一種去除製漿黑液水不溶物的工藝的製作方法
2023-04-27 14:57:31
專利名稱：一種去除製漿黑液水不溶物的工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於製漿造紙及其節能減排技術領域，涉及去除製漿造紙黑液中水不溶物的方法。
背景技術：
造紙工業是我國的重要支柱產業，又是能源、資源消耗高、用水量大、汙染嚴重的行業。造紙廢水主要汙染物COD排放量佔全國工業廢水總排放量的40%，不僅困擾造紙行業的健康發展，更重要的是對生態環境造成極大破壞，嚴重影響人民身體健康，不利於節約型、環境友好型和諧社會的構建。其中製漿造紙黑液產生的COD佔造紙工業COD總量的90% 以上，具有濃度高和難降解的特性。目前，製漿黑液處理技術以鹼回收技術和資源化綜合利用為主，這兩種方法均涉及黑液的蒸發濃縮，黑液必須蒸發濃縮到一定濃度才能做進一步處理。在造紙過程中，製漿纖維原料通過幹-溼法備料，進行蒸煮、擠漿得到黑液。黑液粘稠且含有0. 3-0. 5%的水不溶物，水不溶物以細小纖維和泥沙為主，主要由製漿原料帶入，通過常規的過濾方法不易去除。在製漿黑液蒸發濃縮過程中，水不溶物極易造成蒸發器結垢，且結垢物難以清除，導致設備蒸發效率降低、能耗高，甚至危及蒸發站的運行，是目前蒸發站蒸發黑液的技術難題。「鹼法製漿造紙黑液脫除木素處理工藝」(ZL99116492. X)和「農副產品秸稈資源化生產紙和改性木質素工藝」(ZL200410060208.9)為本申請人前期已授權發明專利。「鹼法製漿造紙黑液脫除木素處理工藝」在處理過程中破壞了製漿黑液中物質的分子結構，只能生產低附加值的木質素產品，產品市場狹窄，銷路不暢。「農副產品秸稈資源化生產紙和改性木質素工藝」對木質素進行改性加工，賦予優良的理化特性，形成高附加值的精細化工產品。該技術產業化以來，由於製漿黑液中水不溶物含量高，影響黑液的蒸發濃縮，存在蒸發器結垢、蒸發設備熱效率低、能耗高等問題，同時還影響改性木質素產品的質量和產量， 比如改性木質素產品用於混凝土減水劑時，由於水不溶物含量較高，致使混凝土含氣量高， 使其後期強度降低，影響混凝土質量，成為影響改性木質素行業健康發展的瓶頸之一。目前急需對造紙製漿黑液處理工藝進行改進，去除製漿造紙黑液中水不溶物，滿足工業化生產需求。
發明內容
為提高蒸發器蒸發效率和黑液資源化綜合利用生產改性木質素的產品質量和產量，解決目前造紙製漿黑液處理工藝存在的問題，本發明目的在於提出一種去除造紙製漿黑液水不溶物的新工藝。為實現本發明目的，本發明以聚丙烯醯胺作為處理劑，在不破壞製漿黑液分子結構的基礎上，處理製漿黑液中的水不溶物，然後用離心機離心分離，淨化製漿黑夜。具體通過以下步驟實現1、將聚丙烯醯胺溶解於水中，配製成質量分數為0. 05-0. 5%的聚丙烯醯胺溶液。2、將製漿黑液和上述配製好的聚丙烯醯胺溶液經靜態混合器混合，混合後的液體採用離心機進行離心分離。以固含量計，每立方米製漿黑液添加聚丙烯醯胺10_200g。3、分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液進入蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮後的製漿黑液提取出木質素。製漿黑液提取木質素可採用鹼回收技術處理，或採用資源化綜合利用方法生產用途廣泛的木質素產品。所用聚丙烯醯胺為陽離子聚丙烯醯胺、陰離子聚丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺或兩性離子聚丙烯醯胺中的一種或多種。取一定量本發明處理後的製漿黑液，用中速濾紙過濾，去離子水洗滌濾紙5次以上，在105°C烘乾濾紙至恆重，測定水不溶物含量，其值在0. 03-0. 07%之間。本發明特點在於採用聚丙烯醯胺作為處理劑，去除造紙製漿黑液中的水不溶物，在不破壞製漿黑液分子結構的基礎上，快速有效地處理淨化製漿黑液，既保障了黑液蒸發濃縮設備的正常運行，同時又提高了黑液資源化綜合利用生產改性木質素產品的產品質量和產量。將製漿黑液中0. 3-0. 5%的水不溶物，降低到0. 03-0. 07%,去除率達88%以上。在黑液蒸發濃縮過程中，能有效地減少水不溶物在蒸發器上結垢，提高蒸發器的熱效率，降低能耗，保障蒸發站的正常運行。造紙製漿黑液中水不溶物對黑液資源化綜合利用生產改性木質素產品中水不溶物的影響及改性木質素用於混凝土減水劑時對混凝土的影響見下表
表一製漿黑液中水不溶物對改性木質素及混凝土的影響
備註表中製漿黑液為舞鋼市海明科技有限公司亞硫酸鹽法製漿黑液，改性木質素用於混凝土減水劑添加量為0. 25%。
圖1為本發明工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1:取500g陰離子聚丙烯醯胺(固含量> 90%，分子量800萬，陰離子濃度30%)，溶解於 500kg水中。鹼法製漿黑液10m3(60°C，7. 0° Be')，經靜態混合器與上述聚丙烯醯胺溶液混合， 混合後的液體採用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液進入蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮後的製漿黑液提取出木質素。鹼法製漿黑液水不溶物原含量為0. 48%，處理後黑液水不溶物含量為0. 05%，去除率 89. 6%ο實施例2
取IOOOg陰離子聚丙烯醯胺(固含量> 90%，分子量800萬，陰離子濃度30%)，溶解於 500kg水中。鹼法製漿黑液10m3(60°C，7. 0° Be')，經靜態混合器與上述聚丙烯醯胺溶液混合。 混合後的液體採用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液進入蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮後的製漿黑液提取出木質素。鹼法製漿黑液水不溶物原含量為0. 48%，處理後黑液水不溶物含量為0. 04%，去除率 91. 7% ο實施例3
取500g陽離子聚丙烯醯胺(固含量彡90%,分子量50萬，陽離子濃度30%)，溶解於 500kg水中。鹼法製漿黑液IOm3 (600C，7. 0° Be')，經靜態混合器與上述聚丙烯醯胺溶液混合， 混合後的液體採用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液進入蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮後的製漿黑液提取出木質素。鹼法製漿黑液水不溶物原含量為0. 48%，處理後黑液水不溶物含量為0. 04%，去除率 91. 7% ο實施例4
取500g陰離子聚丙烯醯胺(固含量> 90%，分子量800萬，陰離子濃度30%)，溶解於 500kg水中。亞硫酸鹽法製漿黑液IOm3 (60°C，7.0° Be')，經靜態混合器與上述聚丙烯醯胺溶液混合。混合後的液體採用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液進入蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮後的製漿黑液提取出木質素。亞硫酸鹽法製漿黑液水不溶物原含量為0. 46%，處理後黑液水不溶物含量為 0. 05%，去除率 89. 1%。實施例5
取IOOOg非離子聚丙烯醯胺(固含量彡90%，分子量300萬，)，溶解於500kg水中。亞硫酸鹽法製漿黑液IOm3 (60°C，7.0° Be')，經靜態混合器與上述聚丙烯醯胺溶液混合。混合後的液體採用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液進入蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮後的製漿黑液提取出木質素。亞硫酸鹽法製漿黑液水不溶物原含量為0.46%，處理後黑液水不溶物含量為 0. 04%，去除率 91. 3%ο實施例6 取500g兩性離子聚丙烯醯胺(固含量> 90%,分子量400萬，離子濃度30%)，溶解於 500kg水中。亞硫酸鹽法製漿黑液IOm3 (60°C，7.0° Be』)，經靜態混合器與上述聚丙烯醯胺溶液混合。混合後的液體採用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液進入蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮後的製漿黑液提取出木質素。亞硫酸鹽法製漿黑液水不溶物原含量為0. 46%，處理後黑液水不溶物含量為 0. 04%，去除率 91. 3%ο
權利要求
1.一種去除製漿黑液水不溶物的工藝，其特徵在於通過以下步驟實現(1)、將聚丙烯醯胺溶解於水中，配製成質量分數0.05-0. 5%的聚丙烯醯胺溶液；(2)、將製漿黑液、上述配製好的聚丙烯醯胺溶液經靜態混合器混合，混合後的液體採用離心機進行離心分離；(3)、分離出的水不溶物作為汙泥處理，分離後的製漿黑液送入蒸發器進行蒸發濃縮， 濃縮後的製漿黑液提取出木質素。
2.根據權利要求1所述的去除製漿黑液水不溶物的工藝，其特徵在於所用聚丙烯醯胺為陽離子聚丙烯醯胺、陰離子聚丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺或兩性離子聚丙烯醯胺中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的去除製漿黑液水不溶物的工藝，其特徵在於所用聚丙烯醯胺以固含量計，每立方米製漿黑液添加量10-200g。
全文摘要
本發明公開了一種去除製漿蒸煮液(黑液)中水不溶物的工藝，屬於製漿造紙及其節能減排技術領域。本工藝採用聚丙烯醯胺處理製漿黑液中的水不溶物，去除率達88%以上,可顯著降低蒸發濃縮製漿黑液過程中水不溶物在蒸發器上的結垢現象，提高蒸發器的熱效率，保障蒸發濃縮設備的正常運行。同時可提高黑液資源化綜合利用生產改性木質素的產品質量和產量。
文檔編號D21C11/04GK102561085SQ20121001735
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者唐啟, 唐彤, 孫丹, 孫雨安, 崔俊峰, 張富強, 張科, 李志強, 李振興, 楊涓, 王俊, 羅亞敏 申請人:河南省科學院化學研究所有限公司, 舞鋼市海明科技有限公司