CN102337685A - 农作物秸秆无污染机械法制浆 - Google Patents

Abstract

一种农作物秸秆无污染机械法制浆，在切短并经筛选、除尘后的农作物秸秆料片中加入一定温度的热水，经一段时间反应使料片吸水润胀并软化，挤出软化料片中多余的浸渍液后送入高浓磨浆机磨解。磨解后的高浓粗浆进入调浓浆池用水稀释，再送到中、低浓磨浆机和筛浆机进行精磨及筛选，成为草类机械浆，筛选出的粗渣则返回调浓浆池进行再磨。软化料片中挤出的多余浸渍液除去其中泥沙后再循环回用于料片的浸渍软化。

Description

农作物秸秆无污染机械法制浆

一、方法领域

本发明涉及一种制浆造纸领域的清洁制浆技术，特别是涉及以农作物秸秆为原料的无污染机械法制浆。

二、背景方法

随着我国造纸工业的快速发展，资源、环境污染的问题日渐突出，主要表现在植物纤维原料的匮乏和制浆造纸废水对环境的污染。从世界范围的趋势看，制浆造纸工业已不可能再依靠大量砍伐原始森林来满足其对木材纤维原料的巨大需求，而发展中的制浆造纸工业对植物纤维原料的需求量还在不断增加，因此，制浆造纸工业的植物纤维资源短缺是一个世界性问题。

我国传统的制浆造纸业一向以农作物秸秆等草类为主要纤维原料进行生产，由于草类纤维原料容重小，不宜长距离运输，因此形成了遍布全国的中、小规模草类制浆造纸企业，又由于传统草类制浆的方法主要是化学法和半化学法，在制浆过程中需加入烧碱、硫化钠、亚硫酸盐等化学药品进行蒸煮，而中、小规模草类制浆的蒸煮和漂白废液又难以有效处理，致使大量高浓度的制浆废液直接流入江、河、湖、海，造成了全国大面积的水域污染。随着国家环境保护的力度不断加大，对传统草类制浆造纸企业的限制也越来越严格，九五年以后，国家强制性地关闭了一大批中、小型草类制浆造纸企业，现存的中、小型制浆造纸企业大多转向利用废纸为纤维原料进行生产。这一方面造成了废纸原料的严重紧缺和价格居高不下；另一方面又使我国丰富的稻、麦草等农作物秸秆纤维资源失去了制浆造纸的大规模利用途径，收割后的农作物秸秆任其腐烂，甚至点火焚烧，出现了在制浆造纸纤维原料严重紧缺的同时又存在着农作物秸秆纤维原料严重浪费并污染环境的极不合理现象。

传统的以农作物秸秆等草类为纤维原料的化学法制浆工艺，是先将农作物秸秆切成料片，再对料片进行筛选、除尘处理，成为一定大小的合格料片，再加入一定量化学药品并将料片加热蒸煮使原料中的纤维相互分离成为浆料，再经洗涤、筛选、净化，成为未漂的草类化学浆。其主要工艺流程大致如下：

这种传统的草类化学法制浆存在以下缺点：

1、基本沿用木材制浆工艺，设备数量多，基建投资大，生产成本高；

2、纤维原料利用率低，通常纤维原料的制浆得率还不到40％；

3、废水排放量大、污染负荷高且难以处理，对周围环境造成严重污染。

因此，传统的草类化学法制浆受到了国家环保政策的限制。

以农作物秸秆等草类为纤维原料的石灰法和添加少量烧碱的爆破法等半化学法制浆，虽然生产设备较为简单，但也因废水难以处理、对周围环境造成严重污染而受到国家环保政策的限制。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种可以克服上述传统农作物秸秆等草类纤维原料化学法制浆和半化学法制浆缺点的，既可以利用我国丰富的农作物秸秆等草类纤维原料制浆以满足造纸工业对纤维原料的巨大需求，同时在制浆过程中又不会造成环境污染的农作物秸秆机械法制浆。

本发明是这样实现的：先将切短并经筛选、除尘后的农作物秸秆合格料片送入浸渍反应器中，同时混合一定温度、一定比例的浸渍液(可利用河水、地下水或造纸废水)，经过一段时间使料片吸水润胀并软化，挤出软化料片中多余的浸渍液，再送入高浓磨浆机磨解。磨解后的高浓粗浆进入调浓浆池用水稀释，再送到低浓磨浆机和筛浆机精磨并筛选，筛选出的合格良浆送到草类机械浆池，成为可用于造纸的草类机械浆，而筛选出的粗渣则返回调浓浆池再进行精磨并筛选。软化料片中挤出的多余浸渍液除去其中泥沙后再循环回用于料片的浸渍软化。由于在整个制浆过程中不加入化学药品，且整个生产过程无废水排放，故不会对周围环境造成污染。

四、附图说明

附图为本发明的农作物秸秆无污染机械法制浆技术的某一实施例的工艺流程。农作物秸秆原料先用辊式切草机切成一定长度的料片，再送入六辊羊角筛对料片进行筛选和除尘，筛出的合格料片送入浸渍反应器中，并加入一定温度、一定比例的造纸废水和回用浸渍液使料片吸水软化，软化后的料片送螺旋挤浆机挤出多余浸渍液后再送高浓磨浆机进行磨解。挤出的多余浸渍液进入沉沙盘除去其中泥沙后再送浸渍反应器循环回用。磨解后的高浓粗浆进入调浓浆池用造纸白水稀释，再送疏磨筛浆机精磨并筛选，筛选出的合格良浆送草类机械浆池，而粗渣则返回调浓浆池再磨。

五、具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的农作物秸秆无污染机械法制浆的实施作进一步的说明。

农作物秸秆等草类原料由皮带运输机送入辊式切草机切成一定长度的料片，再送入六辊羊角筛对料片进行筛选、除尘处理，除去料片中的灰尘、草屑和泥砂等轻重杂质，成为一定长度的合格料片。再由皮带运输机将合格料片送入浸渍反应器中，加入一定温度、一定比例的造纸废水和循环回用浸渍液，在常压条件下使合格料片吸水并软化，软化后的料片送入螺旋挤浆机挤干到30％以上浓度，再送入高浓磨浆机磨解。挤出的多余浸渍液进入沉沙盘除去其中泥沙后再送到浸渍反应器循环回用。磨解后的高浓粗浆进入调浓浆池，加入造纸白水稀释到3～4％的浓度，再送到疏磨筛浆机进一步精磨并筛选，筛选出的合格良浆送到草类机械浆池，准备送造纸车间。而筛选出的粗渣则返回调浓浆池再进行精磨筛选。由于在整个制浆过程中不加入化学药品，且所有生产用水都封闭循环不外排，故整个制浆过程无污水排放，不会对周围环境造成污染。

如无热水作为料片浸渍液时，也可使用常温水，但此时浸渍软化反应的时间会较长；如无浸渍反应器，也可利用静压池或水泥场地将加水后料片堆放软化，但这会影响料片软化质量的稳定性；如无挤浆机挤干料片，也可控制料片和浸渍液的加入比例，直接获得适合高浓磨解的软化后料片浓度。另外也可将高浓磨浆机磨解后的高浓粗浆作为半成品浆出售。

Claims (6)

1.一种农作物秸秆无污染机械法制浆，其特征是在切短并经筛选、除尘后的农作物秸秆料片中加入一定温度的热水，经一段时间浸渍反应使料片吸水润胀并软化，挤出软化料片中多余的浸渍液后送入高浓磨浆机磨解。磨解后的高浓粗浆进入调浓浆池用水稀释，再送到中、低浓磨浆机和筛浆机进行精磨及筛选，成为草类机械浆，筛选出的粗渣则返回调浓浆池进行再磨。软化料片中挤出的多余浸渍液除去其中泥沙后再循环回用于料片的浸渍软化。

2.根据权利要求1所述的农作物秸秆无污染机械法制浆，其特征是使用造纸废水作为料片浸渍液。

3.根据权利要求1所述的农作物秸秆无污染机械法制浆，其特征是使用常温水作为料片浸渍液。

4.根据权利要求1所述的农作物秸秆无污染机械法制浆，其特征是利用静压池或水泥场地将加水后料片堆放软化。

5.根据权利要求1所述的农作物秸秆无污染机械法制浆，其特征是控制料片和浸渍液的比例以获得适合高浓磨解的软化料片浓度。

6.根据权利要求1所述的农作物秸秆无污染机械法制浆，其特征是将高浓磨浆机磨解后的高浓粗浆作为半成品浆出售。