[发明专利]一种基于臭氧漂白的装置

说明书

本发明公开一种基于臭氧漂白的装置，包括箱体、贯穿箱体上下的中心支架、设于箱体上端的浆液进口以及设于箱体下端的浆液出口，所述中心支架中部设有螺旋叶片，螺旋叶片的表面嵌设有若干凹槽，供填入活性炭。本发明的装置利用活性炭在不同环境下对树脂选择性吸附脱附作用达到了对活性炭的循环利用，从而大大缩减了工艺流程及生产运行成本，装置结构简单，可操作性强，去除树脂效果良好，利用本发明装置可获得树脂清除后的浆料，提高了纸张质量以及生产效率，是一种简单、经济、高效、节能去除纸浆中树脂的装置。

技术领域

本发明装置属于制浆造纸技术领域，尤其涉及一种基于臭氧漂白的装置。

背景技术

木材原料中除了含有纤维素、半纤维素和木素外，还含有少量不易失性的亲酯性抽出物，称为木材树脂。在制浆过程中，尤其是在生产机械浆过程中，这些树脂成分以胶体液滴的形式分散进入到浆水系统中，颗粒尺寸约为0.1-0.2μm之间，浆料浓度为1％时悬浮液中总胶体树脂含量在5-70mg/kg之间。它们在纸浆的洗涤、筛选和漂白工段，纸浆中的树脂会沉积在浆料流送中的管道浆泵和螺旋推进器等表面；在抄造工段则会沉积在毛毯、成型网、真空吸水箱和流浆箱等处。对纸机的运行性和纸页的质量造成危害。

制浆中树脂的沉积对制浆造纸过程的影响主要有两个方面。一是树脂的沉积降低纸浆的可运行性纸页的断头和设备的清洗和维修频繁增加了停机的时间。二是树脂沉积脱落的纸浆上形成尘埃，影响产品质量降低；三是浆板机毛布、网子被树脂粘附，频繁碱洗导致网毯使用寿命下降。制浆过程中的树脂障碍主要来自于制浆中的树脂成分以多种形式沉积在设备表面而产生的，所以制浆造纸过程的树脂障碍的控制本质上就是对树脂沉积物的控制。

随着制浆造纸工业的发展，树脂沉淀问题日益突出，这主要是以下因素决定的：（1）环境方面的显示，是用水封闭系统日益完善，导致用水中含有更高浓度的树脂；（2）二次纤维用量的增加，引入了更多的树脂类污染物；（3）纸机车速的提高使得剪切速度增大，从而增大了树脂的沉积趋势；（4）纸厂生产能力的提高使得洗浆机等设备超负荷运转，导致纸浆中含有更多的树脂成分。此外，造纸原材料的扩展，造纸助剂的添加以及机械浆产量的增加都将使得制浆造纸企业面临着更为复杂而且严峻的树脂沉积问题。

目前针对在制浆造纸过程中出现的树脂沉积问题，最为广泛采用的是利用树脂脱除剂和树脂分散剂在特定的制浆造纸工段（纸浆漂白过后及磨浆之前的浸渍阶段）进行对树脂的化学去除。但是，由于造纸白水循环使用以及封闭程度的提高，各种含阴离子的造纸助剂的添加会引起阴离子物质的积累。这种积累同样会对造纸湿部化学过程有不利的影响：（1）影响造纸助留剂的效果；（2）影响纸张的匀度，物理强度。而传统技术中通过物理机械清除树脂的方法，如，对粘在造纸机网、毯的高压水枪加洗涤剂甚至人为定点清除，对粘在造纸机缸、辊表面的刮刀刮除、擦拭乃至清洗等物理机械清除树脂的方法单纯对树脂进行物理吸附的方式，由于这些树脂清除的方法需要停机处理，会造成树脂清除效率低且处理效果不明显。

因此，截至目前还没有一种真正完全有效解决树脂沉淀问题且低耗高效的处理方法。造纸行业非常渴望得到一种经济有效的技术来解决树脂沉淀这个困扰造纸生产多年的问题。

活性炭是一种黑色粉状、粒状或丸状的无定形具有多孔的炭。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层不规则堆积。具有较大的表面积（500～1000㎡/克）。有很强的吸附能力，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体。对于气、液的吸附可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用是具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附，对于浆料中的树脂比纤维的非极性更高。活性炭是目前水处理中普遍采用的吸附剂，研究表明，活性炭不仅对水中溶解的有机物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对树脂等油脂类物质有较好的去除效果。而且在制浆过程中产生的树脂积累常以树脂油滴形式出现在流动过程中，由于油滴在光滑金属表面的粘滞会使得树脂在浆液运输过程中出现拖带，有利于树脂的清除。当活性炭吸附达到饱和后，可以进行脱附再生，然后再重复使用，这也是活性炭的又一优点。通过再生使用，可以降低处理成本，减少废渣排放，同时回收吸附质。