李樹儉,馮桂平,田中粟
(中冶紙業(yè)銀河有限公司, 山東 臨清 252600)
隨著APMP制漿技術的不斷發(fā)展,如何處理APMP制漿廢液也逐漸引起人們的關注。目前,國內針對APMP制漿廢液一般采用送污水處理系統(tǒng)或堿回收系統(tǒng)進行處理,不僅工藝復雜且處理成本較高,在一定程度上制約了APMP制漿技術的發(fā)展[1]。
我公司APMP制漿廢液含有濃度2%左右的固形物,主要成分為半纖維素和木素,若能將該部分固形物進行回用,既減輕了廢液處理的負荷,又能為企業(yè)節(jié)約生產成本?;谶@一思路,我公司進行了將楊木P-RC APMP制漿廢液用于瓦楞原紙表面施膠的中試,以利用廢液中的固形物部分替代表面施膠淀粉,在保證成紙指標的前提下,既降低了表面施膠成本,又減輕了廢液處理負荷。
玉米淀粉:臨清德能公司,水分12%。
楊木P-RC APMP制漿廢液:取自APMP制漿車間漂白塔后的螺旋擠漿機,固形物濃度2.1%,殘留過氧化氫濃度500×10-6。
過硫酸銨:工業(yè)級。
磁力攪拌器、電熱恒溫水浴鍋、NDJ-5S旋轉黏度計。
稱取一定量的淀粉及過硫酸銨并置于1 000 mL燒杯中,將燒杯放在磁力攪拌器上,開啟攪拌后加入一定量的APMP制漿廢液和清水,將燒杯移到水浴鍋中進行加熱并開啟攪拌,升溫至95℃后保溫30 min,糊化完畢。
使用NDJ-5S旋轉黏度計檢測淀粉膠液黏度,檢測溫度為65 ℃。
用APMP制漿廢液固形物部分替代玉米淀粉試驗結果,見表1。
表1 APMP制漿廢液固形物部分替代玉米淀粉對膠液黏度的影響
由表1可以看出,隨著APMP制漿廢液中固形物替代玉米淀粉比例的增大,膠液黏度呈下降趨勢,這一方面是因為膠液中淀粉所占比例降低,另一方面是由于APMP制漿廢液中還殘留少量過氧化氫,對淀粉造成氧化降解。由表1可知,當APMP制漿廢液中的固形物替代20%玉米淀粉時,適宜的過硫酸銨用量為0.8 kg/t風干淀粉。同時,試驗過程中還發(fā)現(xiàn)采用APMP制漿廢液熬膠時膠液泡沫較多。
向熬膠桶中加入一定量的APMP制漿廢液,開啟攪拌器后緩慢加入1 t風干玉米淀粉和一定量的過硫酸銨,通汽升溫至98 ℃,保溫30 min后泵送膠液至稀釋桶,在稀釋桶中補加一定量的烘缸回水和APMP制漿廢液,攪拌5 min后泵送至儲存桶,最后送往紙機上膠桶,在上膠桶處連續(xù)添加硫酸鋁、苯丙表面施膠劑及消泡劑。工業(yè)流程見圖1。
圖1 表面膠制備工藝流程圖
由表2可知,當APMP制漿廢液用于瓦楞原紙表面施膠后,成紙抗張指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)與試驗前相當;但表面吸收性有所增大,主要是由于APMP制漿廢液呈弱堿性,使得施膠機處膠液pH偏高。同時,由于廢液中陰離子垃圾較多,因此影響了苯丙表面施膠劑的使用效果。通過調整硫酸鋁及苯丙施膠劑的用量,成紙表面吸收性得到改善。當廢液固形物替代20%玉米淀粉時,合適的硫酸鋁用量為6 kg/t紙,苯丙施膠劑用量為2.3 kg/t紙。
表2 試驗前后膠液及成紙指標對比
(1)試驗過程中發(fā)現(xiàn)紙機上膠桶處泡沫較多,影響施膠機的正常供膠,泡沫嚴重時甚至會造成斷膠。為了消除泡沫,采用在上膠桶處添加一定量的消泡劑。當廢液固形物替代20%玉米淀粉時,合適的消泡劑用量為0.1 kg/t紙。
(2)實際生產中應根據(jù)廢液的加入量靈活調整過硫酸銨用量,同時應保證廢液中殘留過氧化氫濃度穩(wěn)定,以保證膠液黏度的穩(wěn)定。
試驗前噸紙淀粉用量按60 kg計,默認試驗前后噸紙掛膠量相同,則當APMP制漿廢液固形物以20%比例替代玉米淀粉時,僅施膠成本噸紙節(jié)省26.6元,同時還大大減輕了廢液的處理負荷,見表3。
表3 試驗前后噸紙施膠成本對比
(1)采用APMP制漿廢液制備表面膠以利用廢液中的固形物部分替代施膠淀粉,隨著廢液中固形物替代淀粉比例的增大,膠液黏度呈下降趨勢。
(2)當采用APMP制漿廢液制備表面膠用于瓦楞原紙表面施膠后,成紙抗張指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)與試驗前相當,成紙表面吸收性有所增大。
(3)當APMP制漿廢液中的固形物替代20%施膠淀粉時,噸紙施膠成本節(jié)省26.6元,實現(xiàn)了廢液的資源化利用。
[1]張繼穎,胡惠仁. APMP制漿廢液用于OCC紙增強的研究[J].中華紙業(yè),2010,31(22):48-52.