： 95℃，时间： 50min，浆料浓度： 14％，氧气用量：33kg/t浆，NaOH用量：45kg/t浆；第二段氧脱木素技术条件为：压力：0.5MPa，温度：110℃，时间：60min，浆浓：13％，氧气用量：5kg/t浆；两段氧脱木素工序完成后进行洗浆，洗浆采用双滚压榨洗浆机洗涤；
（6）螯合处理、洗料：将经过步骤5处理的浆料送入螯合塔，在螯合塔内送入稀释后的硫酸（稀释后浓度为5％）和DTPA（螯合塔），技术条件为：压力：常压，温度： 95℃，时间： 150min，浆浓：13％，纯硫酸用量：40kg/t浆，螯合剂用量：4kg/t浆；经过螯合处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（7）双氧水漂白、洗料：将经过步骤6处理的原料送入漂白塔，在漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，技术条件为：压力：0.5MPa，温度： 110℃，时间：90min，浆浓：13％，氧气用量：8kg/t浆，氢氧化钠用量：40kg/t浆双氧水用量： 10kg/t浆；经过双氧水漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（8）二氧化氯漂白、洗料：将经过步骤7处理的原料送入二氧化氯漂白塔，在二氧化氯漂白塔内送入10g/l的二氧化氯溶液，技术条件为：压力：常压，温度：85℃，时间：180min，浆浓：13％，有效氯用量：25kg/t浆；经过二氧化氯漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（9）双氧水漂白、洗料：将经过步骤8处理的原料送入第二段双氧水漂白塔，在第二段双氧水漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，技术条件为：压力：0.5MPa，温度： 110℃，时间： 200min，浆浓： 13％，氧气用量：5kg/t浆，双氧水用量： 15kg/t浆；经过第二段双氧水漂白塔漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（10）酸处理、洗料：将经过步骤9处理的原料送入酸处理塔，在酸处理塔内送入5％浓度的硫酸，技术条件为：压力：常压，温度：50－80℃，硫酸用量： 5％（对浆料），时间70min；酸处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤；
（11）精选：采用全封闭式一级四段压力筛筛选；
（12）抄造：在浆板机中进行抄造，技术条件为：定量1300g/m2，水分15％。
Claims (10)
1.一种可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
（１）备料：将竹材进行切料、筛选并进行清洗；
（２）预浸渍：将步骤1中备好的竹片送入预浸渍塔，进行加热，预浸渍塔内的预浸液为黑液和白液，预浸渍后的竹片送入蒸煮塔；
（4）筛选、洗料：蒸煮后浆料采用全封闭式一级三段压力筛筛选，后送入两台双滚压榨洗浆机洗涤，；
（5）氧脱木素、洗料：将经过步骤4处理的浆料送入氧脱木素反应塔，向氧脱木素反应塔内送入氧气和NaOH，采取两段氧脱木素，两段氧脱木素工序完成后进行洗浆；
（6）螯合处理、洗料：将经过步骤5处理的浆料送入螯合塔进行螯合处理，经过螯合处理后进行洗涤；
（7）双氧水漂白、洗料：将经过步骤6处理的原料送入漂白塔，在漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，经过双氧水漂白后进行洗涤；
（8）二氧化氯漂白、洗料：将经过步骤7处理的原料送入二氧化氯漂白塔，在二氧化氯漂白塔内送入二氧化氯溶液，经过二氧化氯漂白后进行洗涤；
（9）双氧水漂白、洗料：将经过步骤8处理的原料送入第二段双氧水漂白塔，在第二段双氧水漂白塔内送入氧气、氢氧化钠和双氧水，经过第二段双氧水漂白塔漂白后进行洗涤；
（10）酸处理、洗料：将经过步骤9处理的原料送入酸处理塔，在酸处理塔内送入5％浓度的硫酸，酸处理后进行洗涤；
（11）精选：采用全封闭式一级四段压力筛筛选；
（12）抄造：在浆板机中进行抄造。
2.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤（2）中预浸渍塔内的预浸液为黑液和白液，用碱量为10－16％，预浸渍塔内的液比为：1：3-5，对预浸渍塔内进行升温，升温采用闪蒸蒸汽或者蒸汽进行汽蒸，温度为：90－120℃，竹片预浸渍时间为60－120min；达到规定时间后，对预浸渍塔内的黑液和白液进行回收利用。
3.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤（3）中用碱量为：10－18％，白液由蒸煮塔上部送入，在蒸煮塔的中部对塔内液体进行部分抽取，其蒸煮塔上部液比为：1：3-6，下部固液比为：1：1.5－3.5，蒸煮温度为：130－160℃，时间为：220－260min；蒸煮后浆料质量为：Kappa（纸浆硬度）：7－16，DP（聚合度）：800－1600。
4.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤（4）中，第一段氧脱木素技术条件为：压力：0.6－0.8MPa，温度：75－95℃，时间：20－50min，浆料浓度：9－14％，氧气用量：18－33kg/t浆，NaOH用量：25－45kg/t浆；第二段氧脱木素技术条件为：压力：0.3－0.5MPa，温度：90－110℃，时间：30－60min，浆浓：8－13％，氧气用量：2－5kg/t浆；两段氧脱木素工序完成后用双滚压榨洗浆机洗涤。
5.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：在步骤（6）中，在螯合塔内送入稀释后的硫酸，稀释后浓度为5％和DTPA（螯合剂），技术条件为：压力：常压，温度：60－95℃，时间：30－150min，浆浓：8－13％，纯硫酸用量：20－40kg/t浆，螯合剂用量：1－4kg/t浆；经过螯合处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
6.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤（7）的技术条件为：压力：0.3－0.5MPa，温度：90－110℃，时间：40－90min，浆浓：8－13％，氧气用量：3－8kg/t浆，氢氧化钠用量：10～40kg/t浆双氧水用量：4－10kg/t浆；经过双氧水漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
7. 7.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤（8）的技术条件为：压力：常压，温度：50－85℃，时间：60－180min，浆浓：8－13％，有效氯用量：8－25kg/t浆；经过二氧化氯漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
8.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤（9）的技术条件为：压力：0.3－0.5MPa，温度：90－110℃，时间：100－200min，浆浓：8－13％，氧气用量：1－5kg/t浆，双氧水用量：3－15kg/t浆；经过第二段双氧水漂白塔漂白后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
9.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤（10）的技术条件为：压力：常压，温度：50－80℃，硫酸用量：1.5－5％（对浆料），时间40－70min；酸处理后送入双滚压榨洗浆机进行洗涤。
10.根据权利要求1所述的可减少AOX和二恶英排放的竹溶解浆粕的制造工艺，其特征在于：步骤12的技术条件为：定量700－1300g/m2，水分8－15％。
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