CN103351069B - 扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，属于浆粕制造技术领域。本发明向氢氧化钠浓度为8-30g/L的蒸煮黑液中加入絮凝剂进行絮凝，使得絮凝剂的浓度为5-10mg/L，然后经过滤布的孔径为1100-1300g/m²的板框过滤机过滤处理，再经过孔径为0.1-1微米的微孔过滤膜过滤处理，最后经过孔径为20-1000A°的超滤膜过滤处理，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到用于阳离子交换膜进行扩散渗析处理的预处理液。本发明采用特定的预处理方法对蒸煮黑液进行处理，再进入扩散渗析过程，提高了蒸煮黑液中碱和半纤维素的回收率，提高膜的使用寿命，并保证了扩散渗析以及后续工序的顺利进行。

Description

扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺

技术领域

本发明涉及一种化工生产中物料处理的工艺，更具体地说，本发明涉及扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，属于浆粕制造技术领域。

背景技术

在化纤行业中的粘胶纤维生产过程，会产生含有高浓度有机物（以半纤维素为主）的碱性液体。如果任其直接排放，将引起严重的环境污染。如果采用中和的方法处理该碱液，将消耗大量的酸，并且造成碱液中形成大量的无机盐，因此对该碱液中的碱进行回收，并使其中的有机物成为可以进行无害化处理的固体物质才是对环境更为友好的处理方式。

在制浆粕过程中，用强碱(NaOH)溶液对棉短绒进行蒸煮，去除杂质，蒸煮后产生的废碱液一部分可回用到下一个蒸球，另一部分在洗料中排出，因其颜色很深称为黑液。黑液的主要成分是纤维素与半纤维素的碱性降解产物，如糖醛酸、腐植酸、低分子有机酸的钠盐。粘胶黑液的典型特征为“四高”，即色度高、碱度高、含盐高、COD负荷高。蒸煮黑液是制浆过程中的主要污染源，占整个污染负荷的90%。由于黑液含碱量高，通常首先是对其单独处理回收废碱，可使浆厂的总排污负荷减少80%-85%，同时回收黑液中有机物燃烧产生的热能及黑液中所含化学物质。

扩散渗析是利用半透膜或选择透过性离子交换膜，使溶液中的溶质由高浓度一侧通过膜向低浓度一侧迁移的过程，该过程是以浓度差为动力。它主要用于有机和无机电解质的分离和纯化。在环境工程方面，目前主要用于酸﹑碱废液的处理和回收。

19世纪50年代初，英国化学家T.格雷厄姆开始系统地研究溶液的扩散作用，随后又研究了不同溶质通过半透膜(羊皮纸或棉胶等制成的薄膜)的特性，发现一些溶质的分子或离子能通过半透膜的细孔、而较大的胶体粒子则不能通过的现象，格雷厄姆称此现象为渗析。根据这个原理制成的设备称为渗析器，常用于胶体溶液的浓缩以及核酸﹑蛋白质等高分子化合物的提纯。20世纪50年代，出现了以离子交换膜作为隔膜的扩散渗析器。

国内早在1964年就研制出了扩散渗析膜。但由于膜制备工艺的限制，所得到的膜类似均相离子膜的结构，如聚砜季铵阴膜S203、DF120及过氯乙烯型弱碱性离子交换膜皆为此类膜。

扩散渗析过程中，离子传输的推动力是膜两侧的浓度差，应用唐南（Donnan）平衡的同离子排斥和电中性维持相关理论，实现离子的选择性渗透从而达到分离的目的。该过程分为阳膜扩散渗析（如用于碱的回收）和阴膜扩散渗析（如用于酸的回收）。其中阴膜扩散渗析技术利用阴离子交换膜对氢离子与金属离子的选择透过性不同实现酸与盐的分离，例如将盐酸和氯化铝的混合溶液与水分别置于阴离子交换膜的两侧，由于溶液侧的酸和盐的浓度远高于水侧，酸和盐有向水侧渗透的趋势，但阴离子交换膜具有选择透过性，不会让每种离子以均等的机会通过；首先阴离子膜骨架本身带正电荷，在溶液中具有吸引带负电的水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性，故在浓度差的作用下，溶液侧的氯离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧；同时根据电中性的要求，也会夹带带有正电荷的离子，但由于H⁺的水化半径比较小，电荷较少，而铝离子的水化离子半径较大，又带有高价电荷，因此氢离子会优先通过膜，这样溶液中的酸就会被分离出来进入水侧，此过程中氢离子的通过是扩散渗析的关键。所用离子交换膜需要具备一些合适的性能，比如在酸性溶液中的稳定性，高的氢离子通过率，对金属离子的高排斥率和低的水通过率等。用于碱回收的阳膜扩散渗析过程与其类似。

在国外，扩散渗析回收酸的技术发展较为迅速，其中具有代表性的国家是美国和日本。美国的Exergy工艺公司开发了一种新的在线扩散渗析技术，并已推向工业应用。该工艺采用离子交换膜处理废硫酸，使其循环使用。系统利用流量计和液位计控制，并设计成全自动方式，膜之间设有定位格架，以保持叠片稳定。酸的回收率可达88%，金属截留率达95%，大大减少了送至废水处理系统的渗析液量，从而降低了中和化学品的消耗量，能耗也大大减少。

国家知识产权局于2003.10.22公开了一件公开号为CN1450001，名称为“回收化纤废液中的碱及半纤维素的方法”的发明专利，该专利提供了一种回收化纤废液中的碱及半纤维素的方法。本发明的方法包括如下步骤：将含有碱及半纤维素的压榨液经过预过滤及精滤进入膜分离装置，获得含碱的透过液和含半纤维素的浓缩液，所获得的透过液中碱液浓度可达80-250克/升，浓缩液中最终碱含量为5-30克/升，半纤维素含量为100-200克/升。半纤维素与碱液不仅得到有效的分离和纯化，而且工艺过程简单，浓缩液中的半纤维素和滤出液中的碱便于分别加以利用，既利用了资源又保护了环境。采用该技术改造传统废液处理方式具有投资回收周期短，经济效益高和环境效益好的特点。该技术的普及应用将会提升化纤行业的整体工业水平。

上述专利是采用常规的膜过滤技术进行碱液和半纤维素的回收，虽然对粘胶纤维生产中的压榨碱液有一定的回收效果，但是依然存在回收率不高，能耗大，无法在线回收且循环利用。

以上所述都表明扩散渗析回收膜的技术有着其他膜过程以及蒸馏法无法比拟的优点，但目前的扩散渗析主要是用在酸回收，而用于碱回收的扩散渗析膜很少，即使是对于碱液中碱的回收，也是对于其他行业碱液进行回收，其回收对象的组成成分、指标参数与粘胶纤维行业产生的碱性液体相差较大，无法将现有的扩散渗析回收碱的技术直接用于粘胶纤维工艺中产生的碱性液体。

国家知识产权局于2013.3.20公开了一件公开号为CN102976450A，名称为“一种粘胶纤维生产中压榨废液的碱回收工艺”的发明专利，该专利公开了一种粘胶纤维生产中压榨废液的碱回收工艺，让压榨废液和蒸馏水同时流经阳离子交换膜扩散渗析器内腔，控制压榨废液和水的流速，以使从阳离子交换膜扩散渗析器内流出的压榨废液中NaOH含量为15-25g/L。该工艺可有效回收压榨废液中的碱用于再生产、降低酸的消耗、减小了污水处理难度并降低了能耗，能带来降低粘胶纤维生产成本的有益效果。

上述专利中采用扩散渗析技术应用于粘胶纤维生产中的压榨废液的碱回收，但是回收率不高，经过处理后的液体中的氢氧化钠含量仅为15-25g/L，难以直接回用于粘胶生产中的其他需碱环节，造成浪费。且将压榨废液直接进入扩散渗析处理装置，会对膜造成损害，影响整个回收工艺的顺利进行。

国家知识产权局于2013.2.27公开了一件公开号为CN102941017A，名称为“一种粘胶纤维生产中废弃碱液的二次处理方法”的发明专利，该专利涉及一种粘胶纤维生产中废弃碱液的二次处理方法，属于粘胶纤维领域。本发明将经过常规预处理的，氢氧化钠浓度为70-90g/L，半纤维含量60-70g/L的废弃碱液和除盐水分别输送至扩散渗析膜堆，进行扩散渗析，所述的预处理废碱液和除盐水的流量比为1-2:1，扩散渗析后将低半纤维素浓度的碱液与高半纤浓度的碱液分离，所述的低半纤维素浓度的碱液回用于生产。本发明解决了现有技术中，经过一次回收利用的废弃碱液依然会产生二次废弃碱液，如果直接排放，会对环境造成巨大破坏的问题，提供了一种二次废弃碱液的处理方法，通过扩散渗析，能最大限度的回收废弃碱液中的NaOH，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。

上述专利中同样采用扩散渗析技术应用于粘胶纤维生产中的压榨废液的碱回收，虽然技术方案中提到了先将废液进行常规预处理，但是依然无法针对粘胶纤维中的蒸煮黑液进行扩散渗析膜回收进行处理，会直接影响扩散渗析膜回收以及后续处理和回收利用的顺利进行，影响扩散渗析膜以及设备的使用寿命，且能够处理的蒸煮黑液的范围较窄，处理回收量低。

国家知识产权局于2013.5.1公开了一件公开号为CN103074796A，名称为“一种造纸黑液的碱回收工艺”的发明专利，该专利公开了一种造纸黑液的碱回收工艺，步骤如下：造纸黑液经过滤除去其中的固形物杂质后，让其和水同时流经阳离子交换膜扩散渗析器内腔，控制造纸黑液和水的流速，以使从阳离子交换膜扩散渗析器内流出的造纸黑液中NaOH含量为25-35g/L。该工艺能耗低、效率高、环境污染小，能带来节约资源和降低生产成本的有益效果。

上述专利中虽然采用了压滤和超滤进行了预处理，但是该预处理方法对于降低蒸煮黑液中的COD值效果不好，会直接影响扩散渗析膜回收以及后续处理和回收利用的顺利进行，影响扩散渗析膜以及设备的使用寿命，且能够处理的蒸煮黑液的范围较窄，处理回收量低。

发明内容

本发明旨在解决现有的应用于回收浆粕制造中的蒸煮黑液的扩散渗析技术存在的问题和缺陷，提供一种扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，仅针对应用于回收浆粕制造中蒸煮黑液的阳离子交换膜扩散渗析工艺，采用特定的预处理方法对特定指标的蒸煮黑液进行处理，降低COD值，得到合适的预处理液后再进入阳离子交换膜扩散渗析过程，提高蒸煮黑液中碱和半纤维素的回收率和回收量，减少碱液对扩散渗析膜系统的损伤，提高膜的使用寿命，并保证扩散渗析以及后续工序的顺利进行。

为了实现上述发明目的，本发明的具体技术方案如下：

扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，其特征在于：向氢氧化钠浓度为8-30g/L的蒸煮黑液中加入絮凝剂进行絮凝，使得絮凝剂的浓度为5-10mg/L，然后经过滤布的孔径为1100-1300g/m²的板框过滤机过滤处理，再经过孔径为0.1-1微米的微孔过滤膜过滤处理，最后经过孔径为20-1000A°的超滤膜过滤处理，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到用于阳离子交换膜进行扩散渗析处理的预处理液。

所述的蒸煮黑液为浆粕制造中的蒸煮黑液，该浆粕用于生产粘胶纤维。

所述的黑液中，悬浮物含量300-700mg/L，总碱含量1.4-2.2%，有机酸含量0.4-0.9%，COD=5000-100000mg/L。

本发明所述的预处理液中的氢氧化钠浓度为5-25g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒杂质浓度为小于1g/L。

上述大颗粒杂质包括大颗粒灰尘、大颗粒金属杂质等。

本发明所述的絮凝是指，向蒸煮黑液中加入絮凝剂，搅拌均匀，静置15-30min，沉淀与上层清液清晰分界，取上层清澈废碱液。

本发明所述的搅拌速度为50-150r/min，时间5-15min。

本发明所述的絮凝的温度是20-30℃，PH值为7-9。

本发明所述絮凝用絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的复合絮凝剂，其组分比例为4：2：1。

本发明所述的经过板框过滤机过滤前将蒸煮黑液的温度控制为5-50℃。

本发明所述的板框过滤机的压力控制为0.05-0.5Mpa。

本发明所述的板框过滤机的过滤面积与蒸煮黑液的流量之比控制为1m²:15-25m³/h。

本发明所述的微孔过滤膜采用聚丙烯微滤膜。

本发明所述的微孔过滤膜的孔的形状为圆形。

本发明所述的微孔过滤的压力控制为0.05-0.2Mpa。

本发明所述的超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)。

本发明所述的超滤膜的孔的形状为圆形。

本发明所述的超滤的压力控制为0.1-0.5Mpa。

本发明带来的有益技术效果：

1、本发明解决了现有的应用于回收浆粕制造中的蒸煮黑液的扩散渗析技术存在的问题和缺陷，针对应用于回收浆粕制造中蒸煮黑液的扩散渗析工艺，采用特定的预处理方法对蒸煮黑液进行处理，得到特定指标的预处理液，再进入阳离子交换膜扩散渗析过程，能够适用于碱浓度范围更广的蒸煮黑液，提高了蒸煮黑液中碱和半纤维素的回收率和回收量，本发明选择了优化的特定工艺参数体系，先通过絮凝去除黑液中的悬浮物，降低COD值，COD去除率在85%以上，再经板框过滤、微孔过滤和超滤，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到的预处理液满足扩散渗析的要求，能更好地回收碱液。经过预处理的蒸煮黑液还减少了碱液对阳离子交换膜扩散渗析膜系统的损伤，防止对扩散渗析阳离子交换膜的堵塞，提高膜的使用寿命，并保证了扩散渗析以及后续工序的顺利进行。絮凝剂的浓度为5-10mg/L，板框过滤机滤布的孔径为1100-1300g/cm²，微孔过滤膜的孔径为0.1-1微米，超滤膜的孔径为20-1000A°，上述絮凝剂的加入量使得絮凝体大，絮凝效果好，不会因为过量投放反而降低絮凝效果，上述孔径的选择适合处理本发明的蒸煮黑液，有效保证了过滤设备的使用寿命，另外能够有效截留大分子以及其他杂质，且可以使得蒸煮黑液以较好的速度通过虑机又不使得设备或滤材因为压力过大而顺坏，延长设备使用寿命，絮凝剂加入量以及三种孔径的选择相互协同作用，有效降低蒸煮黑液中的大颗粒杂质浓度，降低COD值。

2、本发明所述的预处理液中的氢氧化钠浓度为5-25g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒浓度为小于1g/L。大大降低了大颗粒杂质的含量，上述预处理液的指标为三个参数的整体，是通过特定的预处理方式得到的，三个参数的组合，协同作用，才能够降低其他物质对膜的损害，减少膜组器清洗的频率，延长设备的使用寿命，保证扩散渗析处理过程和后续处理工序的顺利进行，降低能耗，另外使得扩散渗析后得到的回收液能够高效、高得率的回收分离氢氧化钠和半纤维素。

3、本发明所述的经过板框过滤处理前将蒸煮黑液的温度控制为5-50℃。对蒸煮黑液进行调温，并且选择这个温度范围能够有效地增加分子运动的速率，使得过滤顺利进行，也可降低温度对阳离子交换膜扩散渗析设备中滤材的损伤，延长设备的使用寿命。

4、本发明所述的板框过滤机的压力控制为0.05-0.5Mpa；板框过滤机滤布的孔径为1100-1300g/cm²；板框过滤机的过滤面积与蒸煮黑液的流量关系为1m²:15-25m³/h。上述板框过滤的三个工艺参数选择的优选方案组成了一个参数体系，能够使得废碱液以较好的速度通过虑机又不使得设备或滤材因为压力过大而损坏，有效地截留大颗粒的杂质、少部分大分子有机物以及其他杂质，且能够充分利用板框过滤机的过滤性能以及保证了蒸煮黑液的通量。

5、本发明所述的微孔过滤膜采用聚丙烯微滤膜；微孔过滤膜的孔径为0.1-1微米；微孔过滤膜的孔的形状为圆形；微孔过滤的压力控制为0.05-0.2Mpa；上述微孔过滤膜的选择、指标以及工艺参数的控制使得微孔过滤设备能够更加耐碱，适合处理本发明的蒸煮黑液，有效保证了过滤设备的使用寿命，另外能够有效截留大分子以及其他杂质，且可以使得蒸煮黑液以较好的速度通过虑机又不使得设备或滤材因为压力过大而顺坏，延长设备使用寿命。

6、本发明所述的超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)；超滤膜的孔径为20-1000A°；所述的超滤膜的孔的形状为圆形；所述的超滤的压力控制为0.1-0.5Mpa。上述工艺参数选择、材质选择等能够使超滤膜过滤设备更加耐碱，适合处理本发明的蒸煮黑液，延长虑芯、设备的使用寿命，另外能够有效截留大分子以及其他杂质，且可以使得蒸煮黑液以较好的速度通过虑机又不使得设备或滤材因为压力过大而顺坏，延长设备使用寿命。

7、本发明的絮凝过程中静置15-30min，是为了保证有机物等杂质的充分絮凝沉降，与废碱液分层而分离开来，分离效果好。本发明控制絮凝的搅拌速度为50-150r/min，时间5-15min，有助于絮凝剂的充分反应，大颗粒杂质在短时间内充分絮凝，絮凝效果好。本发明所用的絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的复合絮凝剂，其组分比例为4：2：1，该复合絮凝剂对粘胶纤维黑液中的纤维素类有机物絮凝效果特别好。本发明控制絮凝剂的用量为5-10mg/L，根据粘胶纤维黑液中悬浮物含量6-9%来选择该投放量，得到的絮凝体大，絮凝效果好，不会因为过量投放反而降低絮凝效果。

8、上述絮凝、板框过滤、微孔过滤和超滤共同作用，组成本发明的预处理工艺，上述两种过滤方式的工艺参数作为一个完整的参数体系，相辅相成，能够适用于碱浓度和半纤维素浓度范围更广的蒸煮黑液，经过预处理得到的预处理液再进入阳离子交换膜扩散渗析，提高了蒸煮黑液中碱和半纤维素的回收率和回收量，减少了碱液对阳离子交换膜扩散渗析膜系统的损伤，防止对扩散渗析阳离子交换膜的堵塞，提高膜的使用寿命，并保证了扩散渗析以及后续工序的顺利进行。

附图说明

图1为本发明的阳离子交换膜扩散渗析装置膜组器的结构示意图；

附图标记：1为第一夹板、2为第二夹板、3为蒸煮黑液流道夹层、4为吸收液流道夹层、5为蒸煮黑液进口、6为吸收液进口、7为残液出口、8为回收液出口、9为阳离子交换膜、10为隔板。

具体实施方式

实施例1

扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，向氢氧化钠浓度为8g/L的蒸煮黑液中加入絮凝剂进行絮凝，使得絮凝剂的浓度为5mg/L，然后经过滤布的孔径为1100g/m²的板框过滤机过滤处理，再经过孔径为0.1微米的微孔过滤膜过滤处理，最后经过孔径为20A°的超滤膜过滤处理，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到用于阳离子交换膜进行扩散渗析处理的预处理液。

实施例2

扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，向氢氧化钠浓度为30g/L的蒸煮黑液中加入絮凝剂进行絮凝，使得絮凝剂的浓度为10mg/L，然后经过滤布的孔径为1300g/m²的板框过滤机过滤处理，再经过孔径为1微米的微孔过滤膜过滤处理，最后经过孔径为1000A°的超滤膜过滤处理，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到用于阳离子交换膜进行扩散渗析处理的预处理液。

实施例3

扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，向氢氧化钠浓度为19g/L的蒸煮黑液中加入絮凝剂进行絮凝，使得絮凝剂的浓度为7.5mg/L，然后经过滤布的孔径为1200g/m²的板框过滤机过滤处理，再经过孔径为0.55微米的微孔过滤膜过滤处理，最后经过孔径为510A°的超滤膜过滤处理，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到用于阳离子交换膜进行扩散渗析处理的预处理液。

实施例4

扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，向氢氧化钠浓度为21g/L的蒸煮黑液中加入絮凝剂进行絮凝，使得絮凝剂的浓度为8mg/L，然后经过滤布的孔径为1150g/m²的板框过滤机过滤处理，再经过孔径为0.83微米的微孔过滤膜过滤处理，最后经过孔径为800A°的超滤膜过滤处理，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到用于阳离子交换膜进行扩散渗析处理的预处理液。

实施例5

在实施例1-4的基础上，优选的：

经过预处理得到的预处理液的指标：

所述的预处理液中的氢氧化钠浓度为5g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒杂质浓度为小于1g/L。

絮凝：

所述的絮凝的温度是20℃，PH值为7。

调温处理：

所述的经过板框过滤机过滤前将蒸煮黑液的温度控制为5℃。

板框过滤：

所述的板框过滤机的压力控制为0.05Mpa。

所述的板框过滤机的过滤面积与蒸煮黑液的流量之比控制为1m²:15m³/h。

微孔过滤：

所述的微孔过滤膜采用聚丙烯微滤膜。

所述的微孔过滤膜的孔的形状为圆形。

所述的微孔过滤的压力控制为0.05Mpa。

超滤：

所述的超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)。

所述的超滤膜的孔的形状为圆形。

所述的超滤的压力控制为0.1Mpa。

实施例6

在实施例1-4的基础上，优选的：

经过预处理得到的预处理液的指标：

所述的预处理液中的氢氧化钠浓度为25g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒杂质浓度为小于1g/L。

絮凝：

所述的絮凝的温度是30℃，PH值为9。

调温处理：

所述的经过板框过滤机过滤前将蒸煮黑液的温度控制为50℃。

板框过滤：

所述的板框过滤机的压力控制为0.05Mpa。

所述的板框过滤机的过滤面积与蒸煮黑液的流量之比控制为1m²:15m³/h。

微孔过滤：

所述的微孔过滤膜采用聚丙烯微滤膜。

所述的微孔过滤膜的孔的形状为圆形。

所述的微孔过滤的压力控制为0.05Mpa。

超滤：

所述的超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)。

所述的超滤膜的孔的形状为圆形。

所述的超滤的压力控制为0.1Mpa。

实施例7

在实施例1-4的基础上，优选的：

经过预处理得到的预处理液的指标：

所述的预处理液中的氢氧化钠浓度为15g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒杂质浓度为小于1g/L。

絮凝：

所述的絮凝的温度是25℃，PH值为8。

调温处理：

所述的经过板框过滤机过滤前将蒸煮黑液的温度控制为27.5℃。

板框过滤：

所述的板框过滤机的压力控制为0.05Mpa。

所述的板框过滤机的过滤面积与蒸煮黑液的流量之比控制为1m²:15m³/h。

微孔过滤：

所述的微孔过滤膜采用聚丙烯微滤膜。

所述的微孔过滤膜的孔的形状为圆形。

所述的微孔过滤的压力控制为0.05Mpa。

超滤：

所述的超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)。

所述的超滤膜的孔的形状为圆形。

所述的超滤的压力控制为0.1Mpa。

实施例8

在实施例1-4的基础上，优选的：

经过预处理得到的预处理液的指标：

所述的预处理液中的氢氧化钠浓度为21g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒杂质浓度为小于1g/L。

絮凝：

所述的絮凝的温度是28℃，PH值为8.5。

调温处理：

所述的经过板框过滤机过滤前将蒸煮黑液的温度控制为9℃。

板框过滤：

所述的板框过滤机的压力控制为0.05Mpa。

所述的板框过滤机的过滤面积与蒸煮黑液的流量之比控制为1m²:15m³/h。

微孔过滤：

所述的微孔过滤膜采用聚丙烯微滤膜。

所述的微孔过滤膜的孔的形状为圆形。

所述的微孔过滤的压力控制为0.05Mpa。

超滤：

所述的超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)。

所述的超滤膜的孔的形状为圆形。

所述的超滤的压力控制为0.1Mpa。

实施例9

通过阳离子交换膜进行扩散渗析：

将经过预处理的氢氧化钠浓度为5-25g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒杂质浓度为小于1g/L的蒸煮黑液通过阳离子交换膜进行扩散渗析。

所述的阳离子交换膜是以尼龙、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯中的一种或二种共纺形的布为基膜，再用全氟磺酸以涂布法进行制膜而成的耐碱阳离子交换膜。

上述基膜的厚度为0.05-2mm。

所述的阳离子交换膜的孔径为5-10nm。

所述的扩散渗析膜组器中的流道宽度为0.2-1mm。

所述的蒸煮黑液的流速控制为2-20mm/s，所述的除盐水的流速控制为3-25mm/s。

所述的扩散渗析膜组器中，每相邻两张阳离子交换膜之间的间隙控制为0.4-0.9mm。

实施例10

用于扩散渗析的阳离子交换膜的制备方法：

A、基膜的选材

选用以尼龙、聚丙烯和聚氯乙烯中的一种布，或任意二种共纺形的布为基膜；

B、基膜的辐照活化

将步骤A的基膜在氮气氛围下置于电子束辐照下进行活化，所述的活化采用10Mev的电子直线加速器，辐照剂量控制为2-20kgy。

C、功能团接枝处理

将步骤B中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝；

D、磺化处理

将步骤C中经过接枝的基膜以硫酸银为催化剂，以浓硫酸为磺化剂进行磺化，再经冷却、分离，取出得到本发明的适用于扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的阳离子交换膜。

步骤C中，所述的将步骤B中经过辐照活化的基膜进行功能团接枝是指将步骤B中经过辐照活化的基膜浸泡于苯乙烯、二乙烯苯和过氧苯甲酰的混和溶液中进行功能团接枝。

上述的苯乙烯、二乙烯苯和过氧苯甲酰的用量比为70-90:10-20:0.1-1。

步骤D中，所述的磺化过程中，磺化温度为40-60℃。

步骤D中，所述的磺化过程中，磺化时间为5-7小时。

实施例11

如图1所示，用于扩散渗析的膜组器：

一种适用于扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的膜组器，包括第一夹板1、第二夹板2、隔板10以及阳离子交换膜9，所述的隔板10与阳离子交换膜9为多个，且间隔交替重叠，并互相压紧，所述的隔板10与阳离子交换膜9被蒸煮黑液流道夹层3和吸收液流道夹层4夹紧，所述的蒸煮黑液流道夹层3和吸收液流道夹层4又被第一夹板1和第二夹板2夹紧。

所述的蒸煮黑液流道夹层3下部设置有蒸煮黑液进口5，上部设置有残液出口7。

所述的吸收液流道夹层4下部设置有吸收液进口6，上部设置有回收液出口8。

所述的隔板10之间设置有聚四氟乙烯密封垫片，厚度为0.1-0.15mm。

所述的阳离子交换膜9中，每相邻两张阳离子交换膜9之间的距离为0.4-0.9mm。

所述的阳离子交换膜9为全氟磺酸阳离子交换膜。

所述的阳离子交换膜9的孔径为5-10nm。

所述的蒸煮黑液流道夹层3和吸收液流道夹层4中的流道宽度为0.2-1mm。

Claims (5)

1.扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，其特征在于：向氢氧化钠浓度为21g/L的蒸煮黑液中加入絮凝剂进行絮凝，使得絮凝剂的浓度为8mg/L，絮凝的温度是28℃，pH值为8.5，然后经过滤布的孔径为1150g/m²的板框过滤机过滤处理，板框过滤机过滤前将蒸煮黑液的温度控制为9℃，板框过滤机的压力控制为0.05Mpa，板框过滤机的过滤面积与蒸煮黑液的流量之比控制为1m²:15m³/h，再经过孔径为0.83微米的微孔过滤膜过滤处理，微孔过滤的压力控制为0.05Mpa，最后经过孔径为800A°的超滤膜过滤处理，超滤的压力控制为0.1Mpa，降低大颗粒杂质浓度，回收木质素，得到用于阳离子交换膜进行扩散渗析处理的预处理液，所述的预处理液中的氢氧化钠浓度为21g/L，半纤维素浓度为＜10g/L，其他大颗粒杂质浓度为小于1g/L。

2.根据权利要求1所述的扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，其特征在于：所述的微孔过滤膜采用聚丙烯微滤膜。

3.根据权利要求1或2所述的扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，其特征在于：所述的微孔过滤膜的孔的形状为圆形。

4.根据权利要求1所述的扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，其特征在于：所述的超滤膜采用聚偏氟乙烯。

5.根据权利要求1或4所述的扩散渗析回收浆粕制造中蒸煮黑液的预处理工艺，其特征在于：所述的超滤膜的孔的形状为圆形。