专利名称：造纸黑液碱回收及木质素等固形物分离利用的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种造纸黑液碱回收及木质素等固形物分离利用，具体地说是涉及造纸黑液碱回收及木质素等固形物分离利用。
造纸黑液是江河流域水源污染最严重的主要污染源之一，其污染之害对人民生活，工、农业生产带来极其严重的不良影响。历来处理造纸黑液是一般的化学、物理沉淀法，也有生物和膜技术对黑流进行处理，利用高热蒸汽来浓缩黑液，高温燃烧造纸黑液中的有机固形物来回收碱，这些处理方法，都因投资大，处理费用高，效果一般，又很难使已经处理的造纸废黑液无色透明，COD在80mg/l、BOD在20mg/l以内的效果。
本技术突出的特点是99—I型、99—II型离子复合膜对黑液中的碱和木质素等因形物可进行识别和分离，使黑液中混合的碱及木质素等固形物达到分离的目的，分离的碱液质纯，有效碱液中不含有机杂质及碱成份外的固形物。在离子复合膜对黑液进行碱与木质素分离过程中，不需高热能的损耗，也不需其他电高耗能，分离速度为1000m3/小时的黑液只需180m2离子生物膜。分离处理后的废黑液PH6～8，COD80mg/lBOD20mg/l以内，水无色透明。回收碱液时根据生产需要可调节浓度，循环利用造纸，处理后的水也可循环利用生产，木质素等固形物经聚合剂聚合处理后可制成燃料，利用于燃烧供给造纸生产所需热能，也可与其它辅助原料生产合成纸浆直接生产的纸，或生产硬质塑料板原料。
以上本发明特点是比目前国内外现有处理造纸废水技术先进和独特。
本发明的主要目的是利用本发明专有的离子复合膜对各种造纸废黑液中的碱及木质素等固形物进行分离，使分离出的碱纯度高、无杂质，分离出的木质素等固形物经本发明专用的离子型聚合剂聚合后，与其他辅助添加剂混合成合成纸浆，用于包装纸或合成硬质塑料原料。经离子99—II型复合膜回收处理的碱液经调节到生产所需浓度后可循环利用造纸。
本发明对造纸黑液进行碱回收和木质素等固形物识别分离技术的关键在于99—I型离子复合膜，分离后的水液进行碱回收及纯度和浓度调节技术关键在于99—II型离子型复合膜。
本发明的主要目的是通过如下技术实现的1、99—I型离子复合膜的制作技术A、将85％经黑液驯化反应的酶化有机酸水解液，氯化聚合物15％，反应转化生成聚合物用去离子水混合，加入粘合剂在无氧的条件下制成浆状液体备用。
B、将石棉布(或其他耐酸碱的布厚度0.3mm)浸入浆状液体中，反复浸取3—6次着膜厚度0.36—0.66mm，取出铺在不锈钢平板上，在60℃干燥后再进行钠离子交换(交换度80％)，交换离子后，再在50～60℃下干燥至水份≥0.5％，即成离子型复合膜，膜厚度0.36—0.66mm，爆破强度3.1×106Pa，电阻率3.6×104Ω·m，迁移数0.93，其大小规格根据生产所需而制定。用于造纸废黑液中的碱及水液与木质素等固形物识别分离。
2、99—III离子型催化剂制作技术A、将可生物降解型塑料种子料复合物10％。非表面活性物0.3％，氯化聚合物80％称量分装备用。
B、先将塑料种子料浸入废黑液驯化基液中，浸泡培养18天左右，待塑料种子外层被毛包裹后即可取出，与非表面活性物，氯化聚合物混合后，加入带夹套的反应器中，加热溶解后，搅拌混和均匀，加热至50℃左右后，聚合开始，随聚合反应之进行，由于产生反应热，温度不断上升，此时，应即通入冷水，使反应温度保持在90℃以下，约30分钟，聚合反应完成。再经纳离子交换(交换度80％)，再于50～60℃干燥后，得含水率5％以下的灰白色物质，经粉碎即得99—III型离子催化剂，用于配合99—I型离子复合膜对废水中木质素等固形物与碱及水液的分离。
3、99—II型离子复合膜制作技术将经黑液驯化培养反应产生的酶化有机酸水解液15％，加入全氟磺酸型离子交换树脂粉末(200目以上)65％，聚丙烯20％，遵照99—I型离子复合膜制作方法，再进行钠离子交换(交换度98％)即成。膜厚度0.30mm—0.36mm，爆破强度3.1×106Pa，电阻率3.6×104Ω·m，迁移数0.93，用于碱成分回收。
4、99—I型离子复合膜，99—II型离子复合膜、99—III型离子催化剂使用技术(1)将制好的99—I型离子复合膜装入相应的木质素等固形物分离机网框架内，在利用膜转动式进行水液分离时，可将黑液以喷雾状态喷洒在膜上，喷洒压力为3个大气压，此时黑液中的木质素等固形物在膜上，碱及水溶液透经膜孔落入碱及水液贮存池。木质素等固形物随膜运转输送进入固形物贮存池。
(2)回收碱液时，将按一定输入流量进入电离析碱回收机，使碱成份经99—II型离子复合膜在直流电的作用下碱与水分离，并调节到生产所需浓度，同时使水份中的色素脱除。
经99—II型离子复合膜分离的碱液质纯无其他固形物杂存，经处理后的水为PH6—8，COD在80mg/l，BOD在40mg/l以内，无色透明，其回收的碱液及水可循环利用于造纸。
经99—I型离子复合膜处理后的木质素等固形物，经添加助剂(纤维发生剂)等剂混合后反应合成纸浆直接造纸，或添加高分子聚合剂合成硬质塑料板原料。或与其他可燃有机废物(如稻谷壳、木屑、粉煤等)制成高热燃料。
本发明和现有技术相比具有如下先进特点和社会经济效益1、净化环境，保护了水资源。
2、变废为宝，变害为利，提高经济效益，降低造纸成本，消除造纸过程中产生的水源污染。
3、投资少、耗能低，处理黑液中的污染物彻底，废物利用率高，处理后的水无色透明，PH为6—8，COD在80mg/l，BOD在40mg/l以内，不存在残余污染物。
权利要求
一、一种造纸黑液碱回收及木质素等固形物分离利用其特征在于1、本发明对造纸黑液进行木质素等固形物分离，其技术的关键在于99—I型离子复合膜及99—III型离子催化剂；分离后水液进行碱回收及纯度和浓度调节，其技术的关键在于99—II型离子复合膜的电离析。
2.99—I型离子复合膜的制作技术A、将85％经黑液驯化培养反应产生的酶化有机酸水解液，氯化聚合物15％，用去离子水混合，加入粘合剂在无氧的条件下制成浆状液体备用。B、将石棉布(或其他耐酸碱的布厚度0.3mm)浸入黑液驯化反应的酶有机酸水解液及氯化聚合物合成的浆状物，反复浸取3—6次后，取出铺在不锈钢平板上，着膜度厚度为0.6mm，在60℃干燥后，再进行氯离子交换(交换度80％)，交换离子后，再在50—60℃下干燥至水份≥0.5％，即成99—I型离子复合膜，膜厚度0.36～0.66mm，爆破强度3.1×106Pa，电阻率3.6×104Ω·m，迁移数0.93，其大小规格根据生产所需而制定，用于造纸废黑液中的碱及水液与木质素分离。
3.99—II型离子复合膜的制作技术将经黑液驯化培养反应产生的酶化有机酸水解液15％，全氟磺酸型离子交换树脂65％，聚丙烯20％。遵照99—I型离子复合膜制作方法。膜厚度0.36mm，爆破强度3.1×106Pa，电阻率3.6×104Ω·m，迁移数0.93，用于碱回收。
4.99—III型离子催化剂制作技术A、将可生物降解型塑料种子料复合物10％，非表面活性物0.3％，氯化聚合物80％称量分装备用。B、先将塑料种子料浸入废黑液驯化基液中，浸泡培养18天左右，待塑料种子外层被毛包裹后即可取出与非表面活性物，氯化聚合物混合后，放置带夹套的反应器中，加热溶解后，搅拌混和均匀，加热至50℃左右后，聚合开始，随聚合反应进行，由于产生反应热，温度不断上升，此时，应立即通入冷水，使反应温度保持在90℃以下，约30分钟，聚合反应完成，再经钠离子交换，(交换度80％)，再于50—60℃干燥后，得含水率5％以下的灰白色物质，经粉碎即得99—II型离子催化剂，用于配合99—I型离子复合膜对木质素等固形物与碱及水液的分离。
5.99—I型离子复合膜、99—III型离子催化剂及99—II型离子复合膜使用技术。(1)将制好的膜装入相应的木质素等固形物分离机网框架内，在利用膜转动式进行黑液中木质素等固形物分离时，可将黑液与催化剂混合后以喷雾状态喷洒在膜上，喷洒压力为3个大气压，此时黑液中的木质素等固形物在膜上，碱及水液透经膜孔落入碱及水液贮存池，木质素等固形物进入固形物贮存池。(2)回收碱液时，将水液按一定流量输入电离析碱回收机内，使碱液与水分在99—II型离子复合膜的作用下分离并使碱液调节到生产所需浓度，同时使水分中色素去除脱色，将回收调节浓度的碱液用于循环造纸生产。经99—I型离子复合膜及99—III型离子催化剂处理后的木质素等固形物与其他可燃烧废有机物(如稻谷壳、木屑、粉煤等)经添加助燃剂后混合成高热能燃料，供造纸热源用，也可经添加纤维发生剂合成纸浆原料制成合成纸浆，直接用于生产包装纸，亦可将其与高分子聚合剂，制成硬质塑料板原料。
全文摘要
本发明提供了一种造纸黑液碱回收及木质素等固形物分离利用。该发明是利用一种99－Ⅰ型、Ⅱ型离子复合膜对造纸黑液进行碱回收及木质素等固形物分离。该发明的特点是利用离子复合膜对碱和木质素等固形物一次性分离。通过膜分离后的水质pH6—8,COD80mg/l、BOD在30mg/l以内,无色透明。回收的碱可循环利用造纸。木质素等固形物经添加纤维发生剂合成纸浆,可制成合成纸浆造纸或添加聚合剂合成高分子硬质塑料原料。
文档编号C02F1/44GK1192996SQ98104700
公开日1998年9月16日 申请日期1998年2月20日 优先权日1998年2月20日
发明者许裕金 申请人:许裕金