CN103757965A - 一种造纸黑液的生物法碱回收工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸黑液的生物法碱回收工艺，1）先将造纸黑液在产氢菌、产乙酸菌和甲烷菌的作用下进行厌氧发酵，使黑液中的有机物在的生物代谢分解成有机酸，有机酸进一步利用生成乙酸、H2和CO2，同时同型乙酸细菌将H2和CO2合成乙酸，在再经非常表性的甲烷菌的作用下，其被分解成CH4、CO2和NaHCO3；2）测定溶液中NaHCO3的含量后，加入CaO，反应生成NaOH和CaCO3，分离后NaOH作为蒸煮液重新使用，CaCO3作为造纸填料添加到抄纸工序。本发明“生物法碱回收”的发明，先将蒸煮稀黑液经生物厌氧反应后，再将溶液进行苛化反应，从而彻底解决了造纸黑液的回用难题。

Description

一种造纸黑液的生物法碱回收工艺
技术领域
本发明涉及造纸黑液中回收碱的工艺。
背景技术
近些年，随着化机浆技术的不断完善和发展，国内多家造纸企业都新上了不少化机浆项目，包括本色浆和漂白浆。在生产过程中都要添加少量的NaOH(多为6%——8%)，这就带来了NaOH的回收和水处理问题。如果上传统碱回收，一次性投资大，运行费用高，多数中小型造纸企业难以承受；不上碱回收，原有的水处理工艺又很难解决造纸用水的达标排放，更谈不上循环使用和零排放了。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种投资少、成本低且可达到回收后循环使用的造纸黑液的生物法碱回收工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
    一种造纸黑液的生物法碱回收工艺，包括如下步骤：
   1）生物厌氧反应
    先将造纸黑液在产氢菌、产乙酸菌和甲烷菌的作用下进行厌氧发酵，使黑液中的有机物在的生物代谢分解成有机酸，有机酸进一步利用生成乙酸、H2和CO2，同时同型乙酸细菌将H2和CO2合成乙酸，在再经非常表性的甲烷菌的作用下，其被分解成CH4、CO2和NaHCO3；
    2）苛化反应
   用中和滴定法 测定溶液中NaHCO3的含量后，加入CaO，反应生成NaOH和CaCO3，分离后NaOH作为蒸煮液重新使用，CaCO3作为造纸填料添加到抄纸工序。
优选的，所述步骤1）中的厌氧发酵在常温下发酵30-32小时。
本发明的有益效果：
本发明提供的针对现有制化机浆产业发展的现状，经过多年技术攻关，终于研发出这项“生物法碱回收”的发明，先将蒸煮稀黒液经生物厌氧反应后，再将溶液进行苛化反应，从而彻底解决了造纸黒液的回用难题。
此项的工艺的好处有：
1、投资少：一次性投入是传统碱回收的1/10左右；
2、成本低：运行成本较低，是传统碱回收的1/5左右；
3、适用范围广：所有原料的化机浆生产均可使用本发明。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
造纸黑液的生物法碱回收工艺
在第一次蒸煮制浆原料时加入6%-8%的NaOH，蒸煮后抽提黒液，此时黒液的主要成分是有机物和Na+。具体反应如下：
Figure 452812DEST_PATH_IMAGE001
2、将黒液连续输送到生物厌氧发酵装置（厌氧发酵装置由潍坊市江晟环保设备有限公司提供，为IC型厌氧反应器），在产氢菌和产乙酸菌的作用下，有机物经生物代谢作用被分解成各种有机酸（如丙酮酸，草酸，丁酸等），然后有机酸经产乙酸阶段，在甲烷菌的作用下，其被分解成沼气（CH4+CO2）和NaHCO3。因而黒液中的有机物被消化。生物厌氧过程中产生的沼气用来发电，从而实现了清洁生产。具体反应如下：
3、测定此时溶液中NaHCO3的含量后，加入适量的CaO,在苛化器中进行反应，进而生产NaOH和CaCO3。 NaOH作为蒸煮液重新使用，而CaCO3作为造纸填料添加到抄纸工序。具体反应如下：
Figure 814709DEST_PATH_IMAGE003
生产过程如此循环往复，即可达到碱的生物法回收和循环使用。  
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种造纸黑液的生物法碱回收工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1）生物厌氧反应
    先将造纸黑液在产氢菌、产乙酸菌和甲烷菌的作用下进行厌氧发酵，使黑液中的有机物在的生物代谢分解成有机酸，有机酸进一步利用生成乙酸、H2和CO2，同时同型乙酸细菌将H2和CO2合成乙酸，在再经非常表性的甲烷菌的作用下，其被分解成CH4、CO2和NaHCO3；
2）苛化反应
   用中和滴定法 测定溶液中NaHCO3的含量后，加入CaO，反应生成NaOH和CaCO3，分离后NaOH作为蒸煮液重新使用，CaCO3作为造纸填料添加到抄纸工序。
2.根据权利要求1所述的造纸黑液的生物法碱回收工艺，其特征在于：所述步骤1）中的厌氧发酵在常温下发酵30-32小时。
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