以粘胶纤维压榨碱液为原料提取半纤的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种以粘胶纤维压榨碱液为原料提取半纤的工艺，其特征在于：将粘胶纤维生产的压榨碱液先经预过滤除去大颗粒杂质后，进入超滤膜处理，透过液经纳滤膜循环浓缩2-4次，将最后一次的浓缩液加水稀释后送入陶瓷膜过滤，得到的浓缩液加酸中和，得到半纤液体；所述的纳滤膜循环浓缩2-4次，在每次过滤前，料液都经加水稀释后进入纳滤膜。得到的半纤液体所含碱浓低，盐分低，半纤纯度高，工艺运行效率高，适应于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种以粘胶纤维压榨碱液为原料提取半纤的工艺，其特征在于：将粘胶纤维生产的压榨碱液先经预过滤除去大颗粒杂质后，进入超滤膜处理，透过液经纳滤膜循环浓缩2-4次，将最后一次的浓缩液加水稀释后送入陶瓷膜过滤，得到的浓缩液加酸中和，得到半纤液体；所述的纳滤膜循环浓缩2-4次，在每次过滤前，料液都经加水稀释后进入纳滤膜。得到的半纤液体所含碱浓低，盐分低，半纤纯度高，工艺运行效率高，适应于大规模生产。【专利说明】以粘胶纤维压榨碱液为原料提取半纤的工艺
本专利技术属于粘胶纤维生产的资源化利用领域，具体涉及以粘胶纤维压榨碱液为原料提取半纤的工艺。
技术介绍
半纤维素是全球广泛存在的天然聚合物，在能源日益枯竭、温室效应日益严重的情况下，生物质的开发利用越来越受到人类的重视，但目前还存在不少难点，半纤维素的综合利用更是如此，半纤维素由于其自身的缺点，如易降解、难分离等，其利用价值往往容易被人们忽视。 在化学浆(木浆、棉浆、草浆、芦苇浆等植物纤维素)为原料的粘胶纤维生产过程中，采用碱液对纤维素进行处理(浸溃、压榨)是制造粘胶纤维的第一步。半纤维素浓度高，对粘胶纤维生产工艺和成品质量产生极其不利的影响，因此必须在浸溃工艺中用碱液将半纤维素溶出，才能获得高强度的纤维素，所以在上述过程中会产生大量的富含半纤维素的高浓度碱压榨液。 碱压榨液中的主要成分为氢氧化钠和半纤维素。现有的压榨碱液的处理方法多采用纳滤技术将半纤维素从中分离出来，得到较为纯净的碱液。经过净化的碱液可以直接回用到工艺中，但是纳滤膜仅能将部分碱实现回用，其截留液中的半纤维素经过浓缩后得到的浓缩液中依然含有大量的碱。目前该部分料液作为废碱用于中和工艺，半纤维素进入废水处理，或者采用灼烧回收氢氧化钠，半纤维素被燃烧。从以上现有工艺可知，半纤维素并没有得到充分利用。 如201410091864.9，名称为“提取再生纤维素纤维浸溃液半纤的方法以及半纤的应用”的专利技术专利申请，以膜浓缩加离心提取再生纤维素纤维浸溃液半纤的方法，具体步骤包括:将压榨液经三次稀释和三次膜浓缩得到含碱浓度为26.5克/升，半纤浓度为65克/升的浓缩液；将浓缩液用离心机再提，得到半纤固体。半纤固体用于再生纤维素纤维生产酸浴车间调配酸浴，半纤经喷雾干燥用于木糖醇生产。该专利的碱浓度还比较高，在酸中和后形成较高浓度的盐分，使得半纤纯度低；且采用离心分离提取半纤固体的得率低。 201310515214.8，名称为“从植物纤维中提取半纤维素的方法”的专利技术专利申请，用质量分数为59Γ15%的碱溶液溶解植物纤维，然后经压榨得到的碱液经常规预过滤方法除去大颗粒杂质，再将碱液通过泵进入陶瓷膜装置进行错流过滤，将得到的浓缩液加酸中和，收集析出的半纤维素并烘干，得半纤维素；所述经预过滤后的碱液含碱5(Tl00g/l，含半纤维素4(T60g/l。该专利未对加酸后的半纤液体进行脱盐，盐分浓度较高，半纤纯度仍较低。 201310593785.3，名称为“一种粘胶纤维生产废液中半纤维素的提取及季铵化改性方法”的专利技术专利申请，其提取方法为以膜分离对粘胶纤维生产废液中的半纤维素及碱液进行分离提取，浓缩液为含碱半纤维素；改性方法为以粘胶纤维生产废液中提取的含碱半纤维素为原料，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵为醚化剂，直接醚化后得到季铵半纤维素。该专利采用的膜单支过滤面积小，运行效率低，运行成本高，不利于大规模生产。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种以粘胶纤维生产的压榨碱液为原料提取半纤的工艺。得到半纤液体的碱浓低，盐分低，半纤纯度高。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案: 一种以粘胶纤维生产的压榨碱液为原料提取半纤的工艺，其特征在于:将粘胶纤维生产的压榨碱液先经预过滤除去大颗粒杂质后，进入超滤膜处理，透过液经纳滤膜循环浓缩 2-4次，将最后一次的浓缩液加水稀释后送入陶瓷膜过滤，得到的浓缩液加酸中和，得到半纤液体；所述的纳滤膜循环浓缩2-4次，在每次过滤前，料液都经加水稀释后进入纳滤膜。 超滤和纳滤膜过滤，效率均要高于陶瓷膜，先用超滤膜过滤去除碱液中的大分子蛋白质和细菌，再采用多次纳滤膜过滤把碱浓逐步降到一定的程度，浓缩半纤，对膜的损伤小，再采用陶瓷膜过滤，陶瓷膜适用于过滤后期低碱浓高半纤的料液运行，是低碱浓的有力保障，且过滤的效率高。 本专利技术所述的超滤膜截留分子量为10000-15000，纳滤膜的截留分子量为200-400，陶瓷膜的截留分子量为800-1500。 超滤膜过滤量大，有利于提高过滤效率；200_400的截留分子量，使碱从透过液分离出去，逐步减低碱浓，提升半纤浓度，同时截留一部分单糖；陶瓷膜的截留分子量为800-1500，可截留半纤，提高产品的纯度。 所述的纳滤膜循环浓缩，加水稀释的量为原料液体积的I倍，每次过滤得到的浓缩液体积与原料液体积相同。保证过滤效率的同时，对纳滤膜的损伤小。 优选地，所述的透过液含碱200_300g/l，含半纤40-80 g/Ι，经纳滤膜循环浓缩后，得到浓缩液含碱12-75g/l，含半纤40-80g/l。减低碱浓的前提下，保证膜的过滤效率。 所述的陶瓷膜过滤，料液先经加水稀释进入陶瓷膜装置，循环过程中向料液分次加水，总加水量为料液体积的5倍，所得浓缩液体积与原料液体积相同。保证过滤效率的同时，对陶瓷膜的损伤小。 优选地，所述陶瓷膜过滤的浓缩液中含碱2_4g/l，含半纤40-80 g/Ι。将碱浓降至最低，保证了半纤的纯度。 本专利技术所述的预过滤是指，压榨碱液依次经过转鼓过滤和板框过滤除去大颗粒杂质。预过滤是使压榨碱液不含5微米以上的固体杂质，保护后面的膜不被固体杂质损伤。 本专利技术所述超滤的温度为30_40°C，纳滤膜过滤的温度为40-60°C，陶瓷膜过滤的温度为60-80°C，过滤温度高，液体粘度较低，有利于过滤效率提高。 本专利技术所述超滤的过膜压差为2_3bar，纳滤膜的过膜压差为3_4bar，陶瓷膜的过膜压差为5-6bar。针对粘胶压榨碱液粘度较高的特点，采用较高的压差进行过滤，可以保证碱液中的半纤浓度达到工艺要求。 本专利技术所述的料液在超滤膜的流量为60-80 m3/h，纳滤膜中的流量为25_40m3/h，陶瓷膜中的流量为200-250m3/h，保证单支膜的表面流速较高，使膜不容易被污染。 所述超滤膜的单支过滤面积是26.8m2，纳滤膜的单支过滤面积是26.8m2，陶瓷膜的单支过滤面积是0.6m2，单支膜在占用较小的空间的前提下具有较大的过滤面积。 所述的浓缩液加酸中和，指的是加入盐酸中和，加盐酸的优点是形成的盐分子量较低，有利于后期的脱盐。 优选地，所述的加盐酸中和后，浓缩液再经纳滤膜脱盐，得到半纤液体，除低半纤液体的盐分，进一步提高半纤纯度。 优选地，所述纳滤膜的截留分子量为100-200。由于采用盐酸中和，生成的盐是氯化钠，氯化钠的分子量比较小，远低于100，而半纤分子量远大于100，可以有效地实现盐和半纤的分离。 优选地，所述的纳滤膜脱盐，过膜压差为3_4bar，温度为30_40°C，单支过滤面积是26.8 m2，适应低截留分子量的变化，保证盐和半纤的分离。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
以粘胶纤维压榨碱液为原料提取半纤的工艺，其特征在于：将粘胶纤维生产的压榨碱液先经预过滤除去大颗粒杂质后，进入超滤膜处理，透过液经纳滤膜循环浓缩2‑4次，将最后一次的浓缩液加水稀释后送入陶瓷膜过滤，得到的浓缩液加酸中和，得到半纤液体；所述的纳滤膜循环浓缩2‑4次，在每次过滤前，料液都经加水稀释后进入纳滤膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓传东，冯涛，孙毅，唐孝兵，莫世清，周林，罗红梅，
申请(专利权)人：宜宾雅泰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51