CN108864441A - 一种从化机浆处理液中提取木素的方法 - Google Patents

一种从化机浆处理液中提取木素的方法 Download PDF

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施晓旦
赵吉
邵威
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Abstract

本发明公开了一种从化机浆处理液中提取木素的方法，包括如下步骤：将化机浆处理液pH值调至1.5‑3.0，加入适量聚丙烯酰胺和硫酸铝，混合后得预蒸煮液；将所述预蒸煮液升温到80‑100℃，保温1‑3小时，降温后静置一段时间，过滤分离得所述木素。采用本发明的方法从化机浆处理液中提取木素，木素一次性提取率高达85％以上，处理时间短，处理设备简易，反应过程直观，操作简便，工艺投资小，成本低。

Description

一种从化机浆处理液中提取木素的方法
技术领域
本发明涉及制浆造纸及生物质材料领域，具体涉及从化机浆处理液中提取木素的方法。
背景技术
制浆造纸行业是我国重要的支柱产业，同时，还是我国工业能源、资源消耗大、污染严重的行业。据2007年中国环境部门的数据：制浆造纸行业的排水量为31.8亿立方米，占全国工业总排水量的18.4％；COD排放量152.6万吨，占全国总排放量的29.8％。其中，蒸煮液中的木素是造成污染的主要因素之一。
木素是由芳香醇聚合而的构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要的成分。木素主要位于纤维素纤维之间，起支撑、抗压作用。在木本植物中，木素约占20％到25％，是自然界第二丰富的天然高分子(纤维素是第一)。木素无毒，在性能方面有极好的通用性，在工业上有广泛的应用。此外，木素做为一种可降解的环保材料能很好的替代一些不可降解的材料，对环境保护具有很重要的意义。
对于化机浆处理液，现有工艺仅以简单蒸煮浓缩析出或加酸蒸煮浓缩析出为主。这样的工艺木素析出得率较低，且效率不高，处理时间较长。而且，得到的木素含量不高，难以再利用，只能作为废物处理。所以，研发一种新的木素得率高、处理效率快、木素含量高的化机浆处理液中木素提取、分离方法对于整个制浆造纸行业具有很大的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种从化机浆处理液中提取木素的方法，以解决背景技术存在的上述缺陷。
本发明是通过如下的技术方案实现的：
一种从化机浆处理液中提取木素的方法，包括如下步骤：
步骤一，将化机浆处理液pH值调至1.5-3.0，加入适量聚丙烯酰胺和硫酸铝，混合后得预蒸煮液；
步骤二，将所述预蒸煮液升温到80-100℃，保温1-3小时，降温后静置一段时间，过滤分离得所述木素。
作为优选的技术方案，所述聚丙烯酰胺优选阳离子型聚丙烯酰胺，其添加量以固含量计，每立方米化机浆处理液中添加1-100克。
优选的，将所述聚丙烯酰胺配成质量分数为0.5-1.0％的聚丙烯酰胺溶液。
作为优选的技术方案，硫酸铝的添加量以固含量计，每立方米化机浆处理液中添加1-100克。
优选的，将硫酸铝配成质量分数为1.0-3.0％的硫酸铝溶液。
作为优选的技术方案，步骤一中先将化机浆处理液静置沉淀4-6小时，再调节pH值，以去除处理液中的泥沙、木屑等杂质。
作为优选的技术方案，采用硫酸或盐酸调节化机浆处理液的pH值，最好将化机浆处理液pH值调至1.5-2.5。
优选的，所述硫酸或盐酸的质量浓度为33-38％。
作为优选的技术方案，步骤二中降温到20-40℃，静置沉淀2-4小时。
化机浆处理液因为预处理过程中加入部分碱，溶液呈弱碱性。制浆原料中的木素以部分可溶性酚钠盐的形式存在。因而，在加酸后木素全部转化为不溶性的游离酚，在一定温度下，加入絮凝剂加快木素的提取效率。
采用本发明方法从化机浆处理液中提取木素，具有如下有益效果：
1.木素一次性提取率高，一般在85％以上，最高可达92％。
2.处理时间短，处理设备简易。
3.反应过程直观，操作简便。
4.工艺投资小，成本低。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行阐述，但并不限制本发明。
实施例1：
500方化机浆处理液(5波美度，密度1.019g/ml，pH8.89，木素含量0.46％)静置沉淀4小时。1.5kg聚丙烯酰胺(浓度90％，分子量1000万，阳离子浓度30％)，3.0kg硫酸铝溶解在200kg水中。
处理液自然降温，加入37％盐酸调节pH到3.0，加入上述配制好的聚丙烯酰胺和硫酸铝溶液(河南欧盛化工产品有限公司，99％)5kg。将处理后的处理液分批转移到反应釜中升温到90℃，搅拌保温1小时，再降温到30℃，静置沉淀3小时，过滤分离固体，共得木素2.10t，含量98％，提取率88％。
实施例2：
1000方化机浆处理液(5波美度，密度1.019g/ml，pH8.89，木素含量0.46％)静置沉淀5小时。3kg聚丙烯酰胺(浓度90％，分子量1000万，阳离子浓度30％)6.0kg硫酸铝溶解在400kg水中。
处理液自然降温，加入37％盐酸调节pH在2.0，加入上述配制好的聚丙烯酰胺溶液和硫酸铝(河南欧盛化工产品有限公司，99％)10kg。将处理后的处理液分批转移到反应釜中升温到90℃，搅拌保温2小时，再降温到30℃，静置沉淀3小时，离心分离，共得木素4.40t，含量98％，提取率92％。
实施例3：
500方化机浆处理液(5波美度，密度1.019g/ml，pH8.89，木素含量0.46％)静置沉淀4小时。1.5kg聚丙烯酰胺(浓度90％，分子量1000万，阳离子浓度30％)3.0kg硫酸铝溶解在200kg水中。
处理液自然降温，加入37％盐酸调节pH到2.5，加入上述配制好的聚丙烯酰胺溶液和硫酸铝(河南欧盛化工产品有限公司，99％)5kg。将处理后的处理液分批转移到反应釜中升温到90℃，搅拌保温3小时，再降温到30℃，静置沉淀4小时，离心分离，共得木素2.18t，含量98％，提取率91％。
对比例：
500方化机浆处理液(5波美度，密度1.019g/ml，pH8.89，木素含量0.46％)静置沉淀20小时。
处理液自然降温至30℃，加入37％盐酸调节pH在4.0，将处理后的处理液分批转移到反应釜中升温到60℃，搅拌保温5小时，再降温到30℃，静置沉淀24小时，离心分离，共得木素2.07t，含量85％，提取率75％。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种从化机浆处理液中提取木素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将化机浆处理液pH值调至1.5-3.0，加入适量聚丙烯酰胺和硫酸铝，混合后得预蒸煮液；
步骤二，将所述预蒸煮液升温到80-100℃，保温1-3小时，降温后静置一段时间，过滤分离得所述木素。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺添加量为：每立方米化机浆处理液中添加1-100克。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述聚丙烯酰胺配成质量分数为0.5-1.0％的聚丙烯酰胺溶液。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸铝的添加量为：每立方米化机浆处理液中添加1-100克。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述硫酸铝配成质量分数为1.0-3.0％的硫酸铝溶液。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中先将化机浆处理液静置沉淀4-6小时，再调节pH值。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用硫酸或盐酸调节化机浆处理液的pH值至1.5-2.5。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述硫酸或盐酸的质量浓度为33-38％。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中降温到20-40℃，静置沉淀2-4小时。
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