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1、(10)申请公布号 CN 102366756 A (43)申请公布日 2012.03.07 CN 102366756 A *CN102366756A* (21)申请号 201110280314.8 (22)申请日 2011.09.21 B09B 3/00(2006.01) B09B 5/00(2006.01) D21B 1/32(2006.01) D21C 5/02(2006.01) C10G 1/00(2006.01) (71)申请人 浙江国裕资源再生利用科技有限公 司 地址 311411 浙江省杭州市富阳市场口镇东 梓村 申请人 戚新军 (72)发明人 戚新军 杨棋良 (74)专利代理机构。
2、 杭州浙科专利事务所 33213 代理人 吴秉中 (54) 发明名称 一种回收利用造纸废渣的方法 (57) 摘要 一种回收利用造纸废渣的方法， 属于造纸废 渣处理技术领域。其具体步骤包括造纸废渣磁性 分选和破碎处理、 离心脱浆处理、 挤水处理、 烘干 处理、 裂解反应和裂解油气分离。 该方法充分利用 造纸废渣中各种组分， 既达到造纸废渣资源化目 的， 又可消除造纸废渣对环境的危害。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102366764 A1/2 页 2 1. 一种回收利用造纸废渣的方法， 。
3、其特征在于包括以下工艺步骤 ： 1） 将造纸废渣磁性分选除去铁质物后进行破碎处理 ； 2） 将步骤 1） 得到的破碎的造纸废渣进行离心脱浆处理， 离心脱浆处理后得到纸浆和分 离后的造纸废渣 ； 3） 将步骤 2） 得到的分离后的造纸废渣进行挤水处理， 挤水处理后使造纸废渣的含水量 达到 25 35%， 优选为 27 32% ； 4） 将步骤 3） 得到的挤水后的造纸废渣进行烘干处理， 烘干处理后使造纸废渣的含水量 达到 10% 以下， 优选为含水量达到 5% 以下 ； 5） 将步骤 4） 得到的烘干后的造纸废渣输送至裂解装置进口， 加热裂解装置使其内部 温度达到 250 400， 开始连续进料。
4、， 同时在裂解装置中添加造纸废渣重量 0.5 10% 的 催化剂， 优选为添加造纸废渣重量 1.5 5% 的催化剂， 所述的催化剂为固体超强酸 SO42-/ SnO2-Fe2O3、 S2O82-/ SnO2-Fe2O3、 SO42-/ SnO2-ZnO、 S2O82-/ SnO2-ZnO、 O42-/ SnO2-TiO2或 S2O82-/ SnO2-TiO2， 裂解处理后得到灰渣及裂解油气 ； 6） 将步骤 5） 得到的裂解油气进行除尘处理， 除尘后的油气进行两次冷却后进行油气 分离， 得到冷凝态成品油 1 和未冷凝的油气 1， 未冷凝的油气 1 进行三次冷却后进行三相分 离， 得到冷凝态成品。
5、油 2、 未冷凝的油气 2 和水， 未冷凝的油气 2 回收至步骤 5） 中用于裂解 装置的加热燃料。 2.如权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤1） 中破 碎处理后的造纸废渣尺寸达到 5 7 厘米。 3.如权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤2） 中离 心脱浆处理采用的离心式脱浆设备转速为 1300 1400 转 / 分钟， 优选为 1350 1400 转 / 分钟。 4.如权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤4） 中烘 干处理采用烘干温度 120 180， 烘干量 2 7 吨 / 小时， 优选为烘干温度。
6、 140 160， 烘干量 3 5 吨 / 小时。 5.如权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤4） 中烘 干处理采用的热源为步骤 5） 加热裂解装置产生的燃烧尾气， 完成烘干的燃烧尾气依次经过 旋风除尘器和湿式除尘器进行除尘处理后排放至大气。 6.如权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤5） 中将 步骤 4） 得到的烘干后的造纸废渣输送至裂解装置进口， 并紧密压缩在裂解装置进口形成紧 密料封。 7.如权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤5） 中当 裂解装置内部温度达到 300 350时开始连续进料。 8.如。
7、权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤5） 中加 热裂解装置产生的燃烧尾气用于步骤 4） 的烘干处理加热， 裂解产生的灰渣输送至排灰罐得 到炭黑。 9.如权利要求1所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤6） 中除 尘后的油气经第一次冷却温度降至 250 350， 再经第二次冷却温度降至 180 220， 然后在油气分离器中分离得到冷凝态成品油 1 和未冷凝的油气 1。 权 利 要 求 书 CN 102366756 A CN 102366764 A2/2 页 3 10. 如权利要求 1 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 6） 。
8、中 经两次冷却后未冷凝的油气经第三次冷却温度下降并低于 40， 然后在三相分离器中得到 冷凝态成品油 2、 未冷凝的油气 2 和水。 权 利 要 求 书 CN 102366756 A CN 102366764 A1/4 页 4 一种回收利用造纸废渣的方法 技术领域 0001 本发明属于造纸废渣处理技术领域， 具体涉及一种造纸行业利用回收的废纸作为 原料进行回收的方法。 背景技术 0002 废纸回收再利用是一条解决造纸原材料短缺问题的有效途径， 可以节省资源， 降 低成本， 是我国造纸工业解决纤维原料困难的一项重要措施， 但是利用废纸造纸后要产生 大量废渣。浙江省富阳市几百家造纸厂生产销售额占国。
9、内市场比例的 60% 以上， 经统计目 前每天产生约2000多吨废渣， 全年产生造纸废渣为650000吨。 造纸废渣主要成分包括废塑 料、 纸浆、 金属等硬质物及其它， 其中废塑料不易腐烂， 严重影响了地球的生态环境。因此， 解决造纸废渣问题刻不容缓。 0003 目前对造纸废渣的处理方式主要是通过水洗分选出其中的废塑料成分， 通过造粒 产出制作低档塑料制品的原料。 该工艺会带来大量的水污染和废气排放， 不但浪费大， 而且 基本上是不计环保成本。目前对废塑料混合物的再利用的工艺， 只能对环境带来严重的污 染。 由于没有更好的工艺来解决这个问题， 只能通过几个地方集中水洗后造粒， 以尽量缓解 这个。
10、问题， 而废塑料混合物除少量人工挑选用作造粒外， 大部分是被焚烧并产生严重的环 境污染。 发明内容 0004 针对现有技术存在的问题， 本发明的目的在于设计提供一种回收利用造纸废渣的 方法的技术方案， 该方法充分利用造纸废渣中各种组分， 既达到造纸废渣资源化目的， 又可 消除造纸废渣对环境的危害。 0005 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于包括以下工艺步骤 ： 1） 将造纸废渣磁性分选除去铁质物后进行破碎处理 ； 2） 将步骤 1） 得到的破碎的造纸废渣进行离心脱浆处理， 离心脱浆处理后得到纸浆和分 离后的造纸废渣 ； 3） 将步骤 2） 得到的分离后的造纸废渣进行挤水处理， 挤。
11、水处理后使造纸废渣的含水量 达到 25 35%， 优选为 27 32% ； 4） 将步骤 3） 得到的挤水后的造纸废渣进行烘干处理， 烘干处理后使造纸废渣的含水量 达到 10% 以下， 优选为含水量达到 5% 以下 ； 5） 将步骤 4） 得到的烘干后的造纸废渣输送至裂解装置进口， 加热裂解装置使其内部 温度达到 250 400， 开始连续进料， 同时在裂解装置中添加造纸废渣重量 0.5 10% 的 催化剂， 优选为添加造纸废渣重量 1.5 5% 的催化剂， 所述的催化剂为固体超强酸 SO42-/ SnO2-Fe2O3、 S2O82-/ SnO2-Fe2O3、 SO42-/ SnO2-ZnO、。
12、 S2O82-/ SnO2-ZnO、 O42-/ SnO2-TiO2或 S2O82-/ SnO2-TiO2， 裂解处理后得到灰渣及裂解油气 ； 6） 将步骤 5） 得到的裂解油气进行除尘处理， 除尘后的油气进行两次冷却后进行油气 说 明 书 CN 102366756 A CN 102366764 A2/4 页 5 分离， 得到冷凝态成品油 1 和未冷凝的油气 1， 未冷凝的油气 1 进行三次冷却后进行三相分 离， 得到冷凝态成品油 2、 未冷凝的油气 2 和水， 未冷凝的油气 2 回收至步骤 5） 中用于裂解 装置的加热燃料。 0006 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤。
13、 1） 中破碎处理后的 造纸废渣尺寸达到 5 7 厘米。 0007 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 2） 中离心脱浆处理 采用的离心式脱浆设备转速为 1300 1400 转 / 分钟， 优选为 1350 1400 转 / 分钟。 0008 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 4） 中烘干处理采用 烘干温度 120 180， 烘干量 2 7 吨 / 小时， 优选为烘干温度 140 160， 烘干量 3 5 吨 / 小时。 0009 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 4） 中烘干处理采用 的热源为步骤 5） 加热裂解装置产生的。
14、燃烧尾气， 完成烘干的燃烧尾气依次经过旋风除尘器 和湿式除尘器进行除尘处理后排放至大气。 0010 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 5） 中将步骤 4） 得 到的烘干后的造纸废渣输送至裂解装置进口， 并紧密压缩在裂解装置进口形成紧密料封。 0011 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 5） 中当裂解装置内 部温度达到 300 350时开始连续进料。 0012 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 5） 中加热裂解装置 产生的燃烧尾气用于步骤 4） 的烘干处理加热， 裂解产生的灰渣输送至排灰罐得到炭黑。 0013 所述的一种回收。
15、利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 6） 中除尘后的油气 经第一次冷却温度降至 250 350， 再经第二次冷却温度降至 180 220， 然后在油气 分离器中分离得到冷凝态成品油 1 和未冷凝的油气 1。 0014 所述的一种回收利用造纸废渣的方法， 其特征在于所述的步骤 6） 中经两次冷却后 未冷凝的油气经第三次冷却温度下降并低于 40， 然后在三相分离器中得到冷凝态成品油 2、 未冷凝的油气 2 和水。 0015 与现有技术相比， 本发明具有以下特点 ： 1. 造纸废渣进行磁性分选避免可磁化硬质物对破碎机的破碎结构的破坏， 进行破碎处 理的目的在于减小造纸废渣的尺寸， 不仅易于后。
16、续步骤的离心脱浆处理， 同时有助于提高 后续烘干处理效果 ； 2. 离心脱浆处理的目的在于脱去造纸废渣中纸浆， 由于纸浆的含水量显著地比其它组 分高， 因此脱去纸浆能大大降低造纸废渣的含水率， 减轻后续烘干处理的烘干强度， 既可节 约能源， 又可提高烘干效率 ； 同时减少造纸废渣中的纸浆能明显降低裂解处理的产灰量， 能 够提高裂解效率， 改善造纸废渣的出油率 ； 3. 挤水处理可以初步减少造纸废渣的含水量 ； 4. 烘干处理得到的尾气进入旋风除尘器， 初步除去尾气中夹带的灰尘， 接着通过湿式 除尘器除去尾气剩余的灰尘， 最后烘干尾气从湿式除尘器出口进入大气， 达到了环保指标。 烘干处理可以达到。
17、进一步减少造纸废渣的含水量， 有利于提高后续步骤的裂解温度， 使造 纸废渣更加彻底地裂解， 提高产油率 ； 亦可以降低裂解所需的能耗 ； 5. 烘干后的造纸废渣输送至裂解装置进口， 并紧密压缩在裂解装置进口形成紧密料 说 明 书 CN 102366756 A CN 102366764 A3/4 页 6 封， 保证裂解装置的密闭性， 防止裂解产生的油气外泄， 确保生产的安全性 ； 6. 裂解反应添加的催化剂能够提高造纸废渣的产油率， 该催化剂为一种再生催化剂， 并且在裂解装置中直接加催化剂， 提高了催化剂的利用率 ； 本发明利用干法处理造纸废渣， 对环境友好， 无二次污染。 本发明全面综合利用造。
18、纸废 渣的各种组分， 离心脱浆处理分离出的纸浆可以用于造纸行业回收利用， 产生的冷凝态成 品油 1 和冷凝态成品油 2 既可直接用作燃料油， 又可通过精炼设施进一步提炼成汽油及柴 油组分， 裂解产生的燃烧尾气为烘干处理提供热源， 裂解产生的灰渣可以直接用作工业炭 黑， 裂解产生的最终未能冷却的油气组分可以循环用作燃烧加热裂解装置的能源， 可以说， 该造纸废渣综合回收利用工艺实现真正意义上的变废为宝， 再生资源的目的， 更重要的是 解决了造纸废渣环境污染问题。与现有技术相比， 本发明的日处理能力提高 45 65%。 附图说明 0016 图 1 为本发明的工艺流程图。 具体实施方式 0017 以下。
19、结合说明书附图来进一步说明本发明， 本发明中使用的装置均为现有装置。 0018 造纸厂采样一批造纸废渣， 一般造纸废渣的成分为 40% 的潮湿废塑料， 50% 的潮湿 纸浆， 3%的铁质物及7%的其它组分， 其中潮湿废塑料的含水量一般为60%， 潮湿纸浆的含水 率为 70%， 铁质物及其它组分的含水量较低， 造纸废渣的总体含水量在 60% 左右， 以上比例 数值均为各组分重量百分比。本发明适用于处理各个造纸厂造纸产生的造纸废渣。以下为 具体处理步骤 ： 1. 造纸废渣经过磁性分选装置， 将硬质铁质物从中分离， 将 95% 的铁质物被磁性分选 机所分离， 特别是较大尺寸的铁质物在进入破碎机前几乎。
20、全部被清除， 达到保护破碎机的 目的 ； 再经过破碎机处理， 使得造纸废渣的平均尺寸一般在 5 7 厘米左右， 然后再次通过 磁性分选装置， 将剩余的大约 5% 的硬质铁质物基本上从废渣中清除。 0019 2. 破碎后的造纸废渣通过输送装置输送至离心式脱浆设备中进行离心脱浆处理， 离心式脱浆设备采用的离心速度为 1300、 1350 或 1400 转 / 分钟， 离心脱浆处理后得到纸浆 和分离后的造纸废渣， 所得的纸浆通过输送系统输送汇集， 即可作为造纸行业的原料， 所得 的分离后的造纸废渣， 主要成分为废塑料片 ； 以最初未处理的造纸废渣重量为基数， 所得纸 浆的比例约为 40%， 废塑料的。
21、的比例约为 40%， 由于在离心分离过程中， 废塑料及纸浆出现 水分损耗， 因此两者比例均比未处理时的占比偏低， 该事实表明， 离心脱浆机也能在一定程 度上起到脱水作用。 0020 3. 分离后的造纸废渣输送到挤水装置中， 经过挤水作用， 所得造纸废渣的含水量 达到 25%、 27%、 30% 或 35%。 0021 4. 利用输送装置把经过挤水后的造纸废渣输送到烘干装置中进行烘干处理， 烘干 处理采用烘干温度 120、 140、 160 或 180， 烘干量采用 2、 3、 5、 6 或 7 吨 / 小时， 造纸废渣在 烘干装置中以一定速度运动与热空气同向运动， 在出口处造纸废渣的平均含水量。
22、在 10% 以 下， 优选含水量在 5% 以下， 烘干所需的热空气为后续步骤中的加热裂解装置产生的燃烧尾 气， 燃烧尾气通入烘干装置， 然后经烘干装置进入旋风除尘器以除去其中灰尘， 接着进入湿 说 明 书 CN 102366756 A CN 102366764 A4/4 页 7 式除尘器进一步除去残余灰尘， 此时尾气的灰尘含量达到环保指标要求， 排入大气。 0022 5. 利用输送装置把烘干后的造纸废渣运送到裂解装置进口， 物料被紧密压缩在 裂解装置进口形成紧密料封， 进料装置的压缩输送作用使得废渣在裂解装置进口处紧密的 料封， 防止后续裂解产生的油气外泄 ； 裂解装置需经过燃烧加热装置的加热。
23、， 当裂解装置 内部温度达到 250、 300、 350或 400， 开始连续往裂解装置进料， 同时往裂解装置 里添加占造纸废渣总重量比为 0.5%、 1.5%、 2%、 4%、 6%、 8% 或 10% 的催化剂， 催化剂为 SO42-/ SnO2-Fe2O3、 S2O82-/ SnO2-Fe2O3、 SO42-/ SnO2-ZnO、 S2O82-/ SnO2-ZnO、 O42-/ SnO2-TiO2或 S2O82-/ SnO2-TiO2； 当裂解装置里的产物炭黑达到限定量时， 通过内置于裂解装置内的无轴螺旋体 把灰渣输送到排灰口， 然后通过外部排灰系统将其输送至排灰罐， 所得产物即成品炭黑。
24、， 所 得炭黑重量约占原始未处理造纸废渣比例 10% ； 裂解产生的裂解油气经除尘装置除尘后， 进行冷却分离处理。 0023 6. 除尘后的裂解油气进入一次空气冷却装置进行一次冷却处理， 冷却后油气温 度下降至 250、 300或 350 ； 紧接着油气进入二次水冷却装置进行二次冷却处理， 油气 温度进一步降低至 180、 200或 220， 然后进入油气分离器中分离得到冷凝液态成品 油 1 和未冷凝的油气 1， 冷却时调节水冷却装置的冷却效果， 控制其内部油气温度不低于 180， 以获取柴油组分 ； 未冷凝的油气 1 通过三次水冷却装置进行第三次冷却， 油气温度 继续下降并低于 40， 在进入三相分离器时， 又有部分油气冷凝， 产生冷凝液态成品油 2、 液态的水及未冷凝的油气 2， 产生的水由于密度较大位于下部， 冷凝液态成品油 2 位于上 方， 未冷凝的油气 2 从三相分离器上方经水封被回收用于燃加热裂解装置的燃料。成冷凝 液态成品油 1 及冷凝液态成品油 2 分别被输送至储油罐。以烘干后的造纸废渣原料的重量 为基数， 冷凝液态成品油 1 的重量比约为 40%， 冷凝液态成品油 2 的重量比约为 20%， 总产油 率约为 60%。 说 明 书 CN 102366756 A CN 102366764 A1/1 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102366756 A 。