專利名稱：一種去除制漿黑液水不溶物的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制漿造紙及其節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，涉及去除制漿造紙黑液中水不溶物的方法。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)是我國的重要支柱產(chǎn)業(yè)，又是能源、資源消耗高、用水量大、污染嚴重的行業(yè)。造紙廢水主要污染物COD排放量占全國工業(yè)廢水總排放量的40%，不僅困擾造紙行業(yè)的健康發(fā)展，更重要的是對生態(tài)環(huán)境造成極大破壞，嚴重影響人民身體健康，不利于節(jié)約型、環(huán)境友好型和諧社會的構(gòu)建。其中制漿造紙黑液產(chǎn)生的COD占造紙工業(yè)COD總量的90% 以上，具有濃度高和難降解的特性。目前，制漿黑液處理技術(shù)以堿回收技術(shù)和資源化綜合利用為主，這兩種方法均涉及黑液的蒸發(fā)濃縮，黑液必須蒸發(fā)濃縮到一定濃度才能做進一步處理。在造紙過程中，制漿纖維原料通過干-濕法備料，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，主要由制漿原料帶入，通過常規(guī)的過濾方法不易去除。在制漿黑液蒸發(fā)濃縮過程中，水不溶物極易造成蒸發(fā)器結(jié)垢，且結(jié)垢物難以清除，導致設(shè)備蒸發(fā)效率降低、能耗高，甚至危及蒸發(fā)站的運行，是目前蒸發(fā)站蒸發(fā)黑液的技術(shù)難題。“堿法制漿造紙黑液脫除木素處理工藝”(ZL99116492. X)和“農(nóng)副產(chǎn)品秸稈資源化生產(chǎn)紙和改性木質(zhì)素工藝”(ZL200410060208.9)為本申請人前期已授權(quán)發(fā)明專利?！皦A法制漿造紙黑液脫除木素處理工藝”在處理過程中破壞了制漿黑液中物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，只能生產(chǎn)低附加值的木質(zhì)素產(chǎn)品，產(chǎn)品市場狹窄，銷路不暢?！稗r(nóng)副產(chǎn)品秸稈資源化生產(chǎn)紙和改性木質(zhì)素工藝”對木質(zhì)素進行改性加工，賦予優(yōu)良的理化特性，形成高附加值的精細化工產(chǎn)品。該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化以來，由于制漿黑液中水不溶物含量高，影響黑液的蒸發(fā)濃縮，存在蒸發(fā)器結(jié)垢、蒸發(fā)設(shè)備熱效率低、能耗高等問題，同時還影響改性木質(zhì)素產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量， 比如改性木質(zhì)素產(chǎn)品用于混凝土減水劑時，由于水不溶物含量較高，致使混凝土含氣量高， 使其后期強度降低，影響混凝土質(zhì)量，成為影響改性木質(zhì)素行業(yè)健康發(fā)展的瓶頸之一。目前急需對造紙制漿黑液處理工藝進行改進，去除制漿造紙黑液中水不溶物，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
為提高蒸發(fā)器蒸發(fā)效率和黑液資源化綜合利用生產(chǎn)改性木質(zhì)素的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，解決目前造紙制漿黑液處理工藝存在的問題，本發(fā)明目的在于提出一種去除造紙制漿黑液水不溶物的新工藝。為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明以聚丙烯酰胺作為處理劑，在不破壞制漿黑液分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，處理制漿黑液中的水不溶物，然后用離心機離心分離，凈化制漿黑夜。具體通過以下步驟實現(xiàn)1、將聚丙烯酰胺溶解于水中，配制成質(zhì)量分數(shù)為0. 05-0. 5%的聚丙烯酰胺溶液。2、將制漿黑液和上述配制好的聚丙烯酰胺溶液經(jīng)靜態(tài)混合器混合，混合后的液體采用離心機進行離心分離。以固含量計，每立方米制漿黑液添加聚丙烯酰胺10_200g。3、分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。制漿黑液提取木質(zhì)素可采用堿回收技術(shù)處理，或采用資源化綜合利用方法生產(chǎn)用途廣泛的木質(zhì)素產(chǎn)品。所用聚丙烯酰胺為陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺或兩性離子聚丙烯酰胺中的一種或多種。取一定量本發(fā)明處理后的制漿黑液，用中速濾紙過濾，去離子水洗滌濾紙5次以上，在105°C烘干濾紙至恒重，測定水不溶物含量，其值在0. 03-0. 07%之間。本發(fā)明特點在于采用聚丙烯酰胺作為處理劑，去除造紙制漿黑液中的水不溶物，在不破壞制漿黑液分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，快速有效地處理凈化制漿黑液，既保障了黑液蒸發(fā)濃縮設(shè)備的正常運行，同時又提高了黑液資源化綜合利用生產(chǎn)改性木質(zhì)素產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。將制漿黑液中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(fā)濃縮過程中，能有效地減少水不溶物在蒸發(fā)器上結(jié)垢，提高蒸發(fā)器的熱效率，降低能耗，保障蒸發(fā)站的正常運行。造紙制漿黑液中水不溶物對黑液資源化綜合利用生產(chǎn)改性木質(zhì)素產(chǎn)品中水不溶物的影響及改性木質(zhì)素用于混凝土減水劑時對混凝土的影響見下表
表一制漿黑液中水不溶物對改性木質(zhì)素及混凝土的影響
備注表中制漿黑液為舞鋼市海明科技有限公司亞硫酸鹽法制漿黑液，改性木質(zhì)素用于混凝土減水劑添加量為0. 25%。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1:取500g陰離子聚丙烯酰胺(固含量> 90%，分子量800萬，陰離子濃度30%)，溶解于 500kg水中。堿法制漿黑液10m3(60°C，7. 0° Be')，經(jīng)靜態(tài)混合器與上述聚丙烯酰胺溶液混合， 混合后的液體采用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。堿法制漿黑液水不溶物原含量為0. 48%，處理后黑液水不溶物含量為0. 05%，去除率 89. 6%ο實施例2
取IOOOg陰離子聚丙烯酰胺(固含量> 90%，分子量800萬，陰離子濃度30%)，溶解于 500kg水中。堿法制漿黑液10m3(60°C，7. 0° Be')，經(jīng)靜態(tài)混合器與上述聚丙烯酰胺溶液混合。 混合后的液體采用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。堿法制漿黑液水不溶物原含量為0. 48%，處理后黑液水不溶物含量為0. 04%，去除率 91. 7% ο實施例3
取500g陽離子聚丙烯酰胺(固含量彡90%,分子量50萬，陽離子濃度30%)，溶解于 500kg水中。堿法制漿黑液IOm3 (600C，7. 0° Be')，經(jīng)靜態(tài)混合器與上述聚丙烯酰胺溶液混合， 混合后的液體采用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。堿法制漿黑液水不溶物原含量為0. 48%，處理后黑液水不溶物含量為0. 04%，去除率 91. 7% ο實施例4
取500g陰離子聚丙烯酰胺(固含量> 90%，分子量800萬，陰離子濃度30%)，溶解于 500kg水中。亞硫酸鹽法制漿黑液IOm3 (60°C，7.0° Be')，經(jīng)靜態(tài)混合器與上述聚丙烯酰胺溶液混合。混合后的液體采用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。亞硫酸鹽法制漿黑液水不溶物原含量為0. 46%，處理后黑液水不溶物含量為 0. 05%，去除率 89. 1%。實施例5
取IOOOg非離子聚丙烯酰胺(固含量彡90%，分子量300萬，)，溶解于500kg水中。亞硫酸鹽法制漿黑液IOm3 (60°C，7.0° Be')，經(jīng)靜態(tài)混合器與上述聚丙烯酰胺溶液混合?；旌虾蟮囊后w采用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。亞硫酸鹽法制漿黑液水不溶物原含量為0.46%，處理后黑液水不溶物含量為 0. 04%，去除率 91. 3%ο實施例6 取500g兩性離子聚丙烯酰胺(固含量> 90%,分子量400萬，離子濃度30%)，溶解于 500kg水中。亞硫酸鹽法制漿黑液IOm3 (60°C，7.0° Be’)，經(jīng)靜態(tài)混合器與上述聚丙烯酰胺溶液混合。混合后的液體采用離心機進行離心分離。分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。亞硫酸鹽法制漿黑液水不溶物原含量為0. 46%，處理后黑液水不溶物含量為 0. 04%，去除率 91. 3%ο
權(quán)利要求
1.一種去除制漿黑液水不溶物的工藝，其特征在于通過以下步驟實現(xiàn)(1)、將聚丙烯酰胺溶解于水中，配制成質(zhì)量分數(shù)0.05-0. 5%的聚丙烯酰胺溶液；(2)、將制漿黑液、上述配制好的聚丙烯酰胺溶液經(jīng)靜態(tài)混合器混合，混合后的液體采用離心機進行離心分離；(3)、分離出的水不溶物作為污泥處理，分離后的制漿黑液送入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮， 濃縮后的制漿黑液提取出木質(zhì)素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除制漿黑液水不溶物的工藝，其特征在于所用聚丙烯酰胺為陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺或兩性離子聚丙烯酰胺中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除制漿黑液水不溶物的工藝，其特征在于所用聚丙烯酰胺以固含量計，每立方米制漿黑液添加量10-200g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除制漿蒸煮液(黑液)中水不溶物的工藝，屬于制漿造紙及其節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。本工藝采用聚丙烯酰胺處理制漿黑液中的水不溶物，去除率達88%以上,可顯著降低蒸發(fā)濃縮制漿黑液過程中水不溶物在蒸發(fā)器上的結(jié)垢現(xiàn)象，提高蒸發(fā)器的熱效率，保障蒸發(fā)濃縮設(shè)備的正常運行。同時可提高黑液資源化綜合利用生產(chǎn)改性木質(zhì)素的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)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