專利名稱：生化催解清潔制漿劑及其應(yīng)用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催解劑及其應(yīng)用工藝。具體來說是一種用于工業(yè)造紙的生化催解制漿劑及其應(yīng)用工藝。生產(chǎn)中不排放制漿污染黑液，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
在我國造紙制漿以非木材纖維原料為主，木材相對匱乏，非木材纖維原料豐富，價格低廉，有著明顯地經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，其主要生產(chǎn)工藝有燒堿法，硫酸鹽法、氨法等，其中以燒堿法為主，占到制漿生產(chǎn)的60％。
現(xiàn)有堿法制漿技術(shù)的致命缺陷，就是產(chǎn)生大量含堿化有機(jī)物的黑液，嚴(yán)重污染環(huán)境，治理非常困難。目前比較成熟的治理辦法是堿回收法，該技術(shù)在木漿生產(chǎn)中效果還好，對非木材纖維原料制漿黑液處理還是難以徹底解決污染問題，而且一次性投資巨大，運(yùn)行成本高，一般企業(yè)難以接受，為此全國關(guān)停70％的造紙廠，有7000家之多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的作用是解決現(xiàn)有造紙制漿技術(shù)的嚴(yán)重污染環(huán)境問題。提供一種生化催解清潔制漿劑及其應(yīng)用工藝，節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約原料，既清潔生產(chǎn)又增加生產(chǎn)效益。
本發(fā)明的內(nèi)容是發(fā)明配制一種生化催解制漿劑，運(yùn)用與他相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，加工制漿原料實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
這種生化催解清潔制漿劑的配方及生產(chǎn)配制這種生化催解清潔制漿劑的原料配方重量百分比是
淀粉酶0.5-5‰漆酶 0.5-5‰羥基苯三唑1-10‰氯化鈣0.5-10‰SL-造紙蒸煮助劑 0.5-20‰十二烷基磺酸鈉0.5-20‰碳酸鈉0.5-5％余量為水配方中的淀粉酶、漆酶是諾維信(中國)投資公司生產(chǎn)，并提供供貨運(yùn)輸服務(wù)。
羥基苯三唑是中間介體，使得酶制劑得以氧化制漿原料中木素單元的醚鍵、酚鍵，使木素高分子鏈裂解，脫除木素。而不與纖維高分子的苷鍵反應(yīng)，保護(hù)纖維不被降解。酶本身又被還原，起到催解作用，理論上又不被消耗，實現(xiàn)催解制漿劑循環(huán)回用而不排放。十二烷基磺酸鈉是表面活性劑，增加浸潤速度和深度，氯化鈣是增加酶制劑活性的增效劑，SL-1造紙蒸煮助劑，增效氧化木素醚鍵，減少酶劑用量，反應(yīng)中自身又被還原，碳酸鈉提高催解劑的PH值，是木素醚鍵裂解的必要條件。
本發(fā)明的生化催解清潔制漿劑的配制生產(chǎn)方法是將上述除酶制劑外的原料按比例加入反應(yīng)釜中，攪拌30分鐘，靜置2小時再攪拌30分鐘，靜置4-6小時后，濾除雜質(zhì)沉淀物之后加熱至65℃加入酶制劑，攪拌1.5小時，這種生化催解清潔制漿劑配制完成。該液本無毒、無臭、無腐蝕性。
本發(fā)明生化催解清潔制漿劑的應(yīng)用工藝流程是非木材纖維原料→切斷揉搓除塵除雜→濕法備料→常溫 洗漿→精磨漿→漂漿→洗漿→凈化除雜濃縮→成品漿。
實施生產(chǎn)工藝如下以麥草制漿為例1、麥草切斷、揉搓除雜麥草送入切斷揉搓機(jī)，切斷長2.5-4cm，經(jīng)機(jī)內(nèi)動定磨片搓揉麥草成3mm寬4cm長的麥草片，帶莖很少的麥草秸節(jié)麥穗、麥粒、沙雜被風(fēng)選分出。
2、濕法備料切制好的麥草絲片加入置換工序分離出了的殘液3-5％，經(jīng)濕法備料機(jī)攪拌輸送至浸泡工序，濕法備料處理后，麥草已被浸泡液均勻潮濕表面，減少麥草表面氣體吸附，在浸泡機(jī)中增大加料液比，提高浸泡生產(chǎn)效率。
3、浸泡機(jī)(池)脫除木素膠體濕法備料的麥草輸入到浸泡機(jī)中浸泡，常壓下浸泡溫度為25-60℃，在機(jī)內(nèi)攪拌器(或絞龍輸送機(jī))作用下趕走氣泡，充分浸泡麥草。浸泡液為本生化催解制漿劑，浸泡液比＞10％，(麥草絕干計算)，浸泡生產(chǎn)時間在5-8小時，取檢后完成本工序，浸泡的草形漿硬度值檢測合格(高錳酸鉀值)液比10％時有35％浸泡液自然瀝出。
4、擠漿分離，置換擠漿，浸泡殘液回收回用浸泡合格的草形漿導(dǎo)入第一道擠漿機(jī)分離，分離出的草漿濃度為35％左右，加水一倍并攪拌送入第二道擠漿機(jī)，擠出液分離達(dá)到回收殘液65-70％的目的。殘液經(jīng)過微孔過濾機(jī)等機(jī)械過濾設(shè)備、濾出直徑大于20μ以上的顆粒，其中多為木素呈現(xiàn)膠狀物木素的膠體。循環(huán)回用的生化催解制漿劑殘液浸泡麥草脫除木素性能依然。
5、粗磨、疏解分絲帶有30％殘液含量的擠干漿以5-8％濃度送入高濃磨粗磨完成疏解分絲。
6、篩漿除雜凈化粗磨后的草漿經(jīng)壓力篩等篩分設(shè)備除去草漿中的殘留麥粒、麥穗和未浸泡好的生草等，又經(jīng)除渣器將其中砂石土等殘渣分離出去。
7、洗漿上述凈化漿經(jīng)常用的洗漿設(shè)備(洗鼓、水平帶洗、真空洗機(jī)等)完成洗漿。
8、磨漿洗凈漿在盤磨上精磨達(dá)到用漿標(biāo)準(zhǔn)，并濃縮處理9、漂漿、洗漿濃縮后的漿，按堿法制漿工藝、設(shè)備一樣地進(jìn)行漂白洗漿，洗漿除去殘漂劑。
10、凈化、除渣、濃縮制成品漂白漿以上工序使用設(shè)備及工藝過程大多與堿法生產(chǎn)線上的通用，工人操作也無變化，只是浸泡工序在浸泡機(jī)上進(jìn)行，無需高壓高溫蒸氣蒸煮設(shè)備，在抄造紙時本產(chǎn)品漿亦無特別操作。
11、工藝過程水逐級處理循環(huán)回用
a、洗漿水處理(第一道洗水漂洗水)該水在管道中被加入復(fù)合絮凝劑快速絮凝，經(jīng)二級金屬絲網(wǎng)、燒結(jié)網(wǎng)過濾器洗漿水中顆粒直徑不大于5μ，COD值不大于400mg/L，已經(jīng)達(dá)到循環(huán)回用生產(chǎn)凈化程度，水處理費(fèi)用為0.24-0.28元/m3。如需進(jìn)一步凈化還可進(jìn)入超濾膜設(shè)備處理，水質(zhì)終可達(dá)到純凈水標(biāo)準(zhǔn)。濃縮終水1％送終水處理。
b、工序中的濃縮分離水處理與上述基本相同，水處理成本在034-0.38元m3，回送到清水池，或直接至稀釋用水。
生產(chǎn)全過程中，顧及經(jīng)濟(jì)成本及排放達(dá)標(biāo)，用水12-18m3/噸干漿，目的是排出循環(huán)過程中的鹽量。
若需強(qiáng)制不排放，系統(tǒng)設(shè)計還有海水淡化膜濃縮，噴霧烘干，取出固狀鹽，凈化水回用。只是成本過高近60-80元/噸干漿，由于本技術(shù)生產(chǎn)成本噸干漿下降700-1000元，乃具有實施性。
調(diào)整本發(fā)明配方比例和藥劑品種及工藝過程可得到硬度10.5(高錳酸鉀值)漂前漿，當(dāng)然硬度越低，成本越高，生產(chǎn)中硬度指標(biāo)可控。
應(yīng)用本技術(shù)制得的漂白紙漿白度≥73％ISO，叩解度打漿與堿性制漿工藝無異，纖維長度，強(qiáng)度高于堿法制漿工藝產(chǎn)品。
應(yīng)用本技術(shù)制得漂白漿在生產(chǎn)線抄造成48g/m2書寫紙達(dá)到國家QB1211-91QB12654-90標(biāo)準(zhǔn)，(B級)檢測數(shù)值如下


本發(fā)明的有益效果是1、常溫浸泡制漿、殘液經(jīng)機(jī)械過濾可循環(huán)回用，沒有制漿黑液排放，不污染環(huán)境。
2、洗漿水中的膠體，木素可機(jī)械過濾脫出，洗漿水循環(huán)回用，節(jié)水85％以上，排放環(huán)保達(dá)標(biāo)。
3、得漿率高于堿法制漿技術(shù)6-10％，節(jié)約資源，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
4、生產(chǎn)中無高壓高溫，與堿法制漿技術(shù)相比，安全性更好，節(jié)能60％。
5、以上技術(shù)成熟工藝穩(wěn)定可控，設(shè)備定型易于連續(xù)化大生產(chǎn)，也易于小規(guī)模簡易生產(chǎn)，利于分散原料資源的充分利用。
6、與堿法制漿工藝相比制漿成本下降700-1000元/噸干漿，收益回報高。
7、與堿法制漿生產(chǎn)線相比投資下降30％以上。
8、本技術(shù)適于麥草、稻草、棉桿、蘆竹、蘆葦、木片、山竹等多種原料，浸泡制漿。
具體實施例方式實施實例1制備生化催解清潔制漿劑浸泡麥草地點寧夏銀川，配劑數(shù)量9噸制備配方如下(重量百分比)
淀粉酶3‰漆酶2‰羥基苯三唑5‰氯化鈣5‰SL-1造紙蒸煮助劑5‰十二烷基磺酸鈉5‰碳酸鈉3％其余為水浸泡溫度50-60℃浸泡過程用時第一次5.5小時 硬度11.2(高錳酸鉀值)第二次5小時硬度12.2第三次5+10小時30℃ 硬度13.7第四次5.5小時40℃ 硬度15.3漂漿漂率6.5％，浸泡液比8％，抄造18g/m2衛(wèi)生紙，浸泡黑液連續(xù)回用未排放，其他工藝同堿法造紙制漿工藝。一般工人都能操作完成。
實例中麥草為本生化催解技術(shù)浸泡、疏解分絲為蒸球高壓(噴放完成，壓差0.5MPA)。
實施例2制備本生化催解清潔制漿劑9噸浸泡麥草。
地點河北魏縣康達(dá)紙業(yè)堿法生產(chǎn)線催解劑制備配比
淀粉酶2‰漆酶1‰羥基苯三唑4‰氯化鈣5‰SL-1造紙蒸煮助劑1％碳酸鈉3％水溶液浸泡溫度50-60℃浸泡過程時間4.5-6.5小時浸泡實施在1.2m3水力碎漿機(jī)內(nèi)進(jìn)行液比12％-14％連續(xù)浸泡循環(huán)回用32次，黑液每次過濾處理回用，無一排放，漿漂白漂率6.7％，得率測算46.75％(該廠堿法生產(chǎn)線同批麥草得率為38.3％)漂前漿硬度13.2-14(高錳酸鉀值)抄造了48g/m2書寫紙，主要檢測指標(biāo)。書寫紙標(biāo)準(zhǔn)，白度82％ISO，達(dá)到QB12911-90，QB12654-91B級。本發(fā)明生化催解清潔制漿劑及其應(yīng)用工藝在生產(chǎn)線中試抄造紙機(jī)上紙漿濾水性好，操作中未出現(xiàn)粘缸現(xiàn)象，產(chǎn)品也無返黃現(xiàn)象。
實施實例3制備本生化催解制漿劑與上述配方配比相近。工藝條件相近，浸泡粉碎揉搓棉桿。浸泡12小時，漿硬度13.2，漂白漿白度≥73℃，纖維束明顯長、白、實例成功。
實施例4制備本生化催解劑配方配比與上述相近，制漿原料107白楊地點銀川工藝過程實與上述實例相近，只是浸泡前將楊木片打碎呈現(xiàn)小于火柴桿狀，浸泡液比在22％以上，浸泡時間6小時，抄漂白漿紙樣白度76％ISO。
實施例5本生化催解劑配方同實例1，浸泡蘆竹，浸泡5.5小時疏解分絲后磨漿，未漂白漿硬度14.1(高錳酸鉀值)，漂率7％，漿白度71％ISO。
本發(fā)明生化催解制漿劑及其應(yīng)用工藝在生產(chǎn)線上中試，浸泡液的配方配比及藥品品種根據(jù)工藝實施不同相應(yīng)調(diào)整。一般需浸泡時間短，溫度相同時，藥濃度調(diào)高。未漂漿硬度要求低時，采取浸泡時間加長，或藥濃加大。連續(xù)浸泡生產(chǎn)中，投資增加，浸泡時間加長，藥濃度可下降，生產(chǎn)成本下降。實際應(yīng)用中因條件不同而設(shè)計實施不同，實施調(diào)整原則是以高效、保質(zhì)、低成本、高收益、環(huán)保為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種生化催解清潔制漿劑，其特征在于它是下述重量百分比配方的原料制成淀粉酶0.5-5‰漆酶0.5-5‰羥基苯三唑1-10‰氯化鈣1-10‰SL-1造紙蒸煮助劑0.5-20‰十二烷基磺酸鈉0.5-10‰碳酸鈉0.5-5％水余量。
2.一種如權(quán)利要求1所述的生化催解清潔制漿劑在制漿中的應(yīng)用工藝，其特征在于以非木材纖維植物為原料，包括如下制漿工藝過程(1)原料切斷揉搓、除塵、除雜(2)濕法備料(3)浸泡機(jī)(池)浸泡原料脫除木素膠體(4)擠漿置換分離，浸泡殘液過濾回收循環(huán)回用。(5)粗磨疏解分絲(6)篩漿除雜凈化(7)洗漿(8)精磨漿、濃縮分離(9)漂白漿(10)清洗漂白漿、除雜凈化濃縮制得成品漿。(11)工藝過程水逐級處理、循環(huán)回用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生化催解清潔制漿劑在制漿中的應(yīng)用工藝其特征在于浸泡機(jī)(池)脫除木素膠體有攪拌碎漿裝置。
4.權(quán)利要求2所述的生化催解清潔制漿劑在制漿中的應(yīng)用工藝其特征在于原料浸泡完成后進(jìn)入擠漿——置換——擠漿工序，得到高的殘浸泡液回收，經(jīng)二次擠壓后的漿中含少量的殘浸泡液。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生化催解清潔制漿劑在制漿中的應(yīng)用工藝，其特征在于制漿過程水處理是對各過程水逐級處理僅達(dá)到符合生產(chǎn)過程用水使用要求，經(jīng)濟(jì)地回用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生化催解清潔制漿劑在制漿中的應(yīng)用工藝，其特征在于所述非木材纖維植物原料是麥草、稻草、棉花桿、桑條、蘆葦、蘆竹。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生化催解清潔制漿劑及其應(yīng)用工藝。該生化催解清潔制漿劑由下述原料制成淀粉酶、漆酶、羥基苯三唑、氯化鈣SL－1制漿蒸煮助劑，碳酸鈉和水，該生化催解制漿劑的應(yīng)用工藝依序是1、原料切斷、揉搓除塵除雜；2、濕法備料；3、浸泡脫除木素膠體；4、擠漿置換分離，浸泡殘液過濾回收回用；5、粗磨疏解分絲；6、篩漿除雜凈化；7、洗漿；8、精磨漿；9、漂漿；10、洗漂漿；11、工藝過程水逐級處理循環(huán)回用。本發(fā)明最主要的特點是常溫常壓浸泡原料制漿。殘液不排放循環(huán)回用，不污染環(huán)境。節(jié)能節(jié)水，紙漿為漂白漿，投資節(jié)省，大小規(guī)模都易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，工藝設(shè)備皆為通用設(shè)備。兩次中試生產(chǎn)驗證了本發(fā)明技術(shù)的可實施性及效益。
文檔編號D21B1/14GK1844572SQ20061001193
公開日2006年10月11日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者石建凱 申請人:石建凱