[发明专利]一种零排放的氧化热搓组合法制秸秆浆工艺

说明书

技术领域

本发明属于秸秆加工技术领域，涉及一种零排放的氧化热搓组合法制秸秆浆工艺。

背景技术

用秸秆来代替树木造纸，不但节省森林资源，更是对农作物秸秆的综合利用。

传统利用秸秆制浆工艺主要包括化学制浆工艺、机械制浆工艺等。

化学制浆工艺需要使用大剂量化学品来使木素大分子裂解而溶出，一般在强碱或强酸条件下采用高温高压的蒸球装置间歇式生产化学浆。这种方法生产的化学浆虽然能够生产书写纸和生活用纸，但浆得率低，吨秸秆浆得率只30％左右，耗能大，污染负荷大，水处理难度大且费用高。

机械制浆工艺是采用机械强力使原料破碎成纤维。机械法制浆几乎不溶出原料中的木素，故制浆得率高，但单一的物理制浆方法耗能大，由于生产过程中纤维受到的摩擦撕裂作用的损伤较大，机械浆的物理强度低于其他浆种，浆中保留了大量木素，因而比较难于漂白。

利用秸秆加工纤维板等建材制品的厂家都利用粉碎机将秸秆粉碎，经加胶搅拌，再热压成型。这种方法的缺陷是布料不均，用胶量大，成本高。

目前国内加工纸浆模塑制品的厂家都利用废纸加工工业用纸及蛋托产品，它的缺点是，由于废纸含有铅等重金属以及油墨、染料，导致在应用范围上受到了极大的限制。

因此，需要开发一种无污染、高得率的秸秆制浆工艺。

发明内容

技术问题

本发明的目的和所要解决的技术问题是提供一种新的组合法制备高得率秸秆机械浆的工艺，整个生产过程可以达到零排放，不但节约资料，而且节能减排，操作简单。利用年年生年年长的秸秆资源，为建材、包装纸、工农业及食品模塑包装制品提供了取之不尽用之不竭的优质原材料。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种零排放的氧化热搓组合法制秸秆机械浆工艺。

具体地，本发明提供了一种氧化热搓组合法制秸秆机械浆工艺，包括：

1、将秸秆切断并进行臭氧处理；

2、将臭氧处理后的物料进行浓缩；

3、将浓缩后的物料送至复式秸秆纤维分离机进行第一段热搓；

4、将经第一段热搓后的物料输送到连蒸器内进行连蒸；

5、将连蒸后的物料送人单式秸秆分离机进行第二段热搓；

6、将经第二段热搓后的物料输送到消潜器内进行臭氧氧化；

7、将经消潜器处理后的物料送入盘式分离机进行分丝帚化；

8、将经分丝帚化后的物料低浓筛选得到秸秆机械浆。

进一步地，所述氧化热搓组合法制秸秆机械浆工艺，包括：

1、在碎浆机中泵入臭氧溶液，然后将秸秆切断除尘并投入到碎浆机中，搅拌氧化20-30 分钟；

2、将臭氧处理后的物料加入到脱水机中，浓缩至干度为20-30％；

3、将浓缩后的物料用螺旋输送机送至复式秸秆纤维分离机进行第一段热搓，用蒸汽将螺旋输送机内的物料加热至70-90℃；

4、将经第一段热搓后的物料输送到连蒸器内，用蒸汽加温至90-100℃，连蒸50-70分钟；

5、将连蒸后的物料送人单式秸秆分离机进行第二段热搓；

6、在消潜器内加入臭氧溶液，将经第二段热搓后的物料输送到消潜器内，氧化50-70分钟；

7、将经消潜器处理后的物料送入盘式分离机进行分丝帚化；

8、将经分丝帚化后的物料低浓筛选得到秸秆机械浆。

其中，在步骤1中，臭氧的浓度为50-70g/m³，优选55-65g/m³；处理温度为15-25℃。

在步骤3中，在浓缩后的物料进入螺旋输送机之前，先将物料用蒸汽迅速加温至70-90℃。

在步骤6中，臭氧的浓度为50-70g/m³，处理温度为15-25℃。

在上述步骤中，通过第一段氧化热搓改变了木素的骨架结构和纤维素的结晶度，使其由结晶态转化成无定型态，降低纤维素聚合度，把与蜡质层链接的木素和纤维素及半纤维素复合体疏解分离成丝。

第二段热搓分离是利用热蒸汽穿透秸秆的细小胞壁使得秸秆中的半缩醛键断裂，从而促进醚键的裂解，实现了纤维素和半纤维素的进一步分离，也除去了部分木素。

在消潜器内，使木素脱除不超过35％，同时进一步软化和润胀纤维素及半纤维素；再由盘式分离机完成分丝帚化，物料再经过低浓筛选分离出合格的秸秆机械浆，成为生产包装纸、建材、模塑制品的主要原料及配料。