[其他]濕裂化法處理草類制紙漿廢液

在審

• 申請號: 101985000009413
• 申請日: 1985-12-30
• 公開（公告）號: CN85109413B
• 公開（公告）日: 1988-01-27
• 發明（設計）人: 譚龍
• 申請（專利權）人: 天津市輕工業學院
• 代理公司: 天津市專利事務所
• 代理人: 楊忠民

本發明是關于稻草、麥草及其他植物纖維原料的制紙漿廢液的處理方法。其特點是固形物濃度為５～３０％的制紙漿廢液在壓力９０～２５０公斤／厘米²、溫度２８０～３７４℃、反應時間５～３０分鐘的條件下，進行濕裂化反應。廢液中有機物裂化為氣體、焦油和碳粉沉淀；硅酸鈉轉化為二氧化硅沉淀。除去裂化產物的溶液再生后循環使用。本方法適用于制漿藥劑為氫氧化鈉、氫氧化鈉蒽醌混合物及藥劑含硫化物低于２５％的草類制紙漿廢液的處理。

本發明是關于稻草、麥草及其他草類植物纖維原料的制紙漿廢液的處理方法。

造紙首先要制取紙漿。制紙漿是在制漿工藝過程中，利用制漿藥液，在一定溫度、壓力條件下對制漿原料進行處理，將植物纖維原料中的非纖維物質溶解、纖維物質游離出來，利用過濾將纖維物質與溶液分開，分離出來的纖維物質即紙漿，供造紙用;濾液即是制紙漿廢液。堿性的制紙漿廢液呈黑褐色，稱為黑液。

不同的制漿原料，采用不同的制漿工藝流程和制漿藥劑，制漿過程所產生的制紙漿廢液的組成和性質也不同。

使用木材作制漿原料，制漿藥劑一般為NaOH和Na₂S組成的混合藥劑。制漿產生的制紙漿廢液除水之外，還含有硫化木素及其他含硫化合物、構成道爾油成分的樹脂酸鹽和脂肪酸鹽以及未反應的制漿藥劑。

使用稻草、麥草等草類植物纖維原料制取紙漿，制漿藥劑為NaOH或者NaOH和蒽醌組成的混合藥劑。制漿產生的制紙漿廢液除水之外，含有堿木素、低分子量的有機酸鈉、來自草類中的硅所生成的硅酸鈉及少量未反應的制漿藥劑。

由于制紙漿廢液中含有大量的有機物和制漿藥劑，不經處理直接排放到自然界中，將對環境產生嚴重污染。而且，大量有價值的有機物及制漿藥劑也隨之流失。因此，必須對制紙漿廢液進行處理，回收和利用其中的有機物，使制漿藥劑和制漿水再生后能夠循環使用，消除制紙漿廢液對環境的污染。

制紙漿廢液的傳統處理方法是將廢液蒸發濃縮，使其固形物含量達到50～60%，然后噴到回收燃燒爐中進行燃燒，廢液中的有機物以熱能形式回收;制漿藥劑呈熔融狀態由燃燒爐爐底流出并用水溶解，水溶液用石灰苛化再生，再生后的白液重新用于制漿。

傳統處理方法耗熱量大，熱回收率低;熔融堿用水溶解時，易發生爆炸危險;煙道氣對環境的二次污染嚴重;處理工藝流程長、設備投資大，總的經濟效果差。年產紙漿不足一萬噸的小型造紙廠難于采用。

針對傳統處理方法存在的缺點，美國斯特-雷吉思造紙公司的W·G·TimPe提出了一種新的處理硫酸鹽木漿廢液的方法-“硫酸鹽紙漿黑液的水熱解法回收”。

（Southern Pulp and Paper Manufacture，1978，No.4，No.5）

該方法的主要工藝過程是將硫酸鹽木漿黑液濃縮至固形物含量25%左右，使黑液中的道爾油析出并從黑液中分離出去，然后將黑液控制在一定溫度之下，用Na₂So₃水溶液對黑液進行預處理。預處理后的黑液，用三級加壓方式使黑液壓力達到184公斤/厘米²。加壓后的黑液經過熱交換器與水熱解反應生成物進行三次錯流熱交換，黑液溫度升至285℃。升溫后的黑液進入預熱爐，用水熱解氣為燃料繼續加熱升溫，使黑液溫度達到321℃，即水解熱反應溫度。達到反應溫度的黑液進入絕熱反應器中停留10分鐘，進行水熱解反應。反應后，物料溫度升至338℃。黑液經過水熱解反應，黑液中的有機物一部分轉化成氣體，一部分變成油狀液體，一部分成為碳泥沉淀。含硫化合物一部分轉化為氣態有機硫化物和H₂S，一部分以NaHS的形式溶解在溶液中。Na₂So₃轉化為NaHS·水熱解生成物離開反應器進行第一次換熱降溫后，進行減壓閃蒸分離，將氣體和蒸汽與液體分開。氣體和蒸汽進行閃急冷凝，將油、水蒸汽冷凝下來，并將其分離，除去蒸汽的干氣送去燃燒。冷凝油與水分離后送燃燒爐燃燒。液體換熱降溫后減壓至大氣壓力，然后進行過濾將碳泥與溶液分開。