CN113930998B - 一种臭氧联合过氧化氢的化学机械浆生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种臭氧联合过氧化氢的化学机械浆生产方法，具体包括如下步骤：步骤一、选取甘蔗渣为原料，进行搓丝和洗涤；步骤二、将经过搓丝和洗涤后的甘蔗渣进行脱水；步骤三、将脱水后的甘蔗渣通入臭氧并反应一段时间；步骤四、反应结束后加热处理一段时间；步骤五、将加热处理后的甘蔗渣挤压脱水；步骤六、向步骤五脱水后的甘蔗渣加入碱性过氧化氢，并反应一段时间；步骤七、反应结束后进行机械磨浆，经洗涤帅选后得到所需的化学机械浆。该方法采用了臭氧和过氧化氢，一方面减少了污染，另一方面减少了漂白工序。
Description
技术领域
本发明涉及秸秆预处理加工领域，尤其涉及一种臭氧联合过氧化氢的化学机械浆生产方法。
背景技术
在目前化学法制浆过程中，还需要消耗大量的化学品，所得黑液直接进行燃烧处理，浪费能源，因此，研究开发清洁无污染、高效节能、得率高的制浆方法迫在眉睫。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种臭氧联合过氧化氢的化学机械浆生产方法，采用臭氧和过氧化氢进行反应，污染小；并且臭氧和过氧化氢具有漂白的作用，这样得到的浆液不需要再次进行漂白。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种臭氧联合过氧化氢的化学机械浆生产方法，具体包括如下步骤：
步骤一、选取甘蔗渣为原料，进行搓丝和洗涤；
步骤二、将经过搓丝和洗涤后的甘蔗渣进行脱水；
步骤三、将脱水后的甘蔗渣通入臭氧并反应一段时间；
步骤四、反应结束后加热处理一段时间；
步骤五、将加热处理后的甘蔗渣挤压脱水；
步骤六、向步骤五脱水后的甘蔗渣加入20%的碱性过氧化氢，并反应一段时间；
步骤七、反应结束后进行机械磨浆，经洗涤帅选后得到所需的化学机械浆。
优选地，步骤二中，经脱水后的甘蔗渣的干度为50%-70%。
优选地，在步骤三中，具体包括如下步骤：
步骤3.1，将脱水后的甘蔗渣发放入到反应器中，反应器具有进气口和出气口，臭氧从进气口进入；
步骤3.2，打开出气口，预通一段时间；
步骤3.3，一段时间后关闭出气口，继续向反应器通入臭氧一段时间；
步骤3.4，停止通入臭氧，关闭进气口，使臭氧与甘蔗渣反应一段时间。
优选地，步骤3.2-步骤3.4反复执行多次。
优选地，每隔10min执行一次步骤3.2-步骤3.4。
优选地，所述臭氧的浓度为100g/L，压力为0.01-1.0Mpa。
优选地，步骤四中，热水的温度为60-80℃，热水处理的时间为30min。
优选地，碱性过氧化氢的浓度为20%。
优选地，步骤六中，反应的温度为60-90℃。
优选地，步骤六中，反应时的pH值为10-14。
优选地，步骤六中反应时的PH值采用NaOH或KOH调节。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
一方面，本发明采用臭氧和过氧化氢，两种均为绿色试剂，可以极大减少碱的使用量，节约成本，同时反应无污染或低污染；另一方面本发明中臭氧和过氧化氢的协同处理可以相互促进提高纸浆的强度，制备所得纸浆的强度等各方面性能有较大提高，同时过氧化和臭氧对纸浆均有漂白作用，不需要进一步漂白处理。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
一种臭氧联合过氧化氢的化学机械浆生产方法，具体包括如下步骤：
步骤一、选取50kg甘蔗渣为原料，进行搓丝和洗涤；
步骤二、将经过搓丝和洗涤后的甘蔗渣加入双螺旋挤压机进行挤压脱水，使甘蔗渣的干度达到50%-70%；
步骤三：将脱水后的甘蔗渣全部加入反应器中，将臭氧发生器产生的臭氧通过进气口通入反应器中，预通2min从出气口排出反应器中的空气，然后关闭出气口，继续向反应器通入臭氧，5-10分钟停止臭氧发生器，关闭进气口，让臭氧和蔗渣密闭反应10min，反复通臭氧3-10次，优选为5次；
步骤四、反应结束后进行60-90℃蒸汽或热水处理30min；
步骤五、卸料进行挤压脱水后加入浓度为30%的碱性过氧化氢，碱性过氧化氢的量为原料质量的20%，控制反应的温度在60-80℃，控制pH=10-14，此时反应器搅拌速率稍微加快，反应时间为30-90min，反应结束后卸料进行机械磨浆，洗涤筛选后得合格的纸浆。当然，磨浆的次数可以为2-3次，并且每一次磨浆间隙逐渐减小，在最后一次磨浆完成后再进行洗涤筛选。筛选用的筛浆机采用0.1-0.25mm间隙，经过筛浆机筛选出的粗纤维可重复进行磨浆。PH值可以采用适量的NaOH或KOH进行调节。
步骤三中，臭氧通入的压力为0.01-1.0Mpa，臭氧浓度为100g/L，温度为常温。
所述双螺旋挤压机的比能耗为100kw/t。磨浆采用高浓盘磨机，磨浆能耗为200kw/t。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种臭氧联合过氧化氢的化学机械浆生产方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一、选取甘蔗渣为原料，进行搓丝和洗涤；
步骤二、将经过搓丝和洗涤后的甘蔗渣进行脱水；
步骤三、将脱水后的甘蔗渣通入臭氧并反应一段时间，所述臭氧的浓度为100g/L，压力为0.01-1.0Mpa；
步骤四、反应结束后加热处理一段时间；
步骤五、将加热 处理后的甘蔗渣挤压脱水；
步骤六、向步骤五脱水后的甘蔗渣加入碱性过氧化氢，并反应一段时间；
步骤七、反应结束后进行机械磨浆，经洗涤帅选后得到所需的化学机械浆；
步骤二中，经脱水后的甘蔗渣的干度为50%-70%；
步骤六中，碱性过氧化氢的量为原料质量的20%，浓度为30%。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤三中，具体包括如下步骤：
步骤3.1，将脱水后的甘蔗渣发放入到反应器中，反应器具有进气口和出气口，臭氧从进气口进入；
步骤3.2，打开出气口，预通一段时间；
步骤3.3，一段时间后关闭出气口，继续向反应器通入臭氧一段时间；
步骤3.4，停止通入臭氧，关闭进气口，使臭氧与甘蔗渣反应一段时间。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，步骤3.2-步骤3.4反复执行多次。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，每隔10min执行一次步骤3.2-步骤3.4。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤四中，热水的温度为60-80℃，热水处理的时间为30min。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤六中，反应的温度为60-90℃，反应时的pH值为10-14。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，步骤六中反应时的PH值采用NaOH或KOH调节。
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