CN105002768A - 一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法 - Google Patents

一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105002768A
CN105002768A CN201510457045.6A CN201510457045A CN105002768A CN 105002768 A CN105002768 A CN 105002768A CN 201510457045 A CN201510457045 A CN 201510457045A CN 105002768 A CN105002768 A CN 105002768A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lignin
dissolving pulp
prehydrolysis waste
waste liquor
waste liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510457045.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105002768B (zh
Inventor
吴朝军
李荣刚
于冬梅
姜亦飞
李书平
赵传山
邴丽娟
韩文佳
乔军
张伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANDONG TAIYANG PAPER INDUSTRY Co Ltd
Qilu University of Technology
Original Assignee
SHANDONG TAIYANG PAPER INDUSTRY Co Ltd
Qilu University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG TAIYANG PAPER INDUSTRY Co Ltd, Qilu University of Technology filed Critical SHANDONG TAIYANG PAPER INDUSTRY Co Ltd
Priority to CN201510457045.6A priority Critical patent/CN105002768B/zh
Publication of CN105002768A publication Critical patent/CN105002768A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105002768B publication Critical patent/CN105002768B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

本发明属于造纸行业中废液后处理技术领域,特别涉及一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法。将杨木板皮溶解浆预水解废液使用漆酶处理,漆酶用量为1-20U/mL;漆酶处理后的杨木板皮溶解浆预水解废液采用改性剂进行处理,改性剂用量为5-50mg/kg;改性剂改性后的杨木板皮溶解浆预水解废液进行絮凝处理。综上所述,采用本发明所述工艺处理杨木板皮溶解浆预水解废液,工艺流程简单,所用化学品清洁环保。本发明主要通过添加漆酶来氧化还原杨木板皮溶解浆预水解废液中的木素,使木素结构组分发生变化,通过添加过硫酸盐类改性剂进一步来提高木素的分子量,再通过添加木素絮凝剂,实现木素的高效去除目的和各聚糖的保留率。

Description

一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法
技术领域    
本发明属于造纸行业中废液后处理技术领域,特别涉及一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法。
背景技术   
预水解段是预水解-硫酸盐工艺制备溶解浆过程中去除半纤维素至关重要的一步,主要目的是脱除半纤维,由于预水解时的液比通常为1:(6~8),大量的预水解废液随之产生。目前,国内外关于预水解废液的处理技术,一是采用生物+物化处理工艺,但废液中COD高达60000 mg/l,处理成本极高;二是其与制浆黑液混合蒸发后去碱回收炉燃烧,可由于预水解废液中总固形物浓度低(2-5%),而黑液中总固形物浓度高(12%-16%),这两种液体混合后会极大地降低混合液中总固形物浓度,蒸发时消耗大量蒸汽,碱回收能耗严重增加。
近年来,研究者发现,溶解浆预水解废液中主要含有低聚糖、乙酸、木素和糠醛。非消化性低聚糖具有抵御肠道致病菌感染、维持肠道微生态平衡、增强机体免疫力等重要功能,广泛应用于食品、医药、农业等领域,是生物产业的重大品种,国际上发展迅猛;乙酸、木素和糠醛均是高附加值化工原料,若能将溶解浆预水解废液中各组分进行有效分离,将是实现其资源化利用的有效保障。
溶解浆预水解废液分离纯化低聚糖、糠醛和乙酸时面临最大的问题是预水解废液中含有的低分子木素,若不去除,在后续蒸发浓缩时易结垢、膜处理时易污染膜并严重影响低聚糖、糠醛和乙酸的纯度。目前已有诸多学者致力于去除预水解废液中木素的研究,有的利用活性碳吸附、离子交换树脂和纳滤膜浓缩进行了溶解浆预水解废液中木素的去除研究;有的采用酸处理分离出木素;有的用铝盐或阳离子聚合物进行絮凝去除木素降解产物等胶体物质;有的用壳聚糖絮凝剂进行预水解废液中木素的去除;有的用十二烷基-三甲基-氯化铵与氧化钙组合去除预水解废液中的木素。但以上技术,木素去除率均较低(<50%),且预水解废液中各聚糖的保留率低(<80%)。
发明内容   
为了解决以上现有技术中溶解浆预水解废液中木素去除率低,且预水解废液中各聚糖的保留率低的问题,本发明提供了一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法,该方法的特点是:首先采用漆酶对预水解液中木素进行处理,通过漆酶的氧化还原作用,使木素结构组分发生变化,之后,添加过硫酸盐改性剂,通过自由基聚合,提高木素的分子量,使木素在预水解废液中变成热力学不稳定状态,再通过添加木素絮凝剂,实现木素的高效去除。采用此工艺处理后,木素的去除率超过70%,预水解废液中各聚糖保留率均可达90%。
本发明是通过以下措施实现的:
一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法,包括以下步骤:
(1)将杨木板皮溶解浆预水解废液使用漆酶处理,漆酶用量为1-20U/mL,优选4 U/mL;
(2)漆酶处理后的杨木板皮溶解浆预水解废液采用改性剂进行处理,改性剂用量为5-50mg/kg,优选10 mg/kg、30 mg/kg,改性剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠摩尔比1:1.5:1.2的混合物;
(3)改性剂改性后的杨木板皮溶解浆预水解废液进行絮凝处理。
所述的去除方法,步骤(1)中漆酶处理温度为30-50℃,pH为4-6,优选5.0±0.2,处理时间为30-200min,优选90 min。
所述的去除方法,步骤(2)中改性温度为50±5℃,时间30~90分钟,优选60分钟。
所述的去除方法,步骤(3)絮凝剂用量为20-200 mg/kg,优选100 mg/kg,絮凝剂为聚合氯化铝、硫酸铝和聚二甲基二烯丙基氯化铵质量比1:0.5:0.2的混合物。
所述的去除方法,步骤(1)中搅拌速度为50-200rpm。
所述的去除方法,步骤(2)中搅拌速度为50-200rpm。
所述的去除方法,步骤(3)中处理温度为50±5℃,时间30~120分钟,优选60分钟。
所述的去除方法,步骤(3)中搅拌速度为50-300 rpm。
综上所述,采用本发明所述工艺处理杨木板皮溶解浆预水解废液,工艺流程简单,所用化学品清洁环保。本发明主要通过添加漆酶来氧化还原杨木板皮溶解浆预水解废液中的木素,使木素结构组分发生变化,通过添加过硫酸盐类改性剂进一步来提高木素的分子量,再通过添加木素絮凝剂,实现木素的高效去除目的。
本发明的有益效果是:
(1)首先通过添加漆酶来氧化还原木素,再添加过硫酸盐改性剂进一步来提高木素的分子量,从而提高了木素的去除率和各聚糖的保留率;
(2)采用本发明所述工艺处理杨木板皮溶解浆预水解废液,工艺流程简单,所用化学品清洁环保。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合具体实施例来进一步说明。
实施例1:
本实施例中的处理对象杨木板皮溶解浆预水解废液,组成见表1。
表1 杨木板皮溶解浆预水解废液的成分
项目 废液
pH值 4.12
酸溶木素/g/l 9.18
聚阿拉伯糖/g/l 0.62
聚半乳糖/g/l 0.79
聚葡萄糖/g/l 1.15
聚木糖/g/l 11.59
聚甘露糖/g/l 0.24
 (1)取200mL杨木板皮溶解浆预水解废液加入500mL四口瓶中,四口瓶分别接有搅拌器,温度计,氮气管,和冷凝管,搅拌速度为150rpm,采用恒温水浴槽加热,调整预水解废液温度为35±2℃,漆酶用量为4 u/mL,用醋酸-醋酸钠缓冲溶液调节溶液pH=5.0±0.2,处理时间为90 min;
(2)将改性剂添加到漆酶处理后的杨木板皮溶解浆预水解废液中,改性剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠摩尔比1:1.5:1.2的混合物,改性剂用量为10 ppm(mg/kg),通氮气,Tmax=50±5℃,保温处理时间为60分钟,搅拌速度为150rpm;
(3)将木素絮凝剂添加到改性处理后的杨木板皮溶解浆预水解废液中,在本实施例中,絮凝剂为聚合氯化铝、硫酸铝和聚二甲基二烯丙基氯化铵质量比1:0.5:0.2的混合物,絮凝剂用量为100 ppm,Tmax=50±5℃,保温时间60分钟,搅拌速度为100 rpm。絮凝剂的选择只要能够使木素絮凝沉降就可以,不仅仅限于实施例中列举的种类。
絮凝处理后用0.45 um的微孔过滤器过滤。通过上述步骤得到木素的去除率为75.2%,聚阿拉伯糖保留率为93.1%,聚半乳糖保留率为 92.3%,聚葡萄糖保留率90.3%,聚木糖保留率 93.5%,聚甘露糖保留率91.0%。
对比实施例1:
同实施例1相比,步骤(2)中使用的改性剂中过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠的摩尔比1:1:1,其余同实施例1完全相同。
絮凝处理后用0.45 um的微孔过滤器过滤。通过上述步骤得到木素的去除率为68.2%,聚阿拉伯糖保留率为88.1%,聚半乳糖保留率为 87.2%,聚葡萄糖保留率87.3%,聚木糖保留率 88.5%,聚甘露糖保留率88.0%。
对比实施例2:
同实施例1相比,省略步骤(1),直接采用步骤(2)和(3)进行处理。
絮凝处理后用0.45 um的微孔过滤器过滤。通过上述步骤得到木素的去除率为60.2%,聚阿拉伯糖保留率为83.1%,聚半乳糖保留率为 84.3%,聚葡萄糖保留率85.2%,聚木糖保留率 83.8%,聚甘露糖保留率84.5%。
对比实施例3:
同实施例1相比,省略步骤(2),直接采用步骤(1)和(3)进行处理。
絮凝处理后用0.45 um的微孔过滤器过滤。通过上述步骤得到木素的去除率为55.4%,聚阿拉伯糖保留率为82.1%,聚半乳糖保留率为 81.3%,聚葡萄糖保留率83.2%,聚木糖保留率81.6%,聚甘露糖保留率83.0%。
实施例2:
采用同实施例1同一批杨木板皮溶解浆预水解废液。
(1)取200mL杨木板皮溶解浆预水解废液加入500mL四口瓶中,四口瓶分别接有搅拌器,温度计,氮气管,和冷凝管,搅拌速度为150rpm,采用恒温水浴槽加热,调整预水解废液温度为35±2℃,漆酶用量为4 u/mL,用醋酸-醋酸钠缓冲溶液调节溶液pH=5.0±0.2,处理时间为90 min;
(2)将改性剂添加到漆酶处理后的杨木板皮溶解浆预水解废液中,改性剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠摩尔比1:1.5:1.2的混合物,改性剂用量为30 ppm,通氮气,Tmax=50±5℃,保温处理时间为60分钟,搅拌速度为150rpm;
(3)将木素絮凝剂添加到改性处理后的杨木板皮溶解浆预水解废液中,在本实施例中,絮凝剂为聚合氯化铝、硫酸铝和聚二甲基二烯丙基氯化铵质量比1:0.5:0.2的混合物,絮凝剂用量为100 ppm,Tmax=50±5℃,保温时间60分钟,搅拌速度为100 rpm。絮凝剂的选择只要能够使木素絮凝沉降就可以,不仅仅限于实施例中列举的种类。
絮凝处理后用0.45 um的微孔过滤器过滤。通过上述步骤得到木素的去除率为80.2%,聚阿拉伯糖保留率为92.1%,聚半乳糖保留率为 91.3%,聚葡萄糖保留率90.6%,聚木糖保留率 94.5%,聚甘露糖保留率91.5%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受实施例的限制,其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将杨木板皮溶解浆预水解废液使用漆酶处理,漆酶用量为1-20U/mL;
(2)漆酶处理后的杨木板皮溶解浆预水解废液采用改性剂进行处理,改性剂用量为5-50mg/kg,改性剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠摩尔比1:1.5:1.2的混合物;
(3)改性剂改性后的杨木板皮溶解浆预水解废液进行絮凝处理。
2.根据权利要求1所述的去除方法,其特征在于步骤(1)中漆酶处理温度为30-50℃,pH为4-6,处理时间为30-200min。
3.根据权利要求1所述的去除方法,其特征在于步骤(2)中改性温度为50±5℃,时间30~90分钟。
4.根据权利要求1所述的去除方法,其特征在于步骤(3)絮凝剂用量为20-200 mg/kg,絮凝剂为聚合氯化铝、硫酸铝和聚二甲基二烯丙基氯化铵质量比1:0.5:0.2的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的去除方法,其特征在于步骤(1)中搅拌速度为50-200rpm。
6.根据权利要求1或3所述的去除方法,其特征在于步骤(2)中搅拌速度为50-200rpm。
7.根据权利要求1或4所述的去除方法,其特征在于步骤(3)中处理温度为50±5℃,时间30~120分钟。
8.根据权利要求1、4或7中任一项所述的去除方法,其特征在于步骤(3)中搅拌速度为50-300 rpm。
CN201510457045.6A 2015-07-30 2015-07-30 一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法 Expired - Fee Related CN105002768B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510457045.6A CN105002768B (zh) 2015-07-30 2015-07-30 一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510457045.6A CN105002768B (zh) 2015-07-30 2015-07-30 一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105002768A true CN105002768A (zh) 2015-10-28
CN105002768B CN105002768B (zh) 2017-04-05

Family

ID=54375613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510457045.6A Expired - Fee Related CN105002768B (zh) 2015-07-30 2015-07-30 一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105002768B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106432372A (zh) * 2016-09-29 2017-02-22 齐鲁工业大学 一种木质纤维水解液生物处理方法
CN106824235A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 齐鲁工业大学 一种杨木板皮溶解浆制备超细微晶纤维素的酸催化剂及制备超细微晶纤维素的方法
CN107936143A (zh) * 2017-11-24 2018-04-20 齐鲁工业大学 一种植物纤维原料水解液生物处理去除木素的方法
WO2020177532A1 (zh) * 2019-03-04 2020-09-10 齐鲁工业大学 去除热水预水解液中木素及制备低聚木糖的方法、制备得到的低聚木糖及其应用
CN111979817A (zh) * 2020-07-20 2020-11-24 云南云景林纸股份有限公司 一种植物纤维中木素脱除的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2529861A1 (de) * 1974-07-10 1976-01-29 Akzo Gmbh Verfahren zur reinigung von bei der papierherstellung anfallendem abwasser
CN1068613A (zh) * 1992-04-19 1993-02-03 漳州师范学院 造纸碱法制浆黑液与白液治理方法
CN1142255A (zh) * 1994-12-16 1997-02-05 里格诺金姆有限公司 改性、降解或漂白木素、含木素的材料或类似物质的多组分体系及其使用方法
CN101514529A (zh) * 2008-09-02 2009-08-26 上海士林纤维材料有限公司 改进的预水解碱法制造竹溶解浆的方法及其产品
CN101929090A (zh) * 2009-06-24 2010-12-29 上海纳欣生物科技有限公司 一种絮凝造纸黑液木素的新方法
US20120012035A1 (en) * 2009-03-20 2012-01-19 Sika Technology Ag Method for producing chemically modified lignin decomposition products

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2529861A1 (de) * 1974-07-10 1976-01-29 Akzo Gmbh Verfahren zur reinigung von bei der papierherstellung anfallendem abwasser
CN1068613A (zh) * 1992-04-19 1993-02-03 漳州师范学院 造纸碱法制浆黑液与白液治理方法
CN1142255A (zh) * 1994-12-16 1997-02-05 里格诺金姆有限公司 改性、降解或漂白木素、含木素的材料或类似物质的多组分体系及其使用方法
CN101514529A (zh) * 2008-09-02 2009-08-26 上海士林纤维材料有限公司 改进的预水解碱法制造竹溶解浆的方法及其产品
US20120012035A1 (en) * 2009-03-20 2012-01-19 Sika Technology Ag Method for producing chemically modified lignin decomposition products
CN101929090A (zh) * 2009-06-24 2010-12-29 上海纳欣生物科技有限公司 一种絮凝造纸黑液木素的新方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIANG WANG: ""Lignin removal enhancement from prehydrolysis liquor of kraft-based dissolving pulp production by laccase-induced polymerization"", 《BIORESOURCE TECHNOLOGY》 *
QIANG WANG: "Modeling laccase-induced lignin removal in prehydrolysis liquor from kraft-based dissolving pulp production", 《BIORESOURCE TECHNOLOGY》 *
高振华 等: "《生物质材料及应用》", 31 August 2008, 北京:化学工业出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106432372A (zh) * 2016-09-29 2017-02-22 齐鲁工业大学 一种木质纤维水解液生物处理方法
CN106432372B (zh) * 2016-09-29 2020-02-07 齐鲁工业大学 一种木质纤维水解液生物处理方法
CN106824235A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 齐鲁工业大学 一种杨木板皮溶解浆制备超细微晶纤维素的酸催化剂及制备超细微晶纤维素的方法
CN106824235B (zh) * 2017-01-18 2019-05-21 齐鲁工业大学 一种杨木板皮溶解浆制备超细微晶纤维素的酸催化剂及制备超细微晶纤维素的方法
CN107936143A (zh) * 2017-11-24 2018-04-20 齐鲁工业大学 一种植物纤维原料水解液生物处理去除木素的方法
WO2020177532A1 (zh) * 2019-03-04 2020-09-10 齐鲁工业大学 去除热水预水解液中木素及制备低聚木糖的方法、制备得到的低聚木糖及其应用
CN111979817A (zh) * 2020-07-20 2020-11-24 云南云景林纸股份有限公司 一种植物纤维中木素脱除的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105002768B (zh) 2017-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105002768A (zh) 一种杨木板皮溶解浆预水解废液中木素的去除方法
CN105502790B (zh) 一种脱硫废水处理系统
CN102583684B (zh) 利用造纸污泥制备絮凝剂的方法
CN102515328A (zh) 一种造纸污水处理絮凝剂及其制造方法
CN101531417B (zh) 一种有机无机复合絮凝剂,其制备方法以及用于处理高浓度印染退浆废水的用途
CN101423275A (zh) 一种复合絮凝剂的制备方法
CN105016494A (zh) 一种复合水处理剂
CN102126779B (zh) 一种用于废水处理的高效cod去除剂
CN104925929B (zh) 一种用于印染废水处理的复合絮凝剂
CN103224275A (zh) 双效多功能有机污水处理剂
CN112794590A (zh) 一种页岩气井钻井废油基泥浆固化材料
CN102477125A (zh) 一种疏水性高分子絮凝剂的合成工艺
CN208684674U (zh) 用于垃圾渗滤浓缩液零排放的处理系统
CN107055886B (zh) 一种深度递级分盐工艺
CN103922505B (zh) 一种利用纳滤膜深度处理茶叶袋滤纸造纸白水的方法
CN102633335B (zh) 一种污水处理方法
CN113896306B (zh) 一种聚合氯化铝铁絮凝剂及其制备方法
CN102531126B (zh) 采用复合混凝法处理造纸黑液的方法
CN103015246A (zh) 一种亚硫酸盐法综合利用制浆废水的方法
CN105236540A (zh) 一种用于处理造纸废水的絮凝剂
CN109279758B (zh) 一种绿泥高效洗涤方法
JP2014024044A (ja) カチオン高分子凝集剤
CN104478989A (zh) 一种从肝素钠提取废液中回收蛋白质的方法
CN102477118A (zh) 控制阳离子单体含量的疏水性高分子絮凝剂的合成工艺
CN111995170A (zh) 一种造纸废水复合处理药剂及其处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170405

Termination date: 20200730

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee