[发明专利]造纸制浆纤维与废液分离工艺及设备

说明书

本发明涉及含纤维素原料制取纸浆，具体地说，涉及用禾草碱法制纸的原浆中，纤维与废液的分离工艺及其专用设备。

造纸工业的化学制浆工艺，蒸煮原浆中的纤维与废液的分离目前都采用洗涤法，有用双辊挤浆机、螺旋洗浆机的挤压式洗涤法；用真空洗浆机，侧压洗浆机的过滤式洗涤法；用水平带式真空洗涤机、连续置换洗条机的连续式置换洗涤法。为达到所要求的纤维洗净度，上述各种洗涤法均需用大量的洗涤水，从而造成大量的稀废液，给废液中有用的碱及木素的回收利用和污染治理，增加了设备投资大、回收能耗高、回收效益低等困难。对于以禾草为原料的碱法草浆黑液，由于其硅含量高、粘度大、洗涤难度大，对其黑液的治理和回收利用，成为造纸工业的一个严重问题。

本发明的目的在于提供一种化学制浆的原浆中纤维与废液有效分离而获取浓黑液的简便工艺及其专用设备。

本发明的技术方案如下：

一种造纸制浆纤维与废液分离工艺，它是将碱法造纸制浆的蒸煮原浆经吸滤收集原黑液后，纤维在50-90℃的温度下用水进行逆流多次强化扩散萃取，得到造纸纸浆及浓黑液。

前述的强化扩散萃取可以采用超声振荡或电磁振荡强化扩散萃取。优选的萃取温度是90±5℃。

本发明的造纸制浆纤维与废液分离工艺可以在专用设备萃取塔内进行，萃取塔为圆筒形，顶盖上有气体导出管，顶盖下有喷淋头，塔内部从上至下有原浆喷放口、振荡器、调浆水进口，纸浆出口。萃取塔下部有过滤网，塔底部有黑液及萃取液排放口。该萃取塔中的振荡器可以是蒸汽脉冲振荡器，也可以是电磁振荡器。

采用本发明的纤维与废液分离工艺及萃取塔：可以有效地将造纸制浆纤维与废液分离，所分离的黑液体积小、浓度高，达到11Be°。经一次闪蒸后，  吨纸浆的浓黑液总量小于7吨，浓度大于13Be°，为后道工序的黑液治理，及木素化合物和碱的回收利用创造了条件。所得的纸浆的洗净度高，1kg干浆中含Na₂O不大于1克。

附图说明

图1为萃取塔内部的示意图；

图2为造纸制浆纤维与废液萃取分离工艺流程图。

以下通过实施例进一步说明本发明。

实施例1.萃取塔

本实施例的萃取塔容量根据25m³蒸球所生产的原浆量设计。塔净高6m，直径2.5m，有效容积为26m³，圆筒形，上下为锥体。上锥体顶部有缓冲器011，缓冲器101经气体导出管与喷淋冷凝器2相连，塔上部设四个喷淋头012，喷淋头直径20cm，上有多个小孔，小孔直径2.5mm。在喷淋头的下方依次有切线方向进入塔体的原浆喷放口013，四个蒸汽脉冲振荡器014，二根进调浆水管015和纸浆出口016，塔下部有过滤网017和黑液及萃取液排放口018。蒸汽脉冲振荡器014为高压蒸汽经1mm狭缝吹出冲击不锈钢片，使不锈钢片产生高频振荡。过滤网017有托板，托板有多个直径为10mm的圆孔，托板上有50-100目的不锈钢筛网，网上有压板框将筛网固定在托板上。采用本发明的萃取塔，使造纸制浆中的纤维与废液能方便、有效的分离。

实施例2.造纸制浆纤维与废液分离工艺。

本发明的纤维与废液分离工艺如图2所示。

碱法禾草造纸蒸煮原浆从蒸球经萃取塔1上部的原浆喷放口013直接沿切线方向喷入萃取塔1，喷放气经缓冲器011，通过气体导出管进入喷淋冷凝器2，冷凝液进入贮槽3，不凝气排空。原浆所含黑液用真空抽滤，黑液经黑液出口018进入闪蒸槽4。将V效萃取液贮槽6中的预热过的V效萃取液用喷淋液进塔泵12送至萃取塔1经喷淋头012喷淋萃取，同时开启蒸汽脉冲振荡器014，在90±5℃进行强化扩散萃取，经10分钟后关闭蒸汽脉冲振荡器014，真空抽滤，滤液吸入闪蒸槽4，和原黑液一起在90±5℃，15KPa压力下闪蒸，使黑液中的水顺利蒸出，黑液浓度从11Be°增至13Be°以上。黑液总量为6-7吨/吨浆。同时将IV效萃取液贮槽7中的IV效萃取液用喷淋液进塔泵12送入萃取塔1，重复上述萃取步骤，真空吸滤，滤液吸入萃取中间槽5，用萃取液输送泵11送入V效萃取液贮槽6，然后将III、II、I效萃取液依次在90±5℃下进行强化扩散萃取。然后将热水计量槽15内的热水1.5吨用喷淋液进塔泵12送入萃取塔1，重复上述萃取步骤，真空吸滤，滤液吸入萃取中间槽5，用萃取液输送泵11，送入I效萃取液贮槽10，再将热水计量槽15内的热水1.5吨用喷淋液进塔泵12送入萃取塔1，重复上述萃取步骤，真空吸滤，滤液吸入萃取中间槽，用萃取液输送泵11送入配碱稀黑液池13，作配碱液备用，第三次用热水计量槽15中1.5吨热水进行强化扩散萃取，滤液同样送入配碱稀黑液池13，第四次用热水计量槽15中1.5吨热水再进行强化扩散萃取，滤液送入配碱稀黑液池13或送入苛化稀黑液池14，待碱回收时用。萃取温度用调节萃取液预热温度及蒸汽脉冲振荡器的蒸汽量来控制，以90±5℃为最宜。造纸原浆中的纤维经5次萃取液逆流强化扩散萃取，4次热水强化扩散萃取，纤维中黑液残留量小于1％，残碱量小于1gNa₂O/kg干浆。