化纖漿纖維素堿壓榨液的處理回收工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及三廢處理，尤其涉及一種化學漿纖維素堿壓榨液的處理回收工藝。
【背景技術】
[0002]以化纖漿(木漿或棉漿、草漿、竹漿、蘆葦漿等植物纖維素)為原料的粘膠纖維(人造絲)生產(chǎn)中過程中，纖維素堿液處理工藝是制造粘膠纖維的第一步。通常纖維產(chǎn)品的制造要求作為原材料的α纖維素純度達到92%以上(不低于90%)。由于其原料仍含有較多的半纖維素，因此須將在浸潰工藝中用堿溶液將半纖維素溶解出來，才能獲得高強度的纖維素。半纖維素濃度高，將對粘膠纖維生產(chǎn)工藝和成品質量產(chǎn)生極其不利的影響。
[0003]堿壓榨液由于含有強堿，必須進行特別處理才能不對環(huán)境產(chǎn)生影響。而由于產(chǎn)量巨大，造成更加嚴重的問題。為降低生產(chǎn)成本，減少堿耗，保護環(huán)境，堿的回收利用必須進行。堿壓榨液的處理一直以來是難以解決的問題。例如，在漿柏的生產(chǎn)過程中，半纖維素不可避免的與堿一起在壓榨過程中產(chǎn)生。生產(chǎn)過程中可以接受一定量的半纖維素，當超過限度，黏膠纖維生產(chǎn)及質量產(chǎn)生影響時，則必須處理。因此在回收利用堿液過程中，半纖維素的含量還須降低到一定的限度以下，以確保堿回用過程中半纖維不會累積，不會影響粘膠生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質量。
[0004]我國曾經(jīng)主要采用透析法這一傳統(tǒng)技術來達到回收利用堿液的目的。由于傳統(tǒng)的透析法回收堿壓榨液效率低下，污染環(huán)境，并占用較大的建筑面積，近年來逐步被迅速發(fā)展的膜分離技術所取代。采用納濾膜分離技術和設備，將堿液中的半纖維素及其雜質進行有效的分離，從而達到了去除壓榨堿液中的半纖維素的目的。但是目前生產(chǎn)過程中采用的納濾膜，由于膜材料以及膜組結構的限制，需要復雜的預處理。同時在分離半纖維素的過程中，半纖維素最高僅能濃縮到70-100g/L，此時堿的回收率僅能達到50-70%。而為了系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，工業(yè)上通常達不到上述指標。如果要提高堿回收率，則需要加入大量透析水，將半纖維素濃縮液中的堿洗出到透過液端。此時雖然堿得到凈化，但是獲得的堿的濃度被大量稀釋，不能滿足浸潰工藝所需的堿液濃度，無法直接回用到工藝中，必須經(jīng)過濃縮，直到浸潰所需濃度才能回用。同時由于原有工藝中，膜材料及膜元件結構的限制，處理過程穩(wěn)定性差，需要進行完善的預處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種化學漿纖維素堿壓榨液的處理回收工藝。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:一種化學漿纖維素堿壓榨液的處理回收工藝，將堿壓榨液送入一級無機材料膜分離系統(tǒng)，半纖維素被截留形成半纖維素濃縮液，一部分堿液透過膜得到凈化，可直接回用。
[0007]將一級無機材料膜分離系統(tǒng)所得半纖維素濃縮液送入二級無機材料膜分離系統(tǒng)，加水透析，半纖維素被截留形成半纖維素濃縮液，透過液為堿液，可直接回用。
[0008]所述一級無機材料膜分離系統(tǒng)和二級無機材料膜分離系統(tǒng)采用的無機材料膜的截流分子量為100-5000，或者膜的孔徑為1-10納米。
[0009]所述一級無機材料膜分離系統(tǒng)和二級無機材料膜分離系統(tǒng)采用的操作溫度控制在50-60°C，操作壓力控制在0.l-3Mpa。
[0010]所述無機材料膜的無機材料選自三氧化二鋁、二氧化鋯、二氧化鈦、不銹鋼、合金、鎳合金或碳化硅中的一種或幾種。
[0011]所述無機材料膜采用管式或板式膜。
[0012]所述無機材料膜采用采用管式膜，采用錯流過濾，膜表面流速控制在0.5-5米/秒。
[0013]所述無機材料膜采用采用管式膜，操作壓力控制在0.l_3Mpa。
[0014]將二級無機材料膜分離系統(tǒng)所得半纖維素濃縮液加酸，半纖維素析出，得到固相半纖維素的懸濁液，將懸濁液送入三級膜分離系統(tǒng)，半纖維素被截留，加入透析水洗滌被截留的半纖維素，得到凈化的半纖維素漿料。
[0015]所述的三級膜分離系統(tǒng)采用的膜孔徑為Ι-lOOnm，所采用的膜為高分子材料膜或無機材料膜；所述高分子材料選自聚醚砜、聚砜、芳香性聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚酮、聚醚酮、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚酰氨中的一種或幾種的混合物；所述無機材料選自三氧化二鋁、二氧化鋯、二氧化鈦、不銹鋼、合金、鎳合金或碳化硅中的一種。
[0016]本發(fā)明提供了一種新的從化學漿堿壓榨液中回收半纖維素和堿的工藝。與現(xiàn)有工藝采用納濾系統(tǒng)回收堿工藝相比，本發(fā)明中采用無機膜直接處理堿壓榨液，簡化預處理工藝。由于采用無機膜，膜更耐污染，壽命更長。系統(tǒng)更加穩(wěn)定。運行成本更低。本發(fā)明同時實現(xiàn)了壓榨液中半纖維素的回收，獲得的半纖維素可用作木糖生產(chǎn)原料。
[0017]本發(fā)明的化學漿纖維素堿壓榨液的處理回收工藝具有以下顯著的優(yōu)點和特點:
[0018]1、簡化預處理工藝；
[0019]2、系統(tǒng)更加穩(wěn)定，膜運行維護更加簡單；
[0020]3、膜的使用壽命更長；
[0021]4、回收的堿的濃度保持不變，無需經(jīng)過濃縮，可以直接回用；
[0022]5、實現(xiàn)半纖維素的回收，并可高附加值的回收利用。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明中的堿壓榨液中，堿的濃度為150_300g/L，半纖維素含量為10_60g/L。
[0024]浸潰的原料來源可以為木材、棉花、稻草、甘蔗、竹子、蘆葦、含有纖維的莖、葉子纖維或上述混合物。優(yōu)選木漿漿柏作為纖維素來源。木漿來源包括軟木、硬木。纖維素中半纖的含量可達到30%。
[0025]經(jīng)堿處理后的浸潰液，經(jīng)過板框壓濾后，得到壓榨堿液。其氫氧化鈉濃度通常在150-300g/L之間，半纖含量根據(jù)原料不同有所不同，通常在10-60g/L之間。經(jīng)泵送入一級膜分離系統(tǒng)。一級膜的截流分子量為100-5000，或者膜的孔徑為1-10納米。在操作壓力
0.3-2MPa，50-60°C操作，氫氧化鈉和水透過膜，半纖維素被膜截留濃縮。通常半纖維素濃縮到50-100g/L，透過液中半纖維素的含量l-10g/L，堿濃度與進料液相同。透過液置入儲罐中備用，可直接用于浸潰工藝。此時一級膜分離系統(tǒng)的濃縮液送入二級膜分離系統(tǒng)繼續(xù)處理。一級膜分離系統(tǒng)堿回收率通常在50-85%。
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