一种以禾本类植物为原料的联合工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种以禾本类植物为原料的联合工艺，所述联合工艺包括高档纸用浆料的制备工艺——包装纸用浆料的制备工艺——有机肥的制备工艺这样一个全流程的反应工艺；高档纸用浆料的制备工艺主要包括三罐四挤一高浓磨的工艺步骤，制备得到高得率的浆料，然后将该工艺过程中初次加碱软化后经过第一次挤浆和/或前两次挤浆得到的挤浆水为包装纸用浆料的制备工艺的原料，由于该挤浆水中含有部分纤维素和未及时反应的药剂，经再一次的软化和研磨处理，可以实现包装纸用浆料的制备；在该包装纸用浆料的制备工艺中产生的挤出水，回收处理作为有机肥的制备原料。该联合工艺过程中无黑液排放、回用水循环利用、节约能源，使该联合工艺成为一种绿色的制浆工艺。

A Combined Process Using Gramineous Plants as Raw Materials

The invention discloses a combined process using gramineous plants as raw materials, which includes a whole process reaction process of preparing high-grade pulp for paper-packaging paper-organic fertilizer; the preparation process of high-grade pulp for paper mainly includes three cans, four extrusions and one high concentration grinding process to prepare high yield pulp. After softening by adding alkali for the first time, the extruded water obtained from the first extrusion and/or the first two extrusions is used as the raw material for the preparation of the pulp for packaging paper. Because the extruded water contains some cellulose and untimely reagents, the pulp for packaging paper can be prepared by softening and grinding again. The extruded water produced in the process is recycled as raw material for organic fertilizer preparation. The combined process has no black liquor discharge, recycled water and energy saving, which makes the combined process a green pulping process.

【技术实现步骤摘要】
一种以禾本类植物为原料的联合工艺
本专利技术属于造纸及其废液回收
，具体涉及一种以禾本类植物为原料的联合工艺，该工艺联合制备高档纸纸浆，包装纸纸浆以及有机肥。
技术介绍
纸张是与人生活息息相关的重要物品，其已经发展成为包装、印刷、卷烟、文化用品、机械、建材、军工等产业的原材料，造纸工业在各行各业都有广泛的应用，造纸工业的发展直接反映一个国家国民经济和文明建设的水平。我国是一个造纸用纸大国，造纸已成为带动国民经济发展的重要基础工业。根据中国2015年造纸工业年度报告显示，2015年全国纸及纸板生产企业约2900家，全国纸及纸板生产量10710万吨，消费量10352万吨，人均年消费量为75kg，纸浆生产量7984万吨，纸浆消耗量9731万吨，纸品生产和消费量均居世界第一。众所周知，纸张的制备需要消耗大量的制浆原料，而中国是一个少林多田的国家，森林覆盖率只有16.35％，不仅如此，我们造纸木材利用率也低于世界平均水平。据联合国统计，世界造纸用木材平均占总量的7～8％，先进的林业国家，如芬兰、美国、加拿大等造纸用木材占总木材量的32％，而我国每年用于造纸工业的木材仅占我国木材总量的4％。但我国是一个农业大国，据统计，全国共有18亿多亩耕地，年产粮食超过5亿吨，每年产生的农业秸秆6亿多吨，非木材纤维超过7亿吨，每年都有大量的农业废物(如棉轩、甘鹿渣、麦草等)和种类繁多的其他禾本科植物(如竹子、芦苇、芒秆等可供制浆造纸利用。这些禾本类植物来源丰富，价格低廉，生长周期短，是目前我国造纸工业的主要原料之一。传统的造纸工艺是将造纸原料经过制浆、调制、抄造、加工等主要处理步骤，其中，制浆为造纸的第一步，也是最为关键的步骤，制浆的过程就是脱出制浆原料中的木质素的过程；该脱除过程主要分为化学制浆法、机械制浆法和半化学制浆法，化学制浆法是应用最为广泛的生产方法；其主要包括粉碎-蒸煮-碱软化-挤水-洗涤-漂白等操作；化学制浆法是利用化学药液在通入150℃以上的高温蒸汽的装置内不断蒸煮料片，使制浆原料中的木质素在高温下与化学试剂发生反应生产水溶物，与纤维分离成浆料；化学制浆虽然保留了纤维的天然长度，除去了大部分的木质素，但是浆料得率低，污染大，且在蒸煮过程中，由于化学药剂的加入，使得制备得到的制浆有一种难闻的气味、味道苦涩，在后续的挤水和洗涤过程中，还会产生大量的黑液。黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质，其中约有30～35％的无机物，主要成份是氢氧化钠、碳酸钠、硫化钠、硫酸钠和有机物结合的其他钠盐；还含有65～70％的有机物质，主要成份是纤维、木素、树脂、淀粉及低分子化合物等，如果将该黑液直接排放到水体中会造成严重的污染，如含有大量纤维、色素和无机盐的造纸废水会使水体变黑，并有特殊的恶臭味；含高浓度有机污染物的造纸黑液的生化耗氧量(BOD)可高达5000～40000g/L，会大量消耗水中的溶解氧，影响水质；黑液中大量存在的碱性物质会使水体的pH值急剧升高，破坏水体环境的平衡。目前我国纸及纸板产品品种较少，只有600多种，是发达国家可生产纸种的一半，而且国内纸产品技术含量较低，质量较差，其中低档产品占60％，中档和高档产品各占20％。随着相关行业技术进步和产品更新换代，现有纸品结构已不适应纸张消费市场的变化。中国造纸协会有关专家表示，国内的纸及纸板消费结构从中低档向中高档转变已是大势所趋。为增加市场有效供给，纸及纸板产品应向薄型化、上质量、上档次、多品种方面发展。其中最为重要的就是高档纸的开发与利用，这类高档纸主要包括发展高档新闻纸、高档胶印书刊纸、高档信息用纸、高档办公用纸、高档食品医疗用纸、高档商品包装用纸和纸板、高档涂布纸及高档生活用纸等产品。不仅如此，黑液中也含有部分的纤维素和未来得及反应的药剂，如果合理的利用这部分黑液，则不仅可以减少环境的污染，生产一种低品质的制浆，还有助于实现经济效益的增加。因此，开发出一种清洁、无污染、环保节能的以禾本类植物为原料的制浆工艺具有重要的研究意义和应用前景。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种以禾本类植物为原料的联合工艺，所述联合工艺主要包括高档纸用浆料的制备工艺——包装纸用浆料的制备工艺——有机肥的制备工艺这样一个全流程的反应工艺。本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：一种以禾本类植物为原料的联合工艺，其包括如下步骤：(1)高档纸用浆料的制备(1.1)对禾本类植物原料进行预处理，得到制浆原料，存储在料仓中；(1.2)从料仓中出来的制浆原料和药剂混合，进行第一次软化处理；(1.3)对步骤(1.2)的第一次软化处理后的混合物料进行第一次挤水处理，得到第一挤浆混合物料和第一挤浆水；(1.4)向步骤(1.3)的第一挤浆混合物料中任选地加入水和/或回用水，进行第二次挤水处理，得到第二挤浆混合物料和第二挤浆水；(1.5)向步骤(1.4)的第二挤浆混合物料中加入水和/或回用水，进行第三次挤水处理，得到第三挤浆混合物料和第三挤浆水；优选所述第三挤浆水作为回用水回用到步骤(1.2)和/或(1.4)与(1.5)；(1.6)将步骤(1.5)的第三挤浆混合物料和药剂混合，进行第二次软化处理；(1.7)将步骤(1.6)的第二次软化处理后的混合物料任选地加入碱或酸调节其pH后进行第四次挤水处理，得到第四挤浆物料和第四挤浆水；优选所述第四挤浆水作为回用水回用到步骤(1.2)和/或(1.4)与(1.5)；(1.8)将步骤(1.7)的第四挤浆混合物料任选地加入碱或酸调节其pH后，加入漂白剂和任选地清水，进行高浓磨磨浆，得到研磨浆料；(1.9)将步骤(1.8)排出高浓磨的研磨浆料进行漂白处理，得到高档纸用浆料；(2)包装纸用浆料的制备(2.1)将步骤(1.3)和步骤(1.4)得到的第一挤浆水和第二挤浆水静置沉淀得到第一干物质，所述第一干物质，任选地加入上述制浆原料，与步骤(1.3)和步骤(1.4)得到的挤浆水搅拌混合，得到混合物料；(2.2)将步骤(2.1)的混合物料加碱性药剂进一步调节pH值达13以上并进行冷浸；(2.3)将步骤(2.2)的冷浸后的混合物料进行挤浆处理，得到挤浆混合物料和第五挤浆水；将所述部分第五挤浆水静置沉淀得到第二干物质，所述第五挤浆水和第二干物质作为有机肥的制备原料；(2.4)将步骤(2.3)的挤浆混合物料在高浓磨浆机中进行磨浆；(2.5)将步骤(2.4)的研磨后的浆料进行反应，得到反应纸浆；(2.6)将步骤(2.5)的反应纸浆进行加酸调节pH值至7～7.5，获得包装纸用浆料；(3)有机肥的制备(3.1)提取步骤(2.3)的第五挤浆水，作为造纸黑液；(3.2)加入菌种液，进行发酵反应，得到发酵后的混合产物；(3.3)向步骤(3.2)的混合产物中加入等质量的腐殖酸，制备得到混合物料；(3.4)向步骤(3.3)的混合物料中加入步骤(2.3)的第二干物质，制备得到有机肥。本专利技术中，在步骤(1)的高档纸用浆料的制备工艺中：在步骤(1.1)中，所述原料预处理包括除杂除尘、粉碎、筛分；其中，所述除杂除尘是除去原料中的杂质和粉尘，除尘优选在除尘装置中进行，或者在除杂机或者储料仓中顶部加入喇叭状的除尘装置，即除尘与粉碎或储料送料一体进行；所述粉碎是将原料粉碎成1-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以禾本类植物为原料的联合制备工艺，其包括如下步骤：(1)高档纸用浆料的制备(1.1)对禾本类植物原料进行预处理，得到制浆原料，存储在料仓中；(1.2)从料仓中出来的制浆原料和药剂混合，进行第一次软化处理；(1.3)对步骤(1.2)的第一次软化处理后的混合物料进行第一次挤水处理，得到第一挤浆混合物料和第一挤浆水；(1.4)向步骤(1.3)的第一挤浆混合物料中任选地加入水和/或回用水，进行第二次挤水处理，得到第二挤浆混合物料和第二挤浆水；(1.5)向步骤(1.4)的第二挤浆混合物料中加入水和/或回用水，进行第三次挤水处理，得到第三挤浆混合物料和第三挤浆水；(1.6)将步骤(1.5)的第三挤浆混合物料和药剂混合，进行第二次软化处理；(1.7)将步骤(1.6)的第二次软化处理后的混合物料任选地加入碱或酸调节其pH后进行第四次挤水处理，得到第四挤浆物料和第四挤浆水；(1.8)将步骤(1.7)的第四挤浆混合物料任选地加入碱或酸调节其pH后，加入漂白剂和任选地清水，进行高浓磨磨浆，得到研磨浆料；(1.9)将步骤(1.8)排出高浓磨的研磨浆料进行漂白处理，得到高档纸用浆料；(2)包装纸用浆料的制备(2.1)将步骤(1.3)和步骤(1.4)得到的第一挤浆水和第二挤浆水静置沉淀得到第一干物质，所述第一干物质，任选地加入上述制浆原料，与步骤(1.3)和步骤(1.4)得到的挤浆水搅拌混合，得到混合物料；(2.2)将步骤(2.1)的混合物料加碱性药剂进一步调节pH值达13以上并进行冷浸；(2.3)将步骤(2.2)的冷浸后的混合物料进行挤浆处理，得到挤浆混合物料和第五挤浆水；将所述部分第五挤浆水静置沉淀得到第二干物质；(2.4)将步骤(2.3)的挤浆混合物料在高浓磨浆机中进行磨浆；(2.5)将步骤(2.4)的研磨后的浆料进行反应，得到反应纸浆；(2.6)将步骤(2.5)的反应纸浆进行加酸调节pH值至7～7.5，获得包装纸用浆料；(3)有机肥的制备(3.1)提取步骤(2.3)的第五挤浆水，作为造纸黑液；(3.2)加入菌种液，进行发酵反应，得到发酵后的混合产物；(3.3)向步骤(3.2)的混合产物中加入等质量的腐殖酸，进行反应，制备得到混合物料；(3.4)向步骤(3.3)的混合物料中加入步骤(2.3)的第二干物质，制备得到有机肥。...

【技术特征摘要】
1.一种以禾本类植物为原料的联合制备工艺，其包括如下步骤：(1)高档纸用浆料的制备(1.1)对禾本类植物原料进行预处理，得到制浆原料，存储在料仓中；(1.2)从料仓中出来的制浆原料和药剂混合，进行第一次软化处理；(1.3)对步骤(1.2)的第一次软化处理后的混合物料进行第一次挤水处理，得到第一挤浆混合物料和第一挤浆水；(1.4)向步骤(1.3)的第一挤浆混合物料中任选地加入水和/或回用水，进行第二次挤水处理，得到第二挤浆混合物料和第二挤浆水；(1.5)向步骤(1.4)的第二挤浆混合物料中加入水和/或回用水，进行第三次挤水处理，得到第三挤浆混合物料和第三挤浆水；(1.6)将步骤(1.5)的第三挤浆混合物料和药剂混合，进行第二次软化处理；(1.7)将步骤(1.6)的第二次软化处理后的混合物料任选地加入碱或酸调节其pH后进行第四次挤水处理，得到第四挤浆物料和第四挤浆水；(1.8)将步骤(1.7)的第四挤浆混合物料任选地加入碱或酸调节其pH后，加入漂白剂和任选地清水，进行高浓磨磨浆，得到研磨浆料；(1.9)将步骤(1.8)排出高浓磨的研磨浆料进行漂白处理，得到高档纸用浆料；(2)包装纸用浆料的制备(2.1)将步骤(1.3)和步骤(1.4)得到的第一挤浆水和第二挤浆水静置沉淀得到第一干物质，所述第一干物质，任选地加入上述制浆原料，与步骤(1.3)和步骤(1.4)得到的挤浆水搅拌混合，得到混合物料；(2.2)将步骤(2.1)的混合物料加碱性药剂进一步调节pH值达13以上并进行冷浸；(2.3)将步骤(2.2)的冷浸后的混合物料进行挤浆处理，得到挤浆混合物料和第五挤浆水；将所述部分第五挤浆水静置沉淀得到第二干物质；(2.4)将步骤(2.3)的挤浆混合物料在高浓磨浆机中进行磨浆；(2.5)将步骤(2.4)的研磨后的浆料进行反应，得到反应纸浆；(2.6)将步骤(2.5)的反应纸浆进行加酸调节pH值至7～7.5，获得包装纸用浆料；(3)有机肥的制备(3.1)提取步骤(2.3)的第五挤浆水，作为造纸黑液；(3.2)加入菌种液，进行发酵反应，得到发酵后的混合产物；(3.3)向步骤(3.2)的混合产物中加入等质量的腐殖酸，进行反应，制备得到混合物料；(3.4)向步骤(3.3)的混合物料中加入步骤(2.3)的第二干物质，制备得到有机肥。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在步骤(1)的高档纸用浆料的制备中：在步骤(1.2)中，所述第一次软化处理在1号反应罐中进行；在步骤(1.3)中，所述第一次挤水处理在1号挤浆机中进行；在步骤(1.4)中，所述第二次挤水处理在2号挤浆机中进行；在步骤(1.5)中，所述第三次挤水处理在3号挤浆机中进行；在步骤(1.6)中，所述第二次软化处理在2号反应罐中进行；在步骤(1.7)中，所述第四次挤水处理在4号挤浆机中进行；在步骤(1.9)中，所述漂白处理在3号反应罐中进行；所述反应罐为顶部带有观察窗口，外周带有保温层的反应罐；所述1号反应罐、2号反应罐和3号反应罐的容积(或处理能力)依次递减；所述反应罐的进料和出料是通过螺旋杆挤出的方式进行的；所述的1号挤浆机、2号挤浆机、3号挤浆机和4号挤浆机为功率依次递减的挤浆机；所述挤浆机的进料和出料是通过螺旋杆挤出的方式进行的。在步骤(2)的包装纸用浆料的制备中：步骤(2.1)的混合搅拌与步骤(2.2)的冷浸在同一反应器中进行，例如沉淀池或反应罐，或者在不同反应器中进行；在步骤(2.3)中，所述挤浆处理在5号挤浆机中进行；在步骤(2.5)中，所述反应在4号反应罐中进行。优选地，在步骤(2.3)中，所述冷浸后的混合物料送至5号挤浆机中时的送达方式为泵送；在步骤(2.5)中，所述反应罐为顶部带有观察窗口，外周带有保温层的反应罐。3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，在步骤(1.2)中，所述药剂的加入使得1号反应罐的混合物料的pH大于等于12；控制排出1号反应罐的混合物料的pH为9-10；在步骤(1.6)中，药剂的加入使得2号反应罐的混合物料的pH为10-12，优选11，控制排出2号反应罐的混合物料的pH为7-9；在步骤(1.7)中，通过挤浆所述第四挤浆混合物料的pH为6.5-7，例如为7；在步骤(1.9)中，排出3号反应罐的混合物料即成品浆的pH为7-7.5。优选地，步骤(2.1)中，来自于步骤(1.3)和/或步骤(1.4)得到的挤浆水的碱性很高，使得搅拌池内混合物料的pH值大于等于10。优选地，在步骤(1.7)中，若排出2号反应罐的混合物料的pH大于9，则在2号反应罐出料螺旋杆接近2号反应罐出料口的位置加酸调节混合物料的pH，使其降至7-9之间，再进入到4号挤浆机中进行挤水处理；优选地，在步骤(1.8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长如，钱月起，
申请(专利权)人：黑龙江如柏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23