棉短绒KOH蒸煮制浆新工艺

薛润林

(南京义友自控仪表有限公司，江苏南京，210042)

当前，我国棉短绒都采用NaOH制浆，主要原因是NaOH制浆工艺成熟，且NaOH价格较低。采用NaOH对棉短绒进行蒸煮制浆后，生产过程中产生的黑液对环境会产生一定的污染;而黑液治理又会给生产企业增加成本，因此许多造纸厂、精制棉厂、化纤厂因黑液治理不能达标而被迫停产、转产。

KOH和NaOH化学性质相近，但化学活性要略强于NaOH。尽管在棉短绒制浆时用KOH蒸煮效果也较好，但是KOH价格较高，是NaOH的2倍多，因此在蒸煮时一般不采用KOH。本文介绍了一种采用KOH对棉短绒进行蒸煮制浆的新工艺，该蒸煮工艺可减少KOH用量，蒸煮黑液经过酸中和后可转化为氮磷钾有机复合肥。黑液制成的有机复合肥回到农田，变废为宝，增产增收;用新增复合肥的收入补贴KOH价格增高的部分 (与NaOH比较)，降低KOH蒸煮的成本，从而实现棉短绒的KOH蒸煮。本文以化纤浆为例介绍KOH蒸煮制浆工艺。

1 KOH蒸煮工艺

KOH蒸煮工艺流程如图1所示。

1.1 选料、开棉、除杂

棉短绒经开棉、机械除杂后可去除5%～8%的棉籽壳、沙石尘土等杂质。

1.2 KOH碱液配制工艺 (以40 m3蒸球为例)

棉短绒投料绝干量4500 kg，液比1∶3.6，用碱量12.6%(对棉短绒绝干量)，碱浓35 g/L，碱液入球量16.2 t，蒽氢醌用量0.05%(对棉短绒绝干量)，YY-02渗透剂用量0.1%(对棉短绒绝干量)，碱液温度＞90℃。

1.3 配碱池KOH配碱工艺［1］

碱液温度为常温，碱浓35 g/L，配碱液量60 t，用碱量2100 kg，YY-03渗透剂用量0.02%(对配碱液量)，蒽氢醌用量0.01%(对配碱液量)。

2 预浸渍投料

(1)打开开棉机、引风机、除杂机、送风机，向旋风分离器供料。

(2)打开配碱池碱泵向旋风分离器输送碱液，棉短绒被润湿后，进入到预浸池，45～60 min后投料结束。

(3)打开预浸池推进器，对浆料进行润湿循环，运行60～120 min后停机备用。

图1 棉短绒KOH蒸煮工艺流程图

3 装球

(1)打开1#螺旋压榨机、1#螺旋输送机。

(2)打开预浸池推进器和长纤维泵，向1#螺旋压榨机供水浆。

(3)1#螺旋压榨机压缩比为1∶1.5(1 t棉短绒含1.5 t碱液)［1-2］，45～60 min后装球结束，盖上球盖空转10 min。

4 升温、保温、大放汽

该工艺共升温3次:一次升温30 min，升到140℃后，小放汽10 min;温度降到120℃后二次升温20 min，升到160℃，小放汽10 min;温度降到140℃后三次升温20 min，升到172℃，保温120 min。

保温结束后进行大放汽，此时小液比蒸煮结束，可以选择倒料，也可以选择继续进行H2O2蒸漂。

5 H2O2球内蒸漂［3-4］

5.1 H2O2配制工艺

H2O2用量5%(对棉短绒绝干量)，MgSO4用量0.2%(对棉短绒绝干量)，配制液比 1∶3.0。

5.2 H2O2蒸漂

当蒸球内温度下降到105℃时，泵入H2O2溶液，在70～100℃工况下蒸漂80 min。此时棉短绒半浆白度 ＞70%，疵点去除;黑液呈微黄色，pH值在9～10。放汽 10 min后开盖倒料，蒸漂结束。

6 压榨提取浓黑液［5］

(1)打开2#螺旋输送机、2#螺旋压榨机，提取浓黑液到1#中和池。在1#中和池中加H3PO4调节pH值至7，制得有机酸钾复合肥。

(2)1#中和池中的黑液经1#过滤机进入到五效蒸发器，经浓缩后制取有机酸钾复合叶面肥和颗粒复合肥外售。五效蒸发器中的蒸馏水用于配碱、洗料、漂白、抄浆等工段。

7 洗涤、漂白、抄浆

经2#螺旋压榨机压榨后的浆料，被输送到带式洗料机进行浆料洗涤，洗后浆料经过精浆机、除砂器进入到漂白机。

在漂白机中对浆料白度、聚合度进行微调，未经H2O2蒸漂的黑浆可以采用H2O2催化漂白。

漂白后浆料经抄浆机进行抄浆，漂后白水可用于浆料洗涤，浆板外销。

8 结语

本文介绍了一种采用KOH对棉短绒进行蒸煮制浆的工艺，蒸煮黑液可转化成有机酸钾复合叶面肥和颗粒肥。在此过程中，需要注意以下几点:

8.1 应用YY-03渗透剂能加快KOH碱液渗透到棉纤维、棉籽碎片、碎片内部的速度，且使碱液渗透均匀彻底，为提高蒸煮均匀性创造了条件。

8.2 采用大液比渗透，渗透结束后去除多余碱液进行小液比蒸煮 ［1∶(1～2)］，蒸球内无多余碱液，提高蒸球内温度分布均一性。

8.3 蒸煮黑液pH值9～10，黑液浓度≤7 g/L，加入少量H3PO4就能使黑液转化为有机酸钾复合肥。

8.4 H2O2蒸漂后，蒸煮半浆白度≥70%，黑液呈微黄色，浆料易洗易漂。

8.5 漂白采用H2O2催化漂白，无污染。

KOH蒸煮制浆不仅适用于化纤浆，还适用于精制棉浆、证券棉浆、硝化棉、药棉、草浆等的制浆。KOH蒸煮制浆综合效益的提高，给企业带来新的发展空间。

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