一種用立鍋堿法蒸煮免切稻麥草的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種用立鍋堿法蒸煮免切草類制備草漿的方法，將未切草類原料進(jìn)行水洗，裝入立鍋；加入熱堿溶液用常規(guī)硫酸鹽法或燒堿蒽醌法進(jìn)行藥液循環(huán)蒸煮；當(dāng)蒸煮至草類原料脫出的木素達(dá)80～90%時(shí)，排出游離黑液，補(bǔ)充部分堿液繼續(xù)藥液循環(huán)至蒸煮溫度，停止藥液循環(huán)保溫至蒸煮結(jié)束；經(jīng)常規(guī)洗漿后，得到本色漿，所得黑液送堿回收系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)不切草料，利用草料成漿前外形良好保持特征使藥液循環(huán)通暢而在立鍋內(nèi)均勻蒸煮成漿，在保證蒸煮質(zhì)量的前提下，黑液固形物濃度可提高至12%以上，減少原料備料損失約5%，提高單位鍋容蒸煮能力約10%，而成漿得率和黏度均有不同程度的上升，顯著提升了草類漿高效、節(jié)能、清潔生產(chǎn)的水平。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種制備草漿的方法，具體涉及一種免除切草過程直接進(jìn)行立鍋蒸煮制備草漿的方法，屬于造紙

技術(shù)介紹
草類原料是我國造紙工業(yè)巨大的潛在資源。過去曾經(jīng)作為木材重要的替代資源支撐了我國造紙工業(yè)近半個(gè)世紀(jì)。只是草類纖維原料先天的不足既制約著高效節(jié)能制漿技術(shù)裝備的利用，還嚴(yán)重影響到了紙漿清潔化生產(chǎn)的推進(jìn)。國家不得已在上個(gè)世紀(jì)90年代末開始限制草類制漿工藝的發(fā)展，及至今天，草類制漿工業(yè)所占的比重已經(jīng)減少到了 20%不到。取而代之的是通過大量地進(jìn)口紙漿原材料來滿足國內(nèi)造紙工業(yè)發(fā)展的需求，其進(jìn)口的比例已上升至70%左右。作為原材料依托型的造紙工業(yè)，造紙?jiān)先绻荒芰⒆阌诒緡瑒t會(huì)危及到國家戰(zhàn)略資源的安全。當(dāng)代制漿工業(yè)一直是朝著大型、現(xiàn)代、高效、節(jié)能、清潔的紙漿生產(chǎn)的方向發(fā)展。然而，對(duì)草類的制漿，由于其組織結(jié)構(gòu)疏松，易于搭橋或是形成栓塞而影響蒸煮的正常運(yùn)行。而且隨著蒸煮的進(jìn)行，草料的碎片化易于堵塞篦子使蒸煮藥液無法循環(huán)，而無法用在以立鍋為主流的制漿裝備上。因此，稻、麥草的蒸煮所選擇的蒸煮容器要么靠能效較低的蒸球蒸煮，要么就只能用橫管式連續(xù)蒸煮器獲取質(zhì)量波動(dòng)大、濾水性能差的紙漿。如果不能用立鍋來蒸煮草類原料，則草類制漿將很難實(shí)現(xiàn)向高效、節(jié)能、清潔紙漿生產(chǎn)的歷史性跨越，以草類纖維原料來替代木材原料的不足，徹底擺脫我國造紙?jiān)蠂?yán)重依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面也只能是一句空話。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為達(dá)成清潔、高效、節(jié)能獲取草漿的目標(biāo)，本專利技術(shù)提供一種稻、麥草免切料，可在立鍋進(jìn)行蒸煮獲取質(zhì)量穩(wěn)定、濾水性好的紙漿的制漿方法。本專利技術(shù)通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種用立鍋堿法蒸煮免切草類原料制備草漿的方法，經(jīng)過下列各步驟: (1)將草類原料進(jìn)行水洗，控干游離水送往蒸煮立鍋，由布料器均勻裝鍋； (2)向步驟(I)裝料的鍋內(nèi)加入質(zhì)量濃度為20 80g/L的熱堿溶液，其中熱堿溶液的添加量為常規(guī)硫酸鹽法或燒堿蒽醌法蒸煮時(shí)用堿量的70 80%，再按固液質(zhì)量比為1:4 6補(bǔ)足水，加熱升溫至立鍋內(nèi)的溫度70 80°C時(shí)停止直接通蒸汽，啟動(dòng)立鍋藥液循環(huán)系統(tǒng)，繼續(xù)升溫至100 150°C后，保溫30 180 min ； (3)當(dāng)步驟(2)蒸煮結(jié)束時(shí)，將鍋內(nèi)可排出的黑液抽出，不再循環(huán)回到鍋內(nèi)； (4)按步驟(3)排出黑液的量，泵入1/2 等量已預(yù)熱至蒸煮溫度的熱堿溶液于立鍋內(nèi)，這一部分熱堿溶液所含堿為步驟(2)剩余未加入的20 30%的堿，循環(huán)加熱鍋內(nèi)蒸煮液10 15 min后停止循環(huán),直接通蒸汽繼續(xù)保溫蒸煮15 60 min后放鍋；(5)對(duì)步驟(4)放出的漿料按傳統(tǒng)洗漿工藝進(jìn)行紙漿的洗、篩，得到洗凈紙漿備后續(xù)的漂白，提取的黑液連同步驟(3)排除的黑液經(jīng)黑液過濾機(jī)回收纖維后送堿回收，截留的纖維送至紙漿的洗選系統(tǒng)。所述草類原料為稻草、麥草或龍須草，且不進(jìn)行切草。所述步驟(I)草類原料水洗后的水經(jīng)澄清，得到的淤泥作回田用；得到的清水返回水洗循環(huán)使用。所述步驟(2)和(4)中的熱堿溶液為NaOH、Na2S, Na2SO3、蒽醌、氫蒽醌中的一種或者幾種。所述步驟(2)采用硫酸鹽法蒸煮時(shí)，用堿量為草類原料總質(zhì)量的12 20%，助劑為草類原料總質(zhì)量的O 2%，硫化度為5 20%。所述步驟(2)采用燒堿蒽醌法蒸煮時(shí)，用堿量為草類原料總質(zhì)量的12 20%，蒽醌或氫蒽醌用量為草類原料總質(zhì)量的0.05 0.5%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是: 首次成功地運(yùn)用立鍋蒸煮草類原料，得到質(zhì)量穩(wěn)定、濾水性好的草漿。所得稻草本色漿細(xì)漿得率41 47%，卡伯值6 11，黏度940 1150 mL/g，打漿度24-27° SR ;麥草本色漿細(xì)漿得率43 48%，卡伯值6 12，黏度1000 1250 mL/g,打漿度23-25 ° SR ;龍須草本色漿細(xì)漿得率42 47%，卡伯值6 10，黏度1130 1380 mL/g，打漿度23-26 0SR0本專利技術(shù)提供的方法是將草類原料不經(jīng)備料過程的切草直接送入立鍋，前期進(jìn)行藥液循環(huán)蒸煮，后期補(bǔ)充藥液保溫蒸煮，得到質(zhì)量穩(wěn)定、濾水性好的草漿。與傳統(tǒng)草類蒸球蒸煮及橫管連續(xù)蒸煮堿法草漿相比，具備下列優(yōu)點(diǎn): (1)為了能在立鍋當(dāng)中進(jìn)行蒸煮，基本前提是不切草，這同時(shí)也就省了草類制漿的切草過程，并大大改善粉塵大、操作環(huán)境惡劣的草料備料條件； (2)以完整的草類原料形式通過洗滌，以洗去草的外部附著灰塵為主，不波及草桿內(nèi)部，比切后草片的濕法備料除塵效果好； (3)在立鍋內(nèi)蒸煮時(shí)，因草料保持完整，在未成漿之前少有草的碎片而不會(huì)堵塞立鍋的篦子，保證了藥液循環(huán)的順暢和蒸煮的均勻性； (4)立鍋蒸煮的堿液分兩步添加，第二步添加后繼續(xù)藥液循環(huán)至將要成漿之前，國內(nèi)各部藥液混合均勻，溫度保持一直，停止循環(huán)已不影響蒸煮的均勻性，從而使立鍋能成功應(yīng)用于草類原料的蒸煮； (5)立鍋蒸煮過程二次補(bǔ)加堿液前的黑液置換，得到的固形物濃度超過14%，這部分黑液排出了 50%以上的溶解硅，使留在漿中的黑液固形物濃度和粘性降低，改善了對(duì)紙漿黑液提取的效率，比常規(guī)的草類堿法蒸煮的黑液提取率提高5個(gè)百分點(diǎn)以上，最終的黑液固形物濃度超過12%，可明顯降低蒸發(fā)濃縮的能量； (6)放鍋后的紙漿原始打漿度為最高不超過27°SR，比蒸球和橫管連蒸器出來的草漿打漿度低5 °SR左右，降低了稀釋比，提高了黑液提取率； (7)草類原料的免切使備料損失減少約5%，電力消耗降低5 10%，同時(shí)還能將單位容積的裝鍋量提聞10%左右,紙衆(zhòng)廣能相應(yīng)提聞5%左右； (8)細(xì)漿得率比通常報(bào)道的堿法草漿提高2 4個(gè)百分點(diǎn)，紙漿黏度增加100 200mL/g，紙漿質(zhì)量改善明顯。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的闡述，但本專利技術(shù)的內(nèi)容并不限于所述的范圍。實(shí)施例1 (1)將來自原料場(chǎng)的稻草投入水深80 100Cm的梯形溝槽，經(jīng)水浸泡后被不斷上升的皮帶輸送機(jī)將水中的稻草帶上皮帶，再經(jīng)過皮帶上方排布的清水噴灌噴淋，被噴淋過的稻草經(jīng)皮帶輸送機(jī)送往立鍋，由垂直伸入立鍋口內(nèi)帶旋片的轉(zhuǎn)軸快速旋轉(zhuǎn)的草料分配器將稻草飛散分配至鍋內(nèi)各個(gè)角落，直至裝料至鍋口，移走草料分配器，鍋底閥門半開將多余的游離水排除鍋外，關(guān)閉閥門；其中，草類原料水洗后的水經(jīng)澄清，得到的淤泥作回田用，得到的清水返回稻草浸泡池； (2)向步驟(I)裝好草料的鍋內(nèi)加入質(zhì)量濃度為40g/L的熱堿溶液NaOH和Na2S，其中熱堿溶液的添加量為總用堿量的80%，再按固液質(zhì)量比1: 4補(bǔ)足水，密閉鍋口，通汽加熱升溫至70°C后開始啟動(dòng)立鍋藥液循環(huán)與加熱系統(tǒng)，至鍋內(nèi)料液溫度120°C保溫50 min。其中，總用堿量為稻草質(zhì)量的14%，硫化度為12%; (3)步驟(2)蒸煮保溫后，脫出的木素達(dá)80%，停止藥液循環(huán)，經(jīng)底部將游離的黑液緩慢排出并經(jīng)黑液過濾機(jī)過濾后送往堿回收系統(tǒng)，關(guān)閉放空黑液的閥門； (4)按放出黑液的2/3的量補(bǔ)加步驟(2)總用堿量還剩下的20%且已預(yù)熱至120°C的藥液，啟動(dòng)藥液循環(huán)與加熱10 min即停止,通入蒸汽保溫蒸煮40 min ； (5)步驟(4)蒸煮得到的本色漿，經(jīng)傳統(tǒng)洗漿、篩選，得到良漿、篩渣及黑液，良漿進(jìn)入紙漿后續(xù)處理過程，篩渣脫水回收作鍋爐燃料，黑液經(jīng)黑液過濾機(jī)回收纖維，過濾后黑液進(jìn)堿回收系統(tǒng)，截留的纖維送紙漿洗篩本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用立鍋堿法蒸煮免切草類制備草漿的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟：（1）將草類原料進(jìn)行水洗；（2）向步驟（1）裝料的鍋內(nèi)加入質(zhì)量濃度為20～80?g/L的熱堿溶液，其中熱堿溶液的添加量為常規(guī)硫酸鹽法或燒堿蒽醌法蒸煮時(shí)用堿量的70～80%，再按固液質(zhì)量比為1︰4～6補(bǔ)足水，加熱升溫至立鍋內(nèi)的溫度70～80℃時(shí)停止直接通蒸汽，啟動(dòng)立鍋藥液循環(huán)系統(tǒng)，繼續(xù)升溫至100～150℃后，保溫30～180?min；（3）當(dāng)步驟（2）蒸煮結(jié)束時(shí)，將鍋內(nèi)可排出的黑液抽出，不再循環(huán)回到立鍋內(nèi)；（4）按步驟（3）排出黑液的量，泵入1/2～等量已預(yù)熱至蒸煮溫度的熱堿溶液于立鍋內(nèi)，這一部分熱堿溶液所含堿為步驟（2）剩余未加入的20～30%的堿，循環(huán)加熱鍋內(nèi)蒸煮液10～15?min后停止循環(huán)，直接通蒸汽繼續(xù)保溫蒸煮15～60?min后放鍋；（5）對(duì)步驟（4）放出的漿料按傳統(tǒng)洗漿工藝進(jìn)行紙漿的洗、篩，得到洗凈紙漿備后續(xù)的漂白，提取的黑液連同步驟（3）排除的黑液經(jīng)黑液過濾機(jī)回收纖維后送堿回收，截留的纖維送至紙漿的洗選系統(tǒng)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳克利，吳初柱，朱維，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昆明理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：