專利名稱：酸催化的乙醇法制漿工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙醇法造紙制漿工藝，尤其涉及一種酸催化的乙醇法制漿工藝。屬于造紙制漿技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
乙醇法制漿技術(shù)被認(rèn)為是最具有潛力的清潔造紙制漿技術(shù)之一。然而，使用堿性催化劑或自催化時(shí)，蒸煮液的PH值較高，不能有效阻止纖維原料中所含氧化硅的溶出，導(dǎo)致制漿蒸煮殘液的后續(xù)處理中存在硅干擾問題；另外，蒸煮后漿料的降溫洗滌技術(shù)，降低了制漿殘液的熱能品位，不利于制漿能量使用效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決乙醇法制漿蒸煮殘液處理過程中存在的硅干擾問題，進(jìn)一步提高制漿能量使用效率，本發(fā)明提供了一套酸催化的乙醇法制漿工藝，該工藝不僅可以縮短乙醇法制漿蒸煮和漿料洗滌時(shí)間，還可用制漿殘液所蘊(yùn)含的熱能生產(chǎn)能量品位很高的電能，提高制漿企業(yè)的電力自給率。因此本發(fā)明能有效提高乙醇法制漿企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案主要包括蒸煮、洗滌和制漿殘液的利用幾個(gè)過程。(a)蒸煮將經(jīng)過備料處理的纖維原料裝入蒸煮器中，并將第一次洗滌液和部分乙酸、乙醇混合后，按纖維原料∶液體＝1∶7～11(kg/l)的液比泵入蒸煮鍋中作為蒸煮液，乙醇的加入量為蒸煮液中乙醇∶水＝45～55％(體積百分比)；然后，由循環(huán)泵對(duì)蒸煮鍋內(nèi)的液體強(qiáng)制循環(huán)，同時(shí)由加熱器對(duì)液體迅速加熱，提高蒸煮鍋內(nèi)的溫度至175～200℃，保溫一段時(shí)間，使原料中的木質(zhì)素充分溶解，得到紙漿。(b)洗滌 將第二次洗滌液泵入蒸煮鍋中，將蒸煮鍋內(nèi)的蒸煮殘液置換至回收液儲(chǔ)罐中；泵入蒸煮鍋內(nèi)的二次洗滌液對(duì)紙漿置換洗滌后稱為一次洗滌液；將三次洗滌液儲(chǔ)罐中新配制的溫度為175～200℃乙醇水溶液泵入蒸煮鍋中，蒸煮鍋內(nèi)的洗滌液被置換出，儲(chǔ)存在一次洗滌液儲(chǔ)罐中；此時(shí)，泵入蒸煮鍋內(nèi)的液體稱為二次洗滌液；最后，通入水蒸汽，將蒸煮鍋內(nèi)的洗滌液置換至二次洗滌液儲(chǔ)罐中。當(dāng)洗滌液不再排出后，關(guān)閉洗滌液進(jìn)出口，用蒸汽噴射真空泵對(duì)漿料進(jìn)行提餾，回收紙漿中的乙醇。蒸汽及乙醇混合氣體用于直接加熱三次洗滌液儲(chǔ)罐中的乙醇水溶液；乙醇回收后，紙漿從蒸煮器內(nèi)排出。(c)制漿殘液的利用 將回收液儲(chǔ)罐中的制漿殘液通過節(jié)流閥和管道送入液力透平機(jī)，并驅(qū)動(dòng)透平機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，該機(jī)械能再經(jīng)過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能；低能液體收集備用。
本發(fā)明的有益效果是提高乙醇法制漿蒸煮效率，可以使紙漿的漂前洗滌在蒸煮鍋內(nèi)完成，并且縮短紙漿洗滌時(shí)間，還可實(shí)現(xiàn)乙醇法制漿能量的綜合利用，能量消耗低；簡(jiǎn)化了工藝過程和設(shè)備，降低了制漿生產(chǎn)成本，因而具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
四、具體實(shí)施例(a)蒸煮將經(jīng)過備料處理的纖維原料裝入蒸煮器中，并將第一次洗滌液和部分乙醇混合后，按纖維原料∶液體＝1∶7～11(kg/l)的液比泵入蒸煮鍋中作為蒸煮液，乙醇的加入量為鍋內(nèi)蒸煮液中乙醇∶水＝45～55％(體積百分比)，再按乙酸∶纖維原料＝1～10％(質(zhì)量百分比)的液比加入乙酸做催化劑用；然后，由循環(huán)泵對(duì)蒸煮鍋內(nèi)的液體強(qiáng)制循環(huán)，并將蒸煮鍋內(nèi)的溫度提高至175～200℃，保溫30～120min，使原料中的木質(zhì)素充分溶解后得到紙漿。(b)洗滌將第二次洗滌液泵入蒸煮鍋中，把蒸煮鍋內(nèi)的蒸煮殘液置換至回收液儲(chǔ)罐中；泵入蒸煮鍋內(nèi)的二次洗滌液對(duì)紙漿置換洗滌后稱為一次洗滌液；將三次洗滌液儲(chǔ)罐中新配制的溫度為175～200℃、濃度為45～55％的乙醇水溶液泵入蒸煮鍋中，把蒸煮鍋內(nèi)的一次洗滌液置換出，儲(chǔ)存在一次洗滌液儲(chǔ)罐中；泵入蒸煮鍋內(nèi)的液體對(duì)紙漿洗滌后稱為二次洗滌液；最后，通入水蒸汽，將蒸煮鍋內(nèi)的洗滌液置換至二次洗滌液儲(chǔ)罐中。當(dāng)洗滌液不再排出后，關(guān)閉洗滌液進(jìn)出口，用蒸汽噴射真空泵(額定真空度小于5Kpa)提餾并回收紙漿中的乙醇。蒸汽及乙醇混合氣體用于直接加熱三次洗滌液儲(chǔ)罐中的乙醇水溶液；回收乙醇后，將紙漿從蒸煮器內(nèi)排出。(c)制漿殘液的利用將回收液儲(chǔ)罐中的制漿殘液(溫度175～200℃，壓力1.6～2.5Mpa)通過節(jié)流閥和管道送入液力透平機(jī)，并驅(qū)動(dòng)透平機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，該機(jī)械能再經(jīng)過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。通過透平機(jī)的液體流量以能夠保持透平機(jī)在制漿過程中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)為宜。經(jīng)過熱能回收的殘液進(jìn)入儲(chǔ)液罐備用。
權(quán)利要求
1.一種用酸催化的乙醇法制漿工藝。將經(jīng)過備料處理的纖維原料裝入蒸煮鍋內(nèi)，再向鍋內(nèi)加入蒸煮液，鍋內(nèi)液比為1∶7～11(質(zhì)量體積比)，通過加熱器使鍋內(nèi)溫度升高至175～200℃，并保溫30～120min。其蒸煮液的配制特征是給一次洗滌液中加入乙醇和乙酸形成蒸煮液，乙酸和乙醇的加入量應(yīng)能保證蒸煮液加入鍋內(nèi)后，蒸煮鍋內(nèi)液體中乙醇與水的體積比為45～55％，乙酸與纖維原料的質(zhì)量比為1～10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用酸催化的乙醇法制漿工藝，完成制漿蒸煮工序后，在蒸煮鍋內(nèi)用45～55％乙醇水溶液(體積比)進(jìn)行三次等溫逆流置換洗滌，其特征是一次置換洗滌為等體積置換洗滌，所得制漿蒸煮殘液溫度為175～200℃，壓力為1.60～2.5Mpa，將其儲(chǔ)存于儲(chǔ)罐中；通過管道和節(jié)流閥將蒸煮殘液(溫度為175～200℃，壓力為1.60～2.5Mpa)送入透平機(jī)中，驅(qū)動(dòng)透平機(jī)并由其帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，最終將制漿殘液所蘊(yùn)含的熱能轉(zhuǎn)換為電能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乙醇法造紙制漿工藝，尤其涉及一種以酸催化的乙醇法制漿工藝。屬于造紙制漿技術(shù)領(lǐng)域。該工藝采用酸做催化劑，不但提高了蒸煮效率，而且減緩了纖維原料中氧化硅的溶出，緩解了制漿殘液處理過程中的硅干擾問題；采用等溫逆流鍋內(nèi)熱置換洗滌技術(shù)，使紙漿洗滌效率提高，制漿蒸煮殘液的熱能品位提高；最后應(yīng)用透平機(jī)和發(fā)電機(jī)將制漿蒸煮殘液中的熱能轉(zhuǎn)換為電能，提高了制漿企業(yè)的電力自給率。因此本發(fā)明能有效提高乙醇法制漿企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)D21C3/00GK1566520SQ0313434
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者陳海峰, 張美云, 張勇, 徐永建, 吳養(yǎng)育, 王建梅 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)