宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法，包括對黑液中的纖維進行分離回收以及向分離回收纖維后的黑液中加入磺化改性劑進行磺化改性反應(yīng)，磺化改性反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)液進行噴霧干燥獲得木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品。上述方法其可以有效快速的對宣紙黑液進行處理，不會產(chǎn)生二次污染，且處置后的回收物可以作為生產(chǎn)減水劑的原料，實現(xiàn)變廢為寶。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法及系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及宣紙生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
宣紙質(zhì)地純白細密，綿韌而堅，光而不滑，百折不損，不蠹不腐，宜書宜畫，享有“千年壽紙”、“紙中之王”之美譽。宣紙在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一種黑液，所謂黑液是指宣紙原料在蒸煮過程產(chǎn)生的廢液。該黑液如果處理不當，不僅影響宣紙的生產(chǎn)，而且會對環(huán)境造成污染。因此如何有效的處理宣紙黑液，成為宣紙生產(chǎn)企業(yè)急需解決的一道難題。傳統(tǒng)宣紙黑液處理大多采用酸析法，亦即采用酸液中和黑液，使得氫離子取代堿木質(zhì)素中的鈉離子發(fā)生親電取代反應(yīng)，這樣堿木質(zhì)素膠體被破壞，生成難溶或不溶于水的木質(zhì)素，然后將木質(zhì)素從黑液中分離出來，從而實現(xiàn)對黑液的處理。但是該方法要求調(diào)節(jié)黑液的PH≤3，酸液消耗量大，處理成本高，而且反應(yīng)生成的木質(zhì)素無法完全析出，析出率僅能達到90％左右，會造成二次污染，不利于宣紙的環(huán)保、節(jié)能生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是提供一種宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法，其可以有效快速的對宣紙黑液進行處理，不會產(chǎn)生二次污染，且處置后的回收物可以作為生產(chǎn)減水劑的原料，實現(xiàn)變廢為寶。為實現(xiàn)上述目的，把專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案：一種宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法，其操作包括：S1、對黑液中的纖維進行分離回收；S2、向分離回收纖維后的黑液中加入磺化改性劑進行磺化改性反應(yīng)，磺化改性反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)液進行噴霧干燥獲得木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品。通過對黑液進行改性，然后通過噴霧干燥技術(shù)，處理后所得產(chǎn)物僅為纖維、水和木質(zhì)素磺酸鹽，在整個處理過程中不會產(chǎn)生二次污染。同時不需要大量的酸劑進行處理，降低處理成本，另外，木質(zhì)素磺酸鹽可以用于生產(chǎn)減水劑，實現(xiàn)變廢為寶，提高宣紙生產(chǎn)的經(jīng)濟效益?；腔男裕丛谀举|(zhì)素大分子中引入親液基團-磺酸基，制成木質(zhì)素磺酸鹽。磺化改性包括：高溫磺化，磺甲基化和氧化磺化。高溫磺化是將堿木質(zhì)素與Na2SO3在180℃左右反應(yīng)，在木質(zhì)素側(cè)鏈上引進磺酸基，提高產(chǎn)品的水溶液性?；羌谆菍A木素在堿性條件下于170℃與甲醛和Na2SO3反應(yīng)，即一步磺甲基化；或是先羥甲基化，再在堿性條件下于170℃與甲醛和Na2SO3反應(yīng)，即兩步法磺甲基化。通過磺甲基化反應(yīng)使磺酸基主要連接在木質(zhì)素苯核的C5位置上，也有少量連接在側(cè)鏈上，從而增加木質(zhì)素的磺化度。氧化磺化是通過氧化改性提高木質(zhì)素活性，一方面通過脫甲基化作用提高木質(zhì)素苯丙烷單元的反應(yīng)活性；另一方面使高縮合度的木質(zhì)素降解，使木質(zhì)素和反應(yīng)物接觸反應(yīng)的機會增大。通過磺化改性反應(yīng)，提高堿木質(zhì)素的水溶性和分散性。經(jīng)過磺化改性后的木質(zhì)素磺酸鹽可再與聚羧酸高效減水劑進行接枝共聚，制得改性木質(zhì)素高效減水劑(水劑)成品。具體操作時可以根據(jù)物料的體積及濃度計算出試劑甲醛、亞硫酸鈉等磺化改性劑的使用量。將物料調(diào)至pH為8～9，100℃保溫8h，使反應(yīng)完全。具體的操作為：纖維分離回收是采用120～150目的篩網(wǎng)對黑液進行過濾。分離回收纖維后黑液先進行濃縮處理，濃縮處理后的黑液濃度為60～65％，濃縮處理在三效蒸發(fā)器中進行，將下一級蒸發(fā)器中黑液受熱蒸發(fā)的蒸汽作為上一級蒸發(fā)器中加熱黑液的熱源，各蒸發(fā)器內(nèi)蒸汽與黑液的流動方向相反。濃縮處理后再加入磺化改性劑進行磺化改性反應(yīng)，獲得的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品中含水率為3～5％。可將木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品與聚羧酸高效減水劑接枝共聚制成改性木質(zhì)素高效減水劑。本專利技術(shù)還提供了一種宣紙生產(chǎn)黑液的處理系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的對黑液進行過濾分離回收纖維的過濾裝置，用于磺化改性劑與黑液進行磺化改性反應(yīng)的磺化改性反應(yīng)釜，對磺化改性反應(yīng)后的反應(yīng)液進行干燥的干燥裝置，過濾裝置與磺化改性反應(yīng)釜之間設(shè)置有對黑液進行濃縮的濃縮裝置。具體的方案為：濃縮裝置為三效蒸發(fā)器，各蒸發(fā)器內(nèi)分別設(shè)置有供冷、熱流體流動進行熱交換的熱流體通道和冷流體通道且冷、熱流體通道內(nèi)的流體流向相反，三效蒸發(fā)器中下一級蒸發(fā)器上用于排出黑液蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽的排出口與上一級蒸發(fā)器的熱流體通道入口相連通連接，干燥裝置為噴霧干燥機，噴霧干燥機包括料斗狀的干燥室，干燥室的頂部設(shè)置有對磺化改性反應(yīng)后的反應(yīng)液進行霧化的霧化器，干燥室的底部設(shè)置有空氣分配器，空氣分配器出口處的熱氣流在干燥室內(nèi)呈螺旋狀上升，過濾裝置上篩網(wǎng)的目數(shù)為120～150目。該裝置還包括用于木質(zhì)素磺酸鹽與聚羧酸高效減水劑進行接枝共聚反應(yīng)的接枝共聚反應(yīng)釜。上述技術(shù)方案中提供的宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法中，不僅使黑液零排放，根除其對環(huán)境的污染，而且將黑液轉(zhuǎn)化成市場暢銷的化工產(chǎn)品，變廢為寶，具有很好的經(jīng)濟效益，使得宣紙生產(chǎn)廢水后端處理簡單易行，實現(xiàn)長期穩(wěn)定的達標排放。附圖說明圖1為宣紙生產(chǎn)黑液處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為了使本專利技術(shù)的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本專利技術(shù)進行具體說明。應(yīng)當理解，以下文字僅僅用以描述本專利技術(shù)的一種或幾種具體的實施方式，并不對本專利技術(shù)具體請求的保護范圍進行嚴格限定。如圖1所示的宣紙生產(chǎn)黑液的處理系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的對黑液進行過濾分離回收纖維的過濾裝置10，用于磺化改性劑與黑液進行磺化改性反應(yīng)的磺化改性反應(yīng)釜40，對磺化改性反應(yīng)后的反應(yīng)液進行干燥的干燥裝置，過濾裝置10與磺化改性反應(yīng)釜40之間設(shè)置有對黑液進行濃縮的濃縮裝置。濃縮裝置為三效蒸發(fā)器30，各蒸發(fā)器內(nèi)分別設(shè)置有供冷、熱流體流動進行熱交換的熱流體通道和冷流體通道且冷、熱流體通道內(nèi)的流體流向相反，三效蒸發(fā)器30中前一級蒸發(fā)器上用于排出黑液濃縮蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽的排出口均與下一級蒸發(fā)器的熱流體通道入口相連通連接，干燥裝置為噴霧干燥機50，噴霧干燥機50包括料斗狀的干燥室，干燥室的頂部設(shè)置有對磺化改性反應(yīng)后的反應(yīng)液進行霧化的霧化器，干燥室的底部設(shè)置有空氣分配器，空氣分配器出口處的熱氣流在干燥室內(nèi)呈螺旋狀上升，過濾裝置上篩網(wǎng)的目數(shù)為120～150目。該裝置還包括用于木質(zhì)素磺酸鹽與聚羧酸高效減水劑進行接枝共聚反應(yīng)的接枝共聚反應(yīng)釜60。利用上述系統(tǒng)對宣紙廢液進行處理的具體操作為，具體如下：首先，將宣紙黑液集中收集，在過濾裝置上經(jīng)過120目篩網(wǎng)進行過濾，對黑液中的纖維進行回收，使得黑液濃度達到30～40％，將過濾后的黑液運輸至稀黑液儲罐20。稀黑液儲罐20中的稀黑液經(jīng)過三效蒸發(fā)器30進行蒸發(fā)濃縮，使黑液水分進一步減少，黑液濃度(黑液濃度是指黑液中所有溶解物的總質(zhì)量濃度)到達60～65％，成為濃黑液，運輸至濃黑液儲存罐中。每個蒸發(fā)器中，物料與蒸汽通過板面隔開，并且以逆流的方式分別通過板面的兩側(cè)，溫度約50℃，真空度為0.08～0.09Mpa，物料量為5kg，蒸汽量約為5m3/h。蒸發(fā)濃縮時物料依次經(jīng)過1、2、3號蒸發(fā)器，而蒸汽依次經(jīng)過3、2、1號蒸發(fā)濃縮設(shè)備，1號蒸發(fā)器濃縮產(chǎn)生的蒸汽冷凝成水，進行收集，將3號蒸發(fā)器中蒸發(fā)黑液產(chǎn)生的蒸汽用于對2號蒸發(fā)器中的黑液進行加熱，2號蒸發(fā)器中黑液產(chǎn)生的蒸汽用于對1號蒸發(fā)器中的黑液進行加熱，達到節(jié)約能源的目的?；腔男?，即在木質(zhì)素大分子中引入親液基團-磺酸基，制成木質(zhì)素磺酸鹽?；腔男园ǎ焊邷鼗腔?，磺甲基化和氧化磺化。高溫磺化是將堿木質(zhì)素與Na2SO3在180℃左右反應(yīng)，在木質(zhì)素側(cè)鏈上引進磺酸基，提高產(chǎn)品的水溶液性?；羌谆菍A木素在堿性條件下于170℃與甲醛和Na2SO3反應(yīng)，即一步磺本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種宣紙生產(chǎn)黑液的處理方法，其操作包括：S1、對黑液中的纖維進行分離回收；S2、向分離回收纖維后的黑液中加入磺化改性劑進行磺化改性反應(yīng)，磺化改性反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)液進行噴霧干燥獲得木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種宣紙生產(chǎn)黑液的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次設(shè)置的對黑液進行過濾分離回收纖維的過濾裝置，用于磺化改性劑與黑液進行磺化改性反應(yīng)的磺化改性反應(yīng)釜，對磺化改性反應(yīng)后的反應(yīng)液進行干燥的干燥裝置，過濾裝置與磺化改性反應(yīng)釜之間設(shè)置有對黑液進行濃縮的濃縮裝置；濃縮裝置為三效蒸發(fā)器，各蒸發(fā)器內(nèi)分別設(shè)置有供冷、熱流體流動進行熱交換的熱流體通道和冷流體通道且冷、熱流體通道內(nèi)的流體流向相反，三效蒸發(fā)器中下一級蒸發(fā)器上用于排出黑液蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽的排出口與上一級蒸發(fā)器的熱流體通道入口相連通連接，干燥裝置為噴霧干燥機，噴霧干燥機包括料斗狀的干燥室，干燥室的頂部設(shè)置有對磺化改性反應(yīng)后的反應(yīng)液進行霧化的霧化器，干燥室的底部設(shè)置有空氣分配器，空氣分配器出口處的熱氣流在干燥室內(nèi)呈螺旋狀上升，過濾裝置上篩網(wǎng)的目數(shù)為120目；還包括用于木質(zhì)素磺酸鹽與聚羧酸高效減水劑進行接枝共聚反應(yīng)的接枝共聚反應(yīng)釜；利用上述系統(tǒng)對宣紙黑液進行...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅鳴，曹明福，王波，童海行，
申請(專利權(quán))人：中國宣紙股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34