一种稻、麦草纤维原料的制浆方法技术

本发明专利技术涉及一种稻、麦草纤维原料的制浆方法。本发明专利技术提出的蒸煮工艺条件为：ＫＯＨ用量为绝干原料重的５％，ＮＨ↓［３］用量为绝干原料重的２５－３０％，液固比６－８∶１，蒸煮最高温度１５０－１５５℃，升温时间４５－６０分钟，保温时间３０－５０分钟。采用蒸煮剂替代方法，实现清洁生产，做到黑液中丰富有机质－木质素资源的充分利用和用水的良性循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
由于我国特殊的国情，对草浆黑液进行碱回收难于全面施行，必须找出一条中国特色的路子来解决草浆黑液污染。要想根除草浆黑液污染，一条十分有效的方法，就是发展制浆新技术。作者在查阅国内外稻、麦草蒸煮技术的改进研究基础上发现，利用氨水制浆，因蒸煮黑液中含有农作物生长所需的多种营养元素，可作为农业生产的肥料资源，一直得到人们的关注，但由于需要大量的氨水和很长的蒸煮时间，而未得到进一步的发展和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种稻、麦草纤维原料氨法制浆技术，采用蒸煮剂替代方法，实现清洁生产，做到黑液中丰富有机质-木质素资源的充分利用和用水的良性循环。本专利技术由以下技术方案实现。本专利技术稻、麦草纤维原料氨法制浆技术，蒸煮剂为KOH和NH3，本专利技术提出的蒸煮工艺条件为蒸煮剂中KOH用量为绝干原料重的5％，NH3用量为绝干原料重的25-30％，蒸煮剂与稻、麦草纤维原料的液固比为6-8∶1，蒸煮最高温度150-155℃，升温时间45-60分钟，保温时间30-50分钟。蒸煮装置为带搅拌、自动控温的立式不锈钢反应釜。称取一定量切成2-3cm长的稻、麦草片，加入氨水NH3和钾碱KOH组成的蒸煮剂，蒸煮剂中KOH用量为绝干原料稻、麦草重的5％，NH3用量为绝干原料重的25-30％，蒸煮剂与稻、麦草纤维原料的液固比为6-8∶1，对草片进行预浸渍2小时后，倒入上述反应釜中。待反应釜加盖密封后，开始加热升温。在45-60分钟内使温度均匀升至蒸煮的最高温度150-155℃，蒸煮过程中的最高压力由压力表显示。在最高温度下保温30-50分钟后，停止蒸煮反应。然后将反应釜迅速冷却至室温后开盖，进行过滤、分离、洗涤，得到纸浆和黑液。本专利技术制浆工艺蒸煮黑液含有农作物生长所需的多种成分，可进行黑液资源化综合利用，使草浆生产实施清洁工艺。一种方法是将黑液直接作为液体肥料用于农田灌溉；另一种方法是将黑液在碱性条件下絮凝沉降，生成的絮凝沉降物经化学改性，制备功能性肥料用于农业生产；上层清液呈碱性，可补加NH4OH和KOH后，作为工艺水循环重新用于蒸煮。黑液直接作液体肥料的清洁工艺，每吨绝干麦草粗浆耗麦草2.45吨、清水量11.3吨，和传统碱法相差不大。KOH耗用量0.1吨，NH3的耗用量0.35吨，精馏工段耗热量0.12吨。得到的10.9吨黑液中含0.27吨N、0.07吨钾及大量的有机质，可直接作液体肥料用于农业生产。黑液絮凝后返回作工艺水使用的清洁工艺，每吨绝干麦草粗浆耗麦草2.45吨，清水耗用量减至7.10吨。KOH耗用量0.1吨，NH3耗用量0.33吨，得到的絮凝沉淀物为1.33吨(绝干)，絮凝沉淀物中N和K的量分别为169.7kg、68.1kg，可进行化学改性，制备固体有机肥料。所得7.11吨上层清液，一部分在补加NH4OH和KOH后，重新用于蒸煮，实验证明工艺水经四次循环后，木质素脱除率和纸浆得率保持在83-85％和48-50％之间；另一部分作为氨吸收塔吸收液，其余部分用于纸浆洗涤。本专利技术稻、麦草纤维原料氨法制浆技术，采用蒸煮剂替代方法，以氨水为主，添加少量钾碱对麦草进行蒸煮，实现清洁生产，做到黑液中丰富有机质-木质素资源的充分利用和用水的良性循环。是我国有特色的稻、麦草综合利用，有机质返田，农业持续发展的一条重要途径，颇具创新性。具体实施例实施例1确定了稻草氨水添加少量钾碱体系蒸煮的工艺条件。适宜的制浆工艺条件为KOH用量5％，NH3用量30％，液固比7，蒸煮最高温度155℃，升温时间60min，保温时间40min。在适宜的蒸煮工艺条件下，稻草纸浆得率为38.12％(细浆得率)。实施例2确定了麦草氨水添加少量钾碱体系蒸煮的工艺条件。适宜的制浆工艺条件为KOH用量5％，NH3用量25％，液固比8，蒸煮最高温度155℃，升温时间50min，保温时间45min。在适宜的蒸煮工艺条件下，麦草纸浆得率为49.65％(粗浆得率)。权利要求1.，其特征在于取切成2-3cm长的稻、麦草片，加入氨水NH3和钾碱KOH组成的蒸煮剂，蒸煮剂中KOH用量为绝干原料草重的5％，NH3用量为绝干原料草重的25-30％，蒸煮剂与稻、麦草原料的液固比为6-8∶1，对草片进行预浸渍2小时后，倒入反应釜中，加盖密封后，开始加热升温，在45-60分钟内使温度均匀升至蒸煮的温度为150-155℃，在最高温度下保温30-50分钟后，停止蒸煮反应，然后将反应釜冷却至室温后开盖，进行过滤、分离、洗涤，得到纸浆和黑液。全文摘要本专利技术涉及。本专利技术提出的蒸煮工艺条件为KOH用量为绝干原料重的5％，NH文档编号D21C3/02GK1624239SQ20041006107公开日2005年6月8日 申请日期2004年11月5日 优先权日2004年11月5日专利技术者黄国林, 邹丽霞, 陈中胜, 梁平 申请人:东华理工学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稻、麦草纤维原料的制浆方法，其特征在于：取切成２－３ｃｍ长的稻、麦草片，加入氨水ＮＨ↓［３］和钾碱ＫＯＨ组成的蒸煮剂，蒸煮剂中ＫＯＨ用量为绝干原料草重的５％，ＮＨ↓［３］用量为绝干原料草重的２５－３０％，蒸煮剂与稻、麦草原料的液固比为６－８∶１，对草片进行预浸渍２小时后，倒入反应釜中，加盖密封后，开始加热升温，在４５－６０分钟内使温度均匀升至蒸煮的温度为１５０－１５５℃，在最高温度下保温３０－５０分钟后，停止蒸煮反应，然后将反应釜冷却至室温后开盖，进行过滤、分离、洗涤，得到纸浆和黑液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国林，邹丽霞，陈中胜，梁平，
申请(专利权)人：东华理工学院，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]