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无蒸煮蔗渣清洁制浆造纸新技术及其设备研究

张洪申  
【摘要】:本文针对蔗渣传统制浆工艺中黑液难以回收利用、污染严重等特点,通过严密的理论研究分析及反复的实验验证,开发一种新的制浆工艺——无蒸煮蔗渣清洁制浆造纸新技术。无蒸煮蔗渣清洁制浆造纸新技术利用蔗渣木质素含量较低这一特点,不采用高温(140~170℃左右)、高压(0.7MPa左右)的方式对蔗渣进行蒸煮,而是在60~70℃的较低温度及常压下浸泡得到浆料。用于浸泡蔗渣原料的特制浸泡药剂在60~70℃的温度下,先将蔗渣中的残糖、半纤维素及硅胶等杂质分离出来,然后在浸泡药液的作用下,蔗渣中的木质素从侧链上发生断裂而溶出,大多木质素苯环结构保留在浆料中,从而提高了浆的得率。浸泡完蔗渣的溶液呈黄色(无制浆黑液产生),这种黄色的制浆废液的回用率可达95%以上,只有不到5%随着底泥被焚烧。 依据新工艺的特点,文章中对新工艺的制浆设备进行了较为全面的研究。实际生产中无适用于新工艺的专用设备,设计全新的设备又无参考资料可查,难度太大,因而在浸泡设备的设计中,我们选用常规的制浆蒸煮设备立式蒸煮锅作为设计基础,在此基础上对其进行改造与再设计,得出了适用于无蒸煮蔗渣清洁制浆造纸新技术的制浆设备——浸泡锅。此外由于新工艺制浆过程的特点是低温长时间浸泡,对浸泡锅的保温性能提出了很高的要求,文章依据工艺要求对浸泡锅的保温层进行了详细的设计计算。 在新工艺的实验验证中,采用“少量多次”的是实验原理,、依次改变新工艺中主要浸泡药品的含量、液比、浸泡温度及时间等参数,得出了各组不同的数据,依据实验数据,对新工艺进行了分析总结,同时也对所设计的制浆设备及其保温性能进行了详细的实验验证。 无蒸煮蔗渣清洁制浆造纸新技术从源头上防止和减少了污染物的产生,节约了大量燃料,减少了燃料燃烧过程中产生的固体及气体污染物,简化了制浆设备,充分使用了企业原有设备,为企业节约了大量资金,可见新工艺符合国家倡导的“节能减排、降低能耗、清洁生产”的要求。因而无蒸煮蔗渣清洁制浆造纸新技术是一项高效、清洁、技能及环保的新型蔗渣制浆技术,可带来良好的社会、经济及环境效益。


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