專利名稱：回收化纖廢液中的堿及半纖維素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化纖廢液的處理方法，特別是涉及膜分離技術(shù)。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于利用分離薄膜，以壓力差為推動力，根據(jù)濾膜對溶質(zhì)如半纖維素、氫氧化鈉等選擇性透過小分子、截留高分子的特性，使高分子得到濃縮、富集。被膜截留的部分成為濃縮液，被膜透過的部分成為濾出(滲透)液。
本發(fā)明的方法包括如下步驟將含有堿及半纖維素的壓榨液經(jīng)過預(yù)過濾及精密過濾進(jìn)入以壓力為驅(qū)動力膜分離裝置，獲得含堿的透過液和含半纖維素的濃縮液，所獲得的透過液中堿液濃度可達(dá)80～250克/升，濃縮液中最終堿含量為5～30克/升，半纖維素含量為100～200克/升。
所說的膜為超濾或/和納濾膜，超濾膜的截留分子量為1000～50000，納濾膜的截留分子量為150～1000；溫度為10～60℃，壓力為5～30kg/cm2操作，優(yōu)選的溫度為25～60℃，壓力為10～25kg/cm2；所說的堿為NaOH、KOH或LiOH中的一種或其組合；所說的分離膜的材質(zhì)為有機或無機材料，膜的組件為中空纖維膜、板式膜、卷式膜和管式膜中的一種或其組合。
按照本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，在透過液的體積總量達(dá)到壓榨液總量的75％～90％時，加入壓榨液總量25％～40％的透洗水，可使堿的總回收率達(dá)到90％以上。
本發(fā)明的優(yōu)點是十分顯著的，傳統(tǒng)透析工藝是以半滲透膜的兩側(cè)濃度差作為推動力來完成的，即使是含堿的壓榨液一側(cè)和膜另一側(cè)軟化水(工藝注水)采用逆流方式操作，但傳質(zhì)速率仍然十分低下。采用膜分離技術(shù)對于濾出液的濾出速度一般是透析設(shè)備透析速度的13-15倍，對于濃縮半纖維素的速度一般是透析設(shè)備透析速度的25-30倍。
膜技術(shù)對于除去絕大部分半纖維素的濾出液而言，其膜濾出液的堿濃度略高于進(jìn)料浸漬堿濃度1.5-2.0％。傳統(tǒng)透析設(shè)備所得的堿凈液，其平均濃度僅為100g/L左右，大大低于浸漬堿原液濃度，因此需要蒸發(fā)濃縮操作，或用大量的濃堿進(jìn)行調(diào)配。
經(jīng)膜處理后的堿液回收率一次高達(dá)85％以上，可以直接進(jìn)入浸漬工序。余下的部分可加少量水回收堿，這樣兩次膜操作可使堿回收率高達(dá)98％以上，而第二次堿液濃度不低于80g/L，其廢液含堿量不大于30g/L，廢液體積僅為進(jìn)料總量的5％。采用該方法使半纖維素很易回收利用，不僅避免二次污染，而且能夠平衡膜設(shè)備運行費用。
透析工藝與采用膜工藝獲得的濾出液半纖維素含量均為＜3g/L，但由于膜技術(shù)濾出的氫氧化鈉量要比透析工藝高得多，因此濾出液的質(zhì)量要比透析法凈液好得多。
本發(fā)明采用膜分離技術(shù)中的超濾或納濾或其結(jié)合的工藝處理粘膠纖維生產(chǎn)中的堿壓榨液，半纖維素與堿液不僅得到有效的分離和純化，而且工藝過程簡單，濃縮液中的半纖維素和濾出液中的堿便于分別加以利用，既利用了資源又保護(hù)了環(huán)境。
由于膜分離技術(shù)的獨特優(yōu)點和日益發(fā)展，實踐已經(jīng)證明采用該技術(shù)改造傳統(tǒng)廢液處理方式具有投資回收周期短，經(jīng)濟效益高和環(huán)境效益好的特點。該技術(shù)的普及應(yīng)用將會提升化纖行業(yè)的整體工業(yè)水平。
權(quán)利要求
1.一種回收化纖廢液中的堿及半纖維素的方法，其特征在于，包括如下步驟將含有堿及半纖維素的壓榨液進(jìn)入以壓力為驅(qū)動力的膜分離裝置，獲得含堿的透過液和含半纖維素的濃縮液；所說的膜為超濾或/和納濾膜，超濾膜的截留分子量為1000～50000，納濾膜的截留分子量為150～1000。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，操作溫度為10～60℃，壓力為5～30kg/cm2操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，溫度為25～60℃，壓力為10～25kg/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的分離膜的材質(zhì)為有機或無機材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，膜的組件為中空纖維膜、板式膜、卷式膜和管式膜中的一種或其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在透過液的體積總量達(dá)到壓榨液總量的75％～90％時，加入壓榨液總量25％～40％的透洗水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項所述的方法，其特征在于，含有堿及半纖維素的壓榨液經(jīng)過預(yù)過濾及精密過濾進(jìn)入膜分離裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種回收化纖廢液中的堿及半纖維素的方法。本發(fā)明的方法包括如下步驟將含有堿及半纖維素的壓榨液經(jīng)過預(yù)過濾及精濾進(jìn)入膜分離裝置，獲得含堿的透過液和含半纖維素的濃縮液，所獲得的透過液中堿液濃度可達(dá)80～250克/升，濃縮液中最終堿含量為5～30克/升，半纖維素含量為100～200克/升。半纖維素與堿液不僅得到有效的分離和純化，而且工藝過程簡單，濃縮液中的半纖維素和濾出液中的堿便于分別加以利用，既利用了資源又保護(hù)了環(huán)境。采用該技術(shù)改造傳統(tǒng)廢液處理方式具有投資回收周期短，經(jīng)濟效益高和環(huán)境效益好的特點。該技術(shù)的普及應(yīng)用將會提升化纖行業(yè)的整體工業(yè)水平。
文檔編號D01F13/00GK1450001SQ03116938
公開日2003年10月22日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者葛文越, 林愛蓮 申請人:凱能高科技工程(上海)有限公司