CN102963994A - 一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法 - Google Patents

一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，属于粘胶纤维领域。本发明通过收集废碱液、第一道板框过滤、第二道板框过滤、微孔过滤以及纳滤膜过滤组成了一个完整的技术方案，其内在相互联系，通过一系列的过滤处理，回收了50%的碱液，降低了环境污染，提高了生态效益，同时降低了环保处理的成本；采用本发明方法处理后得到的最后经过处理的回用碱液氢氧化钠含量为65～84g/L，半纤维素的碱纤维素含量为3～10g/L。

Description

一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法
技术领域
本发明涉及一种生产中的废料处理方法，更具体地说，本发明涉及一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，属于粘胶纤维领域。
背景技术
中国是世界上最大的纺织品服装生产国，粘胶纤维（粘胶纤维分为粘胶长丝和粘胶短丝）存在着巨大的内需市场，全球纺织品、服装风格特点及需求的不断更新，同样刺激着其重要原料──粘胶纤维的不断发展进步，并使粘胶纤维焕发出旺盛的生命力。
但是粘胶纤维生产也同其它化学纤维生产一样，存在有环境保护的问题。在粘胶纤维生产中，纺丝原液是其中的基础环节，也是至关重要的环节。其基础原料主要为浆粕以及碱液，而在生产过程中，为了降低离碱消耗，生产系统回用一部分压榨碱液，但是剩余一大部分高半纤的碱液只能排放或外卖，对环境产生污染，并且增加了极大的环保压力和环保费用。
随着现代社会的科技发展和时代的进步以及人们环保及回归自然意识的增强，废弃碱液也进行了相应的技术处理。最简单的处理方式是将废弃碱液回收，再经过与废酸处理，进行中和反应，以消除环境污染。再者是，将废弃碱液用于回收硫化氢废气气体。
国家知识产权局于2012.6.27公开了一项申请号为CN201110454401.0，名称为“一种回收利用硫化氢废气的方法”的发明专利，该本发明公开了一种回收利用硫化氢废气的方法，其主要步骤如下：A、碱纤经过压榨工序后产生的废碱液，该废碱液经膜过滤处理后，得到二次废碱液；B、将二次碱液作为碱吸收液与粘胶纤维生产过程中产生的硫化氢废气共同输送至碱喷淋塔；C、将排出的碱喷淋吸收液用作硫酸盐法制浆的蒸煮液，将反应得到的Na2S和其余的NaOH溶液输送至制浆粕工序中。
在上述的废弃碱液的处理方式中，虽然对废弃碱液进行了处理回收，但是在废碱处理回收中，需要配套的H2S气体,若H2S量不够就不能完全吸收处理，并且H2S属于高危化学品，具有易燃易爆的特性，存在很大的安全风险。
发明内容
本发明旨在解决现有废碱液处理中直接排放，会对环境造成巨大破坏以及需要硫化氢参与，存在很大安全风险的问题，提供了一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，通过一系列的过滤处理，回收了50%的碱液，降低了环境污染，提高了生态效益，同时降低了环保处理的成本。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、收集废碱液
浆粕浸渍得到碱纤维素，碱纤维素经过压榨工序后产生废碱液，收集该废碱液，所述的废碱液中氢氧化钠含量为100～120g/L，半纤维素的碱纤维素含量为45～60g/L；
B、第一道板框过滤
将步骤A中收集的废碱液进行第一道板框过滤，得到第一道过滤物料，控制板框过滤机的压力为3～5bar；
C、第二道板框过滤
将步骤B中得到的第一道过滤物进行第二道板框过滤，得到第二道过滤物料，控制板框过滤机的压力为3～5bar；
D、微孔过滤
将步骤C中得到的第二道过滤物进行微孔过滤，得到微孔过滤物料，控制微孔过滤器的压力为0.5～2bar，微孔孔径为5um；
E、纳滤膜过滤
向步骤D得到的微孔过滤物料中加除盐水，稀释至氢氧化钠含量为65～84g/L，半纤维素的碱纤维素含量为30～38g/L，然后输送至纳滤膜过滤系统进行过滤，得到最后经过处理的回用碱液。
以上为实现本发明目的的基本技术方案。
本发明优选的，在步骤B中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1100g丙纶。
本发明优选的，在步骤C中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1300g丙纶。
本发明优选的，在步骤E中，所述的纳滤膜过滤具体的控制参数为：进入纳滤膜系统的温度为40～50℃，压力控制在15～20bar，进纳滤膜系统的压力和出纳滤膜系统的压力差≤3bar，浓缩液回流量控制为20～30M3/h。
本发明优选的，在步骤E中，所述的纳滤膜的孔径为10um。
本发明优选的，所述的进入纳滤膜系统的温度为40～50℃采用自动调温系统控制，传感器传回温度数据，当温度超出所述的范围时，用冷凝水降温，当温度低于所述的范围时，用蒸汽加热。
上述浓缩液回流量为本领域纳滤膜过滤的常规控制参数：经过稀释的废碱液通过纳滤膜过滤，过滤出来的介质包括两部分，一部分是浓缩液，另外一部分是净液（也就是经过处理的可以回用的废碱液），浓缩液指不能回用的高半纤维的碱液，浓缩液回流量就是指不能回用的高半纤维的碱液的流量。
本发明优选的，在稀释后的微孔过滤物料进入纳滤膜系统，温度为40～50℃前，进入保安预过滤器，先经过保安预过滤器预过滤，其保安预过滤器的进出口压差≤1.5bar。
在步骤E中，得到最后经过处理的回用碱液氢氧化钠含量为65～84g/L，半纤维素的碱纤维素含量为3～10g/L。
本发明带来的有益技术效果：
1、本发明的基本技术方案解决了压榨后产生的废弃碱液，如果直接排放，会对环境造成巨大破坏的问题，提供了一种处理废弃碱液的处理方法，本发明的各个步骤都是不可分割的，它们组成了一个完整的技术方案，其内在相互联系，通过一系列的过滤处理，回收了50%的碱液，降低了环境污染，提高了生态效益，同时降低了环保处理的成本；
2、碱纤维素经过压榨工序后产生的废碱液，该废碱液中氢氧化钠含量为100～120g/L，半纤维素的碱纤维素含量为45～60g/L，一般过滤处理非常困难，本发明是通过将压榨工序后产生的废碱液通过两次板框过滤、微孔过滤以及纳滤膜系统等一系列的过滤处理，回收低半纤碱液，这样就减少了废弃碱液的排放量，变废为宝，不会对环境造成污染；
3、本发明加入了自动调温系统，当碱液温度过高，自动用冷凝水降温，当温度过高，使用蒸汽加热，保证了进膜的温度，防止纳滤膜损坏，最大限度的发挥纳滤膜的作用；
4、本发明是通过将压榨工序后产生的废碱液通过一系列的过滤设备系统过滤处理，本发明进一步的方案是采用纳滤膜处理废碱，起到真正的回收废碱的作用，膜过滤处理是指将废碱通过孔径为10nm的纳滤膜，氢氧化钠可以通过膜孔，半纤维素的碱纤不能通过，因此可以分离回收一部分氢氧化钠用于生产，既节约了资源、成本，又可以处理废物；
5、本发明流程简单，回收效果好，其回用碱液的氢氧化钠含量可以保持不变，并且半纤维素的可降低到3～10g/L，没有较大的安全隐患，绿色环保；
6、本发明进一步的纳滤膜控制参数，使操作更加简便，便于控制，温度参数和压力参数的控制保证了纳滤膜的寿命，同时保证过滤碱液的流量，浓缩液回流量又可以反馈控制压力。
具体实施方式
实施例1
一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，包括以下工艺步骤：
A、收集废碱液
浆粕浸渍得到碱纤维素，碱纤维素经过压榨工序后产生废碱液，收集该废碱液，所述的废碱液中氢氧化钠含量为100g/L，半纤维素的碱纤维素含量为45g/L；
B、第一道板框过滤
将步骤A中收集的废碱液进行第一道板框过滤，得到第一道过滤物料，控制板框过滤机的压力为3bar；
C、第二道板框过滤
将步骤B中得到的第一道过滤物进行第二道板框过滤，得到第二道过滤物料，控制板框过滤机的压力为3bar；
D、微孔过滤
将步骤C中得到的第二道过滤物进行微孔过滤，得到微孔过滤物料，控制微孔过滤器的压力为0.5bar，微孔孔径为5um；
E、纳滤膜过滤
向步骤D得到的微孔过滤物料中加除盐水，稀释至氢氧化钠含量为65g/L，半纤维素的碱纤维素含量为30g/L，然后输送至纳滤膜过滤系统进行过滤，得到最后经过处理的回用碱液。
实施例2
一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，包括以下工艺步骤：
A、收集废碱液
浆粕浸渍得到碱纤维素，碱纤维素经过压榨工序后产生废碱液，收集该废碱液，所述的废碱液中氢氧化钠含量为120g/L，半纤维素的碱纤维素含量为60g/L；
B、第一道板框过滤
将步骤A中收集的废碱液进行第一道板框过滤，得到第一道过滤物料，控制板框过滤机的压力为5bar；
C、第二道板框过滤
将步骤B中得到的第一道过滤物进行第二道板框过滤，得到第二道过滤物料，控制板框过滤机的压力为5bar；
D、微孔过滤
将步骤C中得到的第二道过滤物进行微孔过滤，得到微孔过滤物料，控制微孔过滤器的压力为2bar，微孔孔径为5um；
E、纳滤膜过滤
向步骤D得到的微孔过滤物料中加除盐水，稀释至氢氧化钠含量为84g/L，半纤维素的碱纤维素含量为38g/L，然后输送至纳滤膜过滤系统进行过滤，得到最后经过处理的回用碱液。
实施例3
一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，包括以下工艺步骤：
A、收集废碱液
浆粕浸渍得到碱纤维素，碱纤维素经过压榨工序后产生废碱液，收集该废碱液，所述的废碱液中氢氧化钠含量为110g/L，半纤维素的碱纤维素含量为52.5g/L；
B、第一道板框过滤
将步骤A中收集的废碱液进行第一道板框过滤，得到第一道过滤物料，控制板框过滤机的压力为4bar；
C、第二道板框过滤
将步骤B中得到的第一道过滤物进行第二道板框过滤，得到第二道过滤物料，控制板框过滤机的压力为4bar；
D、微孔过滤
将步骤C中得到的第二道过滤物进行微孔过滤，得到微孔过滤物料，控制微孔过滤器的压力为1.25bar，微孔孔径为5um；
E、纳滤膜过滤
向步骤D得到的微孔过滤物料中加除盐水，稀释至氢氧化钠含量为74.5g/L，半纤维素的碱纤维素含量为34g/L，然后输送至纳滤膜过滤系统进行过滤，得到最后经过处理的回用碱液。
实施例4
一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，包括以下工艺步骤：
A、收集废碱液
浆粕浸渍得到碱纤维素，碱纤维素经过压榨工序后产生废碱液，收集该废碱液，所述的废碱液中氢氧化钠含量为118g/L，半纤维素的碱纤维素含量为51g/L；
B、第一道板框过滤
将步骤A中收集的废碱液进行第一道板框过滤，得到第一道过滤物料，控制板框过滤机的压力为4.2bar；
C、第二道板框过滤
将步骤B中得到的第一道过滤物进行第二道板框过滤，得到第二道过滤物料，控制板框过滤机的压力为4.2bar；
D、微孔过滤
将步骤C中得到的第二道过滤物进行微孔过滤，得到微孔过滤物料，控制微孔过滤器的压力为1.21bar，微孔孔径为5um；
E、纳滤膜过滤
向步骤D得到的微孔过滤物料中加除盐水，稀释至氢氧化钠含量为66g/L，半纤维素的碱纤维素含量为36g/L，然后输送至纳滤膜过滤系统进行过滤，得到最后经过处理的回用碱液。
实施例5
在实施例1～4的基础上：
优选的，在步骤B中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1100g丙纶。
优选的，在步骤C中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1300g丙纶。
优选的，在步骤E中，所述的纳滤膜过滤具体的控制参数为：进入纳滤膜系统的温度为40～50℃，压力控制在15bar，进纳滤膜系统的压力和出纳滤膜系统的压力差1bar，浓缩液回流量控制为20M3/h。
上述的纳滤膜的孔径为10um。
进一步的，所述的进入纳滤膜系统的温度为40～50℃采用自动调温系统控制，传感器传回温度数据，当温度超出所述的范围时，用冷凝水降温，当温度低于所述的范围时，用蒸汽加热。
再进一步的，在稀释后的微孔过滤物料进入纳滤膜系统，温度为40～50℃前，进入保安预过滤器，先经过保安预过滤器预过滤，其保安预过滤器的进出口压差0.5bar。
实施例6
在实施例1～4的基础上：
优选的，在步骤B中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1100g丙纶。
优选的，在步骤C中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1300g丙纶。
优选的，在步骤E中，所述的纳滤膜过滤具体的控制参数为：进入纳滤膜系统的温度为40～50℃，压力控制在20bar，进纳滤膜系统的压力和出纳滤膜系统的压力差3bar，浓缩液回流量控制为30M3/h。
上述的纳滤膜的孔径为10um。
进一步的，所述的进入纳滤膜系统的温度为40～50℃采用自动调温系统控制，传感器传回温度数据，当温度超出所述的范围时，用冷凝水降温，当温度低于所述的范围时，用蒸汽加热。
再进一步的，在稀释后的微孔过滤物料进入纳滤膜系统，温度为40～50℃前，进入保安预过滤器，先经过保安预过滤器预过滤，其保安预过滤器的进出口压差1.5bar。
实施例7
在实施例1～4的基础上：
优选的，在步骤B中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1100g丙纶。
优选的，在步骤C中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1300g丙纶。
优选的，在步骤E中，所述的纳滤膜过滤具体的控制参数为：进入纳滤膜系统的温度为40～50℃，压力控制在17.5bar，进纳滤膜系统的压力和出纳滤膜系统的压力差2bar，浓缩液回流量控制为25M3/h。
上述的纳滤膜的孔径为10um。
进一步的，所述的进入纳滤膜系统的温度为40～50℃采用自动调温系统控制，传感器传回温度数据，当温度超出所述的范围时，用冷凝水降温，当温度低于所述的范围时，用蒸汽加热。
再进一步的，在稀释后的微孔过滤物料进入纳滤膜系统，温度为40～50℃前，进入保安预过滤器，先经过保安预过滤器预过滤，其保安预过滤器的进出口压差1bar。
实施例8
在实施例1～4的基础上：
优选的，在步骤B中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1100g丙纶。
优选的，在步骤C中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1300g丙纶。
优选的，在步骤E中，所述的纳滤膜过滤具体的控制参数为：进入纳滤膜系统的温度为40～50℃，压力控制在19bar，进纳滤膜系统的压力和出纳滤膜系统的压力差2.5bar，浓缩液回流量控制为21M3/h。
上述的纳滤膜的孔径为10um。
进一步的，所述的进入纳滤膜系统的温度为40～50℃采用自动调温系统控制，传感器传回温度数据，当温度超出所述的范围时，用冷凝水降温，当温度低于所述的范围时，用蒸汽加热。
再进一步的，在稀释后的微孔过滤物料进入纳滤膜系统，温度为40～50℃前，进入保安预过滤器，先经过保安预过滤器预过滤，其保安预过滤器的进出口压差0.85bar。

Claims (7)

1.一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、收集废碱液
浆粕浸渍得到碱纤维素，碱纤维素经过压榨工序后产生废碱液，收集该废碱液，所述的废碱液中氢氧化钠含量为100～120g/L，半纤维素的碱纤维素含量为45～60g/L；
B、第一道板框过滤
将步骤A中收集的废碱液进行第一道板框过滤，得到第一道过滤物料，控制板框过滤机的压力为3～5bar；
C、第二道板框过滤
将步骤B中得到的第一道过滤物进行第二道板框过滤，得到第二道过滤物料，控制板框过滤机的压力为3～5bar；
D、微孔过滤
将步骤C中得到的第二道过滤物进行微孔过滤，得到微孔过滤物料，控制微孔过滤器的压力为0.5～2bar，微孔孔径为5um；
E、纳滤膜过滤
向步骤D得到的微孔过滤物料中加除盐水，稀释至氢氧化钠含量为65～84g/L，半纤维素的碱纤维素含量为30～38g/L，然后输送至纳滤膜过滤系统进行过滤，得到最后经过处理的回用碱液。
2.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：在步骤B中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1100g丙纶。
3.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：在步骤C中，所述的板框过滤机的过滤芯材为1300g丙纶。
4.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：在步骤E中，所述的纳滤膜过滤具体的控制参数为：进入纳滤膜系统的温度为40～50℃，压力控制在15～20bar，进纳滤膜系统的压力和出纳滤膜系统的压力差≤3bar，浓缩液回流量控制为20～30M3/h。
5.根据权利要求1或4所述的一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：在步骤E中，所述的纳滤膜的孔径为10um。
6.根据权利要求4所述的一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：所述的进入纳滤膜系统的温度为40～50℃采用自动调温系统控制，传感器传回温度数据，当温度超出所述的范围时，用冷凝水降温，当温度低于所述的范围时，用蒸汽加热。
7.根据权利要求4所述的一种粘胶纤维生产中废弃碱液的处理方法，其特征在于：在稀释后的微孔过滤物料进入纳滤膜系统，温度为40～50℃前，进入保安预过滤器，先经过保安预过滤器预过滤，其保安预过滤器的进出口压差≤1.5bar。
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