一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺制造技术

本申请公开了一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺，包括以下步骤：向化学机械浆废液中加入预处理试剂进行预处理反应，预处理反应完成后得到第一混合物体系；预处理试剂为疏水改性剂、自由基反应引发剂、金属离子盐析剂中的至少一种；化学机械浆废液的pH为12～14；向第一混合物体系中加入絮凝剂进行沉淀反应，沉淀反应完成后得到第二混合物体系；对第二混合物体系进行固液分离获得固体有机沉降物和碱性回收液；碱性回收液的pH为11.8～13。本申请的处理工艺过程简单、能耗较低且可以高效回收化学机械浆废液中的有机物成分和碱液，具有较高的经济价值，适宜在工业上推广应用。适宜在工业上推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺


[0001]本申请属于制浆废液回收处理
，具体涉及一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺。

技术介绍

[0002]当前，随着“限废”的推行，进口废纸量不断减少，国内造纸行业原料供应短缺问题日趋严重，一些进口废纸原料依存度较高的造纸企业先后立项建设日产千吨级的大型本色化机浆生产线，其他各地方中小型企业因地制宜，积极跟进投入，新建化机浆生产线从入门级的日产300t到中等规模的600t/d不等，国内化机浆生产和技术市场初步呈现“生产规模多层次、技术路线多元化”的业界新格局。
[0003]新增化机浆产能中，除了经典的ATMP、CTMP、APMP等现代化机浆生产工艺之外，也有相当一部分企业根据市场需求状况，选择了投资较小、建设周期较短、工艺较为简单的冷碱化机浆生产技术，主要应用于10万吨/年规模左右的生产线建设。
[0004]冷碱化机浆生产技术最早见于1934年澳大利亚Woodhead的授权专利，利用常温、常压下烧碱溶液浸渍桉木等木片原料，再将已软化后的木片疏解获得纸浆。1960年，Sloman和Torner等人的研究工作表明，冷碱化机浆工艺特别适合阔叶木原料生产，具有制浆化学品简单易得、成浆得率高(一般为80％
‑
85％)、纤维束含量极低且纤维切断很少等独特技术优势，经过简易漂白后，成浆白度可以达到72％GE以上，满足一般文化纸生产需要。
[0005]国内早在上世纪60年代开始利用冷碱化机浆技术处理林区小规格材制瓦楞纸板，利用浓度为31.4g/L的烧碱溶液，1：9液比，2h浸渍处理松木、杨木等林区小规格材木片，经盘磨磨浆、打浆、洗选处理后，可抄造纵向裂断长5km以上的瓦楞原纸产品，成浆得率达到85％以上，很好地满足了产品生产质量要求。其主要的技术优势在于原料适应性强、成浆得率高、强度高、制浆能耗低；主要的缺点在于制浆废液发生量较大(与化学浆黑液发生量基本相当)；废液中残碱浓度大约3％，远高于碱法化学浆黑液，但有机物浓度却较低，大约占废液总量的2.5％左右，且燃烧热值低，无法利用经典的现代碱回收技术进行蒸发、浓缩和燃烧，以实现能源自给。
[0006]实现冷碱化机浆废液中烧碱回收的主要难点在于：为保持较高的烧碱回收率以满足冷碱化机浆循环利用需求、降低化学碱回收运行费用，全部化学反应和化工分离过程需要保持在高碱性环境下完成(一般冷碱化机浆废液pH＝12～14)。因此，通常的酸析、醇沉等多糖分离沉降技术实施需要利用稀酸或通入高温烟道气(通常为CO2、SO2等组成)降低体系pH值，虽然可以实现半纤维素沉降分离，但实施过程必然造成烧碱损失，无法满足“回收烧碱、循环利用”技术目标要求。因此，这一独具特色的早期化机浆生产技术，由于存在难以解决的环境污染问题，最近几十年来，逐渐被规模更大、废水发生量和污染负荷更小的PRC APMP、BCTMP等现代化机浆生产技术取代。
[0007]当前形势下，积极开展冷碱化机浆废液处理技术研究，开发烧碱回收和木材等植物纤维原料碱溶出组分的综合利用问题，是发掘这一传统技术潜在的应用价值，实现我国
山林地区、农垦区域广泛存在的枝丫材等林产加工下脚料以及各种秸秆农业废弃物原料资源化的有效途径，对于缓解我国造纸行业发展原料短缺问题具有重要作用。

技术实现思路

[0008]基于上述背景，本专利技术针对冷碱化机浆废液中“高残碱、低有机物含量”的组成特点，利用高pH值反应条件下的半纤维素等多糖化合物的憎水化改性反应、盐析和沉降分离作用机制，开发“化学碱回收”处理技术，促使冷碱化机浆废液中憎水化改性或盐析破坏胶体水化层后的半纤维素等多糖类有机物失去碱溶性并迅速聚集沉降，完成冷碱化机浆废液的分离纯化，获得可循环应用于冷碱化机浆生产的再生烧碱溶液，并同时获得具有综合利用价值的半纤维素等多糖类副产品，实现冷碱化机浆废液全组份回收和循环利用技术目标，彻底解决冷碱化机浆生产导致的环境污染问题。
[0009]为了实现上述申请目的，本申请提供了一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺，包括以下步骤：
[0010]向化学机械浆废液中加入预处理试剂进行预处理反应，所述预处理反应完成后得到第一混合物体系；所述有机物沉降剂为疏水改性剂、自由基反应引发剂、金属离子盐析剂中的至少一种；所述化学机械浆废液的pH为12～14；
[0011]向所述第一混合物体系中加入絮凝剂进行沉淀反应，所述沉淀反应完成后得到第二混合物体系；
[0012]对所述第二混合物体系进行固液分离获得固体有机沉降物和碱性回收液；所述碱性回收液的pH为11.8～13。
[0013]进一步地，所述疏水改性剂为硅烷偶联剂、1，2
‑
环氧烷烃、烯基琥珀酸酐中的至少一种。
[0014]进一步地，所述硅烷偶联剂为γ
‑
氯丙基三乙氧基硅烷、γ
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氯丙基甲基二氯硅烷、γ
‑
氯丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0015]进一步地，所述自由基反应引发剂为过硫酸盐、偶氮类化合物、氢过氧化物中的至少一种。
[0016]进一步地，所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。
[0017]进一步地，所述金属离子盐析剂为氯化钠、氯化钾、氯化锂中的至少一种。
[0018]进一步地，所述絮凝剂为聚合氯化铝、阴离子聚丙烯酰胺、三氯化铁中的至少一种。
[0019]进一步地，所述疏水改性剂的投加量为10～20g/L；和/或
[0020]所述自由基反应引发剂的投加量为5～15g/L；和/或
[0021]所述金属离子盐析剂的投加量为5～15g/L。
[0022]进一步地，所述絮凝剂的投加量为0.1～0.4g/L。
[0023]进一步地，所述预处理反应的温度为30～90℃，时间为30～90min。
[0024]与现有技术相比，本申请具有以下的技术效果：
[0025]本申请的一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺通过向化学机械浆废液中加入预处理试剂和絮凝剂后，可将化学机械浆废液中的大部分有机物高效沉淀出来，沉淀出来
的固体有机沉降物可以直接回收再利用，提高了化学机械浆废液中有机物的利用效率；此外，经过本申请的处理工艺后，碱性回收液仍然可以维持较高的pH水平，使得碱性回收液可以直接回收循环用作冷碱工艺造纸木浆的碱性浸提液，减少新碱的消耗。
[0026]本申请的一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺过程简单、能耗较低且可以高效回收化学机械浆废液中的有机物成分和碱液，具有较高的经济价值，适宜在工业上推广应用。
[0027]本申请的一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺通过构建高碱性环境下的“多糖化合物高效疏水化改性反应和/或盐析
‑
沉降分离体系”，从而同步获得纯化再生的烧碱溶液和可供后续加工利用的半纤维素多糖副产物。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：向化学机械浆废液中加入预处理试剂进行预处理反应，所述预处理反应完成后得到第一混合物体系；所述预处理试剂为疏水改性剂、自由基反应引发剂、金属离子盐析剂中的至少一种；所述化学机械浆废液的pH为12～14；向所述第一混合物体系中加入絮凝剂进行沉淀反应，所述沉淀反应完成后得到第二混合物体系；对所述第二混合物体系进行固液分离获得固体有机沉降物和碱性回收液；所述碱性回收液的pH为11.8～13。2.如权利要求1所述的一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺，其特征在于，所述疏水改性剂为硅烷偶联剂、1，2
‑
环氧烷烃、烯基琥珀酸酐中的至少一种。3.如权利要求2所述的一种化机浆废液的化学碱回收处理工艺，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ
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氯丙基三乙氧基硅烷、γ
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氯丙基甲基二氯硅烷、γ
‑
氯丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种化机浆废液的化学碱回收处...

【专利技术属性】
技术研发人员：李群，刘佳璇，刘蓉蓉，孙彬青，高萌，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：