CN106192523A - 一种磺化木质素的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种磺化木质素的生产方法，包括以下步骤：往黑液中通入二氧化硫酸化后，进行固液分离，得到磺化木质素和分离液；往分离液中加入氧化钙反应后，进行固液分离，得到固体物和第二分离液；往固体物中加入硫酸水溶液，固体物与硫酸反应后生成CaSO4和SO2，CaSO4收集回用，SO2回用到黑液酸化过程；第二分离液进入第一膜过滤装置，得到的第一透过液，加入生石灰进行苛化后，分离回收苛化液，苛化液用于制浆蒸煮；得到的第一浓缩液进入第二膜过滤装置进一步浓缩，得到的第二透过液排放或综合利用，得到的第二浓缩液用于生产低聚糖或进行焚烧处理。本发明提供的技术方案，二氧化硫可循环利用，得到的其它副产品也可综合利用，污染物排放量低。
Description
技术领域
本发明涉及一种以制浆造纸生产过程中的黑液生产磺化木质素的生产方法。
背景技术
木质素磺酸钠是一种优良的表面活性剂，应用十分广泛，可用于树脂、橡胶、染料、农药、陶瓷、水泥、沥青、饲料、水处理、水煤浆、混凝土、耐火材料、油田钻井、复合肥料、冶炼、铸造、粘合剂等行业。
CN103819687A公开了一种利用高硫煤生产木质素磺酸钠的方法，通过以下步骤实现：（1）在高硫煤中加入含硫物质，使硫的质量分数提高至8-12%；（2）高硫煤在热风炉内燃烧产生含有二氧化硫的热风，送入离心喷雾干燥塔，进风温度为300-400℃；（3）碱法制浆造纸黑液经净化、浓缩处理，使其固含量达40-45%，然后将其送入离心喷雾干燥塔；（4）热风在喷雾干燥塔内与碱法制浆造纸黑液进行气-液热交换，同步完成木质素的磺化改性和干燥，得木质素磺酸钠产品；尾气采用碱法脱硫工艺，用氢氧化钠溶液吸收残余二氧化硫，吸收二氧化硫后的氢氧化钠溶液循环利用。
以上的技术方法中，存在诸如处理成本高、二氧化硫利用率低，没有考虑废水的处理等不足之处。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种以碱法制浆造纸生产过程中的黑液生产磺化木质素的生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种磺化木质素的生产方法，包括以下步骤：
1）往黑液中通入二氧化硫，将黑液酸化至pH值为4～6后，进行固液分离，得到磺化木质素和分离液；
2）往所述分离液中加入氧化钙调节pH值到7～8，进行固液分离，得到固体物和第二分离液；
3）往所述固体物中加入硫酸水溶液，所述固体物与硫酸反应后生成CaSO4和SO2，CaSO4收集回用，SO2回用到步骤1）黑液酸化过程；
4）所述第二分离液进入第一膜过滤装置，得到的第一透过液，加入生石灰进行苛化后，分离回收苛化液，苛化液用于制浆蒸煮；得到的第一浓缩液进入第二膜过滤装置进一步浓缩，得到的第二透过液排放或综合利用，得到的第二浓缩液用于生产低聚糖或进行焚烧处理；所述第一膜过滤装置使用超滤膜；所述第二膜过滤装置使用纳滤膜。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的磺化木质素的生产方法，步骤4）中的第一透过液，在80～103℃温度下，加入生石灰进行苛化；苛化后经沉降分离，得到的苛化液用于制浆蒸煮；得到的沉淀分离物合并到步骤2）中的固体物中与硫酸反应。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的磺化木质素的生产方法，所述步骤1）得到的磺化木质素用水洗涤后分离，得到成品磺化木质素和洗涤液；所述洗涤液回用合并到步骤1）的黑液中。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的磺化木质素的生产方法，步骤4）中的第一透过液送往碱法制浆碱回收车间，与绿液合并后加入生石灰进行苛化。
第二分离液经第一膜过滤装置后，第一透过液中的无机盐浓度较第二分离液中的高，而大分子的有机物留在第一浓缩液中，第一透过液中含有的无机盐主要有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠及硫酸钠，第一透过液加入生石灰进行苛化，亚硫酸钠、亚硫酸氢钠与生石灰反应后生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠，含氢氧化钠和硫酸钠的溶液可送往造纸制浆蒸煮过程使用。第一浓缩液则含有比第二分离液中浓度更高的有机物和浓度更低的无机盐，经第二膜过滤装置进一步脱水、脱盐浓缩后，得到的第二浓缩液用于生产低聚糖或进行焚烧处理，第二透过液可回用或送水处理后排放。
步骤2）中得到的固体物主要成分为亚硫酸钙，亚硫酸钙与硫酸反应后生成CaSO4和SO2气体，CaSO4可供给水泥厂等回用，SO2气体则回用到步骤2）工序。
本发明中，第一膜过滤装置的超滤膜的过滤粒径可选择在5～10nm之间；所述第二膜过滤装置的纳滤膜的过滤粒径可选择在0.1～1nm之间。
本发明提供的技术方案，二氧化硫可循环利用，得到的其它副产品也可综合利用，污染物排放量低。
具体实施方式
实施例用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
实施例1
在硫酸盐法制浆中产生的黑液，生产磺化木质素。包括以下步骤：
1）往黑液中通入二氧化硫，将黑液酸化至pH值为4后，进行固液分离，得到磺化木质素和分离液；磺化木质素用水洗涤后分离，得到成品磺化木质素和洗涤液；所述洗涤液回用合并到本步骤黑液酸化前的黑液中；
2）往所述分离液中加入氧化钙调节pH值到7，进行固液分离，得到固体物和第二分离液；
3）往所述固体物中加入硫酸水溶液，所述固体物与硫酸反应后生成CaSO4和SO2，CaSO4收集回用，SO2回用到前述步骤1）黑液酸化过程中；
4）所述第二分离液进入第一膜过滤装置，得到的第一透过液，在80℃温度下，加入生石灰进行苛化后，苛化后经沉降分离，得到的苛化液用于制浆蒸煮；得到的沉淀分离物合并到步骤2）中的固体物中与硫酸反应。得到的第一浓缩液进入第二膜过滤装置进一步浓缩，得到的第二透过液排放或综合利用，得到的第二浓缩液用于生产低聚糖或进行焚烧处理；所述第一膜过滤装置使用超滤膜；所述第二膜过滤装置使用纳滤膜。
实施例2
在硫酸盐法制浆中产生的黑液，生产磺化木质素。包括以下步骤：
1）往黑液中通入二氧化硫，将黑液酸化至pH值为6后，进行固液分离，得到磺化木质素和分离液；磺化木质素用水洗涤后分离，得到成品磺化木质素和洗涤液；所述洗涤液回用合并到本步骤黑液酸化前的黑液中；
2）往所述分离液中加入氧化钙调节pH值到8，进行固液分离，得到固体物和第二分离液；
3）往所述固体物中加入硫酸水溶液，所述固体物与硫酸反应后生成CaSO4和SO2，CaSO4收集回用，SO2回用到前述步骤1）黑液酸化过程中；
4）所述第二分离液进入第一膜过滤装置，得到的第一透过液，在103℃温度下，加入生石灰进行苛化后，苛化后经沉降分离，得到的苛化液用于制浆蒸煮；得到的沉淀分离物合并到步骤2）中的固体物中与硫酸反应。得到的第一浓缩液进入第二膜过滤装置进一步浓缩，得到的第二透过液排放或综合利用，得到的第二浓缩液用于生产低聚糖或进行焚烧处理；所述第一膜过滤装置使用超滤膜；所述第二膜过滤装置使用纳滤膜。
实施例3
在硫酸盐法制浆中产生的黑液，生产磺化木质素。包括以下步骤：
1）往黑液中通入二氧化硫，将黑液酸化至pH值为5后，进行固液分离，得到磺化木质素和分离液；磺化木质素用水洗涤后分离，得到成品磺化木质素和洗涤液；所述洗涤液回用合并到本步骤黑液酸化前的黑液中；
2）往所述分离液中加入氧化钙调节pH值到7.5，进行固液分离，得到固体物和第二分离液；
3）往所述固体物中加入硫酸水溶液，所述固体物与硫酸反应后生成CaSO4和SO2，CaSO4收集回用，SO2回用到前述步骤1）黑液酸化过程中；
4）所述第二分离液进入第一膜过滤装置，得到的第一透过液，在99℃温度下，加入生石灰进行苛化后，苛化后经沉降分离，得到的苛化液用于制浆蒸煮；得到的沉淀分离物合并到步骤2）中的固体物中与硫酸反应。得到的第一浓缩液进入第二膜过滤装置进一步浓缩，得到的第二透过液排放或综合利用，得到的第二浓缩液用于生产低聚糖或进行焚烧处理；所述第一膜过滤装置使用超滤膜；所述第二膜过滤装置使用纳滤膜。
经测试，以上实施例中，盐含量为5wt%第二分离液经第一膜过滤装置后，得到的第一透过液的盐含量达到15wt%，基本不含有机物；第一浓缩液经第二膜过滤装置后，得到的第二透过液的COD检测值低于910mg/l，经污水处理后可做到达标排放。第一透过液经苛化后后可得到氢氧化钠含量高于4.2wt%的碱液，可配用于碱法制浆蒸煮过程中。
对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明权利要求的精神和原则之内，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 (4)
1.一种磺化木质素的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）往黑液中通入二氧化硫，将黑液酸化至pH值为4～6后，进行固液分离，得到磺化木质素和分离液；
2）往所述分离液中加入氧化钙调节pH值到7～8，进行固液分离，得到固体物和第二分离液；
3）往所述固体物中加入硫酸水溶液，所述固体物与硫酸反应后生成CaSO4和SO2，CaSO4收集回用，SO2回用到步骤1）黑液酸化过程；
4）所述第二分离液进入第一膜过滤装置，得到的第一透过液，加入生石灰进行苛化后，分离回收苛化液，苛化液用于制浆蒸煮；得到的第一浓缩液进入第二膜过滤装置进一步浓缩，得到的第二透过液排放或综合利用，得到的第二浓缩液用于生产低聚糖或进行焚烧处理；所述第一膜过滤装置使用超滤膜；所述第二膜过滤装置使用纳滤膜。
2.根据权利要求1所述的磺化木质素的生产方法，其特征在于，步骤4）中的第一透过液，在80～103℃温度下，加入生石灰进行苛化；苛化后经沉降分离，得到的苛化液用于制浆蒸煮；得到的沉淀分离物合并到步骤2）中的固体物中与硫酸反应。
3.根据权利要求1所述的磺化木质素的生产方法，其特征在于，所述步骤1）得到的磺化木质素用水洗涤后分离，得到成品磺化木质素和洗涤液；所述洗涤液回用合并到步骤1）中的黑液中。
4.根据权利要求1所述的磺化木质素的生产方法，其特征在于，步骤4）中的第一透过液送往碱法制浆碱回收车间，与绿液合并后加入生石灰进行苛化。
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