[发明专利]一种氧脱木素和漂白一体化制浆方法及实现该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧脱木素和漂白一体化制浆方法以及实现该方法所使用 的装置。

背景技术

众所周知，当今世界制浆造纸行业面临的严重问题是：设备工艺落后、 污染严重、原料紧缺。这三个问题并非某一个国家而是全球所有制浆造纸行 业，如不尽快解决，制浆造纸业将会被生态环保的绿色壁垒所淹没。由于该 行业污染严重，造成农林业中巨大的资源优势不能发挥。近年来，科学家和 该行业中的有志之士励精图志，竭尽全力，不断创新，为治理该行业的污染 问题进行了不懈的努力。但是迄今为止，仍然没有从根本上治理污染，在一 些地区生产厂仍然大肆使用强酸、强碱、强氯，甚至发展到使用蒽醌。蒽醌 系稠环芳烃早已被世界环保组织列入致癌物，美国环保署公告含蒽的纸制品 一律不准用于食品包装。

经检索截止2003年8月各国专利资料中显示，芬兰、中国、法国、美国、 澳大利亚、英国、日本、加拿大等国先后发明了氧脱木素、O₃漂白、O₂/H₂O₂漂白、生物漂白、氧碱漂白等专利，但很少工业化报导。经发明人详细检索 这些专利，在原料的预处理和软化原料、蒸煮、漂白工段中，始终没有从根 本上摆脱酸、碱、氯的污染工艺，氧只是作为一种辅助性助剂使用，设备依 旧是传统老工艺中一些普通设备，耗电耗水、BOD₅、COD_Cr仍然居高不下。 一些国家主张碱回收，但又面临投资大、成本高、回收率低，制造商无法接 受，再说碱回收也只是一种治标不治本的下下之策，制浆造纸业究竟如何解 决面临的这三大问题已成了该行业20多年来的一大难题。针对上述问题，本 发明人提出一种全新的制浆造纸思路——从根本上解决污染、彻底改变制浆 造纸工艺。1996年至2002年10月经六年反复研究，终于试验成功了氧化法 制浆和生物/氧化法制浆二种全新工艺，并于2002年10月申报国家专利和美 国、欧共体专利，专利申请号：02146538·X和02146539·8。

本发明人为加快上述专利产业化进程，在上述两个专利的基础上，试验成功 一种可实施该专利的氧化法制浆的专用设备——一种氧脱木素和漂白一体化 制浆方法及其专用的氧化反应装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧脱木素和漂白一体化制浆方法及其专用的氧 装置，尤其是提供实现氧脱木素和漂白一体化所用的多功能氧化反应釜，填 补了氧脱木素和漂白为一体化制浆行业所用设备中的一项空白。

为了实现上述的目的，本发明采取以下技术方案：包括氧脱木素和漂白 步骤，其特征在于：所述的氧脱木素和漂白步骤均在专用氧化反应釜内进行， 具体步骤如下：

(1)软化处理：将浆浓比为12％-15％(即粗纤维与水的混合液，粗纤维 的浓度，重量比)制浆原料粗纤维与有机溶剂同时经氧化反应釜的进料口输 入到氧化反应釜内；然后再启动反应釜内的旋转电子加速器和搅拌器，在釜 内水中产生正离子，利用水中产生正离子和搅拌器的剪切力对物料进行软化； 所述制浆原料粗纤维是指经搓擦分丝机处理、再用60～80℃无离子水洗涤脱 水处理后的纤维；

(2)置换空气：从氧化反应釜上部通入氮气至釜内，减压排出釜内的空 气；

(3)氧化反应：将复合氧和蒸气从氧化反应釜下部一并压入釜内，同时 向釜内加入纤维素保护剂、氧稳定剂和氧活化剂，并同时用搅拌器进行搅拌；

(4)浆气分离：打开氧化反应釜的出料闸阀将氧化反应后的浆料引入浆 气分离器进行浆气分离。

所述的步骤(1)中的搅拌器转速为0.5～1^r/s，软化物料温度为100～130 ℃；所述的步骤(2)中的置换时间为1～3min；所述的步骤(3)中的复合 氧由活性氧发生器产生；所述的纤维素保护剂、氧稳定剂是在0.35～0.6MPa 氧压下加入；所述反应时间为12～60min；PH值为2～4.8。