碱法制浆造纸黑液良性循环处理技术研究

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1、碱法制浆造纸黑液良性循环处理技术研究王舞与技术④[Lp-cl)EngineeringandTechnology碱法制浆造纸黑液良性循环处理技术研究AStudyonPositiveRecyclingTechniquesofBlackLiquorofAlkalinePaper-Making穆环珍扬问｝谩^姚春丽?哆'黄衍初（屮国科学院生态环境研究中心，北京100085）摘要对碱法带I浆黑液良性循环处理技术醺理及技术路线进行了探讨和试验研究.结果表明，将制凝黑液处理与回收，液体回用有机地和结合，处理过程所

2、用原料转化为制浆药液成分回用于制浆蒸煮・回收液制成木质素磺酸盐•技术路塑塑茎茎i：塑!美键词造纸黑液良性循环处理回收回用,kl支Irl中/1前言造纸工业水污染主要来自化学制浆燕煮过程产牛的黑液排放.制浆生产产生的黑液污染物约占垒厂染物负荷的90%以上.一般每吨风干化学浆生产.污染发生量约为CODc1200kg,BOD300kg.如此量大，高浓度的废水排人河流，水系，导致承体生态环境严重破坏，水质恶化，水生物颛于灭绝•因此，解决造纸企业废水污染排放问题，特别是有效治理制浆黑液污染己经十分重要且十分迫切

3、.我国制浆造纸黑液处理方法主要有碱回收，絮凝沉淀法及综合利用技术碱回收技术对规模大，以术材为原料的碱法制浆厂黑液污染问题的解决效果良好.但是，对以草纤维为原料，规模不足的制浆造纸厂黑液的处理很难适应•絮凝沉淀法j般以制浆造纸综合废水为处理对象,对高浓度制浆黑液不适用.黑液成分与加人的絮凝剂混杂在一起难以利用•综合利用技术是以蒸煮废液的主要成分为回收对象•通过化学，化工等处理过程.将黑液屮固彤物分离出来，转化为产品.此类方法工程投资较低，处理效果好•适应多种原料，各种规模造纸企业制浆黑液污染治理•此类

4、技术回收物性能优劣对工程效益-1•分重要.由于林1术资源贫乏，农业大国，草纤维原料丰富的特点，使草纤维原料制浆造纸，生产规模不太早已成为我国制浆造纸业显着的国情特征.因此.对规模不足，特别是草纤维原料制浆造纸企业•国家有针对性地倡导采用综合利用的方法处理制浆黑液，解决黑液污染问题本研究以制浆黑液为原料，通过特定的工艺方法将黑液污染冶理与回收，回用有机地结合一体•工艺方法的建立为回收物具备良好的应用性能打下基础,处理过程使用的少量原料与丰研究为中国科学院生态环境研究中心技术创新项目，姚春丽北京林业大学

5、副教授（制浆造纸）14—液体一起回用于制浆生产，既解决黑液污染排放问题，叉化害为利，冋收，冋用资源，将为促进我国生态环境保护与造纸工业可持续发展提供有效的技术支持.2技术路线和原理2.1技术原理碱法造纸制浆黑液屮含有大量来自纤维原料的术质素，聚戊糖和所用化工原料的钠及少量其它物质由苯丙烷类结构单元以碳一碳或瞇键结合并含有甲氧基的大分子化合物木质素，在碱性制浆燕煮过程中从纤维素原料中溶出，与钠结合成为碱木质素;在酸性条件下，木质紊大分子中的钠被氢取代以酸式木质素沉淀析出•向黑液中通人s使与黑液水分反应

6、生成亚硫酸，黑液教酸化•溶解态的碱木质素转成酸术质素教分离出去.溶留在液体中的酸化剂转化为酸式亚硫酸盐.以NaOH或(和)NaCO,调节液体的pH值,亚硫酸盐由酸式转化为碱式•成为回用制浆的主要药剂•进一步调节成制浆药液回用于纸浆生产.酸化黑赦的药剂转化为磺化剂,在燕煮过程中与纤维原料溶出的术质素反应•牛成木质紊磺酸盐溶人液体,经改性，浓缩，干燥制成减水剂，主要反应式：(1)SO4-HlO_+mSNa・术质紊+H2SOH.木质素4・NaHSO〜(2)NaHSO34・NaOH〜NmSO+H202NaH

7、SO]+Na2CO厂+2N批S03+O+CO222技术路线制浆黑液良性循环处理•以解决黑液污染排放问题为主要目的•将术质紊术质紊萄｝酸钠冋收与液体冋用于制浆生产融合在一起•以处理黑液，解除污染排放与回收，回用资源并举为指导思想.处理工艺流程f见图1)主要包括木质紊提取,回用触浆药液的合成与木质素磺酸钠减水剂的制备环境保护？⑩酸化1柬质紊分离匝圃f冋用II圃fl净f化浓埔i干燥匠I田1制浆造纸黑液良性循环处理工艺滩程示意图3试验条件与方法31试验仪器殛材料试验材料：?碱法化学制浆蒸煮黑液（黑液成分分析

8、结果见表1）?酸化剂一液化SO?基准525号水泥:中国建筑材料科学研究院?标准砂:中国建筑材料科学研究院试验仪器：?15L反应瓶?ZQS一15L型电热蒸煮锅及ZQS系列打浆，筛浆，超纸，叩解机等制浆造纸设备?行星式水泥胶砂搅拌机裹1制浆黑液成分分析1芷蠹自嚏鯨酸化荆用量f%）图2术质素收率与馥化剂用・,DH美燕曲塌裹2术质素收率与畦化，液体.H关系数据32试验方法将一定量的黑液置于15L吸收反应瓶中，调节进八系统酸化荆流量，使黑液酸化反应•反应完毕将反应瓶移A60—9