一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，属于粘胶纤维生产中的废物治理技术领域。本发明专利技术包括原料预处理、计量与反应以及后续处理步骤。本发明专利技术针对粘胶纤维生产中产生的硫酸钠废液的特点，采用特定的预处理和后续处理的方法，结合微通道反应器，能够利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产颗粒均匀、分散性好、产品品质高的纳米硫酸钙粉体材料，使得废物再利用，增加效益，减少了环境的污染。

Process for producing nano calcium sulfate from waste water of sodium sulfate in viscose fiber production

The invention relates to a process for producing nano calcium sulfate from waste water of sodium sulfate in viscose fiber production, which belongs to the technical field of waste treatment in viscose fiber production. The present invention includes raw material pretreatment, metering and reaction, and subsequent processing steps. The present invention according to the characteristics of sodium sulfate in waste water from the production of viscose fiber, using the method of pretreatment and subsequent processing of the particular combination of micro channel reactor, can use the production of viscose fiber particles of sodium sulfate production waste liquid in uniform, good dispersion and high product quality of nano calcium sulfate powder material, the waste use, increase efficiency, reduce environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺
本专利技术涉及一种粘胶纤维生产中废液的处理工艺，更具体地说，本专利技术涉及一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，属于粘胶纤维生产中的废物治理

技术介绍
粘胶生产过程中除了生产出高品质的粘胶纤维外，还伴随着副产物硫酸钠的产生。据统计生产1t粘胶纤维会伴随着产生1t硫酸钠，大量的固体废物硫酸钠不能得到有效处理，不仅造成了较大的经济损失，还造成巨大的环保压力。继新环保法规定后，许多粘胶企业因为不能有效处理“三废”，造成了许多企业的停工、停产，造成极大的经济损失，因此有效处理“三废”中的废渣，已成为企业生存和发展的关键。目前国内大部分都是将粘胶生产产生的废弃物尽心燃烧和填埋，这样造成的结果是环境负荷大、水土污染大等缺点。结合自身优势，先后探索了将硫酸钠电解制酸、硫酸钠复合反应制备工业钾肥，均已成本过大而面临失败。而副产物硫酸钠较好的处理方法为与氯化钡或者氯化钙反应生成硫酸钡或者硫酸钙，还可联产氯化钠。国家知识产权局于2010.8.4公开了一件公开号为CN101792168A，名称为“一种制备硫酸钡联产氯化钠的方法”的专利技术，该专利技术公开了一种制备硫酸钡联产氯化钠的方法，将含氯化钡的工业产品与含硫酸钠的工业产品按照氯化钡与硫酸钠纯物质质量比1∶0.38~0.66进行化学反应，得到硫酸钡沉淀和氯化钠溶液的混合物；混合物过滤得硫酸钡滤饼和氯化钠滤液；硫酸钡滤饼经洗涤，干燥，粉碎，包装得到硫酸钡产品；氯化钠滤液经减压蒸馏得到氯化钠产品。该方法制备硫酸钡简捷而明快，特别是用工业品氯化钡和硫酸钠生产硫酸钡，生产工艺及设备简单，产率极大，利润非常高。国家知识产权局于2013.6.19公开了一件公开号为CN103159248A，名称为“一种纳米硫酸钡颗粒的生产方法”的专利技术，该专利技术公开了一种纳米硫酸钡颗粒的生产方法，包括以下步骤：向浓度为0.01-0.3mol/L的氯化钡溶液中加入EDTA二钠盐，使溶液中氯化钡与EDTA二钠盐的摩尔比为1：1，加入双十烷基二甲基溴化铵，双十烷基二甲基溴化铵的摩尔浓度为氯化钡摩尔浓度的0.1-0.5%，得溶液一；向摩尔浓度与氯化钡溶液相同的硫酸钠水溶液中加入双十烷基二甲基溴化铵，双十烷基二甲基溴化铵在溶液中的摩尔浓度为硫酸钠摩尔浓度的0.1-0.5%，得溶液二；将溶液一和二分别接微反应器入口，将反应产物过滤、洗涤，将洗涤后的过滤物烘干得到纳米硫酸钡的粉状颗粒。本专利技术用微反应器在络合剂存在的条件下，利用表面活性剂抑制硫酸钡沉淀长大，得到粒径细小，且粒径可以控制的纳米硫酸钡颗粒。国家知识产权局于2009.5.6公开了一件公开号为CN101423239，名称为“一种粒径分布可控的纳米硫酸钡制备方法”的专利技术，该专利技术公开了一种粒径分布可控的纳米硫酸钡的制备方法。本专利技术以BaCl2和Na2SO4为原料，分别配制成两种溶液，然后同时以相同的流量加入高速旋转的旋转液膜反应器中，进行成核反应，所得浆液经过离心洗涤以及干燥，得到粒径为30-120nm且粒径分布较窄的纳米BaSO4。通过调节控制反应器的转速、间隙等操作参数，可以达到精确控制产物粒径的目的，可以制备粒径为30-40nm的BaSO4。该方法结合了微反应器和超重力反应器的优点，同时避免了微乳液法、络合法等缺点，反应空间小，制备速度快，可以满足工业化制备纳米BaSO4的要求。上述现有技术中的技术方案公开了以硫酸钠和氯化钡为原料制备纳米硫酸钡，但是这些技术方案都不是针对粘胶纤维生产中硫酸钠废液来进行的，无法得到颗粒均匀、分散性好、产品品质高的纳米硫酸钙粉体材料。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术方案无法利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产颗粒均匀、分散性好、产品品质高的纳米硫酸钙粉体材料的问题，提供一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，采用该工艺可以利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产颗粒均匀、分散性好、产品品质高的纳米硫酸钙粉体材料。为了实现上述专利技术目的，其具体的技术方案如下：一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：A、原料预处理将粘胶纤维生产中硫酸钠废液和氯化钙溶液分别通过絮凝、沉降，两种原料的上清液再分别经过粗过滤，最后采用膜过滤进行精过滤，得到预处理硫酸钠溶液和预处理氯化钙溶液；B、计量与反应将步骤A预处理得到的硫酸钠溶液和氯化钙溶液通过计量泵计量，打入微通道反应器，制备得到纳米硫酸钙浆料；C、后续处理将步骤B得到的纳米硫酸钙浆料加入到血液分离离心器，加水循环清洗，直至得到固含量为≥99%的纳米硫酸钙粉体；再将纳米硫酸钙粉体经过喷雾烘干或微波烘干，或者先使用喷雾烘干，再进行微波烘干，得到纳米硫酸钙产品。本专利技术优选的，在步骤A中，所述的絮凝、沉降具体为：将硫酸钠废液和氯化钙溶液通过泵分别打入到沉降池中，按照1m3硫酸钠废液或者氯化钙溶液中加入10-20g絮凝剂聚乙烯酰胺，沉降12-36h。上述经过絮凝、沉降后的两种原料的上清液的SS值都为100-500mg/L。本专利技术优选的，在步骤A中，所述的粗过滤具体为：将经过絮凝、沉降得到的两种原料的上清液分别经过丝束过滤器粗过滤，采用丙纶丝进行过滤，过滤流量为20-30m3/h。本专利技术优选的，在步骤A中，所述的精过滤具体为：将经过粗过滤的两种原料的上清液分别经过膜过滤进行精过滤，采用微滤膜进行过滤，所述微滤膜厚度为90-150μm，过滤的粒径为0.025-10μm，操作压力为0.01-0.2MPa。上述经过精过滤得到的预处理硫酸钠溶液和预处理氯化钙溶液的SS值≤100mg/L，COD≤100，预处理硫酸钠溶液中的硫酸钠重量百分比90-95%，预处理氯化钙溶液中的氯化钙重量百分比为≥95%。本专利技术优选的，在步骤B中，所述微通道反应器包括上层进料层、下层进料层以及中层反应层；所述上层进料层和下层进料层上都设置有进料孔；所述中层反应层为网状分支结构，氯化钙进料通道与硫酸钠进料通道连通，组成进料单元，两个所述进料单元相对设置，并同时通过一级通道连通，所述进料单元与所述一级通道组成一级反应单元；两个所述一级反应单元相对设置，并同时通过二级通道连通，组成二级反应单元；两个所述二级反应单元相对设置，并同时通过三级通道连通，组成三级反应单元；按照上述组成方式，每两个N级反应单元相对设置，并同时通过N+1级通道连通，组成N+1级反应单元，所述N+1级通道与出料通道连通。本专利技术优选的，在步骤B中，所述的微通道反应器中的反应过程中：反应温度为25-40℃，流量为50-500ml/min，压力为0.3-0.5MPa，反应时间为1-5s。本专利技术优选的，在步骤C中，所述将步骤B得到的纳米硫酸钙浆料加入到血液分离离心器，加水循环清洗具体为：纳米硫酸钙浆料加入到血液分离离心器，固液分离，固体出来后，含水量为30%，加入水后再次进入血液分离离心器，直至得到固含量为≥99%的纳米硫酸钙粉体，血液分离离心器的转速为18000-20000r/min。本专利技术优选的，在步骤C中，所述喷雾烘干具体为：将经过血液分离离心器得到的纳米硫酸钙粉体加入水，使含水量为50-70%，然后进入喷雾烘干设备，设置进料速度为500-1000ml/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：A、原料预处理将粘胶纤维生产中硫酸钠废液和氯化钙溶液分别通过絮凝、沉降，两种原料的上清液再分别经过粗过滤，最后采用膜过滤进行精过滤，得到预处理硫酸钠溶液和预处理氯化钙溶液；B、计量与反应将步骤A预处理得到的硫酸钠溶液和氯化钙溶液通过计量泵计量，打入微通道反应器，制备得到纳米硫酸钙浆料；C、后续处理将步骤B得到的纳米硫酸钙浆料加入到血液分离离心器，加水循环清洗，直至得到固含量为≥99%的纳米硫酸钙粉体；再将纳米硫酸钙粉体经过喷雾烘干或微波烘干，或者先使用喷雾烘干，再进行微波烘干，得到纳米硫酸钙产品。

【技术特征摘要】
1.一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：A、原料预处理将粘胶纤维生产中硫酸钠废液和氯化钙溶液分别通过絮凝、沉降，两种原料的上清液再分别经过粗过滤，最后采用膜过滤进行精过滤，得到预处理硫酸钠溶液和预处理氯化钙溶液；B、计量与反应将步骤A预处理得到的硫酸钠溶液和氯化钙溶液通过计量泵计量，打入微通道反应器，制备得到纳米硫酸钙浆料；C、后续处理将步骤B得到的纳米硫酸钙浆料加入到血液分离离心器，加水循环清洗，直至得到固含量为≥99%的纳米硫酸钙粉体；再将纳米硫酸钙粉体经过喷雾烘干或微波烘干，或者先使用喷雾烘干，再进行微波烘干，得到纳米硫酸钙产品。2.根据权利要求1所述的一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：在步骤A中，所述的絮凝、沉降具体为：将硫酸钠废液和氯化钙溶液通过泵分别打入到沉降池中，按照1m3硫酸钠废液或者氯化钙溶液中加入10-20g絮凝剂聚乙烯酰胺，沉降12-36h。3.根据权利要求2所述的一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：所述经过絮凝、沉降后的两种原料的上清液的SS值都为100-500mg/L。4.根据权利要求1所述的一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：在步骤A中，所述的粗过滤具体为：将经过絮凝、沉降得到的两种原料的上清液分别经过丝束过滤器粗过滤，采用丙纶丝进行过滤，过滤流量为20-30m3/h。5.根据权利要求1所述的一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：在步骤A中，所述的精过滤具体为：将经过粗过滤的两种原料的上清液分别经过膜过滤进行精过滤，采用微滤膜进行过滤，所述微滤膜厚度为90-150μm，过滤的粒径为0.025-10μm，操作压力为0.01-0.2MPa。6.根据权利要求5所述的一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工艺，其特征在于：所述经过精过滤得到的预处理硫酸钠溶液和预处理氯化钙溶液的SS值≤100mg/L，COD≤100，预处理硫酸钠溶液中的硫酸钠重量百分比90-95%，预处理氯化钙溶液中的氯化钙重量百分比为≥95%。7.根据权利要求1所述的一种利用粘胶纤维生产中硫酸钠废液生产纳米硫酸钙的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓传东，段美科，周杰，
申请(专利权)人：宜宾丝丽雅集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51