CEH漂白废液湿法提高蔗渣碱法蒸煮效果的方法.pdf

本发明公开了蔗渣碱法蒸煮前处理的一种蔗渣湿法堆存方法，将蔗渣浆CEH漂白废水作为清水的替代，分别回用到蔗渣的湿法堆存过程，而后进行蔗渣的碱法蒸煮，其工艺步骤为：取C、E、H三段漂白的洗涤废水喷淋于料场堆存的蔗渣堆上，至底层有渗滤水流出，喷淋10～20后的蔗渣经出料、送料、洗涤、脱水后传送入蒸煮器，在NaOH用量14～16％、蒽醌用量0.01～0.3％、重量液比1∶3～6、蒸煮温度155～160℃、升温70～110min、保温60～90min的条件下进行蒸煮。可提高蔗渣浆得率2～5个百分点，降低有机氯化物22～31％，吨浆用水量下降8～15m3。

1、  提高蔗渣碱法蒸煮效果的方法，该方法包括下述步骤：
(1)将蔗渣碱法蒸煮本色浆CEH漂白后的洗涤废液分别按C段、E段和H段各设一个过渡池过渡，另设一个混合池，取澄清后的废液泵入原料场堆存蔗渣的上方，通过旋转喷头对蔗渣实施喷淋，C、E、H三段漂白废液可分开喷淋，也可组合或混合喷淋；
(2)喷淋堆存满10～20日的蔗渣由料堆上方出料至暴露出与新蔗渣原色相当的蔗渣层，对新层蔗渣继续步骤(1)的喷淋操作的同时，将出料的蔗渣传送至洗涤机进行2～3段逆流洗涤，最后一段采用清水洗涤，洗涤脱水后的液体送入上一洗涤段，洗涤脱水后的蔗渣则传送至蒸煮设备；
(3)来自步骤(2)的蔗渣在NaOH用量14～16％、蒽醌用量0.01～0.3％、重量液比1:3～6、蒸煮温度155～160℃、升温70～110min、保温60～90min的条件下进行蒸煮，蒸煮结束后，实施浆料的喷放，依传统工艺路线进行洗、选、筛，提取的黑液进入碱回收系统，浆渣回收重新混入待蒸煮蔗渣进行蒸煮，良浆待漂；
(4)来自步骤(3)的良浆进入CEH漂白过程，其主要工艺条件为：C段浆浓3～4％、用氯量2.5～3.5％、常温下处理30～45min；E段浆浓4～10％、用碱量1.5～2.0％、温度50～70℃、处理40～60min；H段浆浓4～10％、用氯量3～4％、温度35～50℃、处理50～70min；各段漂白结束时均按规范要求洗净度洗涤；
(5)步骤(1)渗滤出来的液体和步骤(2)第一段逆流洗涤出来的液体汇流为一体，流过滤网，通过滤网的液体则进入过渡池，并以溢流的方式使获得一定停留时间的上清液溢流进入中段废水处理系统；
(6)对来自步骤(5)滤网截留下来的固体物和过渡池通过沉降沉于池底部的沉淀物定时进行清理与收集，经过挤压脱水，送至焚烧炉焚烧。

2、  根据权利要求1所述的提高蔗渣碱法蒸煮效果的方法，其中，步骤(1)C段、E段和H段的漂白废液用于蔗渣湿法堆存喷淋处理，废液可各段单独使用，也可以任意组合、任意混合比例使用。

3、  根据权利要求1所述的提高蔗渣碱法蒸煮效果的方法，其特征在于：所述喷淋的时间以每间隔2～4小时实施10～20分钟的喷淋，喷淋的量视蔗渣堆底层有渗滤液体流出为宜。

4、  根据权利要求1所述的提高蔗渣碱法蒸煮效果的方法，其中步骤(2)对蔗渣的清水洗涤采用2-3逆流洗涤与挤压脱水。

5、  根据权利要求1所述的提高蔗渣碱法蒸煮效果的方法，其中步骤(5)所述的流过滤网是指采用60～80目的滤网截留偏大尺寸的悬浮固体。

CEH漂白废液湿法提高蔗渣碱法蒸煮效果的方法
技术领域
本发明涉及蔗渣的处理，特别是涉及利用CEH漂白废液进行湿法堆存蔗渣喷淋以明显提高蔗渣蒸煮效果的制浆预处理方法。
背景技术
蔗渣作为造纸的一大类资源，在当今纸张消费量不断增加而造纸资源，特别是木材资源日趋紧张的形势下，具有越来越重要的地位。随着蔗渣制浆造纸工业快速地发展，蔗渣经清水湿法堆存预处理后再利用碱法蒸煮，进而进行CEH三段漂白以获取漂白蔗渣浆的制备基本成为了蔗渣浆生产定型的传统工艺。尽管在该传统工艺基础之上，通过碱法蒸煮过程中蒸煮助剂的添加，或者是组合进无元素氯漂白剂以减少有机氯化物的产生等方面都或多或少有了不同程度地改进，但从如何更有效地提高制浆效率、降污减排等方面，目前还没有取得实质性地进展。
制浆造纸工业面临的资源紧张需要从提高制浆得率或采用高得率制浆方法上努力，面临的高水耗、高能耗和高污染排放负荷需要通过循环经济的理念，从节水、节能和降污减排等方面下功夫。事实上，在传统的制浆工艺上要显著地提高纸浆得率，哪怕是提高1个百分点都相当困难，而愈加苛刻的环保排放要求需要获得更易漂白的纸浆，而这又往往是以过度地蒸煮来降低纸浆残余木素，损失纸浆得率作为代价。作为矛盾的解决，制浆造纸工业不得已从制浆造纸工业废水的深度处理上加大投入的力度，反过来又是一种资源的浪费，致使现有的制浆造纸工业处于产业发展两难的境地。蔗渣的制浆工艺过程虽然已经发展得很成熟，且对原料的处理过程既不同于其他草类纤维原料，更不同于木材纤维原料。同时还要面对提高得率、节水、节能、降污减排的生存与发展的问题。
发明内容
本发明的目的是借助于蔗渣浆CEH漂白废液在蔗渣湿法堆存中的使用，提供一种既可以提高蔗渣碱法蒸煮效果，同时还能节水、降污减排的方法。
本发明基于传统的蔗渣湿法堆存预处理、蔗渣的碱法蒸煮、及蔗渣浆CEH漂白三个阶段的工艺过程，分别取C段、E段和H段漂白废液，按不同的组合模式喷淋于原料堆场堆存的蔗渣，达到堆存设定周期的蔗渣经水洗、脱水，在常规碱法蒸煮条件下进行蒸煮与漂白，全面评价制浆效果。该方法包括下述工艺步骤：
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。
(1)将蔗渣碱法蒸煮本色浆CEH漂白后的洗涤废液分别按C段、E段和H段各设一个过渡池过渡，另设一个混合池，取澄清后的废液泵入原料场堆存蔗渣的上方，通过旋转喷头对蔗渣实施喷淋，C、E、H三段漂白废液可分开喷淋，也可组合或混合喷淋，时间以每间隔2～4小时实施10～20分钟的喷淋，喷淋的量视蔗渣堆底层有渗滤液体流出为宜。
(2)喷淋堆存满10～20日的蔗渣由料堆上方出料至暴露出与新蔗渣原色相当的蔗渣层，对新层蔗渣继续步骤(1)的喷淋操作的同时，将出料的蔗渣传送至洗涤机进行2～3段逆流洗涤，最后一段采用清水，洗涤脱水后的液体送入上一洗涤段，洗涤脱水后的蔗渣则传送至蒸煮设备。
(3)来自步骤(2)的蔗渣在NaOH用量14～16％、蒽醌用量0.01～0.3％、重量液比1:3～6、蒸煮温度155～160℃、升温70～110min、保温60～90min的条件下进行蒸煮，蒸煮结束后，实施浆料的喷放，依传统工艺路线进行洗、选、筛，提取的黑液进入碱回收系统，浆渣回收重新混入待蒸煮蔗渣进行蒸煮，良浆待漂。
蒸煮成浆结果：细浆得率59～64％、卡伯值11～13、白度35～43％、黏度940～1090mL/g。
(4)来自步骤(3)的良浆进入CEH漂白过程，C段浆浓3～4％，用氯量2.5～3.5％、常温下处理30～45min；E段浆浓4～10％、用碱量1.5～2.0％、温度50～70℃、处理40～60min；H段浆浓4～10％、用氯量3～4％、温度35～50℃、处理50～70min；各段漂白结束时均按规范要求洗净度洗涤，具体要求省略。
漂白浆结果：对原料得率55～60％、卡伯值0.7～1.1、白度大于等于78％、黏度710～850mL/g。
(5)步骤(1)渗滤出来的液体和步骤(2)第一段逆流洗涤出来的液体汇流为一体，流过60-80的滤网，截留偏大尺寸的悬浮固体，通过滤网的液体则进入过渡池，并以溢流的方式使获得一定停留时间的上清液溢流进入中段废水处理系统。
(6)对来自步骤(5)滤网截留下来的固体物和过渡池通过沉降沉于池底部的沉淀物定期进行清理与收集，经过压滤脱水，送至焚烧炉焚烧。
步骤(1)C段、E段和H段的漂白废液用于蔗渣湿法堆存喷淋处理，废液可各段单独使用，也可以任意组合、任意混合比例使用。
所述喷淋的时间以每间隔2～4小时实施10～20分钟的喷淋，喷淋的量视蔗渣堆底层有渗滤液体流出为宜。
步骤(2)对蔗渣的清水洗涤采用2-3逆流洗涤与挤压脱水。
步骤(5)所述的流过滤网是指采用60～80目的滤网截留偏大尺寸的悬浮固体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过对蔗渣浆CEH漂白废水在蔗渣湿法堆存中的喷淋处理，在不改变普通蔗渣碱法制浆工艺条件的前提下，可以将蔗渣碱法蒸煮细浆得率提高至59～64％的高得率水平，比用清水喷淋的湿法堆存蔗渣的碱法蒸煮得率提高3～6个百分点，比未经湿法堆存处理的蔗渣的碱法蒸煮得率提高2～5个百分点，且成浆卡伯值还比清水喷淋处理或是未经湿法处理的蔗渣的成浆卡伯值低。
(2)CEH漂白废水处理的蔗渣碱法蒸煮所得本色浆，在不改变CEH漂白工艺条件的前提下，所获得的漂白浆的性质与来自用清水湿法处理或未经湿法处理蔗渣的碱法蒸煮蔗渣浆基本相似，但漂白浆的得率依然能高出2～6个百分点，达到55～60％，相当于每吨蔗渣可多产浆20～60公斤，得率提升的效果非常显著。
(3)CEH漂白废液用于替代湿法堆存蔗渣的清水，虽然介入了不少有机氯化物在蔗渣当中，但处理后的蔗渣经过2～3段清水逆流洗涤，脱水后的蔗渣只能检测到微量有机氯化物，对碱法蒸煮及黑液的碱回收过程的影响可忽略不计，证明CEH漂白废液用于蔗渣原料的湿法堆存处理既可以做到免除有机氯化物的影响，还能将碱法蒸煮蔗渣浆的得率提高到一个非常显著的水平，而非通过一般碱法蒸煮工艺条件的调整与优化所能及。
(4)来自CEH漂白废水处理蔗渣后的渗滤水和洗涤水混合后的有机氯化物总量与取用蔗渣浆CEH漂白废水的有机氯化物总量相比，实际减少了22～31％，可明显缓解中段废水去除有机氯化物的负担，且吨浆用水量可减少8～15m3。
(5)对CEH漂白废水处理蔗渣后的渗滤水和洗涤水中截留的固体悬浮物，通过进入焚烧炉焚烧，可以不外排废固物。做到了有害废液的回用既明显提高了制浆效果，又降低了有机氯化物总量，还降低了吨浆水耗，且无新的三废产生，改善了整个过程的清洁化生产。
具体实施方式
下面以实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
实施例1 蔗渣浆C段、E段和H段漂白废水，依E段废水→C段废水→H废水→C段废水→E段废水→C段废水→……如此往复交替的形式，对堆料场堆存的蔗渣每隔4小时实施10min的喷淋，至第14天时由蔗渣堆上方出料至暴露出与新鲜蔗渣原色相当的堆层。对新层蔗渣继续依前面的喷淋方式实施喷淋，喷淋周期依然按14天计，这样周而复始进行喷淋。出料后的蔗渣则传送至洗涤机进行2～3段逆流洗涤，最后一段采用清水，洗涤脱水后的液体送入上一洗涤段，洗涤脱水后的蔗渣则传送至蒸煮设备。蔗渣的碱法蒸煮使用的条件为：NaOH用量16％、蒽醌用量0.05％、重量液比1:3.5、蒸煮温度160℃、升温90min、保温70min。
蒸煮结束后，实施浆料的喷放，依传统工艺路线进行洗、选、筛，提取的黑液进入碱回收系统，浆渣回收重新混入待蒸煮蔗渣进行蒸煮。良浆进入CEH漂白过程，主要工艺条件为：C段浆浓3.2％、用氯量3％、常温下处理35min；E段浆浓9％、用碱量1.8％、温度65℃、处理55min；H段浆浓9％、用氯量3.3％、温度45℃、处理60min；各段漂白结束时均按规范要求洗净度洗涤，具体要求省略。
蒸煮成浆结果：细浆得率59～61％、卡伯值12～13、白度35～40％、黏度940～1010mL/g。
漂白浆结果：对原料得率55～57％、卡伯值0.8～1.1、白度大于等于78％、黏度750～800mL/g。
实施例2重复实施例1，有以下不同点：C段、E段和H段的漂白废水以1:1:1的比例混合后再对蔗渣实施喷淋。
蒸煮成浆结果：细浆得率60~61.5％、卡伯值12~13、白度37~41％、黏度960~1020mL/g。
漂白浆结果：对原料得率56~57.5％、卡伯值0.8~1.1、白度大于等于78％、黏度760~810mL/g。
实施例3重复实施例1，有以下不同点：C段、E段和H段的漂白废水以1:2:2的比例混合后再对蔗渣实施喷淋。处理好的洗涤脱水蔗渣的蒸煮用NaOH量为15％，蒽醌用量为0.1％，其余条件不变。
蒸煮成浆结果：细浆得率60～62％、卡伯值12～13、白度37～42％、黏度980～1030mL/g。
漂白浆结果：对原料得率56～58％、卡伯值0.7～1.1、白度大于等于78％、黏度770～810mL/g。
实施例4重复实施例1，有以下不同点：C段、E段和H段的漂白废水以1:4:4的比例混合后再对蔗渣实施喷淋。处理好的洗涤脱水蔗渣的蒸煮用NaOH量为15％，蒽醌用量为0.1％，其余条件不变。
蒸煮成浆结果：细浆得率61～63％、卡伯值11～12、白度38～42％、黏度990～1050mL/g。
漂白浆结果：对原料得率57～59％、卡伯值0.7～1.0、白度大于等于78％、黏度780～820mL/g。