IBMP全棉杆制浆(技术版)V2011.12.12

废液
有机物含量约65～70％ 无机物含量30～35％
有机物含量约占65～70％ 无机物含量占30～35％
简单处理后重复使用
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IBMP 环保制浆工艺研制思路 IBMP环保制浆工艺研制思路
从源头 处理制 浆废水
分析制浆 废水产生 的原因
研究既能 很好的成 浆又不产 生制浆废 水的方法
IBMP 发明 发明IBMP 环保制浆 技术
外运填满 水 处理 系统 �9 Page
环保制浆核心技术 -制浆药剂 IBMP IBMP环保制浆核心技术 环保制浆核心技术-
1、IBMP制浆药剂： 由常用的有、无机 物和生物酶菌等新型材 料复配而成，在常温常 压下浸泡原料1-1.5小 时，即可分离原料纤维 之间及细胞内部的胶体 灰分，在机械疏解分丝 等工序后即可获得达标 的纤维和半纤维（纸 浆），纸浆分离后，去 除胶体等杂质，新型材 料继续回用。这当中不 产生难于处理的黑液。
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IBMP 环保制浆 -机理研究 IBMP环保制浆 环保制浆IBMP环保制浆技术是一种化学和物理相结合的制浆生产工艺属于化学机械法范 畴，生产过程中主要采用氧化剂在机械作用下最大限度地与原料中的木质素充分接触、 快速渗透进行氧化反应，把木质素氧化成无色的羧酸，发生解聚作用 从胞层间内溶 出，使原料快速成浆。 在制浆制造过程中，氧化剂主要是破坏木素结构中的发色团而将木质素、半纤维 素、色素以及灰分等分离出来，而获得纤维素。用表面活性剂做蒸煮助剂，可以促进 蒸煮液对纤维原料的渗透，增进蒸煮液对原料中木质素和胶质的脱除。 氧化剂生成的HOO·消除木素结 构中的共轭羰基;2.依靠与HO·和 02·反应，通过降解和溶解除去大量 木素。游离基与木素芳香环反应，实 际上就是破坏醌式结构的反应，使其 变为无色的其他结构，导致苯环氧化 开裂最后形成 一系列二元的羧酸和芳 香酸 ，发生氧化分解，因而增加木素 分子的亲水性和溶解性。
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-IBMP 环保制浆 棉杆制浆方向 棉杆制浆方向-IBMP -IBMP环保制浆
目前棉杆制浆主要的研究方向可分为: 1、根据全棉秆皮部和木质部不同的纤维特性, 分别进行制浆生产, 即皮秆分离 制浆技术; 2、采用新型化机浆生产工艺尽可能提高全棉秆成浆白度 , 使之满足新闻纸以 上等级的文化用纸和纸板的使用要求。到目前为止, 国内对于全棉秆浆的化机 浆或半化浆生产绝大部分定位在本色包装纸、瓦楞原纸等低等级产品的应用， 因此根据棉秆原料特殊的化学组分和原料结构特性, 有针对性地开发与之相适 应的生产技术, 改良现有生产工艺, 方能真正发挥棉秆原料的强度优势, 克服可 漂性差的缺点, 成为木材纤维资源的补充。
IBMP 环保制浆棉杆有机肥 -工艺路线 IBMP环保制浆棉杆有机肥 环保制浆棉杆有机肥翻抛机 半湿物料 粉碎机 搅拌机 转鼓造粒机 堆放发酵 有机原料 热风炉
烘干机
除尘 室
引风机 成品区 包装秤 包膜机 二次筛 分机 一次 筛分 机
冷却机
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IBMP 环保制浆产品 _有机肥质量 IBMP环保制浆产品 环保制浆产品_
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棉秆原料浆生产工艺进展
近几十年来国内外造纸研究者主要采用了化学法、生物机械法及化学机械法进 行棉秆制浆, 用于抄造瓦楞原纸、纸板及部分印刷文化用纸等纸种。 1 化学法 我国在20 世纪50 年代就进行了烧碱法、硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、亚铵法等 化学法棉秆制浆,用于抄造电话纸、包装纸、普通新闻纸及高强瓦楞纸等的研究。 - 机械法 2 生物 生物生物- 机械法制浆是利用酶或菌类降解物对原料进行预处理, 对原料中的木素或 半纤维素进行部分降解, 再通过机械离解成浆, 可大大降低磨浆能耗和提高纸浆强 度性能。国外进行了较多的研究, 但主要在实验室阶段。 3 化学机械法 随着化学机械制浆技术的快速发展, 如APMP 法等漂白高得率化机法制浆技术, 通过对棉秆进行APP 法制浆抄造瓦楞原纸。具有制浆成本低、纸浆得率高、药品 消耗少及污染少的特点, 一般用于抄造瓦楞原纸、纸板等纸种。但是全棉秆化学浆 漂至80%以上的白度也是非常困难的, 这些结论说明, 按照常规的技术路线, 利用全 棉秆原料生产较高白度纸浆几乎没有可能。 , 改善棉秆原料可漂性、提高漂后白度 , 是拓展该原料应用领域 , 在制 可以认为 可以认为, 改善棉秆原料可漂性、提高漂后白度, 是拓展该原料应用领域, 。 浆工业中获得高效、合理利用的必由之路 浆工业中获得高效、合理利用的必由之路。
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环保制浆棉杆制浆 -工艺路线 IBMP IBMP环保制浆棉杆制浆 环保制浆棉杆制浆-
蒸 汽 预处理 反应器
加 药
棉杆破碎
棉杆洗涕
斜螺旋脱水
制 浆 机 R P -1
加 药 高浓漂白 高浓磨浆 反应仓 制 浆 机 R P -2 反应仓
浆 渣 消 潜 中浓磨 一、二 段 压力筛 除渣器 挤压浓缩 成 浆
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棉杆结构分析
科目 纤维组要组成(%) 半纤维 素 木素 纤维平均长度（mm） 纤维形态 纤维平均宽度 （mm） 棉杆皮 0.021 棉杆 0.028 数据参考文献 纤维长宽比 ①《湖南造纸》-棉杆造纸浅 论 ②《西北轻工业学院学报》棉杆原料特性分析 ③《纤维化学》-纤维组成 ④《四川省造纸所》-棉杆是 纸板工业的优质原料 ⑤《制浆造纸分析与检测》 种类 纤维素
环保制浆 棉杆粗纤维质量远高于漂白碱法麦草浆国家标准的优等浆的主要 IBMP IBMP环保制浆 环保制浆棉杆粗纤维质量远高于漂白碱法麦草浆国家标准的优等浆的主要 指标。由于棉杆粗纤维未经净化提纯，对尘埃度与灰分指标不予测定，而如在万吨 试验生产线上取样测定，因生产线上有净化提纯系统，其尘埃度和灰分完全能达到 国标。 Page � 14
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棉杆制浆化学成分分析
部位 全杆 木质部 皮部 髓部
灰分 2.98 1.86 5.32 3.05
抽出物 冷水 4.27 2.52 8.12 2.94 热水 6.65 3.80 10.2 5.13 苯醇 1%NaOH 1.82 25.18 1.54 19.70 3.07 37.82 1.57 28.31
棉杆皮 棉杆 61 15 17 2.26 杨木 桉木 54 55 27 21 19 22 0.86 0.68
棉杆 0.83
棉杆皮 108 51 43
棉杆 30
0.017 0.016
全棉杆纤维由棉杆表皮与棉杆木质部两者各占26-29%与74-71%的纤维组成，因此全 棉杆纤维既具有阔叶木纤维的特性，又具有韧皮纤维的优势，是优质的中长纤维。分析 表中数据得知：（1）从纤维主要组成分析：棉杆纤维素含量为61%分别高于杨木与桉 木7%和6%，而半纤维素和木素分别低于杨木与桉木12%、2%与6%、5%，一言蔽之： 棉杆的纤维素比杨木和桉木多，而半纤维素和木素比杨木和桉木少。可见棉杆纤维是优 良的造纸原料；（2）从纤维形态分析：棉杆皮的纤维平均长度为2.26mm，接近针叶 木纤维的长度，分别比杨木与桉木长2.6倍于3.3倍，棉杆木质部的纤维长度比杨木仅短 3.4%，其绝对值只短了0.03mm，但比桉木纤维长1.2倍，其绝对值是长了0.15mm；纤 维的长宽比也优于杨木和桉木。
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环保制浆核心技术 -制浆核心设备 IBMP IBMP环保制浆核心技术 环保制浆核心技术2、制浆机RP-X 传统制浆通过高温 高压蒸煮制浆，消耗大 量得热能和化学品，本 系统借鉴国外APMP工 艺，例如安德里茨 (Andritz)的P-RC APMP 技术，美卓（Metso） 的BCTMP技术是国内外 木材化机浆最成熟的生 产工艺。制浆机RP-X利 用特殊机械产生压缩力 和剪切力使非木材纤维 化并纵向（轴向）分裂 细胞而无碎片产生，使 非木质原料获得良好的 撕裂和浸渍效果。
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IBMP 环保制浆产品 IBMP环保制浆产品
生物有机肥
本色浆
漂白浆
瓦楞纸
生活浆
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IBMP 环保制浆产品 _纸浆质量 IBMP环保制浆产品 环保制浆产品_
全棉杆纤维测定值与漂白碱法麦草浆国家标准（GB/T 26188-2010）对比表
漂白碱法麦草浆标准规定 指标名称 亮度（白度） 0.3mm²-2.0mm² 尘埃度1kg 绝干浆中 ＞2.0mm²-3.0mm² ＞3.0mm² 耐折度 机械强度 撕裂指数 抗张指数 灰分 ≤ ≥ ≥ ≥ 次 mN·㎡/g N·m/g % ≥ ≤ ≤ mm²/kg 单位 优等品 % 70.0 200 20 不应有 35 3.00 42.0 一等 品 67.0 400 40 不应 有 15 2.50 30.0 7.0 合格品 62.0 600 50 不应有 10 2.00 27.0 IBMP棉杆粗 纤维测定值 76 7 4.3 52.7 棉杆纤维与麦草 浆标准规定优等 品增减值 6.0 -28 1.30 10.7
木素
多戊 糖
综纤 维素
果胶
Байду номын сангаас
22.00 18.80 21.13 18.52 19.22 16.20 17.06 19.79
73.24 4.9 74.10 3.3 72.25 9.3 70.04 3.0
由于采摘季节的原因, 我国北方棉农在收集棉花后, 通常并不立即拔除田地中的残 留棉秆而是任其风化, 棉杆很快氧化发黑并形成一层致密的外皮, 此外棉秆皮部本身的 化学组分特性也极易氧化产生大量黑褐色周皮, 这些因素造成棉秆制浆过程中药品消 耗量增加、成浆漂白困难.
全棉杆制浆废水零排放的技术
——IBMP 环 保 制 浆 技 术
北京尚隆科技有限公司 二零一一年十二月
关于 IBMP 环保制浆 关于IBMP IBMP环保制浆
IBMP环保制浆 IBMP(Impregnant Biochemical Mechanical Pulp) 环保制浆，是一项节能环保型制浆 新技术，就是针对传统制浆技术的优点和缺点，结合棉杆的特性，从生产源头上出发，提 出新的工艺路线。在此工艺路线下可实现高得率、高白度、高强度全棉杆漂白浆，同时实 现了低污染、低水耗、低能耗、低物耗。整个生产过程完全符合清洁生产理论和国家推行 的清洁生产政策。 传统的碱法草浆制浆工艺路线是将生产出来的污染物，通过末端来治理，而新型清洁 制浆工艺路线是从生产源头上来防治，不让生产过程产生污染的黑液，这比在生产末端治 理效果好，优势明显，完全符合清洁生产理论和国家推行的清洁生产政策。
利用农业秸秆非木质纤维生产出的高得浆率浆后的有机质可以生产 生物有机肥,根据中国农业科学研究院下属公司北京九隆升农业科技有 限公司出具的检测报告称（参照国家标准 NY884-2004）
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IBMP 环保制浆工艺主要运行参数 IBMP环保制浆工艺主要运行参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 工序 棉杆洗涤 棉杆预处理 第一段制浆系统RM-1 反应仓 第二段制浆系统RM-2 反应仓 高浓磨浆 高浓漂白塔 中浓磨浆 压力筛 除渣器 100~120度 30~ 60min 85~ 90度 25~ 30min 进口浓度20%~25% 进口浓度20%~25% 进口浓度10%~15% 进口浓度10%~12% 进口浓度3%~6% 进口浓度1%~3% 70% ~ 78% 85~ 90度 25~ 30min 进口浓度15%~30% 出口浓度25%~35% 65% ~ 72% 温度 40~ 50度 80~ 90度 时间 15~ 20min 30~ 40min 进口浓度30%~35% 出口浓度30%~40% 40% ~ 50% 浓度 白度
石灰法 蒸煮液成分 脱木素能力 温度 适用原料及纸种 Ca（OH）2 弱 120-150C° 处理草类生产纸板，处 理破布抄高挡纸 烧碱（AQ）法 NaOH+AQ 较强 150-160C° 蒸煮阔叶木及草类，生产 文化、生活用纸或纸板 硫酸盐法 NaOH+Na2S 强 150-160C° 各种原料，但浆的颜色 深难漂白，通常蒸煮针 叶木生产高强度纸张 有机物约占85～90％， 无机物约占10～15％。 环保制浆 复配药剂 较强(改性) 100C°以下 处理草类生产生活用纸、 纸板