CN1249373A

CN1249373A - 碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺

Info

Publication number: CN1249373A
Application number: CN 99116492
Authority: CN
Inventors: 孙海明; 张富强; 唐启; 王金本; 冯玉军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-04-05
Anticipated expiration: 2019-05-27
Also published as: CN1085757C

Abstract

一种碱法制浆造纸黑液脱除木素工艺,直接向碱性黑液中加入有机聚合电解质A聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐及其取代衍生物等,溶解后再加入酸性物质B,调节黑液的pH值≤5,木素立即聚集、析出,分离出的固形物用作工业原料,生产有机无机复合肥,回收液回用于制浆系统,本发明工艺简单,操作方便,运行可靠、费用低,一次性投资少,木素分离彻底,既治理了污染,又综合利用了资源,具有显著的环境,社会和经济效益。

Description

碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺

本发明涉及造纸制浆黑液处理，特别是碱法制浆造纸黑液彻底脱除木素的处理工艺。

造纸工业废水污染为世界五大公害之一，碱法制浆造纸黑液占造纸污染总量的80％左右，黑液污染的治理是碱法制浆造纸污染治理的重中之重，碱法制浆造纸黑液的治理关键在于木素的彻底分离。

目前治理黑液污染的主要方法是碱回收法，碱回收法是国际上针对以木材为原料的制浆企业，发展完善而来的一种成功工艺，且主要用于大型企业。而用于以草类为原料的制浆企业，虽经多年的不断探索、改进，但由于草浆黑液的高硅、高粘度、低热值之特性，实际的宏观碱回收率一直徘徊在60％以下，且一次性投资大，能耗高及二次污染等缺陷，无法实行正常高效运行。

国内外有关专家经长期研究，认识到碱法制浆造纸黑液的污染治理，关键在于其木素的彻底分离，已提出了不少分离方法如CN 1068867A，CN 1060128A，CN1037183A，CN 1037560A，CN 1057079A中所涉及的酸析法、絮凝沉淀法、电渗析法等等。

但由于种种原因，譬如设备投资大，运行费用高，处理能力极小，或处理后木素分离仍十分困难，到目前为止草浆制浆造纸企业尚未有分离木素的工业化设施投入正常运行。

本发明的目的是针对解决上述弊端，寻找一种一次性投资少，运行费用低，操作方便，设备简单，关键在于能彻底脱除碱法制浆造纸黑液木素的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

以间歇或连续运行的工艺路线，直接向碱性黑液中投入有机聚合电解质A，即非离子型、阴离子型、阴离子-非离子型及阳离子型聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠及其取代衍生物[-CH₂-CHR₁R-]n，式中R指氰基(-CN)、羧基(-COOH)、羧酸盐(-COOM，M：碱金属离子)、酰胺[-CONH₂、-CONHR₁、-CON(R₁)₂]，R₁指-H、-CH₃、-C₂H₅、-OH等以及聚乙稀亚胺、羧甲基纤维素等，或这些物质的混合物或其水溶液，经搅拌溶解后，再加入酸性物质B，包括硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、草酸及碳原子为4以下的一元酸、二元酸或其混合物或其水溶液，其中优选硫酸和磷酸，调节黑液pH值≤5，黑液中的木素等固形物即刻聚集、析出，且固形物滤水性极好，用常规方法如简单过滤、真空抽滤、离心分离、压滤等均能很容易地将固液相彻底分离，分离出的木素等固形物用作工业原料、制造活性炭或有机无机复合肥料等；分离出的无悬浮物的回收液，直接回用于黑浆处理系统；或与中段水合并，经生化物化处理达标后排放。

黑液、有机聚合电解质A和酸性物质B的重量比在下列范围为宜：

黑液∶有机聚合电解质A∶酸性物质B＝1∶0.00001-0.008∶0.005-0.05。

本发明的主要优点在于：

1.既治理了碱法制浆造纸黑液的污染，又综合利用了资源。

2.工艺简单，设备、设施少，一次性投资小，运行可靠，运行费用低，木素分离彻底，且滤水性好。

3.分离出的木素用作工业原料，可生产活性炭、有机无机复合肥料；回收液回用于黑浆处理系统或与中段水合并处理。本发明，可广泛适用于大、中、小型碱法制浆造纸企业，具有显著的环境、社会、经济效益。

以下以具体实例加以说明：

实施例一

常温常压下，将25Kg 1^#聚丙烯酰胺均匀加入10m³pH＝12COD：86000mg/L波美度7.08黑液中，搅拌溶解，再加入硫酸水溶液，调节pH＝4，继续搅拌反应10min.后木素析出，经真空吸滤，固形物干燥后，得含水量≤10％的木素360Kg，所得无悬浮物的回收液，回用于黑浆处理系统，对制浆造纸工艺无明显影响。

实施例二

在反应釜中泵入10m³ pH＝12的黑液，加入2^#聚丙烯酰胺1Kg，搅拌20分钟待其溶解后，再加入硫酸500升，继续搅拌5分钟后，以1m³/min.的量，连续送入自制的固液分离机完成固液分离。

实施例三

将2g羧甲基纤维素溶于1000ml黑液中，再加入27克冰醋酸，调pH≤5，继续搅拌20分钟，过滤，完成固液分离，固体干燥得含水量≤10％的木素等35克。

实施例四

于1000毫升黑液中加入聚丙烯酸钠1.5克，搅拌溶解后，用15克磷酸，调节pH＝4.5，用机械搅拌器继续搅拌两分钟，抽滤，结果同例三。

实施例五

用自制的以泵连接的双反应釜(反应釜容积均为20m³，且配有一定转速的搅拌)作为连续反应器。在入口以1000升/min.的量泵入pH＝12的碱法造纸制浆黑液，并以1.5公斤/min.的量加入1^#聚丙烯酰胺，于1^#釜混合后，由连接泵送入2^#反应釜，同时，在2^#反应釜入口以52升/min.的量加入硫酸水溶液，反应物经2^#反应釜出口，流到自制的连续固液分离机，完成固液分离。回收液返回制浆造纸系统使用，经数次回用后与中段水合并，经生化物化处理达标排放；固体木素用于制造复合肥。

Claims

1.一种碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺，其特征是：

1.1在碱性条件下，向碱法制浆造纸黑液中直接加入有机聚合电解质A；

1.2用酸性物质B调节黑液的pH值≤5；

1.3用通用分离方法分离析出的固形物木素等，可用作工业原料，生产有机无机复合肥或活性炭；

1.4分离出的清液直接回用于黑浆处理系统，回用多次后与中段水合并处理达标排放；

1.5黑液与有机聚合电解质A及酸性物质B的重量比是：黑液∶A∶B＝1∶0.00001～0.008∶0.005～0.05。

2.根据权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺，其特征在于所述的碱性条件，是指碱法制浆得到的黑液不加任何处理，直接加入有机聚合电解质A。

3.根据权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺，其特征在于所述的有机聚合电解质A是指非离子型、阴离子型、阴离子-非离子型及阳离子型聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠及其取代衍生物[-CH₂CHR₁R-]n，式中R指氰基(-CN)、羧基(-COOH)、羧酸盐(-COOM，M：碱金属离子)、酰胺[-CONH₂、-CONHR₁、-CON(R₁)₂]，R₁指-H、-CH₃、-C₂H₅、-OH等以及聚乙稀亚胺、羧甲基纤维素，这些物质可以单独使用或混合使用。

4.根据权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺，其特征在于所述的有机聚合电解质A是固态颗粒状、粉末状或其溶液。

5.根据权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺，其特征在于所述的酸性物质B是指硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、草酸及碳原子为4以下的一元酸、二元酸或其混合酸或其水溶液，其中优选硫酸和磷酸。

6.根据权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺，其特征在于处理过程是间歇操作或连续运行。