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    一种 化学 机械 浆制浆 工艺
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510036384.7

    申请日:

    2015.01.26

    公开号:

    CN104711880A

    公开日:

    2015.06.17

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):D21B 1/16申请日:20150126|||公开
    IPC分类号: D21B1/16; D21C1/02; D21C9/16; D21C9/02; D21D5/02 主分类号: D21B1/16
    申请人: 汶瑞机械(山东)有限公司
    发明人: 陈安江; 陈永林; 王立宏; 姜新; 王月洁; 李春梅
    地址: 262100山东省潍坊市安丘市经济开发区韩国工业园
    优先权:
    专利代理机构: 济南舜源专利事务所有限公司37205 代理人: 李树祥
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510036384.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.08.24|||2015.07.15|||2015.06.17

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种化学机械浆制浆工艺,包括木片洗涤步骤、挤压浸渍步骤、磨浆、漂白与洗浆步骤、筛选净化与浆渣再磨步骤、浆料浓缩与贮存步骤、水循环利用步骤和化学药品使用控制步骤,所述挤压浸渍步骤为采用挤压浸渍技术和挤压撕裂设备,将加热软化的木片沿纹理方向均匀压溃并排出木片中的空气及影响漂白的抽出物,保证木片均匀吸收浸渍药液并达到饱和状态,促使纤维达到最佳的润张状态,以利于木片的分离和纤维的细纤维化,本发明适用原料范围比较广,并成功的结合了化学浆高强度和机械浆高得率的优点,生产的漂白浆可用于配抄新闻纸、高档卫生纸、面巾纸、高档文化印刷用纸、涂布纸、轻型纸、白纸板和食品包装纸等产品。发展前景广阔。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种化学机械浆制浆工艺,包括木片洗涤步骤、挤压浸渍步骤、磨浆、漂白与洗浆步骤、筛选净化与浆渣再磨步骤、浆料浓缩与贮存步骤、水循环利用步骤和化学药品使用控制步骤,其特征在于:
    所述挤压浸渍步骤采用挤压浸渍技术和挤压撕裂设备,将木片沿纹理方向均匀压溃并排出木片中的空气及影响漂白的抽出物,保证木片均匀吸收浸渍药液并达到饱和状态,促使纤维达到最佳的润张状态。

    2.  根据权利要求1所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    挤压浸渍步骤中:
    首先将木片洗涤步骤洗涤后的干度35%~40%的木片在汽蒸仓内停留10~20min,被蒸汽加热到90~95℃的温度,通过底部的1#卸料螺旋输送机连续地输送到挤压撕裂机被压缩脱水至干度50%~60%,继而进入浸渍器吸收药液并垂直提升浆料由安装在顶部的1#螺旋输送机送入反应仓,浸渍器在浸渍提升物料过程要保持适当的液位使压溃的木片充分吸收浸渍药液达到饱和状态。

    3.  根据权利要求1或2所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    磨浆、漂白与洗浆步骤为:
    首先采用高/低浓磨组合磨浆和磨间漂的组合,对挤压浸渍后的木片采用一段高浓磨粗磨;
    然后再进行两段或单段漂白,并加入漂白药品漂白浆料到要求的白度,对漂后粗浆立即进行洗涤以提高洗涤效率,对洗后粗浆进行消潜处理;
    再用低浓磨浆设备进行精磨,达到成浆质量要求,对洗浆设备的滤液进行纤维回收。

    4.  根据权利要求3所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    磨浆、漂白与洗浆步骤中:
    首先将浸渍后木片在反应仓内停留25~35min,控制反应温度不低于50℃,由底部的2#卸料螺旋输送机送入缓冲槽,再用料塞螺旋输送机送入压力高浓磨19磨浆达到游离度为600±50 ml,磨后浆料借压力喷入旋浆分离器,浆料从底部进入1#混合螺旋输送机与漂液混合后进入1#漂白塔;
    从压力旋浆分离器顶部排出的污蒸汽一部分降压到0.15MPa用于木片仓、汽蒸仓和反应仓的温度控制,剩余部分送到热回收系统;
    在1#漂白塔内的漂后浆料进入1#中浓管,用1#中浓泵输送到1#双辊挤浆机浓缩洗涤,挤压过滤的水流入1#滤液槽,浓缩后的浆料由顶部的1#破碎螺旋输送机送入2#混合螺旋输送机与漂液混合后进入2#漂白塔;
    漂后浆料进入2#中浓管,用2#中浓泵输送到2#双辊挤浆机浓缩洗涤,挤压脱出的水流入2#滤液槽,用2#滤液泵将二段漂滤液送入1#混合螺旋输送机稀释浆料并充分地利用一段漂白的残余过氧化氢,2#双辊挤浆机浓缩后浆料在顶部2#破碎螺旋输送机内稀释并输送到消潜浆槽;
    消潜后浆料稀释到4.5%的浓度用低浓磨浆泵送经低浓磨浆机进行精磨并进入筛前浆槽。

    5.  根据权利要求3所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    筛选净化与浆渣再磨步骤为:对精磨后浆料采用两段封闭筛选,一段筛和二段筛的良浆直接汇流进入浓缩设备,二段筛的浆渣在较高浓度下用低浓磨浆机磨浆,磨后浆料用渣浆筛进行筛选,筛后良浆与两段筛良浆汇集进入浓缩设备,浆渣用低浓净化设备进行净化并回流浓缩后再通过低浓浆渣磨打浆。

    6.  根据权利要求5所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    筛选净化与浆渣再磨步骤中:
    首先用一段筛供浆泵将筛前浆槽内的浆料输送到一段筛,筛后尾浆用二段筛供浆泵加水稀释送往二段筛,一段筛和二段筛的良浆混合后送往多圆盘过滤机,二段筛的浆渣用浓缩机浓缩到4.5%左右的浓度进入浆渣槽,然后用浆渣泵送入渣浆磨磨浆并进入渣浆槽,再用渣浆泵送入渣浆筛筛选,筛后良浆送往多圆盘过滤机,浆渣排往除渣立管用浊滤液槽内滤液稀释后用除渣器泵送往除渣器组进行净化;一段良浆送往浓缩机,浆渣进入浆渣立管,最后段浆渣用渣泵送往洗料系统的砂水分离器。

    7.   根据权利要求3所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:木片洗涤步骤为:利用汽蒸冷凝真空原理使木片进一步吸收水分以提高和均衡原料的水分,同时对洗涤后的木片/水悬浮物进行过滤脱水达到后序设备需要的干度,并对洗涤水进行在线净化。

    8.  根据权利要求3所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    水循环利用步骤为采用逆流洗涤的方法进行洗涤,对筛后浆料浓缩产生清滤液和浊滤液,分别用于洗网与稀释浆料;对漂白后首台洗浆机的滤液进行纤维回收利用;对洗涤过程外送的污水进行过滤,满足碱回收或污水处理对悬浮物含量的要求;对跑冒滴漏的污水进行收集净化并循环利用。

    9.  根据权利要求3所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    化学药品使用控制步骤为在化学预处理段和漂白段多点加入化学药品,根据浆种以及生产工艺按比例分配化学药品,同时对漂后浆料在适宜位置进行酸处理减少漂后浆料的返黄。

    10.  根据权利要求9所述的一种化学机械浆制浆工艺,其特征在于:
    化学药品使用控制步骤为:
    首先用过氧化氢作为漂白剂,并加入调节PH值的氢氧化钠和螯合剂、无硅PH值稳定剂的混合液,这些药液分别加在挤压撕裂机的出口处和1#混合螺旋输送机、2#混合螺旋输送机的混合区;
    漂白过程用氢氧化钠和反应时间再调节适宜的PH值,漂白开始时PH值为10.5~11,漂白终点时的PH值为9~9.5,在漂白后的1#中浓管、2#中浓管和筛选浓缩后的3#中浓管三个控制点用醋酸调节浆料的PH值为7~7.5,防止漂后浆料碱性返黄。

    说明书

    说明书一种化学机械浆制浆工艺
    技术领域
    本发明涉及一种木质纤维原料的高得率制浆工艺,具体的说涉及一种通过化学和机械相结合的方法离解纤维,并在纤维离解过程利用环保型漂白药品完成漂白任务,可生产不同白度纸浆的节能环保的化学机械浆制浆工艺,属造纸技术领域。
    背景技术
    目前,资源、能耗和环保是世界造纸工业面临的几个主要问题,绿色低碳的生产工艺及装备已是造纸行业高度关注和研究的重要课题。
    1、现代化学浆厂已具备技术密集、资金密集、能源密集和规模大型的基本特征,存在生产工艺复杂,综合能耗高、原料利用率低、污染负荷重、三废处理难和工程投资大等问题。节能环保的制浆方法已成为造纸工业迫切需要解决的课题,高得率制浆工艺具有投资省、原料利用率高、综合能耗低和环境友好等优点,是解决化学制浆存在难题的有效方法之一。
    2、目前具有代表性的漂白化机浆制浆工艺主要有BCTMP和PRC-APMP。两者相比,BCTMP采用筛后的细浆漂白工艺,漂白效率高和适应浆种范围比较广,但存在工艺比较复杂、投资大、电耗高和排放废水含硫化物难处理等缺陷;PRC-APMP虽然总结了APMP和BCTMP的制浆工艺及设备之优点,但在对原料的预处理、磨浆组合、漂白组合及浆料洗涤等还存在缺陷,致使电耗和原料消耗还不够理想,漂白效率比较低,适合于白度不高于80%ISO的浆料,若想达到高白度浆难度较大,且成本高和投资大。
    3、国内研发的其它化机浆工艺,如:挤压法机械浆(EMP)和碱性过氧化氢双螺杆化机浆(APSP),虽然电耗较低,但成浆质量差,适应产能的规模小和系统运行费用高,不能适应现代造纸工业大规模节能环保的基本要求及发展趋势。
    4、化机浆规模逐步扩大,外购商品木片逐渐增多,木材种类也比较混杂,常规化机浆工艺对木片的除杂净化、水分匀整、挤压浸渍以及磨浆漂白等已不能很好的适应生产需要。
    发明内容
    本发明要解决的问题是从系统各环节入手,提供一种化学和机械相结合的工艺使纤维原料理解成纸浆,并根据纸种要求生产不同游离度的漂白浆,实现高得率、低能耗、品质好和环境友好的化学机械浆制浆工艺。
    为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
    一种化学机械浆制浆工艺,包括木片洗涤步骤、挤压浸渍步骤、磨浆、漂白与洗浆步骤、筛选净化与浆渣再磨步骤、浆料浓缩与贮存步骤、水循环利用步骤和化学药品使用控制步骤,所述挤压浸渍步骤为采用挤压浸渍技术和挤压撕裂设备,将加热软化的木片沿纹理方向均匀压溃并排出木片中的空气及影响漂白的抽出物,保证木片均匀吸收浸渍药液并达到饱和状态,促使纤维达到最佳的润张状态,以利于木片的分离和纤维的细纤维化。
    以下是本发明对上述方案的进一步优化:
    木片洗涤步骤为:
    利用汽蒸冷凝真空原理使木片进一步吸收水分以提高和均衡原料的水分,同时对洗涤后的木片/水悬浮物进行过滤脱水达到后序设备需要的干度,并对洗涤水进行在线净化。
    木片洗涤步骤中:
    从备料工段来的合格木片进入木片仓停留10~20min,用表压0.15MPa左右的蒸汽加热至70~80℃,木片连续的通过计量螺旋输送机进入双洗鼓结构的木片洗涤机,木片在木片洗涤机中与洗涤水混合搅拌洗涤并溢流至木片混合槽,用木片泵连续的将木片/水悬浮物送入木片脱水机脱去游离水进入汽蒸仓, 从木片脱水机脱出的滤液借重力流入滤水筛,过滤后的滤液进入洗涤水澄清槽。
    进一步的优化方案:
    挤压浸渍步骤中:
    首先将木片洗涤步骤洗涤后的干度35%~40%的木片在汽蒸仓内停留10~20min,被蒸汽加热到90~95℃的温度,通过底部的1#卸料螺旋输送机连续地输送到挤压撕裂机被压缩脱水至干度50%~60%,继而进入浸渍器吸收药液并垂直提升浆料由安装在顶部的1#螺旋输送机送入反应仓,浸渍器在浸渍提升物料过程要保持适当的液位使压溃的木片充分吸收浸渍药液达到饱和状态。
    挤压撕裂机和浸渍器的组合的挤压浸渍段数主要根据树种和木材实积密度确定。挤压撕裂机的压缩比根据原料以及挤压浸渍段数在1:2.7~4范围内选择,对两段挤压浸渍的压缩比应遵循先小后大的原则,第一段采用略大于木材实积密度的压缩比挤出木片内的空气和水分,使木片初步压?;蛄盐?,第二段采用大压缩比进一步挤出木片内的空气和水分,将木片匀整的压溃及撕裂。
    进一步的优化方案:
    磨浆、漂白与洗浆步骤为:
    首先采用高/低浓磨组合磨浆和磨间漂的组合,对挤压浸渍后的木片采用一段高浓磨粗磨;
    然后再进行两段或单段漂白,并加入漂白药品漂白浆料到要求的白度,对漂后粗浆立即进行洗涤以提高洗涤效率,对洗后粗浆进行消潜处理;
    再用低浓磨浆设备进行精磨,达到成浆质量要求,对洗浆设备的滤液进行纤维回收。
    磨浆、漂白与洗涤步骤中:
    首先将浸渍后木片在反应仓内停留25~35min,控制反应温度不低于50℃,由底部的2#卸料螺旋输送机送入缓冲槽,再用料塞螺旋输送机送入压力高浓磨19磨浆达到游离度为600±50 ml,磨后浆料借压力喷入旋浆分离器,浆料从底部进入1#混合螺旋输送机与漂液混合后进入1#漂白塔;
    从压力旋浆分离器顶部排出的污蒸汽一部分降压到0.15MPa用于木片仓、汽蒸仓和反应仓的温度控制,剩余部分送到热回收系统;
    在1#漂白塔内的漂后浆料进入1#中浓管,用1#中浓泵输送到1#双辊挤浆机浓缩洗涤,挤压过滤的水流入1#滤液槽,浓缩后的浆料由顶部的1#破碎螺旋输送机送入2#混合螺旋输送机与漂液混合后进入2#漂白塔;
    漂后浆料进入2#中浓管,用2#中浓泵输送到2#双辊挤浆机浓缩洗涤,挤压脱出的水流入2#滤液槽,用2#滤液泵将二段漂滤液送入1#混合螺旋输送机稀释浆料以充分地利用二段漂的残余过氧化氢,2#双辊挤浆机浓缩后浆料在2#破碎螺旋输送机内稀释并输送到消潜浆槽;
    消潜后浆料稀释到4.5%的浓度用低浓磨浆泵送经低浓磨浆机进行精磨并进入筛前浆槽。
    在生产过程对低于75%ISO白度的浆料可采用一段高浓漂白(用1#漂白塔22漂白,停留时间120~150min,漂白浓度25%~28%,反应温度为85~90℃),用1#切换阀和2#切换阀的切换来实现一段漂或两段漂。
    进一步的优化方案:
    筛选净化与浆渣再磨步骤为:对精磨后浆料采用两段封闭筛选,一段筛和二段筛的良浆直接汇流进入浓缩设备,二段筛的浆渣在4.0%~4.5%的浓度下用低浓磨浆机磨浆,磨后浆料用渣浆筛进行筛选,筛后良浆与两段筛良浆汇集进入浓缩设备,浆渣用低浓净化设备进行净化并回流浓缩后再通过低浓浆渣磨打浆。
    筛选净化与浆渣再磨步骤中:
    首先用一段筛供浆泵将筛前浆槽内的浆料输送到一段筛,筛后尾浆用二段筛供浆泵加水稀释送往二段筛,一段筛和二段筛的良浆混合后送往多圆盘过滤机,二段筛的浆渣用浓缩机浓缩到4.5%左右的浓度进入浆渣槽,然后用浆渣泵送入渣浆磨磨浆并进入渣浆槽,再用渣浆泵送入渣浆筛筛选,筛后良浆送往多圆盘过滤机,浆渣排往除渣立管用浊滤液槽内滤液稀释后用除渣器泵送往除渣器组进行净化;一段良浆送往浓缩机,浆渣进入浆渣立管,最后段浆渣用渣泵送往洗料系统的砂水分离器。
    进一步的优化方案:
    浆料浓缩与贮存步骤为:对筛后浆料浓缩到中浓状态,用中浓贮浆塔贮存,然后用白水稀释至一定浓度用低浓浆泵输送到用浆点。
    浆料浓缩与贮存步骤中:采用多圆盘过滤机将一段筛、二段筛和渣浆筛送来的细浆浓缩到12%的浓度进入3#中浓管,再用3#中浓泵送入中浓贮浆塔,然后用系统外送来的白水稀释到4%~4.5%的浓度用送浆泵送往造纸或浆板车间。
    进一步的优化方案:
    水循环利用步骤为采用逆流洗涤的方法进行洗涤,对筛后浆料浓缩产生清滤液和浊滤液,分别用于洗网与稀释浆料;对漂白后首台洗浆机的滤液进行纤维回收利用;对洗涤过程外送的污水进行过滤,满足碱回收或污水处理对悬浮物含量的要求;对跑冒滴漏的污水进行收集净化并循环利用。
    水循环利用步骤包括以下步骤:
    1、洗浆滤液和补充水;
    经多圆盘过滤机浓缩浆料产生的清滤液和浊滤液分别进入清滤液槽和浊滤液槽,在清滤液槽内加入热回收系统清洁的冷凝水,用高压清滤液泵洗涤多圆盘过滤机的滤网,用中压清滤液泵洗涤滤液筛、浓缩机、挤压撕裂机和砂水分离器的滤网;
    在浊滤液槽补充白水,用中压浊滤液泵稀释一段筛、二段筛和渣浆筛的尾浆,用低压浊滤液泵将浊滤液分别送往多圆盘过滤机进浆稀释、筛前浆槽稀释、2#双辊挤浆机的破碎螺旋输送机和2#漂白塔底部稀释,并将多余的滤液逆流送入2#滤液槽;
    2#滤液泵将2#滤液槽内的滤液送往1#混合螺旋输送机和1#漂白塔底部进行稀释,多余滤液送入1#滤液槽;
    1#滤液泵将1#滤液槽内的滤液送往纤维回收机,回收的纤维送入1#中浓管,滤液流入滤后滤液槽,然后用滤后滤液泵送入1#污水槽;
    2、木片洗涤水循环;
    经滤水筛过滤的洗涤水进入洗涤水澄清槽的澄清液折流到洗涤清水槽,用洗涤水泵输送到木片洗涤机洗涤木片,滤水筛截留的碎屑流入砂水分离器脱水浓缩;
    用滤液除砂泵抽吸洗涤水澄清槽内的浑浊液送经滤液除砂器净化,净化后的液体流入洗涤水澄清槽,排出的重渣流入砂水分离器浓缩后外运;
    3、跑冒滴漏的水;
    生产过程跑冒的污水流入污水坑,用地坑污水泵送入污水除砂器净化后进入洗涤水澄清槽或送入1#污水槽,净化分离的重渣流入渣螺旋输送机;
    4、外送污水过滤;
    收集于1#污水槽内的污水用1#污水泵送往污水过滤机过滤,截留的悬浮物流入砂水分离机,经过滤净化的污水进入2#污水槽,然后用2#污水泵送往碱回收车间或污水处理场。
    进一步的优化方案:
    化学药品使用控制步骤为在化学预处理段和漂白段多点加入化学药品,根据浆种以及生产工艺按比例分配化学药品,同时对漂后浆料在适宜位置进行酸处理减少漂后浆料的返黄。
    化学药品使用控制步骤为:
    首先用过氧化氢作为漂白剂,并加入调节PH值的氢氧化钠和螯合剂、无硅PH值稳定剂的混合液,这些药液分别加在挤压撕裂机的出口处和1#混合螺旋输送机、2#混合螺旋输送机的混合区;
    漂白过程用氢氧化钠和反应时间再调节适宜的PH值,漂白开始时PH值为10.5~11,漂白终点时的PH值为9~9.5,在漂白后的1#中浓管、2#中浓管和筛选浓缩后的3#中浓管三个控制点用醋酸调节浆料的PH值为7~7.5,防止漂后浆料碱性返黄。
    本发明采用上述方案,具有以下优点:
    1、木片净化质量好:强化木片洗涤净化措施,有效地提高后续设备的生产效率及有利于成浆质量;
    2、挤压浸渍效果好:根据不同原料采用适宜压缩比的挤压撕裂设备和一段或两段的挤压浸渍工艺,能有效的减少磨浆能耗和提高纸浆质量,增加了木材种类的适应性;
    3、磨浆效率高、电耗低和质量稳定:采用压力高浓磨浆+低浓磨浆的组合磨浆工艺,先用一段高浓磨分离纤维,再用二段低浓磨灵活的控制成浆游离度和调整浆料的强度,提高了磨浆的综合效率和磨浆质量,有效地降低磨浆能耗。同时用压力高浓磨磨浆可使磨浆热能充分地回收利用。
    4、漂白效率高,生产灵活性强:根据成浆白度要求采用一段或两段高浓漂白,保证了适宜的反应时间和提高了漂白的适应性;用混合螺旋输送机混合药液,避免了在压力磨喷浆管加入漂液时的过氧化氢的高温分解,使漂白效率高效经济。
    5、洗浆效率高,电耗低:用高效的双辊压榨挤浆机洗涤浆料,可适用大规模项目建设,比单螺旋压榨挤浆机有效地降低洗浆电耗和提高洗涤效率;
    6、筛选净化工艺组合好,对设备?;ば院?,成浆质量稳定:用一级两段筛选和浆渣再磨并单独筛选的组合工艺,可减少系统电耗并保证筛选质量和稳定磨浆质量。同时对渣浆筛的浆渣采取净化措施,即减轻了浆渣筛和渣浆磨的磨损,也提高了其生产效率降和减少了维护费用;
    7、系统组合效率高,能耗低:生产系统只有在开机时用新鲜蒸汽,开机正常后蒸汽由高浓磨产生的污蒸汽自给并可外送部分低压蒸汽。吨浆耗水不高于11t;吨浆耗电为900~1500(CSF 400~130 ml)。
    8、生产清洁、纸浆卫生无毒:用全无氯的过氧化氢作为漂白剂,无毒性物质产生尤其是不产生致癌致畸性物质,纸浆清洁无毒,非常适合食品包装。系统废水量少,污水不含硫且污染负荷低,易于生化处理,也可通过化学浆的碱回收方式进行处理实现污水零排放。生产过程基本无废气排放。
    9、工程投资少:工程投资为同等规模ECF化学浆的50%以下。生产线整体结构紧凑,占地面积小。
    本发明适用原料范围比较广,并成功的结合了化学浆高强度和机械浆高得率的优点,生产的漂白浆可用于配抄新闻纸、高档卫生纸、面巾纸、高档文化印刷用纸、涂布纸(铜版纸和轻量涂布纸等)、轻型纸、白纸板和食品包装纸等产品。发展前景广阔。
    附图说明
    附图1是本发明实施例的工艺流程总图。
    图中:1-木片仓;2-计量螺旋输送机;3-木片洗涤机;4-木片混合槽;5-木片泵;6-木片脱水机; 7-滤水筛;8-洗涤水澄清槽;9-重渣螺旋输送机;10-汽蒸仓;11-1#卸料螺旋输送机;12-挤压撕裂机;13-浸渍器;14-1#螺旋输送机;15-反应仓;16-2#卸料螺旋输送机;17-缓冲槽;18-料塞螺旋输送机;19-压力高浓磨;20-旋浆分离器;21-1#混合螺旋输送机;22-1#漂白塔;23-1#中浓管;24-1#中浓泵;25-1#双辊挤浆机;26- 1#滤液槽;27-1#破碎螺旋输送机;28-2#混合螺旋输送机; 29-2#漂白塔;30-2#中浓管;31-2#中浓泵; 32-2#双辊挤浆机;33-2#滤液槽;34-2#滤液泵;35-2#破碎螺旋输送机; 36-消潜浆槽;37-低浓磨浆泵;38-低浓磨浆机;39-筛前浆槽;40-1#切换阀;41-2#切换阀;42-一段筛供浆泵;43-一段筛;44-二段筛供浆泵;45-二段筛;46-多圆盘浓缩机;47-浓缩机;48-浆渣槽;49-浆渣泵;50-渣浆磨;51-渣浆槽;52-渣浆泵;53-渣浆筛;54-除渣立管;55-除渣器泵;56-除渣器组;57-浆渣立管;58-渣泵;59-3#中浓管;60-3#中浓泵;61-中浓贮浆塔;62-送浆泵;63-清滤液槽;64-浊滤液槽;65-高压清滤液泵;66-中压清滤液泵;67-中压浊滤液泵;68-低压浊滤液泵; 69-1#滤液泵;70-纤维回收机;71-滤后滤液槽;72-滤后滤液泵;73-1#污水槽;74-洗涤清水槽;75-洗涤水泵;76-滤液除砂泵;77-滤液除砂器;78-砂水分离机;79-污水坑;80-地坑污水泵;81-污水除砂器;82-1#污水泵;83-污水过滤机;84-2#污水槽;85-2#污水泵。
    具体实施方式
    实施例,如图1所示,一种化学机械浆制浆工艺,该制浆命名为“节能型化机浆”(ECMP-Efficient  Chemi-mechanical pulp)制浆工艺,包括木片洗涤步骤、挤压浸渍步骤、磨浆、漂白与洗浆步骤、筛选净化与浆渣再磨步骤、浆料浓缩与贮存步骤、水循环利用步骤和化学药品使用控制步骤;
    A、木片洗涤步骤为:
    利用汽蒸冷凝真空原理使木片进一步吸收水分以提高和均衡原料的水分,同时对洗涤后的木片/水悬浮物进行过滤脱水达到后序设备需要的干度,并对洗涤水进行在线净化。
    具体为:从备料工段来的合格木片进入木片仓1停留10~20min,用表压0.15MPa左右的蒸汽加热至70~80℃,木片连续的通过计量螺旋输送机2进入双洗鼓结构的木片洗涤机3,木片在此设备中与70℃左右的洗涤水混合搅拌洗涤并溢流至木片混合槽4,用木片泵5连续的将木片/水悬浮物送入木片脱水机6脱去游离水进入汽蒸仓10, 从木片脱水机6脱出的滤液借重力流入滤水筛7,过滤后的滤液进入洗涤水澄清槽8。木片洗涤器3内沉降的重杂物借重力流入重渣螺旋输送机9被输送到重渣车外运。
    B、所述挤压浸渍步骤为采用挤压浸渍技术和挤压撕裂设备,将加热软化的木片沿纹理方向均匀压溃并排出木片中的空气及影响漂白的抽出物,保证木片均匀吸收浸渍药液并达到饱和状态,促使纤维达到最佳的润张状态。
    具体为:洗涤后干度约35%~40%的木片在汽蒸仓10内停留10~20min被蒸汽加热到90~95℃的温度,通过底部的1#卸料螺旋输送机11连续地输送到挤压撕裂机12被压缩脱水至干度50%~60%,继而进入浸渍器13吸收药液并垂直提升浆料由安装在顶部的1#螺旋输送机14送入反应仓15,浸渍器13在浸渍提升物料过程要保持适当的液位使压溃的木片充分吸收浸渍药液达到饱和状态。
    挤压撕裂机12和浸渍器13的组合的挤压浸渍段数主要根据树种和木材实积密度确定。挤压撕裂机12的压缩比根据原料以及挤压浸渍段数在1:2.7~4范围内选择,对两段挤压浸渍的压缩比应遵循先小后大的原则,第一段采用略大于实积密度的压缩比挤出木片内的空气和水分,使木片初步压?;蛄盐?,第二段采用大压缩比进一步挤出木片内的空气和水分,将木片匀整的压溃及撕裂。
    挤压浸渍段数和挤压撕裂机12压缩比的选择见表1:
    表1:挤压浸渍段数和挤压撕裂机压缩比选择表

    C、磨浆、漂白与洗浆步骤为:
    首先采用高/低浓磨组合磨浆和磨间漂白的组合,对挤压浸渍后的木片采用一段高浓磨粗磨;
    然后再进行两段或单段漂白,并加入漂白药品漂白浆料到要求的白度,对漂后粗浆立即进行洗涤以提高洗涤效率,对洗后粗浆进行消潜处理;
    再用低浓磨浆设备进行精磨,达到成浆质量要求,对洗浆设备的滤液进行纤维回收。
    具体为,浸渍后木片在反应仓15内停留25~35min,控制反应温度不低于50℃,由底部的2#卸料螺旋输送机16送入缓冲槽17,再用料塞螺旋输送机18送入压力高浓磨19磨浆达到游离度为600±50 ml,磨后浆料借压力喷入旋浆分离器20,浆料从底部进入1#混合螺旋输送机21与漂液混合后进入1#漂白塔22,停留时间60~70min,漂白浓度10%~12%,反应温度为70~80℃。
    从压力旋浆分离器20顶部排出的污蒸汽一部分降压到0.15MPa左右用于木片仓1、汽蒸仓10和反应仓15的温度控制,剩余部分送到热回收系统。
    在1#漂白塔22内的漂后浆料进入1#中浓管23,用1#中浓泵24输送到1#双辊挤浆机25浓缩洗涤,挤压过滤的水流入1#滤液槽26,浓缩后的浆料由顶部的1#破碎输送螺旋输送机27送入2#混合螺旋输送机28与漂液混合后进入2#漂白塔29,停留时间120~150min,漂白浓度27%~30%,反应温度为70~80℃;
    漂后浆料进入2#中浓管30,用2#中浓泵31输送到2#双辊挤浆机32浓缩洗涤,挤压脱出的水流入2#滤液槽33,用2#滤液泵34将二段漂滤液送入1#混合螺旋输送机21稀释浆料以充分地利用一段漂的残余过氧化氢,2#双辊挤浆机32浓缩后浆料在顶部2#破碎输送螺旋输送机35内稀释并输送到消潜浆槽36,温度70~75℃,时间30~40min,浓度4%~5%;
    消潜后浆料稀释到4.5%的浓度用低浓磨浆泵37送经低浓磨浆机38进行精磨并进入筛前浆槽39(如磨浆的游离度要求不低于350ml用一段低浓磨,如磨浆的游离度要求低于350ml则采用两段低浓磨串联磨浆)。
    在生产过程对低于75%ISO白度的浆料可采用一段高浓漂白(用1#漂白塔22漂白,停留时间120~150min,漂白浓度25%~28%,反应温度为85~90℃),用1#切换阀40和2#切换阀41的切换来实现一段漂或两段漂。
    D、筛选净化与浆渣再磨步骤为:对精磨后浆料采用两段封闭筛选,一段筛和二段筛的良浆直接汇流进入浓缩设备,二段筛的浆渣在较高浓度下用低浓磨浆机磨浆,磨后浆料用渣浆筛进行筛选,筛后良浆与两段筛良浆汇集进入浓缩设备,浆渣用低浓净化设备进行净化并回流浓缩后再通过低浓浆渣磨打浆。
    具体为:采用良浆合流的二段一级封闭筛选和浆渣再磨且单独封闭筛选的组合工艺,漂白浆的各段压力筛的筛缝为0.15~0.25mm根据浆种选择。
    生产过程用一段筛供浆泵42将筛前浆槽39内的浆料输送到一段筛43,筛后尾浆用二段筛供浆泵44加水稀释送往二段筛45,一段筛43和二段筛45的良浆混合后送往多圆盘过滤机46,二段筛45的浆渣用浓缩机47浓缩到4.5%左右的浓度进入浆渣槽48;
    然后用浆渣泵49送入渣浆磨50磨浆并进入渣浆槽51,再用渣浆泵52送入渣浆筛53筛选,筛后良浆送往多圆盘过滤机46,浆渣排往除渣立管54用浊滤液槽64内滤液稀释后用除渣器泵55送往除渣器组56进行净化(对渣浆筛的浆渣可根据规模采用一级3~5段净化工艺);
    一段除渣的良浆送往浓缩机47,浆渣进入浆渣立管57进行相应段数的净化,最后段浆渣用渣泵58送往洗料系统的砂水分离机78。
    E、浆料浓缩与贮存步骤为:对筛后浆料浓缩到中浓状态,用中浓贮浆塔贮存,然后用白水稀释至一定浓度用低浓浆泵输送到用浆点。
    具体为,多圆盘过滤机46将一段筛43、二段筛45和渣浆筛53送来的细浆浓缩到12%左右的浓度进入3#中浓管59,在用3#中浓泵60送入中浓贮浆塔61,然后用系统外送来的白水稀释到4%~4.5%的浓度用送浆泵62送往造纸或浆板车间。
    F、水循环利用步骤为采用逆流洗涤的方法进行洗涤,对筛后浆料浓缩产生清滤液和浊滤液,分别用于洗网与稀释浆料;对漂白后首台洗浆机的滤液进行纤维回收利用;对洗涤过程外送的污水进行过滤,满足碱回收或污水处理对悬浮物含量的要求;对跑冒滴漏的污水进行收集净化并循环利用。
    具体为;
    1、洗浆滤液和补充水。
    经多圆盘过滤机46浓缩浆料产生的清滤液和浊滤液分别进入清滤液槽63和浊滤液槽64,在清滤液槽63内加入热回收系统清洁的冷凝水,用高压清滤液泵65洗涤多圆盘过滤机46的滤网,用中压清滤液泵66洗涤滤液筛7、浓缩机47、挤压撕裂机12和砂水分离机78的滤网;在浊滤液槽64加入白水,用中压浊滤液泵67稀释一段筛43、二段筛45和渣浆筛53的尾浆,用低压浊滤液泵68将浊滤液分别送往多圆盘过滤机46进浆稀释、筛前浆槽39稀释、2#双辊挤浆机32的2#破碎输送螺旋输送机35和2#漂白塔29底部稀释,并将多余滤液逆流送入2#滤液槽33。
    2#滤液泵34将2#滤液槽33内的滤液送往1#混合螺旋输送机21和1#漂白塔22底部进行稀释,多余滤液送入1#滤液槽26。
    1#滤液泵69将1#滤液槽26内的滤液送往纤维回收机70,回收的纤维送入1#中浓管23,滤液流入滤后滤液槽71,然后用滤后滤液泵72送入1#污水槽73。
    2、木片洗涤水循环。
    经滤水筛7过滤的洗涤水进入洗涤水澄清槽8的澄清液折流到洗涤清水槽74,用洗涤水泵75输送到木片洗涤机3洗涤木片,滤水筛7截留的碎屑流入砂水分离机78脱水浓缩。用滤液除砂泵76抽吸洗涤水澄清槽8内的浑浊液送经滤液除砂器77净化,净化后的液体流入洗涤水澄清槽8,排出的重渣流入砂水分离机78浓缩后外运。
    3、跑冒滴漏的水。
    生产过程跑冒的污水流入污水坑79,用地坑污水泵80送入污水除砂器81净化后进入洗涤水澄清槽8或送入1#污水槽73,净化分离的重渣流入渣螺旋输送机9。
    4、外送污水过滤。收集于1#污水槽73内的污水用1#污水泵82送往污水过滤机83过滤,截留的悬浮物流入砂水分离机78,经过滤净化的污水进入2#污水槽84,然后用2#污水泵85送往碱回收车间或污水处理场。
    G、化学药品使用控制步骤为在化学预处理段和漂白段多点加入化学药品,根据浆种以及生产工艺按比例分配化学药品,同时对漂后浆料在适宜位置进行酸处理减少漂后浆料的返黄。
    具体为,用过氧化氢(H2O2)作为漂白剂,并加入调节PH值的氢氧化钠和螯合剂、无硅PH值稳定剂的混合液,这些药液分别加在挤压撕裂机12的出口处和1#混合螺旋输送机21、2#混合螺旋输送机28的混合区。螯合剂络合重金属离子减少过氧化氢分解,无硅PH缓冲剂可避免系统结垢。
    漂白过程用氢氧化钠和反应时间调节适宜的PH值,漂白开始时PH值为10.5~11,漂白终点时的PH值为9~9.5。在漂白后的1#中浓管23、2#中浓管30和筛选浓缩后的3#中浓管59三个控制点用醋酸调节浆料的PH值为7~7.5,防止漂后浆料碱性返黄,吨浆消耗醋酸约5~7kg。
    采用两段挤压浸渍时一段挤压浸渍用1~2 kg/adt 螯合剂和一段漂白后的滤液浸渍处理,二段挤压浸渍在一段或两段漂时各按一定比例加入过氧化氢和氢氧化钠等。
    不同漂白段组合工艺的化学药品分配参数见表2和表3:
    表2:挤压浸渍与两段漂白组合的药品分配参数

    表3:挤压浸渍与一段漂白组合的药品分配参数

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    本文标题:一种化学机械浆制浆工艺.pdf
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