[发明专利]热力喷爆制纸浆工艺及喷爆罐

说明书

(一)技术领域

本发涉及造纸制浆行业，具体说是一种热力喷爆制纸浆的工艺及喷爆时所使用的喷爆罐。

(二)背景技术

目前，我国造纸制浆行业仍然有不少采用的传统的、污染严重的老式工艺制浆法，即先将制浆原料用石灰或石灰加烧碱在大地池中搅拌，然后用蒸汽式蒸球制浆。此种方法需要使用的石灰量大，吨纸浆一般需用石灰200～300公斤并且纸浆得率低，约在50％左右；其制浆过程及随后的造纸过程中要产生大量黑液，洗浆水污染负荷大，COD高达7～11mg/L。直接排放会严重污染周边环境，而制污排放所需费用之高，几乎使企业无利润可言。爆破制浆技术在美国和加拿大也有研究，但由于该技术所需爆破压力高，一般设备难以达到所需的要求，因此难于推广应用。另外中国专利还公开了利用中低压喷爆制浆的工艺，如中国专利申请公开说明CN1273618A、中国专利申请公开说明书CN1284585A、中国专利申请公开说明书CN1332292A等，都对爆破制浆工艺作了说明，但仍有不理想之处。其一，在制浆过程中仍需要加入少量的石灰水，故在洗浆造纸过程中所排放的水仍然为碱性的，还需要作进一步的治理，才可能直接排放；其二，在制浆过程中得到的不是纸浆，而是汽爆秸杆类植物，爆破出的麦草还要经过抽提、盘磨、筛浆、除砂净化后才制出成品浆，从中可知需要非常大的打浆动力，耗电量也非常大。中国专利还公开了一种上述工艺中所用的喷爆罐(专利公开号CN2479055Y)、(专利公开号CN2487771Y)，由于在喷爆制浆过程中，罐内的纸浆原料充填的十分密实，加压时罐内原料受热不均匀，生产出的成品时有生料喷出，从而影响纸浆的质量。

(三)技术内容

本发明的目的就是克服现有技术存在的缺陷，提供一种不加一点化学原料、直接生产纸浆的工艺。

本发明的另一个目的是提供一种上述工艺中所需的、能制出的成品质量高的喷爆罐。

为实现上述目的之一，本发明依据以下步骤实现热力喷爆制纸浆工艺。

(1)将制浆原料切碎，长度在3～10厘米；

(2)上述所得的原料进行除尘，只留下秸杆类物质；

(3)原料与清水按1∶0.6～1.4的重量比拌料，然后置于加压喷爆罐中；

(4)向喷爆罐中通入饱和蒸汽，使其内的压力控制在0.8mpa～2.5mpa，温度控制在150℃～250℃之间，维持时间3～16分钟；

(5)喷爆，即迅速降压可制得纸浆。

上述的热力喷爆制纸浆工艺的加压过程分为两步，首先向喷爆罐中通入饱和蒸汽后静焖，即先通入饱和蒸汽使罐内的压力控制在0.8～1.3mpa，温度控制在130℃～200℃，维持时间5～10分钟；然后增压，继续通入饱和蒸汽其罐内的压力控制在1.5～2.5mpa，温度控制在200℃～250℃，维持时间3～6分钟后快速降压。

上述的热力喷爆制纸浆工艺中，原料与清水的重量比优选1∶0.8～1.1。

上述原料秸杆类为：麦杆、稻草、棉杆、芦苇、芭茅杆等；迅生木材类为：杨木、桦木等。

上述的除尘是指除去泥土、叶类、壳类。

为实现上述目的之二，本发明依据以下方案来实现的。热力喷爆制纸浆工艺中所用加压的喷爆罐，主要包括罐体、三通管等，其所述的喷爆罐为一圆柱体，在罐体内的下部设置有锥形体，在锥形体上均匀设置有进气孔；罐体的底部连接有三通管，三通管上的进气口与中压锅炉的出气口连接，三通管上的出浆口与出浆管连接；在罐体的下部设置有温度计接口，上部设置有排余气管、压力表接口，在罐体的顶部设置有进料口，进料口上设置有密封门盖。

本发明的优越之处在于：

1.与类似的物理制浆工艺相比，整个工艺过程中没有使用一点化学原料，从源头消除碱污染，制浆过程无废液排放，其他污染物的含量未经任何处理可达国家环保局的GH35544-92规定的三级排放标准。

2.工艺简单，经喷爆后可直接得到品质优良的纸浆，降低打浆所需电耗。

3.与传统制浆工艺污染负荷比较见下表：

从上表可知防污效果显著，洗浆水无需治理，实现了无公害造纸。仅治污一项每吨浆就可节省60元以上。

4.与传统碱法制浆相比1000公斤原料得浆率95％(而传统方法只得浆率50％)，出纸率达83％以上。

5.原料来源广。可使用富含纤维的秸杆类如麦杆、稻草、棉杆、芦苇、芭茅杆等；木材类如杨木、桦木等速生阔叶木。