專利名稱：一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑及清潔化制漿工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于造紙技術領域，具體涉及一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑及清 潔化制漿工藝。
背景技術：
長期以來，我國造紙工業一直以非木材纖維為主要原料，其中草漿約占80%。而麥 稻草因具有資源豐富、價格低廉等優勢，在草漿造紙中占據著非常重要的地位。麥(稻)草 制漿通常采用燒堿法、硫酸鹽法或氨法等，其中以燒堿法最為普遍麥(稻)草原料、燒堿、 蒸煮劑在蒸球中加熱、加壓一段時間后，原料中的木質素、多糖、果膠、蛋白質等復雜成分溶 解在燒堿液中，纖維素與之分離從而形成紙漿纖維。然而燒堿法所帶來的黑液污染是其致 命缺陷，大大制約了該法的發展。對于這一問題，行業內的解決思路仍是以后期治理為主，通常的做法是將制漿黑 液進行蒸發、燃燒、溶解轉化為綠液，再用過量石灰苛化制得燒堿白液，最后從白液中提取 燒堿或將白液再送到苛化工序進行循環利用。或者利用生物或物理方法對黑液進行降解、 分離，降低其中的污染物濃度。這些方法往往工序復雜、成本高，有時甚至達不到排放要求。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種基于堿_過氧化氫工藝的蒸煮催化劑，同時還提供 了利用該蒸煮催化劑的制漿工藝。為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮 催化劑，主要由下述重量份的原料組成螯合劑3 10份、硫酸鎂4 10份、硅酸鈉7 15 份、尿素16 30份。所述蒸煮催化劑中還含有氨基磺酸25 40份。所述的螯合劑為EDTA、DTPA或TMA-52。基于堿-過氧化氫法的清潔化制漿工藝，包括對預處理后的纖維原料進行堿-過 氧化氫蒸煮，蒸煮時蒸煮液中除堿和過氧化氫外還添加有蒸煮催化劑，每絕干頓漿需要的 蒸煮催化劑包括螯合劑3 10kg、硫酸鎂4 10kg、硅酸鈉7 15kg、尿素16 30kg。所述蒸煮催化劑還包括氨基磺酸25 40kg。蒸煮結束后擠漿，所得蒸煮殘液除去固體雜質后返回蒸煮設備中供給下次蒸煮。蒸煮時蒸煮液中每絕干頓漿需添加NaOH 260 350kg、雙氧水(以濃度30wt% 計)150 280kg;蒸煮液比(纖維原料與蒸煮液的重量比，蒸煮液密度按lg/cm3計 算)1 3 10，蒸煮溫度控制在50°C 140°C，每次蒸煮50 120分鐘。將從蒸煮殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。擠漿后漿料經漂洗后即得成品漿；漂洗殘液除去固體雜質后補加漂劑供給下次漂 洗，從漂洗殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。漂洗次數可根據白度要求增減，通常為 兩次。
纖維原料的預處理步驟包括切草、除塵、水洗，水洗水除去固體雜質后后返回水洗 設備(如水洗機)中的重復利用，從水洗水中分離出的固體雜質用于制造肥料。本發明的蒸煮催化劑能夠降低蒸煮溫度和壓力，使蒸煮殘液保持較高的白度(蒸 煮殘液呈黃白色)，便于循環利用。所提供的制漿工藝操作簡便，條件溫和，蒸煮可在常溫常 壓下進行，對蒸煮設備的要求低。該工藝還便于模塊化、自動化生產，產業化前景廣闊。各種 化學藥劑隨蒸煮殘液、漂洗殘液、水洗水等循環利用，排出的固體雜質主要為有機質，經簡 單的元素調整后便可用做肥料(若用氫氧化鉀代替氫氧化鈉，雖然會增加生產成本，但固 體雜質中少量殘余的化學藥劑對做肥料是有宜的)。該工藝既能夠從源頭上減少甚至杜絕 黑液污染，又為企業節約了水、化學藥劑等生產投入，是一項真正節能減排、利國利民的技 術方案。本發明的技術方案尤其適用于草本纖維植物原料，如麥草、稻草、玉米秸、甘蔗渣、 棉花柴或蘆葦等。
圖1是本發明清潔化制漿工藝的流程圖。
具體實施例方式實施例1一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑，組成為螯合劑EDTA 3kg、硫酸鎂4kg、硅 酸鈉7kg、尿素16kg、氨基磺酸25kg。基于堿-過氧化氫法的清潔化制漿工藝，如圖1所示，步驟包括1)對纖維原料進行切草、除塵、水洗的預處理操作，水洗水除去固體雜質后后返回 水洗設備中的重復利用，從水洗水中分離出的固體雜質用于制造肥料。2)對預處理后的纖維原料進行堿-過氧化氫蒸煮蒸煮液比1 3，每絕干頓漿 添加Na0H260kg、雙氧水(以濃度30襯％計)150kg，以及上述蒸煮催化劑，常溫常壓下蒸煮 2. 5小時。3)蒸煮結束后擠漿，所得蒸煮殘液為白液，除去固體雜質后返回蒸煮設備中，補力口 藥劑后供給下次蒸煮；將從蒸煮殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。4)擠漿后對漿料進行兩次漂洗，即得成品漿。漂洗殘液除去固體雜質后補加漂劑 供給下次漂洗，從漂洗殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。實施例2一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑，組成為螯合劑DTPA 5kg、硫酸鎂5kg、硅 酸鈉10kg、尿素20kg、氨基磺酸32kg。基于堿-過氧化氫法的清潔化制漿工藝，如圖1所示，步驟包括1)對纖維原料進行切草、除塵、水洗的預處理操作，水洗水除去固體雜質后后返回 水洗設備中的重復利用，從水洗水中分離出的固體雜質用于制造肥料。2)對預處理后的纖維原料進行堿-過氧化氫蒸煮蒸煮液比1 5，每絕干頓漿 添加Na0H280kg、雙氧水(以濃度30襯％計)190kg，以及上述蒸煮催化劑，蒸煮溫度控制在 50°C，每次50分鐘。3)蒸煮結束后擠漿，所得蒸煮殘液為白液，除去固體雜質后返回蒸煮設備中，補力口藥劑后供給下次蒸煮；將從蒸煮殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。4)擠漿后對漿料進行兩次漂洗，即得成品漿。漂洗殘液除去固體雜質后補加漂劑 供給下次漂洗，從漂洗殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。實施例3一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑，組成為螯合劑TMA_528kg、硫酸鎂8kg、 硅酸鈉12kg、尿素25kg、氨基磺酸40kg。基于堿-過氧化氫法的清潔化制漿工藝，如圖1所示，步驟包括1)對纖維原料進行切草、除塵、水洗的預處理操作，水洗水除去固體雜質后后返回 水洗設備中的重復利用，從水洗水中分離出的固體雜質用于制造肥料。2)對預處理后的纖維原料進行堿-過氧化氫蒸煮蒸煮液比1 8，每絕干頓漿 添加Na0H320kg、雙氧水(以濃度30襯％計)2601^以及上述蒸煮催化劑，蒸煮溫度控制在 100°C，每次90分鐘。3)蒸煮結束后擠漿，所得蒸煮殘液為白液，除去固體雜質后返回蒸煮設備中，補加 藥劑后供給下次蒸煮；將從蒸煮殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。4)擠漿后對漿料進行兩次漂洗，即得成品漿。漂洗殘液除去固體雜質后補加漂劑 供給下次漂洗，從漂洗殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。實施例4一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑，組成為螯合劑DTPA 10kg、硫酸鎂10kg、 硅酸鈉15kg、尿素30kg。基于堿-過氧化氫法的清潔化制漿工藝，如圖1所示，步驟包括1)對纖維原料進行切草、除塵、水洗的預處理操作，水洗水除去固體雜質后后返回 水洗設備中的重復利用，從水洗水中分離出的固體雜質用于制造肥料。2)對預處理后的纖維原料進行堿-過氧化氫蒸煮蒸煮液比1 10，每絕干頓漿 添加Na0H350kg、雙氧水(以濃度30襯％計)280kg以及上述蒸煮催化劑，蒸煮溫度控制在 140°C，每次120分鐘。3)蒸煮結束后擠漿，所得蒸煮殘液為白液，除去固體雜質后返回蒸煮設備中，補加 藥劑后供給下次蒸煮；將從蒸煮殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。4)擠漿后對漿料進行兩次漂洗，即得成品漿。漂洗殘液除去固體雜質后補加漂劑 供給下次漂洗，從漂洗殘液中分離出的固體雜質用于制造肥料。
權利要求
一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑，其特征在于，主要由下述重量份的原料組成螯合劑3～10份、硫酸鎂4～10份、硅酸鈉7～15份、尿素16～30份。
2.如權利要求1所述的基于堿_過氧化氫法的蒸煮催化劑，其特征在于，還含有氨基磺 酸25 40份。
3.如權利要求1或2所述基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑，其特征在于，所述的螯合 劑為 EDTA、DTPA 或 TMA-52。
4.基于堿_過氧化氫法的清潔化制漿工藝，包括對預處理后的纖維原料進行堿_過氧 化氫蒸煮，其特征在于，蒸煮時蒸煮液中添加有蒸煮催化劑，每絕干頓漿需要的蒸煮催化劑 包括螯合劑3 10kg、硫酸鎂4 10kg、硅酸鈉7 15kg、尿素16 30kg。
5.如權利要求4所述的清潔化制漿工藝，其特征在于，所述蒸煮催化劑還包括氨基磺 酸 25 40kg。
6.如權利要求4或5所述的清潔化制漿工藝，其特征在于，蒸煮結束后擠漿，所得蒸煮 殘液除去固體雜質后返回蒸煮設備中供給下次蒸煮。
7.如權利要求6所述的制漿工藝，其特征在于，蒸煮時蒸煮液中每絕干頓漿需添加 Na0H260 350kg、雙氧水(以濃度30 {%計)150 280kg，蒸煮液比1 3 10，蒸煮溫 度控制在50°C 140°C，每次蒸煮50 120分鐘。
8.如權利要求6所述的清潔化制漿工藝，其特征在于，將從蒸煮殘液中分離出的固體 雜質用于制造肥料。
9.如權利要求6所述的清潔化制漿工藝，其特征在于，擠漿后漿料經漂洗后即得成品 漿；漂洗殘液除去固體雜質后補加漂劑供給下次漂洗，從漂洗殘液中分離出的固體雜質用 于制造肥料。
10.如權利要求6所述的清潔化制漿工藝，其特征在于，纖維原料的預處理步驟包括切 草、除塵、水洗，水洗水除去固體雜質后后返回水洗設備中的重復利用，從水洗水中分離出 的固體雜質用于制造肥料。
全文摘要
一種基于堿-過氧化氫法的蒸煮催化劑及清潔化制漿工藝，屬于造紙技術領域，所述蒸煮催化劑主要由下述重量份的原料組成螯合劑3～10份、硫酸鎂4～10份、硅酸鈉7～15份、尿素16～30份，該催化劑能夠降低蒸煮溫度和壓力，使蒸煮殘液保持較高的白度，便于循環利用。所述制漿工藝的步驟包括對預處理后的纖維原料進行堿-過氧化氫蒸煮，蒸煮時蒸煮液中添加有蒸煮催化劑，每絕干頓漿需要的蒸煮催化劑包括螯合劑3～10kg、硫酸鎂4～10kg、硅酸鈉7～15kg、尿素16～30kg。利用該工藝獲得的蒸煮殘液呈黃白色，除去固體雜質后即可返回蒸煮設備中供給下次蒸煮，循環利用時不會增加漿料的漂洗成本低，有利于節能減排。
文檔編號D21C3/00GK101823002SQ20101015083
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月20日 優先權日2010年4月20日
發明者張哲 , 杭濤, 金永安 申請人:金永安;杭濤;張哲