CN1259600A - 造纸黑液湿法碱回收

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本发明披露了一种黑液湿法碱回收的方法,包括:用二氧化硫作酸化剂,将碱法造纸制浆黑液酸化分离出木质素,含糖液厌氧发酵生成沼气或水解成糠醛,用石灰粉沉淀分离得到亚硫酸钙和碱溶液回用于制浆。既实现了木质素等资源回收又以湿法化学反应实现了造纸黑液的碱回收。

造纸黑液湿法碱回收

本发明涉及造纸黑液的资源回收，特别是碱的回收方法。

我国现有1-3万吨/年规模的造纸制浆厂数以百计，由于传统的燃烧法碱回收对于这些小规模的浆厂难以稳定运行，而无法采用。因而，寻求一种适用于我国国情的规模小投资少的造纸黑液碱回收方法是十分有意义的。

本申请人的CN89106694.2号中国发明专利公开了用二氧化硫酸化法处理碱法造纸制浆黑液回收木质素的方法；本申请人的ZL93118743.5号中国发明专利公开了用氢氧化钙将酸性滤液转化成亚硫酸钙和含糖碱液的方法，但由于尚未能实现单纯碱的回收而限制了碱液的充分利用。

本发明的目的是提供一种碱性制浆黑液新的碱回收方法，它回收木质素并将糖类经厌氧发酵成沼气利用或用酸水解制成糠醛，用氧化钙分离出亚硫酸钙后而获得氢氧化钠溶液，故称湿法碱回收。

本发明既将造纸制浆黑液中的木质素，糖类得以资源化回收利用，同时又使制浆的重要原料—烧碱得到较好的回收利用，从而弥补了传统的燃烧法碱回收技术难以适用于1-3万吨/年规模的造纸制浆厂的不足，为我国万吨造纸制浆厂迈向清洁生产开辟了一条出路。

本发明的方法是这样实现的：用二氧化硫使黑液酸化，在加热、保温下，使木质素析出，详细内容可参考CN89106694.2号专利申请。厌氧发酵使糖类等转化成沼气或用酸水解成糠醛，用石灰粉苛化生成亚硫酸钙沉淀，滤液则苛化成氢氧化钠溶液。亚硫酸钙热分解成CaO和SO₂。

上述方法中主要反应如下：

1.酸析木素式中L为木质素

2.

3.CaO粉苛化反应

本发明的优选实施方案为：

1.以易得、价廉的形式如燃烧硫磺，焙烧含硫矿，制硫酸尾气，高硫锅炉烟气等产生二氧化硫气体；

2.二氧化硫气体直接通入黑液中，PH＜4，析出木质素加以分离；

3.调节滤液PH6.5-8.5入含厌氧菌的发酵罐，控制温度25-35℃，使糖类转化成沼气；其中，厌氧菌为常规厌氧发酵常用的厌氧，如活性污泥等均可使用，只要能产生厌氧菌即可；另外，还可根据使用的厌氧菌的不同适当调节各项条件，这对于本领域普通技术人员来说是已知的。

另一方案是在3-5％稀酸条件下，加水蒸气水解蒸馏，木聚糖转化成糠醛；需指出的是，利用酸水解得到糠醛，这对于本领域普通技术人员来说是公知的技术，酸水解的pH值，温度等也可根据需要作适当的改变。

4.加入石灰粉、加热、CaSO₃沉淀析出；

在900-1100℃的热解炉中CaSO₃热解为CaO和SO₂

5.过滤出CaSO₃后滤液为烧碱溶液，即以湿式反应使蒸煮碱得以回收；

6.上述滤液即可全部回用作制浆蒸煮药液，如因水量大于蒸煮要求，可适当蒸发浓缩使与制浆相匹配。

与现有技术如燃烧法碱回收相比本发明方法的优点及积极效果在于：

1.黑液中的木素得以回收成高值产品而不是低价燃烧掉，增加了经济效益，减少了投资；

2.黑液中的木聚糖等转化成沼气作可燃气使用或水解成糠醛；

3.黑液中的钠离子不必经燃烧成Na₂CO₃再溶解苛化成烧碱溶液，而是在溶液中直接转化成NaOH溶液，大大简化了设备，减少了投资；其转化过程在水溶液中进行

由于实现湿法碱回收，工艺简单、投资少、制浆规模大小皆可适用，使大量万吨级造纸制浆厂获得适用的治污技术而得到生存。

本方法与ZL93118743.5专利方法相比其积极效果在于：

1.黑液中的糖类转化成沼气或水解成糠醛；

2.去除糖类的碱液可完全回用于蒸煮制浆，实现湿法碱回收，

企业得到很大的经济效益而更受欢迎。

1.一种将造纸制浆黑液转化成木质素、沼气或糠醛和碱液的方法，其特征在于，利用二氧化硫酸化法分离木质素，厌氧发酵或水解去除黑液中的糖类，用石灰粉苛化反应分离出亚硫酸钙得到碱溶液回用于制浆，从而以湿法化学反应实现造纸黑液的碱回收。