[发明专利]制备纸浆蒸煮液的方法

说明书

此项被申请的发明涉及纸浆和造纸生产，特别是涉及制造纤维状半制品的纸浆蒸煮液的制备方法。

已知一种通过往水介质中加入硫酸盐制备纸浆蒸煮液的方法(1)。

另一个为大家所熟知的方法为用SO₂饱和水介质直至达到所需要之pH值来制备酸性蒸煮液(2，3)。

所列举的这些方法的缺点在于：需要相当大量的清水来制备蒸煮液，需要用于所得废水的相当花费的处理，且最终纸浆产率低。

与所申请的发明最接近的是一种众所周知的生产纤维状半制品的蒸煮液制备方法。所研究的这种方法需要经过生物处理的废水用作水介质。这种通常含有0.5～17.0克/升的过量的活性污泥的废水被从二级增稠器回收以溶解硫酸盐。如果使用亚硫酸盐或亚硫酸氢盐蒸煮法，则上面叙述的水介质用二氧化硫饱和直到达到所需要的pH值(4)。

用生物处理之后的废水代替清水，该方法可以提供成本优势，但是，该方法导致纸浆产率相对较低，并且不保证达到其目前需要的质量参数的所需值。

此外，使用低活性污泥浓度的废水作为此处的水介质。

所申请的发明旨在创造一种制备用于制造纤维状半制品的纸浆蒸煮液的方法，此方法可能增加最后产物得率，改良它的质量以及扩展为制备亚硫酸盐蒸煮液所需要的原材料的浆料。

以上叙述的本发明的目的在以下的过程中达到，即或者是使用以溶液的形式存在于生物处理过的纸浆和纸张生产的废水中的Na₂CO₃(1.5～2.5％(重量)，以Na₂O为基准)作为水介质，所述废水的悬浮固体浓度为18～40克/升，或者是使用相同废水通过碱式盐(Na₂CO₃50～90％(重量)和CaO1.5～2.5％(重量)两者，以Na₂O为基准)的混合物在25～40℃温度处理同时除去得到的沉淀物而产生的碱性水解产物作为水介质，与此同时用SO₂在35～40℃饱和直到在蒸煮液中以溶液总质量为基准其含量达到2.5～5.5％(重量)。

所申请的方法具有以下的特点，不同于众所周知的方法：使用以溶液的形式存在于生物处理过的悬浮固体物在18～40克/升之间的纸浆和纸张生产的废水中的Na₂CO₃(1.5-2.50％(重量)，以Na₂O为基准)或使用同样废水通过碱式盐混合物(Na₂CO₃50～90％(重量)和CaO1.5-2.5％(重量)，以Na₂O为基准)在25～40℃处理同时除去得到的沉淀而产生的碱性水解产物作为水介质。

或是使用溶解在纸浆和造纸废水中的碳酸钠或是使用来源于相同废水的水解产物可能增加制浆效率，这是因为进入蒸煮液中的碱或酸水解产物作为抑制剂起作用，从而清除了碳水化合物的热氧化破坏过程。

当SO₂用来饱和处于包含有过量活性污泥的经生物处理过的污水中的Na₂CO₃溶液时发生了其生物-有机部分的酸水解，因为那部分数量以干残留物为基准占83％(重量)。

一旦使用碱式盐的混合物处理以上叙述的废水，一个苛化反应将先于完全饱和而进行

            并伴随着活性污泥的生物-有机部分的碱水解。

活性污泥生物体的酸和碱水解产物两者的主要成分是氨基酸和它们的钠盐(大约68～80％(重量)，以进入溶液的总有机物为基准)，羧酸或它们的盐(10～15％(重量))，中性醚溶解的物质5～12％(重量)和酚(2～12％(重量))。

需要强调的是以纸浆和造纸废水处理厂得到的活性污泥生物体含有相当大量的细小纤维、腐浆-木素和锯末，这些物质的总量基于干残留物计可达到17％(重量)。

当仔细地混合时，上述苛化反应中产生的碳酸钙按比例地分散于活性污泥生物体的固体未水解颗粒中。结果，那些通常牢固地保持水而几乎不能分离的活性污泥生物体的未水解沉积必定形成一种良好结构，这使得通过过滤或沉降容易地清除他们成为可能。