专利名称：一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种造纸浆液的处理方法，具体地说是一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法。
众所周知，造纸行业是环境污染大户，而造纸过程中80％以上的污染源来自制浆蒸煮工序，所以要降服造纸污染这条黑龙，必须首先抓住蒸煮黑液治理这个龙头。现有技术中，各种碱法制浆蒸煮黑液的治理不外乎以下几种一是碱回收法；二是各种各样的酸析木素法；三是将黑液转化成各种各样的付产品，然后出售等。以上诸现有技术的主要缺陷在于一是投资费用高，如碱回收法的设备及土建的投资就相当于或超过其制浆和造纸生产线的总投入；二是处理成本高，每吨纸生产的利润往往被水处理所增加的成本所抵消；三是黑液副产品的出售受市场的制约太大等。所以，研制开发一种投资费用少，运行成本低，可实现黑液循环利用的碱法制浆黑液处理方法对造纸行业来说具有重要意义。
本发明的目的在于设计一种投资费用低，可有效实现部分碱回收，提高成纸质量，并实现处理后高浓黑液循环利用的造纸碱法制浆蒸煮黑液的工艺方法。
本工艺方法是这样实现的一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，所述工艺方法包括下列步骤
(1)在所处理黑液中加入SO2，直到黑液中大部分溶解性木素转化为非溶解性木素为止；(2)将以木素为主的非溶解状态的沉淀物分离出来；(3)加入过量的CaO，加入量根据液体中Na2SO3和Na2SiO3的含量，按以下化学反应方程确定
(4)使加入的CaO和分离木素后液体中的Na2SO3和Na2SiO3完成化学反应；(5)分离以CaSO3为主的沉淀物；(6)将上述步骤得到的上清液，加入新的NaOH或NaOH+Na2S后实现循环利用。
所述的可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，其特征在于所述步骤(1)中，SO2可加入至黑液中的PH值在2-5之间。所述步骤(3)中，所述的过量CaO的实际加入量为理论加入量的1.02-1.20倍，所述步骤(4)中，加入过量的CaO后的反应时间为1-12小时，温度为常温至100℃。所述步骤(3)中，过量的CaO加入至PH5-9时，可加入脱色絮凝(混凝)剂后，去掉沉淀物，再在所得上清液中加入剩余的CaO。所述脱色絮凝(混凝)剂为聚铝或聚铁或其他有机高分子聚合物或它们的组合。
上述方案中，为去除黑液中的碱木素等有害成份，在黑液中加入SO2可使溶于水的碱木素变成不溶于水的木素分子，从而可用常规方法法的不溶于水的木素分子除去，同时由于SO2可以同黑液中的有色物质发生加成反应，变成无色基团，从而可使脱木素后的黑液进一步变清。澄清液中生成和原有的Na2SO3和Na2SiO3，加入CaO后，生成沉淀的CaSO3、Ca2SiO3和NaOH，将沉淀的CaSO3和Ca2SiO3按常规方法分离，即得到仅含有半纤维素、降解纤维素和NaOH的透明液体，此液体可进入配碱工段，加入补充碱液后，进行下个循环生产过程。
本发明与现有技术相比，具有如下优点一是投资费用低，采用的方法较常规方法至少可降低一半的费用；二是可有效实现残碱回收，碱回收率可达20％-65％，有较好的效益；三是对于烧碱法、硫酸盐法等黑液的处理方法，可实现高浓黑液的循环利用；四、处理后黑液中的残余半纤维素和纤维素再蒸煮时，能再吸附在纤维上，从而可提高成浆得率，并且可增加纤维与纤维间的氢链缔合数量，达到提高成纸物理强度的目的。
现详叙
具体实施例方式实施例1一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，所述工艺方法包括下列步骤(1)在所处理黑液中加入SO2，直到黑液中大部分溶解性木素转化为非溶解性木素为止；(2)将以木素为主的非溶解状态的沉淀物分离出来；(3)加入过量的CaO，加入量根据液体中Na2SO3和Na2SiO3的含量，按以下化学反应方程确定
(4)使加入的CaO和分离木素后液体中的Na2SO3和Na2SiO3完成化学反应；(5)分离以CaSO3为主的沉淀物；(6)将上述步骤得到的上清液，加入新的NaOH或NaOH+Na2S后实现循环利用。
所述步骤(1)中，SO2可加入至黑液中的PH值为2。所述步骤(3)中，所述的过量CaO的实际加入量为理论加入量的1.02倍，所述步骤(4)中，加入过量的CaO后的反应时间为24小时，温度为40℃。
实施例2一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，所述工艺方法包括下列步骤(1)在所处理黑液中加入SO2，直到黑液中大部分溶解性木素转化为非溶解性木素为止；(2)将以木素为主的非溶解状态的沉淀物分离出来；(3)加入过量的CaO，加入量根据液体中Na2SO3和Na2SiO3的含量，按以下化学反应方程确定
(4)使加入的CaO和分离木素后液体中的Na2SO3和Na2SiO3完成化学反应；
(5)分离以CaSO3为主的沉淀物(6)将上述步骤得到的上清液，加入新的NaOH或NaOH+Na2S后实现循环利用。
所述步骤(1)中，SO2可加入至黑液中的PH值为4。所述步骤(3)中，所述的过量CaO的实际加入量为理论加入量的1.1倍，所述步骤(4)中，加入过量的CaO后的反应时间为6小时，温度为70℃。
实施例3一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，所述工艺方法包括下列步骤(1)在所处理黑液中加入SO2，直到黑液中大部分溶解性木素转化为非溶解性木素为止；(2)将以木素为主的非溶解状态的沉淀物分离出来；(3)加入过量的CaO，加入量根据液体中Na2SO3和Na2SiO3的含量，按以下化学反应方程确定
(4)使加入的CaO和分离木素后液体中的Na2SO3和Na2SiO3完成化学反应；(5)分离以CaSO3为主的沉淀物；(6)将上述步骤得到的上清液，加入新的NaOH或NaOH+Na2S后实现循环利用。
所述步骤(1)中，SO2可加入至黑液中的PH值为5。所述步骤(3)中，所述的过量CaO的实际加入量为理论加入量的1.20倍，所述步骤(4)中，加入过量的CaO后的反应时间为2小时，温度为100℃。在步骤(3)中，过量的CaO加入至PH6时，加入脱色絮凝剂后，去掉沉淀物，再在所得上清液中加入剩余的CaO或它们的组合。
权利要求
1.一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，所述工艺方法包括下列步骤(1)在所处理黑液中加入SO2，直到黑液中大部分溶解性木素转化为非溶解性木素为止；(2)将以木素为主的非溶解状态的沉淀物分离出来；(3)加入过量的CaO，加入量根据液体中Na2SO3和Na2SiO3的含量，按以下化学反应方程确定(4)使加入的CaO和分离木素后液体中的Na2SO3和Na2SiO3完成化学反应；(5)分离以CaSO3为主的沉淀物；(6)将上述步骤得到的上清液，加入新的NaOH或NaOH+Na2S后实现循环利用。
2.按权利要求1所述的可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，其特征在于所述步骤(1)中，SO2可加入至黑液中的PH值在2-5之间。
3.按权利要求1所述的可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，其特征在于所述步骤(3)中，所述的过量CaO的实际加入量为理论加入量的1.02-1.20倍。
4.按权利要求1所述的可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，其特征在于所述步骤(4)中，加入过量CaO后的反应时间为1-24小时，温度为常温至100℃。
5.按权利要求1所述的可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，其特征在于所述步骤(3)中，过量的CaO加入至PH5-9时，可加入脱色絮凝(混凝)剂后，去掉沉淀物，再在所得上清液中加入剩余的CaO。
6.按权利要求5所述的可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法，其特征在于所述脱色絮凝(混凝)剂为聚铝或聚铁或其他有机高分子聚合物或它们的组合。
全文摘要
本发明公开了一种可实现造纸碱法制浆蒸煮黑液循环利用的工艺方法,其主要内容是在黑液中加入SO
文档编号D21C11/04GK1361328SQ0013770
公开日2002年7月31日 申请日期2000年12月25日 优先权日2000年12月25日
发明者李风宁 申请人:李风宁