专利名称：一种去除制浆黑液水不溶物的工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于制浆造纸及其节能减排技术领域，涉及去除制浆造纸黑液中水不溶物的方法。
背景技术：
造纸工业是我国的重要支柱产业，又是能源、资源消耗高、用水量大、污染严重的行业。造纸废水主要污染物COD排放量占全国工业废水总排放量的40%，不仅困扰造纸行业的健康发展，更重要的是对生态环境造成极大破坏，严重影响人民身体健康，不利于节约型、环境友好型和谐社会的构建。其中制浆造纸黑液产生的COD占造纸工业COD总量的90% 以上，具有浓度高和难降解的特性。目前，制浆黑液处理技术以碱回收技术和资源化综合利用为主，这两种方法均涉及黑液的蒸发浓缩，黑液必须蒸发浓缩到一定浓度才能做进一步处理。在造纸过程中，制浆纤维原料通过干-湿法备料，进行蒸煮、挤浆得到黑液。黑液粘稠且含有0. 3-0. 5%的水不溶物，水不溶物以细小纤维和泥沙为主，主要由制浆原料带入，通过常规的过滤方法不易去除。在制浆黑液蒸发浓缩过程中，水不溶物极易造成蒸发器结垢，且结垢物难以清除，导致设备蒸发效率降低、能耗高，甚至危及蒸发站的运行，是目前蒸发站蒸发黑液的技术难题。“碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺”(ZL99116492. X)和“农副产品秸秆资源化生产纸和改性木质素工艺”(ZL200410060208.9)为本申请人前期已授权发明专利。“碱法制浆造纸黑液脱除木素处理工艺”在处理过程中破坏了制浆黑液中物质的分子结构，只能生产低附加值的木质素产品，产品市场狭窄，销路不畅。“农副产品秸秆资源化生产纸和改性木质素工艺”对木质素进行改性加工，赋予优良的理化特性，形成高附加值的精细化工产品。该技术产业化以来，由于制浆黑液中水不溶物含量高，影响黑液的蒸发浓缩，存在蒸发器结垢、蒸发设备热效率低、能耗高等问题，同时还影响改性木质素产品的质量和产量， 比如改性木质素产品用于混凝土减水剂时，由于水不溶物含量较高，致使混凝土含气量高， 使其后期强度降低，影响混凝土质量，成为影响改性木质素行业健康发展的瓶颈之一。目前急需对造纸制浆黑液处理工艺进行改进，去除制浆造纸黑液中水不溶物，满足工业化生产需求。
发明内容
为提高蒸发器蒸发效率和黑液资源化综合利用生产改性木质素的产品质量和产量，解决目前造纸制浆黑液处理工艺存在的问题，本发明目的在于提出一种去除造纸制浆黑液水不溶物的新工艺。为实现本发明目的，本发明以聚丙烯酰胺作为处理剂，在不破坏制浆黑液分子结构的基础上，处理制浆黑液中的水不溶物，然后用离心机离心分离，净化制浆黑夜。具体通过以下步骤实现1、将聚丙烯酰胺溶解于水中，配制成质量分数为0. 05-0. 5%的聚丙烯酰胺溶液。2、将制浆黑液和上述配制好的聚丙烯酰胺溶液经静态混合器混合，混合后的液体采用离心机进行离心分离。以固含量计，每立方米制浆黑液添加聚丙烯酰胺10_200g。3、分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液进入蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩后的制浆黑液提取出木质素。制浆黑液提取木质素可采用碱回收技术处理，或采用资源化综合利用方法生产用途广泛的木质素产品。所用聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰胺中的一种或多种。取一定量本发明处理后的制浆黑液，用中速滤纸过滤，去离子水洗涤滤纸5次以上，在105°C烘干滤纸至恒重，测定水不溶物含量，其值在0. 03-0. 07%之间。本发明特点在于采用聚丙烯酰胺作为处理剂，去除造纸制浆黑液中的水不溶物，在不破坏制浆黑液分子结构的基础上，快速有效地处理净化制浆黑液，既保障了黑液蒸发浓缩设备的正常运行，同时又提高了黑液资源化综合利用生产改性木质素产品的产品质量和产量。将制浆黑液中0. 3-0. 5%的水不溶物，降低到0. 03-0. 07%,去除率达88%以上。在黑液蒸发浓缩过程中，能有效地减少水不溶物在蒸发器上结垢，提高蒸发器的热效率，降低能耗，保障蒸发站的正常运行。造纸制浆黑液中水不溶物对黑液资源化综合利用生产改性木质素产品中水不溶物的影响及改性木质素用于混凝土减水剂时对混凝土的影响见下表
表一制浆黑液中水不溶物对改性木质素及混凝土的影响
备注表中制浆黑液为舞钢市海明科技有限公司亚硫酸盐法制浆黑液，改性木质素用于混凝土减水剂添加量为0. 25%。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施例方式实施例1:取500g阴离子聚丙烯酰胺(固含量> 90%，分子量800万，阴离子浓度30%)，溶解于 500kg水中。碱法制浆黑液10m3(60°C，7. 0° Be')，经静态混合器与上述聚丙烯酰胺溶液混合， 混合后的液体采用离心机进行离心分离。分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液进入蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩后的制浆黑液提取出木质素。碱法制浆黑液水不溶物原含量为0. 48%，处理后黑液水不溶物含量为0. 05%，去除率 89. 6%ο实施例2
取IOOOg阴离子聚丙烯酰胺(固含量> 90%，分子量800万，阴离子浓度30%)，溶解于 500kg水中。碱法制浆黑液10m3(60°C，7. 0° Be')，经静态混合器与上述聚丙烯酰胺溶液混合。 混合后的液体采用离心机进行离心分离。分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液进入蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩后的制浆黑液提取出木质素。碱法制浆黑液水不溶物原含量为0. 48%，处理后黑液水不溶物含量为0. 04%，去除率 91. 7% ο实施例3
取500g阳离子聚丙烯酰胺(固含量彡90%,分子量50万，阳离子浓度30%)，溶解于 500kg水中。碱法制浆黑液IOm3 (600C，7. 0° Be')，经静态混合器与上述聚丙烯酰胺溶液混合， 混合后的液体采用离心机进行离心分离。分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液进入蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩后的制浆黑液提取出木质素。碱法制浆黑液水不溶物原含量为0. 48%，处理后黑液水不溶物含量为0. 04%，去除率 91. 7% ο实施例4
取500g阴离子聚丙烯酰胺(固含量> 90%，分子量800万，阴离子浓度30%)，溶解于 500kg水中。亚硫酸盐法制浆黑液IOm3 (60°C，7.0° Be')，经静态混合器与上述聚丙烯酰胺溶液混合。混合后的液体采用离心机进行离心分离。分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液进入蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩后的制浆黑液提取出木质素。亚硫酸盐法制浆黑液水不溶物原含量为0. 46%，处理后黑液水不溶物含量为 0. 05%，去除率 89. 1%。实施例5
取IOOOg非离子聚丙烯酰胺(固含量彡90%，分子量300万，)，溶解于500kg水中。亚硫酸盐法制浆黑液IOm3 (60°C，7.0° Be')，经静态混合器与上述聚丙烯酰胺溶液混合。混合后的液体采用离心机进行离心分离。分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液进入蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩后的制浆黑液提取出木质素。亚硫酸盐法制浆黑液水不溶物原含量为0.46%，处理后黑液水不溶物含量为 0. 04%，去除率 91. 3%ο实施例6 取500g两性离子聚丙烯酰胺(固含量> 90%,分子量400万，离子浓度30%)，溶解于 500kg水中。亚硫酸盐法制浆黑液IOm3 (60°C，7.0° Be’)，经静态混合器与上述聚丙烯酰胺溶液混合。混合后的液体采用离心机进行离心分离。分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液进入蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩后的制浆黑液提取出木质素。亚硫酸盐法制浆黑液水不溶物原含量为0. 46%，处理后黑液水不溶物含量为 0. 04%，去除率 91. 3%ο
权利要求
1.一种去除制浆黑液水不溶物的工艺，其特征在于通过以下步骤实现(1)、将聚丙烯酰胺溶解于水中，配制成质量分数0.05-0. 5%的聚丙烯酰胺溶液；(2)、将制浆黑液、上述配制好的聚丙烯酰胺溶液经静态混合器混合，混合后的液体采用离心机进行离心分离；(3)、分离出的水不溶物作为污泥处理，分离后的制浆黑液送入蒸发器进行蒸发浓缩， 浓缩后的制浆黑液提取出木质素。
2.根据权利要求1所述的去除制浆黑液水不溶物的工艺，其特征在于所用聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺或两性离子聚丙烯酰胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的去除制浆黑液水不溶物的工艺，其特征在于所用聚丙烯酰胺以固含量计，每立方米制浆黑液添加量10-200g。
全文摘要
本发明公开了一种去除制浆蒸煮液(黑液)中水不溶物的工艺，属于制浆造纸及其节能减排技术领域。本工艺采用聚丙烯酰胺处理制浆黑液中的水不溶物，去除率达88%以上,可显著降低蒸发浓缩制浆黑液过程中水不溶物在蒸发器上的结垢现象，提高蒸发器的热效率，保障蒸发浓缩设备的正常运行。同时可提高黑液资源化综合利用生产改性木质素的产品质量和产量。
文档编号D21C11/04GK102561085SQ20121001735
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者唐启, 唐彤, 孙丹, 孙雨安, 崔俊峰, 张富强, 张科, 李志强, 李振兴, 杨涓, 王俊, 罗亚敏 申请人:河南省科学院化学研究所有限公司, 舞钢市海明科技有限公司