專利名稱：一種稻、麥草纖維原料的制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稻、麥草纖維原料的制漿方法。
背景技術(shù)：
由于我國特殊的國情，對草漿黑液進(jìn)行堿回收難于全面施行，必須找出一條中國特色的路子來解決草漿黑液污染。要想根除草漿黑液污染，一條十分有效的方法，就是發(fā)展制漿新技術(shù)。作者在查閱國內(nèi)外稻、麥草蒸煮技術(shù)的改進(jìn)研究基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，利用氨水制漿，因蒸煮黑液中含有農(nóng)作物生長所需的多種營養(yǎng)元素，可作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料資源，一直得到人們的關(guān)注，但由于需要大量的氨水和很長的蒸煮時間，而未得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種稻、麥草纖維原料氨法制漿技術(shù)，采用蒸煮劑替代方法，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，做到黑液中豐富有機質(zhì)-木質(zhì)素資源的充分利用和用水的良性循環(huán)。
本發(fā)明由以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
本發(fā)明稻、麥草纖維原料氨法制漿技術(shù)，蒸煮劑為KOH和NH3，本發(fā)明提出的蒸煮工藝條件為蒸煮劑中KOH用量為絕干原料重的5％，NH3用量為絕干原料重的25-30％，蒸煮劑與稻、麥草纖維原料的液固比為6-8∶1，蒸煮最高溫度150-155℃，升溫時間45-60分鐘，保溫時間30-50分鐘。
蒸煮裝置為帶攪拌、自動控溫的立式不銹鋼反應(yīng)釜。稱取一定量切成2-3cm長的稻、麥草片，加入氨水NH3和鉀堿KOH組成的蒸煮劑，蒸煮劑中KOH用量為絕干原料稻、麥草重的5％，NH3用量為絕干原料重的25-30％，蒸煮劑與稻、麥草纖維原料的液固比為6-8∶1，對草片進(jìn)行預(yù)浸漬2小時后，倒入上述反應(yīng)釜中。待反應(yīng)釜加蓋密封后，開始加熱升溫。在45-60分鐘內(nèi)使溫度均勻升至蒸煮的最高溫度150-155℃，蒸煮過程中的最高壓力由壓力表顯示。在最高溫度下保溫30-50分鐘后，停止蒸煮反應(yīng)。然后將反應(yīng)釜迅速冷卻至室溫后開蓋，進(jìn)行過濾、分離、洗滌，得到紙漿和黑液。
本發(fā)明制漿工藝蒸煮黑液含有農(nóng)作物生長所需的多種成分，可進(jìn)行黑液資源化綜合利用，使草漿生產(chǎn)實施清潔工藝。一種方法是將黑液直接作為液體肥料用于農(nóng)田灌溉；另一種方法是將黑液在堿性條件下絮凝沉降，生成的絮凝沉降物經(jīng)化學(xué)改性，制備功能性肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；上層清液呈堿性，可補加NH4OH和KOH后，作為工藝水循環(huán)重新用于蒸煮。
黑液直接作液體肥料的清潔工藝，每噸絕干麥草粗漿耗麥草2.45噸、清水量11.3噸，和傳統(tǒng)堿法相差不大。KOH耗用量0.1噸，NH3的耗用量0.35噸，精餾工段耗熱量0.12噸。得到的10.9噸黑液中含0.27噸N、0.07噸鉀及大量的有機質(zhì)，可直接作液體肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
黑液絮凝后返回作工藝水使用的清潔工藝，每噸絕干麥草粗漿耗麥草2.45噸，清水耗用量減至7.10噸。KOH耗用量0.1噸，NH3耗用量0.33噸，得到的絮凝沉淀物為1.33噸(絕干)，絮凝沉淀物中N和K的量分別為169.7kg、68.1kg，可進(jìn)行化學(xué)改性，制備固體有機肥料。所得7.11噸上層清液，一部分在補加NH4OH和KOH后，重新用于蒸煮，實驗證明工藝水經(jīng)四次循環(huán)后，木質(zhì)素脫除率和紙漿得率保持在83-85％和48-50％之間；另一部分作為氨吸收塔吸收液，其余部分用于紙漿洗滌。
本發(fā)明稻、麥草纖維原料氨法制漿技術(shù)，采用蒸煮劑替代方法，以氨水為主，添加少量鉀堿對麥草進(jìn)行蒸煮，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，做到黑液中豐富有機質(zhì)-木質(zhì)素資源的充分利用和用水的良性循環(huán)。是我國有特色的稻、麥草綜合利用，有機質(zhì)返田，農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑，頗具創(chuàng)新性。
具體實施例實施例1確定了稻草氨水添加少量鉀堿體系蒸煮的工藝條件。適宜的制漿工藝條件為KOH用量5％，NH3用量30％，液固比7，蒸煮最高溫度155℃，升溫時間60min，保溫時間40min。在適宜的蒸煮工藝條件下，稻草紙漿得率為38.12％(細(xì)漿得率)。
實施例2確定了麥草氨水添加少量鉀堿體系蒸煮的工藝條件。適宜的制漿工藝條件為KOH用量5％，NH3用量25％，液固比8，蒸煮最高溫度155℃，升溫時間50min，保溫時間45min。在適宜的蒸煮工藝條件下，麥草紙漿得率為49.65％(粗漿得率)。
權(quán)利要求
1.一種稻、麥草纖維原料的制漿方法，其特征在于取切成2-3cm長的稻、麥草片，加入氨水NH3和鉀堿KOH組成的蒸煮劑，蒸煮劑中KOH用量為絕干原料草重的5％，NH3用量為絕干原料草重的25-30％，蒸煮劑與稻、麥草原料的液固比為6-8∶1，對草片進(jìn)行預(yù)浸漬2小時后，倒入反應(yīng)釜中，加蓋密封后，開始加熱升溫，在45-60分鐘內(nèi)使溫度均勻升至蒸煮的溫度為150-155℃，在最高溫度下保溫30-50分鐘后，停止蒸煮反應(yīng)，然后將反應(yīng)釜冷卻至室溫后開蓋，進(jìn)行過濾、分離、洗滌，得到紙漿和黑液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稻、麥草纖維原料的制漿方法。本發(fā)明提出的蒸煮工藝條件為KOH用量為絕干原料重的5％，NH
文檔編號D21C3/02GK1624239SQ20041006107
公開日2005年6月8日 申請日期2004年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者黃國林, 鄒麗霞, 陳中勝, 梁平 申請人:東華理工學(xué)院