一种用球内洗涤分级蒸煮工艺生产的浓黑液、黑液制造技术

本发明专利技术及涉及的是一种通过控制黑液指标及其产生黑液的方法，来控制整个制浆工艺，更具体地讲，本发明专利技术涉及的是球内洗涤分级蒸煮工艺中的黑液，所述的黑液中含有残碱、有机物和无机物形成的固形物、二氧化硅、惰性氧化物，采用球内洗涤分级蒸煮工艺在第一次蒸煮排出浓黑液并控制其指标，在第二次蒸煮排出黑液并控制其指标；所述的浓黑液蒸发后可以直接作为碱回收炉燃料应用，所述的黑液可在球内洗涤分级蒸煮工艺中循环使用，作为原料预处理及第二次蒸煮液的原料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种用非木材纤维原料生产纸浆的工艺，更具体地说是用禾草类纤维为原料，用球内洗涤分级蒸煮工艺，与现有技术不同的是，本专利技术是通过控制黑液的指标及其获得的工艺条件来控制草浆的质量指标。
技术介绍
现有的技术蒸煮中，由于直接通蒸汽加热，化学反应激烈，即脱木素的化学反应激烈。原料中不但有造纸浆所要的纤维，也含有生产纸浆不需要的半纤维素、木素及树脂、果胶、淀粉、单宁、色素、无机化合物的其他组分。当蒸煮时首先在较低的温度下进行时，就有木素和纤维部分分离，待升高温度进行蒸煮时，低温反应产物中的木素、聚戊糖等又缩合附在纤维的表面上，很难再从纤维上洗除，所以纸浆的均匀性差、浆渣多、浆的硬度高、滤水性差，需要大量的水洗涤除去杂细胞、半纤维素、木素组成的黑液，造成污水污染环境，更使得生产纸浆的成本增高，也给下步的漂白造成困难。现有技术的这种工艺每生产1吨纸浆产生10-12吨，甚至18吨黑液，而且这种黑液粘度高(一般在浓度42％时100度时为460厘泊左右)。黑液的处理是造纸厂的共同技术难题，将黑液直接进行排出造成对环境的严重污染。草类制浆技术是一个系统工程，要根据禾草纤维原料的生物结构的不均一性和化学组成的特殊性对制浆的全过程进行研究，主要是研究禾草类纤维制浆的特点1.重备料，除硅，除杂细胞，提高纸浆质量，滤水性，减少黑液的回收；2.禾草纤维脱木素的特性。由于禾草纤维中有较多的碱有易溶木素，使其制浆难度降低，但同时它又要求有较高的脱木素率才能使纤维解离，因此它的制浆方法应与木材有很大的不同。3.由于原料中硅含量高，碳水化合物含量高，造成其黑液粘度高，回收难度大。4.禾草类现为中含有大量杂细胞，对造纸形成一系列危害。5.草浆的漂白性能较木材好，易采用短流程，无氯漂白达到高白度。有不少技术人员致力于这方面的研究，比如，申请号为98111534.9的一种造纸黑液的处理方法，属造纸废料处理方法领域，包括以下几个工艺步骤将蒸煮后的黑液排入黑液储存池，下次蒸煮时，再将该黑液放入蒸球后，测定黑液的含碱量，再根据蒸煮的需要添加入烧碱，进行蒸煮。该专利技术的目的是为了降低生产成本、降低能耗、提高生产率、降低环境污染，但该方法只是提出了一个构思，没有任何工艺参数。湖北工学院学报99年14卷3期发表了题为“强化禾草备料和改革蒸煮的设想与初步实践”的文章，该文章公开了的一种蒸煮思路低温快速蒸煮、大液比蒸煮、二级蒸煮。具体地包括，热黑液预浸(可补碱)-预蒸-排黑液-白液二蒸-冷喷放。其采用白液置换进行二蒸，然后依次用温黑液、洗涤水置换，并且采用了冷喷放。从工艺上讲，比较复杂，并且没有任何工艺参数。轻工机械99年3期发表了“间歇蒸煮工段的节能减污改造(作者王锡元)”的文章，该文献在总结了RDH(快速置换加热)工艺的基础上认为，木浆深度脱木素蒸煮和草浆低温快速蒸煮应该具备如下条件温黑液、热黑液预浸(利用残碱，起蒸时具有较低碱浓)；主脱木素初期加白液(形成高碱、硫氢根离子浓度)；蒸煮后期采用洗涤黑液置换(降低溶出木素强度和离子浓度)；蒸煮开始和结束具有较低温度；全过程采用大液比、低固形物均匀加热蒸煮；冷喷放。该文献提出的将各段洗出的污染物和锅内提出的温黑液合并，然后在预热预浸中回收热量和部分化学药品，该文献只是一设想，并没有提供相应的参数。江苏造纸99年4期公开了一篇题为“蒸球置换蒸煮工艺流程的设想”的文章，该文献的基本原则是大液比(1∶4.5-5)；二级蒸煮(间接加热温黑液-蒸，热黑液置换二蒸)，球内置换洗涤，冷喷放，用白液补充碱浓。该文献采用白液球外预浸，没有公开具体的工艺参数。国际造纸20卷1期公开了一篇题为“麦草置换蒸煮的小试研究”的文章，该文章认为，麦草碱法蒸煮的条件是碱浓在整个蒸煮过程中均匀分配；保持蒸煮液中低的木素或其他溶出物的浓度；蒸煮温度不要太高。该文献提出锅内进行白液温黑液预浸(加热至120℃)，采用不同的液比的白液和热黑液置换并完成蒸煮，用洗涤水置换黑液。现有技术还没有一套切实可行的禾草纤维的制浆工艺，本专利技术的研究人员基于所存在地缺陷，提出一种不仅能提高草浆的质量，而且能减少废液的处理量和废液处理难度的草类制浆工艺。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于得到一种具有全新指标的黑液产品，所述的浓黑液蒸发后可直接作为碱回收炉燃料应用，浓黑液产品不含草浆纤维，浓度高，但粘度低，黑液清淡，无沉淀，便于排放后的环保处理，更为重要的是，所述的黑液可在球内洗涤分级蒸煮工艺中连续的循环使用，以及作为禾草原料预处理用及第二次蒸煮液的原料，进一步地，本专利技术通过对黑液指标的控制，从而使黑液的连续回用得以延续。本专利技术的另一目的在于提出一种得到所述黑液工艺，所述工艺便于纤维与黑液的分离，产出的黑液粘度低、固形物浓度高，便于循环利用及环保后处理。本专利技术的目的可以通过以下方式得以实现，即，在第一次蒸煮中产出浓黑液，即1号黑液，在第二次蒸煮中产出黑液，即2号黑液，二者均以所含的残碱，固形物，无机物，有机物，有机物/无机物的比例，二氧化硅来表征。为了清楚表达，本专利技术中的(浓)黑液，除了明确标明1号2号的，未标明的，浓黑液指的是1号黑液，黑液指的是2号黑液。所说的1号黑液中含有残碱6.5-8.5克/升，固形物浓度220-260克/升，无机物为硫酸盐灰(以NaOH计)为85-95克/升，有机物145-165克/升，有机物/无机物1.55～1.85，二氧化硅6-8.5克/升，总碱(以氧化钠计)50-70克/升，惰性氧化物0.1～0.3％，所说的百分含量均为对黑液总固形物计。所说的2号黑液含有残碱9-11克/升，固形物浓度165-185克/升，无机物硫酸盐灰(以NaOH计)为65-75克/升，有机物101-131克/升，有机物/无机物1.35-1.65，二氧化硅3.5-6.5克/升，总碱(以氧化钠计)40-58克/升，惰性氧化物0.1-0.3％，所说的百分含量均对黑液总固形物计。所说的浓黑液(1号黑液)的PH 11.6-13.0，COD 24-26万毫克/升，波美度为15～18°Be′(20℃)；所说的黑液(2号黑液)的PH 12.6-13.9；COD 15-18.5万毫/升；波美度为11～14°Be′(20℃)。黑液的制造方法是第一次蒸煮生产出1号黑液，第二次蒸煮生产出2号黑液。1号黑液作为碱回收炉燃料燃烧，2号黑液作为配制第一次蒸煮液和第二次蒸煮液的原料循环使用。在循环使用多次后，黑液的固形物的浓度达到一定值不再增加，此时的黑液应该排出。2号黑液也可以作为燃料。本专利技术方法产出的黑液粘度低、固形物浓度高。本专利技术所述的一种用球内洗涤分级蒸煮工艺生产的浓黑液的制法，包括以下步骤1)在蒸球内经过对禾草类原料进行预处理后向蒸球内补加碱和黑液形成第一次蒸煮液，在蒸球旋转下，向蒸球内通入蒸汽到所需要的蒸汽压后，进行小放气至蒸球内的压力接近于零；2)再向蒸球内加蒸汽使达到所要求的压力后，在蒸球旋转的条件下保温，于要求所需要的时间，进行第一次蒸煮反应；3)第一次蒸煮反应时间到，从蒸球的喷放口进行抽、排液，即得浓黑液。所述的浸渍预处理工艺，包括向浸渍容器中加入加热的所需要的碱和2号黑液浸渍后，在常压下使浸渍螺旋机旋转0.1-0.4小时为好，这样使浸渍液与原料充分地进行接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用球内洗涤分级蒸煮工艺生产的黑液，其特征是：分为浓黑液和黑液，二者均以所含有的残碱、有机物和无机物形成的固形物、二氧化硅、惰性氧化物来表征。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈松涛，宋明信，杨吉慧，赵淑晶，路敦所，孙利军，
申请(专利权)人：山东泉林纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]