刘洁麦草制浆技术新突破
以竹子为原料清洁制浆新工艺

以竹子为原料清洁制浆新工艺张克贤;武长安;邱全国;魏秀珍【摘要】原料结构问题是制约我国制浆造纸工业可持续发展的重要因素.非木材纤维原料在制浆造纸过程中由于自身的劣势、环境污染、纸张性能相对较差等原因,严重制约了造纸工业的持续、健康、快速发展.介绍了以竹子为原料清洁制浆新工艺的流程和反应原理,同时阐述了制浆中产生的废水经絮凝沉降和膜分离的处理方法,处理后的废水可完全回用.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2015(042)002【总页数】4页(P57-60)【关键词】竹片;清洁制浆;废水;新工艺【作者】张克贤;武长安;邱全国;魏秀珍【作者单位】天津现代职业技术学院天津300350;深圳市美中现代科技发展有限公司广东深圳518057;成都连接流体科技有限公司四川成都611731;天津市慧珍科技有限公司天津300384【正文语种】中文【中图分类】TS743+.20 引言原料结构问题是制约我国制浆造纸工业可持续发展的重要因素。
我国造纸工业由于受具体国情的限制,在制浆过程中非木材纤维原料占有很大比重。
以麦草为原料的清洁制浆新工艺(专利申请号 200910245061.3)已得到应用。
以竹子为原料的清洁制浆新工艺是以麦草为原料清洁制浆新工艺的优化,并已成功应用。
由于制浆中不产生黑液,减少了中段水的负荷,并且采用了膜设备和絮凝沉降常规处理方法,生产中每一工段的水均被回收、净化,返回各工段循环使用,无废弃物(水、固、气)排放,彻底解决了环境污染问题,真正达到了零排放。
由于竹子的生长期短,一次栽种的竹子能够连续几年使用,符合林纸浆一体化循环发展模式,因而该工艺对造纸行业的可持续发展具有重要意义。
1 研究内容1.1 竹浆生产工艺流程本试验生产工艺流程如图1所示。
1.1.1 备料竹子预先由鼓式切片机进行切割,切至 5~10,mm 后,进入振动筛,将灰土、石子等除去。
除杂后的竹片用水洗去残余的灰土,送至池中加入水(与竹材比例为3∶1)、软化剂0.25%、NaOH 3%(均为绝干竹材)搅拌均匀后,加热至70,℃,4,h后经搓丝机搓丝,然后进入疏解反应器。
科技成果——秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用技术

科技成果——秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用技术技术类别储碳技术适用范围造纸行业、农业秸秆综合利用、农田施肥及土壤改良行业现状目前该技术已在山东建立了示范项目,年产精制本色草浆40万吨、本色纸制品60万吨和黄腐酸有机肥60万吨。
在建项目包括山东年处理150万吨秸秆制浆造纸综合利用项目,吉林德惠、黑龙江佳木斯正建设秸秆综合利用项目等,未来将逐步在全国秸秆富产区进行产业化推广。
成果简介1、技术原理针对秸秆纤维特点,通过锤式备料、亚氨法置换蒸煮、机械疏解-氧脱木素工艺,实现木素高效脱除、降低黑液粘度并提高黑液提取率,形成适于秸秆的本色纸浆及纸制品制造技术;同时,制浆产生的黑液经蒸发浓缩、喷浆造粒工艺生产黄腐酸有机肥,实现废液的资源化利用和秸秆科学还田。
2、关键技术(1)锤式备料技术使用锤式破碎机替代传统切草机,圆筒筛取代传统除尘机,实现秸秆备料系统杂质的有效去除;(2)草浆置换蒸煮技术利用草浆最佳蒸煮终点,使用大液比全液相蒸煮工艺和带有中央施放管的草浆立锅连续蒸煮器,改进锅内滤板的结构、增大过滤面积,实现蒸煮黑液置换和循环使用;(3)机械疏解-氧脱木素技术应用疏解机解离纤维新工艺,将疏解机运用于制浆主流程,把机械疏解、氧脱木素技术连用,获得低硬度浆。
可根据需求采用单段氧脱或多段连续氧脱木素;图1 秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用工艺流程图(4)本色浆技术浆中的纤维性尘埃通过物理方法(筛选净化)除掉,不采用化学漂白方式加以去除,本色浆匀度好、色相稳定,生产过程无AOX产生;(5)制浆黑液制有机肥技术以制浆黑液为原料,对其进行蒸发浓缩、喷浆造粒生产黄腐酸有机肥,在废液资源化综合利用的同时实现了秸秆的科学还田。
3、工艺流程秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用工艺流程见图1。
主要技术指标1、吨浆耗水22m3;2、细浆得率56%;3、耐折度62次;4、抗张力40.2N;5、本色浆生产过程无AOX的产生;6、黄腐酸含量≥30%;7、有机质≥40%。
农作物秸秆生物制浆方法及造纸浆料[发明专利]
![农作物秸秆生物制浆方法及造纸浆料[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6b0d0517cdbff121dd36a32d7375a417866fc18e.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810338110.7(22)申请日 2018.04.16(71)申请人 福建祥业环保科技股份有限公司地址 362000 福建省泉州市永春县南环路生物医药产业园(72)发明人 陈丽春 (74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371代理人 齐云(51)Int.Cl.D21C 5/00(2006.01)(54)发明名称农作物秸秆生物制浆方法及造纸浆料(57)摘要本发明提供了一种农作物秸秆生物制浆方法及造纸浆料,涉及制浆技术领域,所述生物制浆方法包括将农作物秸秆依次进行切段、生物酶一次处理、研磨、微生物菌剂二次处理和漂白,且进行生物酶一次处理时采用复合生物酶制剂包括木素过氧化物酶、木聚糖酶、漆酶、果胶酶和打浆酶,且五者的质量比为(2-4):(1-2):(1-2):(1-2):(1-2),缓解了传统制浆方法给环境造成巨大压力的技术问题,本发明提供的农作物秸秆生物制浆方法不仅减少了废水和废气的排放,降低了能耗消耗,而且提高了得浆率和白度,同时还将农作物秸秆变废为宝,对于节能减排和低碳经济具有重要意义。
权利要求书1页 说明书9页CN 108442162 A 2018.08.24C N 108442162A1.一种农作物秸秆生物制浆方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)将农作物秸秆进行切段,将切段后的农作物秸秆进行生物酶一次处理,得到农作物秸秆粗浆;(b)将农作物秸秆粗浆进行研磨分丝处理,得到农作物秸秆研磨浆;(c)将农作物秸秆研磨浆进行微生物菌剂二次处理,得到农作物秸秆细浆;(d)将农作物秸秆细浆进行漂白处理,得到造纸浆料;在步骤(a)中,采用复合生物酶制剂进行生物酶一次处理,所述复合生物酶制剂包括木素过氧化物酶、木聚糖酶、漆酶、果胶酶和打浆酶,且五者的质量比为(2-4):(1-2):(1-2):(1-2):(1-2),优选为2:1:1:1:1;优选地,在步骤(a)中,所述复合生物酶制剂的加入量为农作物秸秆的0.1wt%-0.2wt%,优选为0.15wt%。
麦草制浆工艺

制浆工艺切草工艺1 切草长度:20-40㎜2切草合格率:≥85%蒸煮工艺(一)原料配比(1)装球量2800㎏/25m3,4500㎏/40m3球(2)亚氨用量 11-12.5%(3)烧碱用量2.5%(4)蒸煮助剂2㎏/25m3,3㎏/40m3球(5)液比1:3(6)氨水温度85℃以上(二)蒸煮曲线与操作时间(1)装球1:20/25m3,1:40/40M3球(2)空运转0:30(3)升温:40M3 0-0.4mpa 1:0025M3 0-0.3mpa 0:30(4) 小放汽40M3 0.4-0mpa 0:1025M3 0.3-0mpa 0:10(5)二次升温 40M3 0-0.8mpa 1:0025M3 0-0.8mpa 1:00 (6)保温 0.6 mpa 1:30(7)喷放 0.6 mpa—0 40M3 0:2025M3 0:10(7)粗浆硬度:14—16K(8)残铵:6—9g/l(9)蒸后浓度:12±1%(10) PH值 : >7筛选洗涤工艺(一)振框式平筛工艺1 进浆浓度12±1%2 出浆浓度3-4%(二)水平带式真空洗浆机工艺1 进浆浓度3-5%2 出浆浓度10-12%3真空度0.025 MPa4 热水用量10m3/t(三)CX筛工艺1 进浆浓度2-3%2 出浆浓度0.6-1.0%(四)606锥形除渣器工艺1 进浆浓度0.6-0.8%2 进浆压力0.28-0.35MPa(五)重力式圆网浓缩机1 进浆浓度0.5-0.8%2出浆浓度4-6%(六)侧压浓缩机1 进浆浓度2-4%2 出浆浓度>10%漂白工艺1漂白浓度:4.5-5.5%2漂白温度:36-40℃3漂前洗净度:残氨<0.03g/l4漂前洗净度:残氨<0.02g/l5漂率:9.5%6原浆白度:72±1%7 终点残氯:0.4g/l8 漂白合格后要立即洗涤,同时要向池内注入清水降温,避免高温下长时在池内存浆。
施胶加填1 松香用量:有光纸1.3 ,书写纸0.82硫酸铝用量:有光纸7 ,书写纸103 滑石粉用量:有光纸40g/㎡以下15%,40g/㎡以上18%。
高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化

高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化⊙ 吉兴香【编者按】在2020年度国家科学技术奖励大会上,由齐鲁工业大学联合山东晨鸣纸业集团股份有限公司、山东华泰纸业股份有限公司、山东太阳纸业股份有限公司、山东恒联投资集团有限公司等多家造纸企业共同完成的项目“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”获得国家科学技术进步奖二等奖,也是2020年度国家科学技术奖励大会上唯一获奖的造纸行业项目。
作为该项目的第一完成人——齐鲁工业大学(山东省科学院)轻工学部主任、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室常务副主任吉兴香教授,成为造纸行业第二位以第一完成人身份获奖的女性科研工作者,更是造纸行业历次获奖名单中最年轻的获奖者。
在第十二届中华纸业浆纸技术论坛上,受邀以“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”的话题做了专题报告。
吉兴香 女士博士,二级教授,博士生导师;现任齐鲁工业大学轻工学部主任、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室常务副主任、制浆造纸科学与技术教育部重点实验室主任;国家万人计划科技创新领军人才、国家重点研发计划首席科学家,中国女科学家奖获得者。
主要从事制浆造纸绿色化学与生物技术、农林生物质资源化利用方面的研究。
先后主持国家重点研发计划、国家基地与人才专项、国家自然科学基金重点项目等国家级项目多项。
获国家科技进步二等奖1项、国家技术发明二等奖1项等。
1 行业概况我国是世界上第一大纸张生产国和消费国。
2019年我国纸和纸板的产量1.08亿t,连续10年世界第一。
而我国人均年消费量较低,仅76 k g,发达国家在200 k g以上。
因此我国纸及纸板的生产和消费量还有很大的增长空间。
然而就目前看,我国造纸行业依然面临的突出问题,主要包括:(1)环境挑战日趋严峻,发展绿色技术刻不容缓。
造纸废水排放量占全国工业废水排放量的约15%,C O D排放量占全国工业废水排放量的15%-20%。
传统漂白纯化技术导致纤维和废水中存在有毒氯化物残留,致使生产食品级包装材料受到限制,漂白废水无法进入回用系统,排放量大。
高配比麦草浆生产擦手纸原纸的实践

高配比麦草浆生产擦手纸原纸的实践高配比麦草浆是一种绿色环保的替代性原材料,可以用于擦手纸的原纸生产。
下面是高配比麦草浆生产擦手纸原纸的实践步骤:1. 麦草收集:选择适当的季节和麦草生长期,采集新鲜的、无污染的麦草。
麦草应该干燥,没经过化学处理或含有任何有害物质。
2. 麦草处理:将麦草进行清洗和割碎,去除杂质和多余的水分。
可以使用水洗或高压水枪进行清洗,然后将麦草进行机械割碎或切碎。
3. 麦草浸泡:将割碎的麦草放入浸泡槽或大容器中,加入适量的清水,浸泡一段时间(一般为6-12小时)。
浸泡的目的是软化麦草纤维,便于后续的制浆。
4. 制浆:将浸泡后的麦草放入制浆机中,加入适量的清水,进行浆化处理。
制浆机可以通过剪切、搅拌、加热等方式将麦草纤维分散开来,形成麦草浆。
需要注意的是,制浆过程中要控制温度和浆液的PH值,确保制浆效果。
5. 检测和调整:对麦草浆的浆料进行检测,包括浆料的纤维度、纤维形状、纤维强度等指标。
根据检测结果,可以对制浆参数进行调整,以达到所需的擦手纸原纸质量。
6. 造纸:将调整好的麦草浆送入造纸机进行造纸。
造纸机将浆料补给在网纸上,经过压榨、干燥等工序,使纸浆中的水分减少,形成纸张。
根据需要可以选择干湿式造纸方式。
7. 后续加工:将造好的纸张进行后续加工,如裁切、印刷、包装等。
可以根据需要对纸张进行柔韧、染色等处理,以提高产品的品质。
8. 质检和包装:对生产好的擦手纸原纸进行质量检测,包括拉力、吸水性、厚度等指标的检测。
合格的产品进行包装,然后送到市场销售。
以上是高配比麦草浆生产擦手纸原纸的一般实践步骤,实际操作中还需要根据具体情况进行调整和改进。
此外,还需要注意环保方面的问题,例如合理使用水资源、控制废水排放等,以实现绿色环保生产。
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刘洁麦草制浆技术新突破
在2009年于昆明举行的第十八届全国发明展览会上,河南省滑县十项专利获奖,由滑县华森纸业有限责任公司刘洁发明的“制浆原料超声波清洗装置”及“制浆超声反应釜”名列其中。
日前,刘洁接受本刊专访,介绍了他有关制桨技术方面的发明及专利产品“制浆原料超声波清洗装置”与“制浆超声反应釜”的相关情况。
刘洁毕业于南京林业大学制浆造纸专业,硕士研究生。
主要研究开发超声波在麦秸等草类为原料制浆领域的全面
应用技术,主要包括以下方面一是研究在无氯条件下,超声脱木素和超声漂白技术的机理及其应用,包括超声波对纤维素的作用,超声波对非纤维素杂质的作用,超声波对浆料的清洗作用,超声波与蒸煮协同作用等;二是开发超声波全套工艺技术及相关的设备。
包括超声清洗破碎装置、超声反应釜、超声筛选机、超声废水处理装置等;三是完成超声无氯麦草同步蒸煮漂白技术的能耗评价和环保评价。
包括超声波对废水的处理作用,以及废水回收再利用等。
从1996年10月起,刘洁担任滑县华森纸业有限责任公司总工程师,在技术创新、科技兴企方面贡献突出,先后有“制浆超声反应釜”(zL200820069396.5)、“超声滤水装置”
(zL200820069394.6)、“制浆原料超声波清洗装置”
(ZL200720092086,0)、“制浆原料轧碾脱除杂质装置”(ZL200720092085.6)、“制浆原料脱水输送机”
(zL200820069399.9)、“超声清洗机”(zL200820069397.X)、“超声废水处理装置”(zL200820069398.4)、“超声筛浆机”
(zL200820069395.0)等8项发明获实用新型专利。
以超声反应釜为核心装置的“超声无氯麦草制浆漂白一体化新技术”,还一举获得2009年度河南省科技进步一等奖。
刘洁介绍,“制浆超声反应釜”包括釜体和支架,釜体经转轴转载支架上,釜体一段转轴上装有涡轮,蜗轮同减速机的蜗杆相啮合,减速机经皮带同电动机相连,釜体另一端为空心转轴,靠空心转轴一侧的釜体内壁上装有超声波反应器,釜体内下部有同空心转轴连通的出料管,釜体上部有装料口。
刘洁表示,该发明结构简单,新颖独特,体积小,费用低,使用安全,易于维修,生产效率高,环保,可有效克服现有制浆设备体积大、费用高和对环境的污染问题,是制浆设备上的一大创新。
“制浆原料超声波清洗装置”包括有池体和防水超声波换能器,池体内底部有沉降槽,沉降槽上面有带透水孔的固定透水板,固定透水板上面装有防水超声波换能器,防水超声波换能器上置有带透水孔的震动筛板,震动筛板上部有储料室。
刘洁说,该发明完全是一种物理性的清洗设备,其结
构新颖简单,使用效果好,可有效解决纸浆原料的清洁问题,无环境污染,废水可利用,节约生产成本,清洗后秸秆质量好,不破坏秸秆内部成分和纤维,保证了秸秆清洗效果和质量,是对化学清洗设备创造性的改进,经济和社会效益显著。
据了解,该设备经郑州、新乡及滑县纸业股份有限公司、森源纸业等10余家造纸生产企业推广应用,均取得良好的效果。
使用厂家在环保节能节水,提高制浆得率等方面均有显著提高。
由于使用该设备不仅生产成本低,还大量节约化工用品和水资源,纸浆漂白在反应釜体中一次完成,生产效率也明显提高、质量更好。
由于其体积小,一次性投资少,占地面积小,还减低或减少对环境的污染,更利于环境保护。
最重要的一点是,由于该设备使用超声处理,成品浆的白度和均匀度都有显著提高,更有利于我国以麦草为原料的纸制品质量的提高和产业的发展。