碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺制造技术

本发明专利技术提供一种环境污染治理技术－碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺。调节黑液浓度，以真空动力将焚硫或焙烧硫铁矿或烟道气或液化ＳＯ↓［２］送入系统，与黑液水分反应生成酸化剂，分离木质素。滤液以氢氧化钠或（和）碳酸钠调节回用制浆生产，回收液制木素磺酸盐。酸化剂以制浆药剂回用并转化成木素磺酸盐组分。本工艺工程投资少、处理成本低。回收物性能好，废弃物资源化回收充分。特别适合制浆规模≤２万吨／年造纸厂黑液处理。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理的一种工艺方法。特别适宜制浆生产规模不足2万吨/年、草纤维原料造纸厂黑液处理。本专利技术从属环境污染治理
制浆造纸黑液排放造成严重的环境污染，其主要原因在于纤维原料利用率低，占纤维原料量约50％的木质素、半纤维素以及制浆过程中加入的碱等化工原料与生产用水形成高浓制浆黑液，排入环境，既形成严重的环境污染，同时造成大量的资源浪费。目前，碱法制浆造纸黑液的处理方法主要包括碱回收处理法、絮凝沉淀处理法、蒸发浓缩法、厌氧生物处理法等。碱回收法 国外以木材为原料的制浆造纸厂，对污染负荷占制浆造纸生产排放总量约90％的蒸煮黑液的处理多采用碱回收地方法。在我国碱回收技术对规模大、以木材为原料的碱法制浆厂黑液污染问题的解决效果良好。但对为数众多的以草纤维为原料、规模不足的制浆造纸厂黑液污染治理，难以达到理想的效果。草纤维原料制浆黑液硅含量高、粘度大，难以将其浓缩到适合碱回收炉燃烧的浓度要求；草浆黑液热值较木浆低，常常需要加入辅助燃料如重油等才能保证碱回收炉正常燃烧，大大增加回收碱的成本。另外，对制浆规模小的造纸厂，没有足够多的黑液供碱回收炉连续运行。巨额投资使碱回收技术对资金实力不强的众多造纸厂属可望不可及。絮凝沉淀法 此法主要针对制浆造纸厂综合废水采用絮凝、沉淀、过滤、分离沉淀物的方法处理。分离沉淀物以后的废液再经厌氧生物法进行深度处理。处理后的废水污染负荷明显下降，部分回用或全部排放，但很难达到理想的处理目标。这类方法对高浓制浆黑液处理不适宜，工程投资及运行费用较高。分离出来的沉淀物中，废液成分和处理过程加入的絮凝剂等混在一起，成分复杂，难以得到有效的利用，达不到资源化回收、利用的目的。蒸发浓缩法 此法先将制浆黑液直接浓缩到一定的浓度，再进行干燥脱水制成黑粉。此法仅通过浓缩、干燥法脱除黑液水分，既需要大面积的蒸发器和较多的能量消耗，干燥脱水的强度也大，致使设备投资大、能耗高。同时，黑液成分未经改性，全部有机、无机物组分包囊其中，成分复杂，应用价值不大。专利技术专利89106694.2提供的制浆造纸黑液处理方法，回收的木质素纯度高、质量稳定，有良好的应用基础。但是，回收木质素以后的液体进一步回收亚硫酸钠，工艺条件和设备要求高，回收的亚硫酸钠精品率低、成本高，工程经济效益差。厌氧生物法 此法适宜蒸煮程度较低的石灰法制浆黑液处理。以烧减、硫化钠、亚硫酸钠为主要药剂制浆产生的黑液较石灰法黑液浓度高，木质素等难以生物降解物质的大量存在，作为假底物使厌氧法COD去除率低。黑液中较高浓度的盐分如硅、(亚)硫酸盐、钠等对生物活性产生严重的抑制作用。制沼气后的废水还需进行深度处理才可能达标，产生的污泥利用价值低。低温使厌氧发酵系统生物活性差而严重影响处理效果。我国常年气温较低的北方地区很难使厌氧发酵系统保持在适宜(中温35-40℃、高温52-55℃)的温度水平。此法局限性大。本专利技术的目的在于有效治理制浆黑液污染，同时将黑液固形物和水分全部转化成产品与回用液体的形式回收、回用。处理过程中使用的原料转化为制浆药剂回用于制浆生产后，进一步成为回收物的有效组分。本专利技术适合各种规模、多种纤维原料碱法制浆造纸黑液的处理，工艺简短、工程投资省、处理成本低，适应性强。回收物应用性能好，液体回用效果好。建立的黑液处理与回收、回用良好结合的处理机制，是本专利技术具有良好的环境效益和经济效益的重要基础。可实现黑液污染治理彻底、资源回收充分的双重目标。本专利技术之目的通过如下步骤实现1.碱法制浆黑液提取木质素调节碱法制浆黑液浓度为Be°1-13(20℃)，将SO2引入处理系统，与黑液水分反应生成亚硫酸酸化剂。黑液酸化至pH2-5.5析出木质素。将液体加热、保温，使木质素聚凝沉淀并过滤分离出木质素。2.滤液调碱制回用液分离木质素后的液体以固体或液体氢氧化钠或(和)碳酸钠调节pH值，酸化剂转变成制浆药剂的主要成分，液体成为回用液。3.合成纸浆生产白液回用制浆生产将回用液合成为中性或碱性亚硫酸盐纸浆生产用白液，回用于制浆生产。4.回用制浆后所得回收液经调制、浓缩、干燥获得产品木质素磺酸盐。木专利技术工艺流程图见附图。碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺实施例如下实施例1碱法制浆黑液50kg，调节至Be°4(20℃)，酸化使液体pH2.5析出木质素。加热至温度65℃，保温聚凝3.0小时，过滤分离固体木质素。分离木质素后的液体用氢氧化钠和碳酸钠调节至pH12成为制浆回用液。将制浆回用液调至有效碱16％、亚硫酸化度0.4，回用于制浆造纸。所得回用液经调制、浓缩、干燥成为木质素磺酸盐。实施例2-5处理步骤同实施例1，实施条件列于表1。 表1.实施例1-5实施条件 表2.实施例实验结果权利要求1.碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺是对以碱法、中性、碱性亚硫盐法制浆产生的黑液进行处理，回收、回用黑液固形物以及制浆生产用水并回收黑液处理过程中使用的原料。本专利技术的特征在于包括以下步骤·碱法制浆黑液提取木质素·滤液调碱制回用液·合成纸浆生产白液回用制浆生产·回用制浆后所得回收液经调制、浓缩、干燥等制成木质素磺酸盐。2.如权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺，其特征在于所用的酸化剂是以焚硫或焙烧硫铁矿或烟道气或液化SO2与黑液中的水分反应生成的亚硫酸。3.如权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺，其特征在于处理黑液的浓度为Be°1-13(20℃)，黑液酸化pH值为2-5.5，析出物聚凝温度为40-90℃，液体保温时间为1/3-5小时。4.如权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺，其特征在于制浆回用液体中的药剂成分亚硫酸钠是以制浆黑液提取木质素所用酸化剂合成的。5.如权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺，其特征在于分离木质素后的液体用氢氧化钠或(和)碳酸钠调制成pH7-14的制浆回用液。以回用液调制的纸浆生产白液之浓度为有效碱8-16％、亚硫酸化度0.4-0.85。6.如权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺，其特征在于制备木质素磺酸盐的磺化剂是用制浆黑液提取木质素所用的酸化剂转化而成的。7.如权利要求1所述的碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺，其特征在于酸化剂回收和木质素磺化是在蒸煮过程中完成的。全文摘要本专利技术提供一种环境污染治理技术——碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺。调节黑液浓度,以真空动力将焚硫或焙烧硫铁矿或烟道气或液化SO2送入系统,与黑液水分反应生成酸化剂,分离木质素。滤液以氢氧化钠或(和)碳酸钠调节回用制浆生产,回收液制木素磺酸盐。酸化剂以制浆药剂回用并转化成木素磺酸盐组分。本工艺工程投资少、处理成本低。回收物性能好,废弃物资源化回收充分。特别适合制浆规模≤2万吨/年造纸厂黑液处理。文档编号D21C11/04GK1262359SQ00103238公开日2000年8月9日 申请日期2000年3月17日 优先权日2000年3月17日专利技术者穆环珍, 杨问波, 姚春丽, 黄衍初 申请人:中国科学院生态环境研究中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
碱法制浆造纸黑液良性循环资源化处理新工艺是对以碱法、中性、碱性亚硫盐法制浆产生的黑液进行处理，回收、回用黑液固形物以及制浆生产用水并回收黑液处理过程中使用的原料。本专利技术的特征在于包括以下步骤：.碱法制浆黑液提取木质素.滤液调碱制回用 液.合成纸浆生产白液回用制浆生产.回用制浆后所得回收液经调制、浓缩、干燥等制成木质素磺酸盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：穆环珍，杨问波，姚春丽，黄衍初，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]