CN115836151A - 在制浆工艺中处理冷凝物的方法 - Google Patents

在制浆工艺中处理冷凝物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过用物理、化学、化学‑物理处理或其组合中的至少一种处理冷凝物，来生产基本上不含有机物的经处理的冷凝物的方法。此外，还提供了一种在将冷凝物进料至纤维生产线之前，处理纸浆工艺纤维生产线中的冷凝物的方法，所述纸浆工艺纤维生产线利用多个洗涤阶段，至少具有在闭合回路中循环的经处理的冷凝物，该方法包括以下步骤：a)识别冷凝物中的胶体有机化合物；b)使冷凝物经受化学、物理、化学‑物理处理或其组合中的至少一种；和c)减少冷凝物的污染，将其进料至最后的洗涤器阶段，或进料至制浆工艺的一些其它阶段。

Description

在制浆工艺中处理冷凝物的方法
技术领域
本发明涉及通过用物理、化学、化学-物理处理或其组合中的至少一种处理冷凝物，来生产基本上不含有机物和树脂(pitch)胶体的经处理的冷凝物的方法。
背景技术
由收获的木材生产富含纤维素的纸浆的工业方法是公知的，并且通常涉及将木材物理破碎成更小的碎片和颗粒，随后在升高的温度和压力下化学消解，以溶解木质素并将其与组成纤维素纤维生物质分离的步骤。
在化学制浆中，用化学溶液消解(digest)木片以溶解一部分木质素，其效果是除去木质素、提取物和无机物。最常用的消解方法是亚硫酸盐、苏打、硫酸盐或硫酸盐法(Kraft)和改进的硫酸盐法。
在木材的消解和洗涤步骤之后得到的材料通常是深色的纤维素纤维。深色是由于在消解过程中没有除去所有的木质素，并且剩余的木质素已经被化学改性。这种深色纸浆通常被称为未漂浆或粗浆。如果纸的颜色不重要，其可以直接进入造纸操作，否则，未漂白的木质纤维素纸浆被漂白。漂白是应用于半化学或化学步骤的术语，其中在受控的时间、温度和pH下，用活性漂白剂(例如氯、二氧化氯、臭氧、氧、过氧化氢、酶或其混合物)处理纸浆。这些反应的期望结果是将纸浆增白到更高的亮度水平。纸浆漂白最通常是使用氯或含氯化合物(例如次氯酸钙、次氯酸钠和二氧化氯)的多阶段过程。木质纤维素纸浆的氯漂白是本领域公知的工艺。
纤维生产线中的制浆工艺包括蒸煮、粗浆洗涤、氧脱木素和筛选的基本顺序单元。在该制浆工艺之前通常对制备的木纤维片进行化学或机械预处理。制浆工艺的每个步骤通常都要进行水洗涤，其可以用在该工艺中其它地方获得的工艺液体进行，如通过逆流洗涤，这具有附带的节约优势。在这个意义上，当前的纤维生产线再利用工艺中蒸发的水，以减少环境影响。
在消解完成后，将包含纤维素纤维纸浆的固体从废消解液中分离，该废消解液通常称为黑液，并且通常包含有机溶剂、溶解的木质素、固体和颗粒单糖、寡糖、多糖和在化学消解期间从木材释放的其它有机化合物。
木质素以及由硫酸盐法或改进的硫酸盐法得到的产物构成黑液，该黑液在洗涤设备中分离，并送至蒸发器以提高固体浓度并送至回收锅炉。在该设备中，黑液通常用作燃料以产生蒸汽和电，在那里硫酸盐法中使用的大部分化学品都被回收。冷凝物通常在制浆工艺中在粗浆洗涤系统中重新引入，无论是否添加水。
来自消解的纤维素纸浆的洗涤通常用水或工艺冷凝物进行，即黑液蒸发系统，其系统与纤维生产线洗涤器逆流工作。为了减少液体和气体废物，在该工艺中通过封闭液体循环系统来进行洗涤。纸浆洗涤以多阶段逆流顺序进行，其中在最后阶段中加入最清洁的水，并且在前一阶段中使用所得滤液，直到其到达连续消解器中的卸料槽或洗涤区。
在蒸煮后洗涤粗浆的目的是使用来自工艺的最少量的清洁水或循环水从木材中除去最大量的溶解的有机物以及从在蒸煮结束时与纸浆混合的蒸煮液中除去可溶的无机物质，以促进漂白工艺并降低替换在工艺中损失的化学品的成本。
有机物(即溶解的木质素和碳水化合物)的回收在该工艺的更下游起作用。对于具有氧脱木素和/或漂白工序的工厂，消除进入这些工艺的纸浆中的有机化学品降低了操作成本。由于这些阶段本质上是氧化性的，所以通过增强粗浆洗涤来提高木质素去除将导致工艺化学品消耗的减少，并减少废物和流出物处理工厂的负荷。此外，粗浆洗涤有助于除去不需要的材料，例如金属、树脂和木材提取物。没有通过洗涤成功地从纸浆中除去的木材提取物倾向于在下游工艺中浓缩，并在设备上形成粘性沉积物，这反过来会导致通过形成斑点和孔而产生质量不佳的纸浆和/或纸。蒸发后冷凝物的汽提方法也是除去有机物(通常是非冷凝的气体)的另一种方法。
在这个意义上，Opedal等在其综述文章《热机械制浆中的胶体稳定性和从工业工艺水中除去提取物》中教导了，物理化学操作(例如沉降、絮凝、过滤和pH降低)对于分离工艺水中的提取物是有效的——工艺水是将被再利用的来自热机械制浆过程中的水——从而在热机械制浆工艺中进行树脂控制。
然而，考虑到硫酸盐法制浆工艺，已经确定，蒸发黑液得到的冷凝物，尽管以前认为不含污染物，但仍含有显著量的有机化合物，特别是胶体-树脂形式的有机化合物，当冷凝物用于洗涤制浆工艺时，这带来一些缺点。
由于再利用冷凝物的益处很多，例如减少能源和水资源的使用、改善工作条件、改善粗物质洗涤系统、减少漂白化学品(例如过氧化物、臭氧、二氧化氯)的消耗、减少碳足迹、减少燃料消耗、再利用在现有热能中测量的显热，这反过来减少了将水转化为蒸汽所需的能量、对环境的积极影响、减少燃料的使用，并减少了CO2、NOx、SOx、AOx的排放，本领域仍然需要从在制浆工艺中再利用的冷凝物中除去有机污染物。
因此，处理来自纤维素工艺粗浆蒸发的冷凝物的工艺仍然是期望的，因为它将允许消除污染冷凝物的所述有机化合物并且更好地控制树脂，从而允许在闭合循环制浆工艺中实现所有前述益处。
发明内容
本发明涉及一种通过用物理、化学、化学-物理处理或其组合中的至少一种处理冷凝物，来生产基本上不含有机物的经处理的冷凝物的方法。
此外，还提供了一种在将冷凝物进料至纤维生产线之前处理纸浆工艺纤维生产线中的冷凝物的方法，所述纸浆工艺纤维生产线利用多个洗涤阶段，至少具有在闭合回路中循环的经处理的冷凝物，该方法包括以下步骤：
a)识别冷凝物中的胶体有机化合物；
b)使冷凝物经受化学、物理、化学-物理处理或其组合中的至少一种；和
c)减少冷凝物的污染，将其进料至最后的洗涤器阶段，或进料至制浆工艺的一些其它阶段。
附图说明
图1显示了在工厂停站2个月后冷凝物样品的图像(A)，和在工厂停站10个月后来自相同位置的样品的图像(B)。
图2显示了样品A的“改进的Paprican胶体树脂计数方法”分析，显微照片描绘了冷凝物中的胶体树脂，由箭头表示。
图3显示了使用紫外-可见分光光度计的树脂的图像。
图4显示了紫外-可见分光光度计测量设备Agilent Cary 300示意的示意图。
图5显示了光衰减热变化测量方法的动态描述。
图6显示了δ和沉积树脂的比较。
图7显示了与沉积树脂的质量相比的δ。
图8显示了多重单壳体组件过滤器的图示。
图9显示了过滤袋的图示。
图10显示了在本发明的方法之前(左)和之后(右)用于过滤冷凝物的过滤器的照片。
图11显示了在本发明的方法之前(左)和之后(右)来自冷凝物的颗粒的分布。
图12显示了ζ电位和粒子电荷的说明性解释。
图13显示了应用本发明处理冷凝物的方法1分钟(左)和10分钟(右)的冷凝物的照片。
具体实施方式
在使用硫酸盐法的纤维素设备中，富含有机和无机材料的黑液是副产物。为了回收这些材料，将黑液送至化学回收阶段，该阶段由通过蒸发系统浓缩该液体、然后在回收锅炉中燃烧该液体的过程组成，其中在回收锅炉中燃烧有机材料、煅烧无机材料，并将它们的盐和碱送至苛化设备中回收。到达蒸发系统的黑液通常具有14％至18％之间的固体含量。这些固体通常由60％至70％的来自木材的溶解有机材料和30％至40％的来自蒸煮液的无机材料组成。普通的蒸发器系统包括多效蒸发器，该多效蒸发器具有至少几个效，通常是六个效，并且在通常高达150℃的温度下操作。蒸发的水然后在冷凝器中冷凝，例如，在蒸发设备之后的表面冷凝器或用于汽提塔的冷凝器，该汽提塔用于清洁来自蒸发设备的污浊冷凝物。
通常，在洗涤阶段使用热水。来自蒸煮阶段的稀黑液从蒸煮阶段被引导至蒸发阶段，在蒸发阶段中，从稀黑液中去除部分水，并因此产生浓黑液。从稀黑液中除去的水，例如来自蒸发的冷凝物，通常被引导到粗浆的洗涤阶段。在蒸发阶段产生的浓黑液用于回收锅炉中的蒸汽和发电。在该锅炉中，熔炼物(燃烧后的黑液)用烯绿液洗涤并送至苛化装置。进一步处理绿液以获得白液，该白液可被再利用于蒸煮。从粗浆的洗涤和氧阶段，纸浆被引导到漂白单元。
黑液是由有机材料(例如木质素、树脂化合物、多糖、醇)组成的水溶液。黑液还含有来自制浆或蒸煮系统的无机材料。
蒸发系统的主要目的是以理想的浓度和密度浓缩来自洗涤系统的黑液，使得黑液在回收锅炉中燃烧，在回收锅炉中有机材料将被燃烧。
从蒸发工艺回收的冷凝物广泛用于大量洗涤设备以及漂白设备，以便节约经处理的水或原水。
蒸发系统作为整体对液体的化学性质起作用，包括存在于液体中的有机部分中所含的疏水性材料。
根据本公开，提取物和树脂涉及存在于来自纤维素工艺粗浆蒸发的冷凝物中的低分子量有机物质，其可以用水和/或有机溶剂提取。可溶于有机溶剂的物质的例子为脂肪酸和酯、长链醇、类固醇、酚类和糖苷物质。
亲油性提取物可在制浆工艺中附聚，形成称为树脂的沉积物。在纸浆和造纸工业中形成树脂及其积垢导致产量降低、设备维护费用增加和最终产品缺陷显著增加，这导致其质量降低。
树脂的例子为：
Figure BDA0004000249510000061
尽管冷凝物明显不含有机物，但是更仔细的检查显示冷凝物中有机物(即树脂)的水平相对高。图2描绘了来自纤维素工艺粗浆蒸发的冷凝物中的胶体树脂。
存在于冷凝物中的任何有机或无机物质的一部分将被带到纤维生产线，在那里它不应存在，并且这可能会对工艺产生有害影响。
复杂的有机和无机结构的存在以及一些化学和生物化学需求水平是由于在冷凝物中检测到的通常存在超过60种污染物，这需要进一步的处理工艺。
本发明公开了通过在纤维素工艺粗浆蒸发冷凝物中初步识别胶体树脂来处理冷凝物的方法。根据本发明进行的步骤导致了从冷凝物中分离主要由有机物组成的树脂，允许测量和进一步识别这样的化合物和量。
在这个意义上，本发明的一个实施方案通过一种方法实现，该方法通过用物理、化学、化学-物理处理或其组合中的至少一种处理冷凝物，来产生基本上不含有机物的经处理的冷凝物。
优选地，处理来自制浆操作的冷凝物的方法，所述制浆操作是硫酸盐制浆工艺。本发明基于纤维生产线处理可冷凝液体和提供具有允许冷凝物再利用——将经处理的冷凝物以逆流方式返回到制浆操作中——的质量水平的冷凝物的能力。通常的体积为大约至少100m3/h，通常甚至更高。在冷凝物返回到制浆工艺纤维生产线闭合回路之前，使用用于产生基本上不含有机物的经处理的冷凝物的方法来执行冷凝物的处理。优选地，本发明的方法提供冷凝物中有机物的至少10wt％的减少，从而产生经处理的冷凝物，优选50％，更优选80％。或者，当优选除了将水重新引入纤维生产线中之外的不同的目的，例如任何其他应用或丢弃时，可以采用本方法而不对冷凝物进行再循环。
冷凝物中有机物(树脂)水平相对较高。例如，可以发现冷凝物的总有机碳(TOC)水平高达1.000mg/L。因此，本发明的方法涉及总有机碳和疏水物质为50至1000mg/L的冷凝物。
如本文所用，经处理的冷凝物是如本文公开的经过化学、物理或化学-物理处理的冷凝物。本发明的经处理的冷凝物基本上不含TOC小于60wt％的树脂。因此，本发明的方法公开了基本上为树脂的有机物。
具体地，本发明通过使用化学、物理、化学-物理处理或其组合的方法来实现。冷凝物的处理可以在具有凝结、絮凝或其组合中的至少一种的系统中进行。
优选地，首先发生化学反应，然后是凝结、絮凝和倾析系统，然后是通过过滤器的物理保留系统。
通常，介质中有机物的量或浓度优选通过改进的Paprican胶体树脂计数方法测量。该方法包括对工艺制浆取样，并对已知体积的胶体树脂颗粒的数量进行计数。该体积被称为Neubauer或血细胞计数器。其基本原理如下：胶体树脂是散射光的半固体颗粒。由于粒子散射，它将阻挡光或衰减光。光衰减用紫外-可见分光光度法测量，并与树脂浓度成比例。颗粒浓度包括测量颗粒的数量和颗粒的横截面或尺寸。散射与粒径的关系是非线性的，浓度与光衰减的依赖关系是一种近似值。
木质素和一些提取物通过特定波长的光子与芳香族分子中的电子轨道之间的相互作用吸收光。木质素吸光度的波长依赖性对pH敏感，特别是在pH 9和11之间。分光光度计可以配置为通过使用过滤的样品作为参考测量来减去木质素吸光度。
在紫外-可见光区测量分子吸光度。紫外-可见光区的分子吸收是由于外(前沿)轨道或芳香族结构和双键基团中的电子激发。根据比尔定律，吸光度与光强和浓度有关。
光的衰减会减少光。这可能由于分子吸收而发生，或者可能由于固体颗粒或结构阻挡光而发生。与吸光度相比，衰减是更一般的术语。固体或相分离的颗粒例如树脂将使光衰减。
描述光与树脂尺寸范围(0.1-20微米)内的颗粒相互作用的科学是米氏(Mie)散射。
米氏散射是一种数学方法，用于研究光与大于1/10的光波长的颗粒的相互作用。定义光与颗粒相互作用的米氏散射方程取决于颗粒的数目、粒径、颗粒的折射率，包括制成颗粒的材料的吸收率(T.M.Garver，K.H.Boegh，G.S.Hill，D.Henry，H.Y.Yuan，白水中胶体物质的紫外-可见衰减的热变化分析，《制浆造纸-加拿大》，103,20-24(2002))(T.M.Garver,K.H.Boegh,G.S.Hill,D.Henry,H.Y.Yuan,Analysis of the thermalvariation of UV-visible attenuance of colloidal substances in Whitewater.Pulpand Paper Canada 103,20-24(2002))。
图5为紫外可见分光光度计测量设备Agilent Cary 300示意的示意图。
在本发明的一个实施例中，处理制浆工艺的冷凝物的方法包括以下步骤：
a)识别冷凝物中的胶体有机化合物；
b)使冷凝物经受化学、物理、化学-物理处理或其组合中的至少一种；和
c)减少冷凝物的污染，将其进料至最后的洗涤器阶段或制浆工艺的一些其它阶段。
制浆工艺的其它阶段的一个例子是所述工艺的漂白阶段。
本发明的另一个优选实施方案是一种在将冷凝物进料至纤维生产线之前处理纸浆工艺纤维生产线中的冷凝物的方法，所述纸浆工艺纤维生产线利用多个洗涤阶段，其至少具有在闭合回路中循环的经处理的冷凝物，该方法包括以下步骤：
a)通过TOC分析识别冷凝物中的胶体有机化合物；
b)使冷凝物经受化学、物理、化学-物理处理或其组合中的至少一种；
c)通过机械处理冷凝物来减少冷凝物的有机污染；
d)冷凝物以逆流方式返回到制浆循环。
优选地，步骤(a)中TOC的分析是在线进行的；步骤(b)的处理为pH调节和/或加入絮凝剂和凝结剂；以及步骤(c)的机械处理为倾析、过滤或浮选。
此外，冷凝物以逆流方式返回到制浆回路，更优选地，通过在粗浆压榨设备、DDW(鼓式置换洗浆机)设备或两者处添加冷凝物，将冷凝物返回制浆回路。
更优选地，冷凝物处理是絮凝和凝结的组合，接着是至少一个倾析和过滤步骤。
此外，本发明可以通过化学、物理或化学-物理处理来实施。其他实施方案可以包括并行或串行的一个或多个处理。
在一个优选实施方案中，本发明可以是自动化的，包括以下步骤序列：
a)在线分析冷凝物中的TOC；
b)向处理剂量系统发送信号；
c)以0.2克至10克/克有机获知TOC的范围，将凝结剂定量加入冷凝物；
d)等待2至15分钟，以继续向冷凝物中加入絮凝剂，加入量在0.3克至20克/克由TOC获知的有机物质的范围；
e)将经处理的冷凝物送入倾析槽，保留时间为20至40分钟；
f)将沉积材料的游离冷凝物送至用10微米过滤器过滤的地点；
g)在由1.0微米的过滤器组成的过滤系统中过滤该步骤的冷凝物。
优选地，在步骤(d)中，等待时间为5分钟，步骤(e)中的保留时间为30分钟。
此外，值得一提的是，冷凝物由不同分子量组成，具有不同行为和不同沉积速度。因此，在步骤(f)中未沉积的胶束的絮凝物的最终去除将在如上描述的步骤(g)中进行。
合适的过滤器或过滤工艺的例子为袋式过滤器、滤饼过滤器或能够保留树脂胶体的任何其它过滤器。在实验测试中，粒度为10微米和绝对对于小于1.0微米的颗粒。例如，多重单袋式过滤器包括30m3的单独过滤器，其可以多次使用。
适用于本发明的凝结剂是阳离子或阴离子聚胺。
对本发明的合适的絮凝剂是阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺或其组合。可以使用具有不同分子量的聚丙烯酰胺。
实例
实例1：对热的树脂响应
在大多数情况下，溶液温度的升高将导致质子的解离和粒径的降低。这导致光衰减的降低。在较高的温度下，我们已经观察到木质素从树脂颗粒中解离。
还假定随着温度的升高，更多的可溶性脂肪酸会解离。
在一些情况下，树脂的表面不能解离质子或其它组分以随着电荷增加或尺寸减小而稳定。在这些情况下，温度的升高可能导致附聚和光衰减的增加。
在不同的波长和温度下进行测量。分析数据以表征消光的温度依赖性。热表征提供了与树脂稳定性和浓度相关的参数。
当可沉积的树脂量较高时，δ较高。这些结果与提供沉积倾向的δ测量结果或树脂黏性的测量结果一致。
实例2：过滤
在本发明的一个优选实施方案中，冷凝物处理可以是过滤。优选地，用孔径小于10μm，更优选小于1μm的过滤器进行过滤。用孔径小于10μm的过滤器进行的冷凝物净化处理提供了0.000082g/L的保留量，用孔径小于<1.0μm的过滤器进行的净化处理提供了0.006754g/L的保留量，当在300m3/h的冷凝物流量下进行时，这相当于每天从冷凝物中提取49公斤的物质。当组合时，例如，对具有0.2376mg/L提取物的冷凝物的评价，根据用二氯甲烷溶剂分析和细胞计数(Cytometry)进行的提取物含量分析，残留的总有机物为0.0984g/L，在第一次以10μm过滤后提供59％的去除效率，且在10μm和1μm的两次过滤后，相对于原始冷凝物样品，总有机物为0.0220g/L，去除效率为91％。根据本发明，当仅进行过滤时，平均化学需氧量(COD)达到1.558mg/L，总有机碳(TOC)达到393.2mg/L；距离最初的平均COD为1.637mg/L，TOC为392.9mg/L的冷凝物。在这个意义上，过滤不会明显影响COD或TOC，即使在去除有机物方面有显著效果。
实例3：pH降低
本发明的另一个实施例是降低冷凝物的pH以提供经处理的冷凝物。加入硫酸(10％的H2SO4)，因此在重新进入纤维生产线之前，冷凝物的pH为至少6，优选5。在一个实验中，树脂胶束计数从冷凝物中的1.1×108增加到经处理的冷凝物中的1.30×108，增量为18.4％。在另一个实验中，树脂胶束计数从冷凝物中的8.80×106增加到经处理的冷凝物中的1.32×107，增量为50％。
表1-通过细胞计数进行的胶束形成分析。
Figure BDA0004000249510000111
实例4：过滤和pH调节：
在另一个实验中，进行过滤和pH调节的组合。在pH调节至3的冷凝物中使用10μm、5μm和0.6μm的过滤器。测量总疏水颗粒，冷凝物中的颗粒计数为2.3颗粒/mL，在经处理的冷凝物中降低至0.5颗粒/mL，同时冷凝物中颗粒的平均尺寸为5.02颗粒/mL，在经处理的冷凝物中降低至1μm，这对应于经处理的冷凝物中有机物的总表面积降低。此外，按照用溶剂(DCM/二恶烷)提取，使用旋转蒸发器干燥并蒸发溶剂，未处理的冷凝物中识别的化合物的数目从47种化合物减少到经处理的冷凝物中的30种化合物。干燥后，提取成分。用CG-MS进行识别。
从图13和14中可以观察到过滤后疏水颗粒的量较低。过滤可以如通常进行，使冷凝物通过过滤器或孔以物理地保留有机材料，并将经处理的冷凝物引入闭合回路中或使经处理的冷凝物经受本文描述的另一处理。
实例5：凝结：
本发明的另一个实施例是冷凝物的凝结处理。适用于本发明的凝结剂是阳离子或阴离子聚胺。
优选地，凝结剂与处理前存在于冷凝物中的有机物成比例地使用。优选地，每克有机物使用0.2g至10g凝结剂。
凝结可以如通常进行，将冷凝物与聚合物凝结组合物混合；从经处理的冷凝物中分离凝结的颗粒，并将经处理的冷凝物引入到闭合回路中，或者使经处理的冷凝物经受本文描述的另一处理。
实例6：絮凝：
本发明的另一个实施例是冷凝物的絮凝处理。本发明的合适的絮凝剂是阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺或其组合。可以使用具有不同分子量的聚丙烯酰胺。
优选地，絮凝剂与处理前存在于冷凝物中的有机物成比例地使用。本发明公开了絮凝剂，每克有机物0.3克至20克絮凝剂。
絮凝可以如通常进行，将冷凝物与絮凝剂组合物混合；从经处理的冷凝物中分离絮凝的颗粒，并将经处理的冷凝物引入到闭合回路中，或者使经处理的冷凝物经受本文描述的另一处理。
将该冷凝物与絮凝剂一起放置，直到ζ电位基本上达到-1mV至-50mV。在胶体中，ζ电位是带电胶体离子周围跨越离子层的电位差。换言之，它是滑动面处的界面双层中的电位。通常，ζ电位越高，胶体越稳定。小于-15mV的ζ负电位通常代表颗粒附聚的开始。当ζ电位等于零时，胶体将沉淀成固体。由于悬浮液和胶体的物理特性很大程度上取决于颗粒-液体界面的特性，因此已知ζ电位具有实际应用，其中我们可以列举：破坏水和污水处理过程中不期望的胶态分散体，通过计算达到期望效果所需的最小量来降低添加剂的成本，例如水处理过程中加入水中的絮凝剂的量，表征粘土-水系统的特性，等等。
在根据本发明进行的实验中，在15分钟之后，注意到有机物从冷凝物中分离。根据本发明，当进行絮凝时，化学需氧量(COD)达到281mg/L，总有机碳(TOC)为55.2mg/L；距离最初的COD为380mg/L，TOC为95.3mg/L的冷凝物。根据表2，实验中的COD降低：
表2
样品 DQO(mg/L)C
未处理样品 380
凝结后的样品 281
凝结并过滤的后样品 282
使冷凝物与凝结剂接触至少1分钟，优选5分钟。
实例7：凝结和絮凝：
在本发明的另一个实施例中，存在凝结剂和絮凝剂的组合。理想地，设法去除的树脂是具有以下作为主要有机组成化合物的树脂，例如丁酸、噻吩羧酸、香草酸、丁香酸、八硫杂环辛烷(octasulfur)、β-谷甾醇、二氢-2-呋喃酮和戊二酸。
实例8：结果：
当使用凝结剂和/或絮凝剂的组合以及过滤时，本发明的方法提供冷凝物中至少50wt％，优选80wt％，更优选90wt％，甚至更优选98wt％的树脂减少。此外，本发明提供了TOC值小于60mg/L的冷凝物。此外，本发明提供了一种方法，与未处理的冷凝物相比，所述方法将经处理的冷凝物中的TOC降低了经处理的冷凝物中的TOC的至少10％，优选降低20％，更优选降低40％，甚至更优选降低了经处理的冷凝物中的TOC的60％。

Claims (19)

1.一种在制浆工艺中处理冷凝物的方法，其特征在于，用物理、化学、化学-物理或其组合中的至少一种处理来处理所述冷凝物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步骤：
a)识别所述冷凝物中的胶体有机化合物；
b)使所述冷凝物经受化学、物理、化学-物理处理或其组合中的至少一种；和
c)减少所述冷凝物的污染，将其进料至最后的洗涤器阶段或制浆工艺的一些其它阶段。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述有机化合物基本上是树脂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中所述冷凝物的总碳含量(TOC)为至少30mg/L。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(b)的处理是凝结、絮凝或其组合中的至少一种。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少使用阳离子聚胺、阴离子聚胺或其组合进行所述凝结。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对于每克有机物使用0.2g至10g凝结剂进行凝结。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述冷凝物与凝结剂接触至少2分钟，优选至少5分钟。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少使用阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺或其组合进行絮凝。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对于每克有机物使用0.3g至20g絮凝剂进行絮凝。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中进行絮凝直至ζ电位基本上介于-1mV至-50mV之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述冷凝物来自制浆操作的蒸发步骤，更优选来自黑液蒸发步骤。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使经处理的冷凝物以逆流方式返回到制浆操作。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使经处理的冷凝物以逆流方式返回到制浆操作的洗涤系统。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述制浆工艺是硫酸盐法制浆或改进的硫酸盐法。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述冷凝物在闭合回路中返回到所述制浆工艺的洗涤系统之前，进行所述冷凝物的处理。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述冷凝物的处理提供在经处理的冷凝物中至少50wt％，优选80wt％，更优选90wt％，甚至更优选98wt％的树脂减少。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当与未处理的冷凝物相比时，所述方法提供了在经处理的冷凝物中TOC的至少10％的TOC减少，优选20％的减少，更优选经处理的冷凝物中TOC的40％的减少，甚至更优选经处理的冷凝物中TOC的60％的减少。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中经处理的冷凝物的TOC值小于60mg/L。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1136032A (en) * 1980-11-24 1982-11-23 Margaret J. Molnar Method for determining the effectiveness of water- soluble polymers for controlling pitch deposits in paper mill systems
US20050173088A1 (en) * 2002-04-08 2005-08-11 Grimsley Swindell A. White pitch deposit treatment
CN101680168A (zh) * 2007-06-15 2010-03-24 安德里兹公司 关于在化学制浆厂洗涤纸浆的方法
CN102225815A (zh) * 2011-04-15 2011-10-26 四川省环保科技工程有限责任公司 一种利用锅炉粉煤灰去除制浆造纸生产废水中挥发酚的新方法
US8349130B2 (en) * 2007-07-26 2013-01-08 Fpinnovations Process for treating pulp mill condenstates using a hollow fiber contactor
US20130072724A1 (en) * 2010-04-07 2013-03-21 Her Majesty The Queen in the Right of Canada, as Represented by the Minister of Environment Process for refining chemicals from pulp and paper mill wastewaters
US20150044127A1 (en) * 2011-07-11 2015-02-12 Omya International Ag Hydrophobised calcium carbonate particles
BR102013033274A2 (pt) * 2013-12-23 2015-09-22 Univ Minas Gerais uso de adsorventes obtidos a partir do lodo de esgoto na remoção de constituintes químicos lipofílicos
CN108975619A (zh) * 2018-08-09 2018-12-11 广东鼎丰纸业有限公司 一种制浆重污冷凝水综合处理装置与方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4140609A (en) * 1977-05-10 1979-02-20 Hudson Pulp & Paper Corp. Process for removing colloidal suspensions from a liquid
US4764597A (en) * 1987-06-15 1988-08-16 Westvaco Corporation Method for methylolation of lignin materials
EP1294644B1 (en) * 2000-06-27 2010-07-14 The Procter & Gamble Company Water treatment compositions
FI110580B (fi) * 2001-05-09 2003-02-28 V & K Consulting Avoin Yhtioe Menetelmä kuidun sekä kuitupohjaisen kiintoaineen talteenottamiseksi sekä rasvaliukoisten uuteaineiden erottamiseksi
FI20011336A0 (fi) * 2001-06-21 2001-06-21 Metso Paper Automation Oy Menetelmä sellumassan pesuprosessin säätämiseksi ja tehokkuuden määrittämiseksi
CN100494566C (zh) * 2006-05-19 2009-06-03 石建凯 生化催解清洁制浆剂及其应用工艺
CN102852028A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 边静 油棕废弃物rbmp法低碳循环利用、连续漂白制机械浆方法
US8992688B2 (en) * 2013-03-10 2015-03-31 Ecolab Usa Inc. Lignin separation from lignocellulosic hydrolizates and acidified pulp mill liquors
KR101600271B1 (ko) * 2014-11-04 2016-03-07 삼보과학 주식회사 전하밀도 보상 응집제 투입률 자동 제어 시스템 및 그 방법
WO2016144287A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 Renmatix, Inc. Method of directed fouling of a substance onto a selected surface

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1136032A (en) * 1980-11-24 1982-11-23 Margaret J. Molnar Method for determining the effectiveness of water- soluble polymers for controlling pitch deposits in paper mill systems
US20050173088A1 (en) * 2002-04-08 2005-08-11 Grimsley Swindell A. White pitch deposit treatment
CN101680168A (zh) * 2007-06-15 2010-03-24 安德里兹公司 关于在化学制浆厂洗涤纸浆的方法
US8349130B2 (en) * 2007-07-26 2013-01-08 Fpinnovations Process for treating pulp mill condenstates using a hollow fiber contactor
US20130072724A1 (en) * 2010-04-07 2013-03-21 Her Majesty The Queen in the Right of Canada, as Represented by the Minister of Environment Process for refining chemicals from pulp and paper mill wastewaters
CN102225815A (zh) * 2011-04-15 2011-10-26 四川省环保科技工程有限责任公司 一种利用锅炉粉煤灰去除制浆造纸生产废水中挥发酚的新方法
US20150044127A1 (en) * 2011-07-11 2015-02-12 Omya International Ag Hydrophobised calcium carbonate particles
BR102013033274A2 (pt) * 2013-12-23 2015-09-22 Univ Minas Gerais uso de adsorventes obtidos a partir do lodo de esgoto na remoção de constituintes químicos lipofílicos
CN108975619A (zh) * 2018-08-09 2018-12-11 广东鼎丰纸业有限公司 一种制浆重污冷凝水综合处理装置与方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高久珺: "城市水污染控制与治理技术", 30 April 2020, pages: 114 - 116 *

Also Published As

Publication number Publication date
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AR122640A1 (es) 2022-09-28
WO2021253107A1 (en) 2021-12-23
US20230265610A1 (en) 2023-08-24
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UY39279A (es) 2021-12-31

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