一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺技术领域
本发明属于制备溶解浆技术领域,尤其涉及一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺。
背景技术
溶解浆属于高纯度的精制浆,主要用于生产纺织粘胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等等纤维衍生物产品,溶解浆具有广泛的用途,而且市场需求量较大。
我国盛产竹子,竹子的品种多、分布广,有较丰富的竹林资源,特别是在南方,大部分地区均有大面积地种植竹子,其中以四川、湖南、广西、云南、重庆的竹林资源最为丰富和集中,具有较大经济开发价值。竹材溶解浆除具有棉、木溶解浆相似或者相同的化学、物理性质外,还因其含有竹原纤维而具有独特的功能;用竹材溶解浆制成的纤维产品,具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性,同时又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能,这些是其它纤维产品不具备功能,受到纺织行业和广大消费者的青睐,因此,竹材溶解浆具有很高的开发价值。
现有竹材溶解浆的料片的预水解工艺中,以水煮预水解为主,其产生的预水解废液,产量大,浓度低,如果进入稀黑液系统送蒸发处理,将会导致稀黑液浓度低,加大蒸发负荷,大大地增加了能耗,如果不进行处理而直接排放至污水站,会加大污水站处理污水的负荷;而且制得的竹材溶解浆质量差。
因此,市场上亟需一种克服上述缺点的竹材溶解浆的料片的预水解工艺。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,而提供一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,降低生产成本,提高竹材溶解浆的质量。
本发明是通过以下技术来实现的。
一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,包括以下工艺步骤:
(a)蒸汽装锅:将竹材原料制成料片,输送至蒸煮锅,输送料片的同时往蒸煮锅通入低压蒸汽;
(b)蒸汽加热预水解:蒸汽装锅完成后,先用低压蒸汽加热,然后用中压蒸汽加热,使蒸煮锅内的温度达到170℃~175℃,使料片预水解;
(c)白液中和:用热白液槽中的白液中和蒸煮锅内的料片及蒸汽冷凝水;
(d)热黑液置换:在温度控制前将白液加入到热黑液,然后将热黑液泵入蒸煮锅的循环泵入口,由循环泵泵送入蒸煮锅的顶部和底部,进行双置换,置换蒸煮锅内的中和废液,被置换的中和废液通过蒸煮锅的中部的篦子置换出来。
其中,所述步骤(a)中,低压蒸汽通过蒸汽装锅器通入蒸煮锅内,低压蒸汽的压力范围为0.4Mpa~0.6Mpa。通入蒸汽可使蒸煮锅内的片料均匀且装料密度大,还可以提高蒸煮产量。片料由皮带输送机输送至蒸煮锅。
其中,所述步骤(b)中,低压蒸汽的压力范围为0.4Mpa~0.6Mpa,中压蒸汽的压力范围为0.9Mpa~1.3Mpa。
其中,所述步骤(b)中,水解反应由P因数控制,P因数的范围为500~600。
其中,所述步骤(b)中,水解反应由P因数控制,P因数的范围为550~600。
其中,所述步骤(b)蒸汽加热预水解的总时间的范围为100分钟~130分钟。
其中,所述步骤(b)蒸汽加热预水解的总时间的范围为110分钟~130分钟。
其中,所述步骤(c)中,以Na2O计,白液的浓度≥90g/l,白液的硫化度为20%~30%。
其中,所述步骤(c)中,以Na2O计,白液的浓度为90g/l~98g/l,白液的硫化度为25%~30%。
所述步骤(d)中,热黑液收集槽的温控热黑液置换蒸煮锅内的中和废液。为了在黑液置换期间能具有所需的用碱量,在温度控制前将白液加入到热黑液。
将热黑液泵入蒸煮锅循环泵入口。热黑液在循环泵的出口分到蒸煮锅顶部和底部。在蒸煮锅的底部,弯管入口和锥形入口同时使用,以便蒸煮液能扩散到蒸煮锅的整个横截面。被置换的中和废液通过蒸煮锅中部篦子出来。这就是双置换。与传统的升流置换相比,双置换能够在置换中使用相当大的流量而不损害置换作用。
其中,所述步骤(d)之后,温度为100℃以下的中和废液送入洗涤黑液槽,作为洗涤黑液,备用;温度为100℃以上的中和废液送入温黑液收集槽,备用。100℃以上的中和废液一部分用于下一锅蒸煮的温液充灌,其余的中和废液泵送蒸发。热的中和废液回到热黑液收集槽。
本发明的有益效果为:本发明的一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,具有以下优点:本发明采用直接通入蒸汽进行加热,产生的预水解废水量大大减少,将其回收入稀黑液系统后,对稀黑液的浓度影响大大降低。采用这样的处理方式,不但对蒸发工段生产的影响不大,而且减轻了污水站处理废水的负荷,有效的降低了处理成本,降低了生产成本,进而降低了对环境的影响。在本发明中实现了半纤维素的大量脱出和部分木素的脱出,同时片料的细胞腔充分打开,利于深度脱木素,能够减少对α—纤维素的破坏,提高竹材溶解浆的产量和质量。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明不受下述实施例的限定。
实施例1。
一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,包括以下工艺步骤。
(a)蒸汽装锅:将竹材原料制成片料,输送至蒸煮锅,输送片料的同时往蒸煮锅通入低压蒸汽;低压蒸汽通过蒸汽装锅器通入蒸煮锅内,低压蒸汽的压力为0.4Mpa。
(b)蒸汽加热预水解:蒸汽装锅完成后,先用低压蒸汽加热,然后用中压蒸汽加热,使蒸煮锅内的温度达到171℃,使片料预水解;低压蒸汽的压力为0.4Mpa,中压蒸汽的压力为1.0Mpa;水解反应由P因数控制,P因数为600;蒸汽加热预水解的总时间的为130分钟。
(c)白液中和:用热白液槽中的白液中和蒸煮锅内的片料及蒸汽冷凝水;以Na2O计,白液的浓度为90g/l;白液的硫化度为25%。
(d)热黑液置换:在温度控制前将白液加入到热黑液,然后将热黑液泵入蒸煮锅的循环泵入口,进行双置换:热黑液由循环泵的出口输送至蒸煮锅的顶部及底部,置换蒸煮锅内的中和废液,被置换的中和废液通过蒸煮锅的中部的篦子置换出来。温度为100℃以下的中和废液送入洗涤黑液槽,作为洗涤黑液,备用;温度为100℃以上的中和废液送入温黑液收集槽,备用。
实施例2。
一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,包括以下工艺步骤。
(a)蒸汽装锅:将竹材原料制成片料,输送至蒸煮锅,输送片料的同时往蒸煮锅通入低压蒸汽;低压蒸汽通过蒸汽装锅器通入蒸煮锅内,低压蒸汽的压力为0.5Mpa。
(b)蒸汽加热预水解:蒸汽装锅完成后,先用低压蒸汽加热,然后用中压蒸汽加热,使蒸煮锅内的温度达到172℃,使片料预水解;低压蒸汽的压力为0.5Mpa,中压蒸汽的压力为0.9Mpa;水解反应由P因数控制,P因数为575;蒸汽加热预水解的总时间的为120分钟。
(c)白液中和:用热白液槽中的白液中和蒸煮锅内的片料及蒸汽冷凝水;以Na2O计,白液的浓度为93g/l;白液的硫化度为20%。
(d)热黑液置换:在温度控制前将白液加入到热黑液,然后将热黑液泵入蒸煮锅的循环泵入口,进行双置换:热黑液由循环泵的出口输送至蒸煮锅的顶部及底部,置换蒸煮锅内的中和废液,被置换的中和废液通过蒸煮锅的中部的篦子置换出来。温度为100℃以下的中和废液送入洗涤黑液槽,作为洗涤黑液,备用;温度为100℃以上的中和废液送入温黑液收集槽,备用。
实施例3。
一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,包括以下工艺步骤。
(a)蒸汽装锅:将竹材原料制成片料,输送至蒸煮锅,输送片料的同时往蒸煮锅通入低压蒸汽;低压蒸汽通过蒸汽装锅器通入蒸煮锅内,低压蒸汽的压力为0.6Mpa。
(b)蒸汽加热预水解:蒸汽装锅完成后,先用低压蒸汽加热,然后用中压蒸汽加热,使蒸煮锅内的温度达到173℃,使片料预水解;低压蒸汽的压力为0.6Mpa,中压蒸汽的压力为0.9Mpa;水解反应由P因数控制,P因数为550;蒸汽加热预水解的总时间的为120分钟。
(c)白液中和:用热白液槽中的白液中和蒸煮锅内的片料及蒸汽冷凝水;以Na2O计,白液的浓度为95g/l;白液的硫化度为23%。
(d)热黑液置换:在温度控制前将白液加入到热黑液,然后将热黑液泵入蒸煮锅的循环泵入口,进行双置换:热黑液由循环泵的出口输送至蒸煮锅的顶部及底部,置换蒸煮锅内的中和废液,被置换的中和废液通过蒸煮锅的中部的篦子置换出来。温度为100℃以下的中和废液送入洗涤黑液槽,作为洗涤黑液,备用;温度为100℃以上的中和废液送入温黑液收集槽,备用。
实施例4。
一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,包括以下工艺步骤。
(a)蒸汽装锅:将竹材原料制成片料,输送至蒸煮锅,输送片料的同时往蒸煮锅通入低压蒸汽;低压蒸汽通过蒸汽装锅器通入蒸煮锅内,低压蒸汽的压力为0.6Mpa。
(b)蒸汽加热预水解:蒸汽装锅完成后,先用低压蒸汽加热,然后用中压蒸汽加热,使蒸煮锅内的温度达到170℃,使片料预水解;低压蒸汽的压力为0.6Mpa,中压蒸汽的压力为1.2Mpa;水解反应由P因数控制,P因数为585;蒸汽加热预水解的总时间的为125分钟。
(c)白液中和:用热白液槽中的白液中和蒸煮锅内的片料及蒸汽冷凝水;以Na2O计,白液的浓度为96g/l;白液的硫化度为28%。
(d)热黑液置换:在温度控制前将白液加入到热黑液,然后将热黑液泵入蒸煮锅的循环泵入口,进行双置换:热黑液由循环泵的出口输送至蒸煮锅的顶部及底部,置换蒸煮锅内的中和废液,被置换的中和废液通过蒸煮锅的中部的篦子置换出来。温度为100℃以下的中和废液送入洗涤黑液槽,作为洗涤黑液,备用;温度为100℃以上的中和废液送入热黑液收集槽,备用。
实施例5。
一种竹材溶解浆的料片蒸汽预水解工艺,包括以下工艺步骤。
(a)蒸汽装锅:将竹材原料制成片料,输送至蒸煮锅,输送片料的同时往蒸煮锅通入低压蒸汽;低压蒸汽通过蒸汽装锅器通入蒸煮锅内,低压蒸汽的压力为0.5Mpa。
(b)蒸汽加热预水解:蒸汽装锅完成后,先用低压蒸汽加热,然后用中压蒸汽加热,使蒸煮锅内的温度达到175℃,使片料预水解;低压蒸汽的压力为0.5Mpa,中压蒸汽的压力为1.3Mpa;水解反应由P因数控制,P因数为565;蒸汽加热预水解的总时间的为125分钟。
(c)白液中和:用热白液槽中的白液中和蒸煮锅内的片料及蒸汽冷凝水;以Na2O计,白液的浓度为98g/l;白液的硫化度为30%。
(d)热黑液置换:在温度控制前将白液加入到热黑液,然后将热黑液泵入蒸煮锅的循环泵入口,进行双置换:热黑液由循环泵的出口输送至蒸煮锅的顶部及底部,置换蒸煮锅内的中和废液,被置换的中和废液通过蒸煮锅的中部的篦子置换出来。
以上所述实施方式,只是本发明的较佳实施方式,并非来限制本发明实施范围,故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括本发明专利申请范围内。