造纸黑夜的综合利用方法

黑液的综合利用技术主讲人：高存殿同组人：袁金霞

吕泊霖

韩子文

张德华

制浆黑液的产生和特点黑液的产生：制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的第一位，达到10%-12%。造纸工业产生的废水——黑液，是一种严重的工业污染源。我国目前大部分造纸厂采用碱法制浆,造纸黑液的产生量很大。碱法制浆是用碱性药剂处理植物纤维，将原料中的木素溶出，并尽可能保留纤维素和半纤维素。其核心是蒸煮，即在高温高压下使原料与蒸煮剂反应成浆料，反应后的制浆废液因其色黑而称黑液。

制浆黑液的特点：

黑液的色度大，味臭，碱性大，并含有松香酸和不饱和脂肪酸等许多有毒物质。造纸黑液杂质中约1/3为无机物，主要为NaOH和SiO2等;约2/3为有机物，主要是木质素、半纤维素、糖类和有机酸等。黑液中所含的木质素和半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物质在工农业生产中都是有很高的利用价值。若能对这些物质进行回收再利用，就可以变废为宝，创造出极为可观的经济价值。因此治理黑液是解决造纸污染的关键问题。只有综合利用黑液中可回收的物质，走资源化的道路，才能从根本上解决黑液外排污染环境的问题，并能取得环境效益、经济效益和社会效益的“三赢”黑液回收方法：主要：碱回收：1.燃烧苛化法

2.直接碱回收3.电渗析法4.资源化综合利用技术

酸析法等离子体技术液膜分离技术絮凝沉降法生物化学法造纸黑液木质素的综合利用木质素主要由碳、氢、氧三种元素组成,结构十分复杂,至今尚未完全清楚。一般认为木质素由苯丙烷基(C6~C3)通过醚键和碳碳键连接构成,共有3种基本结构(非缩合型结构),即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。这些结构单元的酚羟基、甲氧基、羰基和苯环等活性基团,具有许多化学反应能力。木质素的芳香环结构使它成为一系列有机化学物质潜在的重要资源。木质素的种类很多,分类方法也很多。不同的木质素所具有的官能团的种类和数量也不同,根据氧化分解得到的分解产物大致分为3类:针叶林(gymnosperm)木质素,阔叶林(dicotyledonous

angiosperm)木质素及草本(monocotyledonous)木质素。在木本植物中,木质素含量为20%~35%,在草本植物中为15%~25%。造纸黑液中提取的木质素可通过改性、加工、复配等方法，制取200多种木质素系列产品，它是一种表面活性剂，是水泥、树脂、橡胶、染料、饲料、农药、陶瓷、石油开采等工业部门所用助剂的重要原料，可以加工成一系列富有经济价值的产品。提取木质素的方法有酸析法、喷雾干燥法等。木质素的提取及应用提取木质素酸析木质素

木质素在黑液中的析出实质上是在黑液中的形态转变。因为木质素在酸性介质中不溶于水，向造纸黑液中慢慢投加酸性溶液或通入二氧化硫气体，并不断搅动，当PH值下降到4以下时，则会有大量的酸析沉渣析出，再经过钝化干燥可得到高质量的木质素。酸析木质素法是黑液中提取木质素的一种有效方法，具有工艺流程短、操作简便、木质素提取率高等优点。但木质素以外的无机碱类会造成酸量投放大，其运行成本相应较高，分离负荷大，且向黑液中通入时，容易产生大量气泡，影响工艺过程的顺利进行。造纸黑液沉淀洗涤压滤烘干木素产品工业报废酸造纸黑液初沉沉淀凝絮分离压滤烘干木素产品烟道酬气湿抽式除胡尘少量部废酸喷雾亡干燥舒法提曲取木拆质素空气逃经过逢热风身炉加疯热成怒热空委气，屋经干呢燥塔渡顶部邀蜗壳惹通道零由热崖风分普配器嫁产生严均匀纤旋转粮的气库流进攻入干扩燥塔吊内，屋经过叔多次钞挤压抓、蒸涛发后过的浓葵黑液念在干享燥塔召内干照燥，弦产生胆分散许微细锣的料喘雾，尺料雾让与旋晚流的现热空舅气接羡触，哀水分挪迅速嚼蒸发仗，在孕极短风的时括间物文料得汽到干恐燥，亡形成鸣干粉只，干誓粉经止旋风画分离偿器分录离，耽废气荣由回桐流风读机返警回到沈干燥拉塔，敏干粉妻进入券到过愉渡仓旨，再胖经干锈粉循但环分偿离机湖进一仁步分坟离，绝最后尸制得减木质寨素磺矿酸盐馋。木质怒素的码综合闭利用木质灭素的趋利用摄始于19世纪80年代,从亚义硫酸检钙制钢浆厂津废液教中提帐取的必木质逗素磺捆酸盐号就已洗用作奖皮革惯鞣剂撇和染想料添豪加剂胃。目敌前在跟国外圾利用忽木质艰素生诸产的惠产品订很多,我国刑近年屿来将放木质渗素经裹过改顶性,使其略在农亏林、杠石油开、冶个金、仪染料圾、水拘泥和奴混凝秆土工袄业及扫高分灰子材检料工狗业上汇的应发用已脸取得轻了较着好的仆经济洪效益拌和社吊会效峰益。一、细木质酱素在惨农业规中的戚应用木质价素分浊子结嫌构中樱含有娘多种双活性澡基团住,假在土春壤中贷被微错生物摩缓慢椅降解物后可缠转化们为腐纪殖质酸,肺对土招壤脲抢酶活愈性有陈一定较的抑班制作往用,黄能私促进粥植物富生长扰,厕可改辛良土破壤,森在暂肥料药和农艺业领该域的扬应用瓣研究犹已引岂起了眼关注洽。1.樱1作肥括料：在木鸣质素满肥料械中,冠以挺氮肥裹应用恢最为坐广泛绿。由驾于固刺氮的昼方法灯各不交同,正所赠以固猪定的启氮元肯素的大量亦撕不同劣,阶可将贝含氮涝木质吴素分产为“蛙氨化馆木质么素”时和“严含氨脆木质搭素”允。由册于含何氨木掀质素德含氮稿量较蚕低,础所王以目尸前研倚究最挪多的符是由痛氧化村氨解戒法制颤备的灵氨化性木质绿素1.久2作饲换料添吉加剂：木质内素由世碳、蹄氢、裂氧3津种元绍素组液成,暖含昆碳约穴60仗%、销粗蛋宵白7仓.洪45桐%、形粗脂省肪3赔.奏1%控,佳还有梦钙、浅锌、谣铁、悠锰等讽动物盯代谢自必需苗的营久养元茧素,绪经蓄毒理器试验谁无毒肚、副胞作用疫,幻玉因此烂可用雪作动琴物饲岂料添贵加剂侦。据趟介绍别美国拌饲料援标准悬允许运在饲录料中形使用候4%读的侦木质起素。缩慧我国集某厂吴用盐盆酸酸崖析木木质素印作饲症料添今加剂跑做了布较全禁面的青试验戚,蕉取得清较好塞的效霜果,圆为祖在全管国推哄广提揪供了慢科学蔽依据狐。1.槽3作土草壤改择良剂：利用懂硫酸认盐法协处理很制浆婶黑液,将得潜到的纷氨化恳硫酸氧盐木械质素无作为股土壤农改良莫剂,可用拴来改绵良紧践密、锹含盐巩和被足腐蚀赖的土悦壤,使土膊壤产稀生团位粒结距构,进而园改变屋土壤疫的水脑份特拴性,还可爱以促魔进磷刷、氮携、铁币等的煎肥效,尤其吨是使智用磷困肥时,由于辱木质祖素具哨有螯刃合性,因此寄使用积木质铅素基沈土壤乡丰改良洁剂能辆有效捷防止锅磷肥妄固着沿在土澡壤上,显著秒地提饼高肥计效。二、娘木质鸡素在幕石油臭工业朱中的粮应用木质程素类(碱木绵质素赌或木搂质素漂磺酸印盐)油田损化学级品包楚括钻漠井液绝处理必剂、贡油井陵水泥挂添加刺剂、辣堵水浴剂、券调剖息剂、颂稠油刻降粘醋剂和拴表面桌活性传剂驱加油的膀牺牲趴剂。炼目前体我国虹木质贼素类亡堵水腹剂、圆调剖五剂和类稠油搏降粘桑剂的熟研究绕和应慢用方愚面已欣达到蹈或超射过世晒界先筹进水总平,改性批木质漆素磺梅酸盐梳的研脆究也苏接近畏国际令先进揪水平,但钻隔井处搁理剂扬和水加泥添梢加剂燥仅为庸美国吴的1些/9彻,许多达木质社素化翻学品徐仍为足空白嚷。因辩此,这些闸油田保化学狭品仍傍然是交吸引爽人去析研究涝的课滥题黑。三、茫在水丽泥混康凝土接工业锐中的却应用木质份素在咸水泥神及混选凝土庆工业蒙中主稼要用摧作减万水剂足。目仆前国着内用序黑液荐木质赶素制怎减水唱剂的堆方法席有三轰种:(购1)化学毒改性敢法,即在具木质治素中咽引入域或改驴变其泉活性箭基因,使其略与单弦体接璃枝共泄聚;(饥2)复配吨法,即通腔过机搂械混蕉合方辆法,将不甘同的吴物质粱或外辉加剂拘均匀缎地混界合为剖一整妇体;(伞3)联合立法,即采草用化壮学改皱性和士复配舰相结必合的年方法街。四、盆木质待素在缴高分玻子材惧料中执的应工用木质愁素是两一种座含量眉丰富耽的、恢天然笑的、任可再芝生的术资源,随着诱石油报资源余的减盗少,木质猴素在商高分嫩子合锋成与磨应用古中起更着越饱来越竖大的分作用颈。国乐内外化学者厘利用逗木质恨素与阁石化距有机肆分子碎单体术合成灯高分碰子树撑脂,以及艺与天族然高帽分子龄材料仰的接朵枝共达聚、鸭共混批等在硬塑料灰、橡密胶中新的应椒用研砌究,都取裹得了坛一定矛的成最果,具有瓜极大浴开发答应用阶前景抓。4.蓄1制作棒橡胶位补强竿剂：木质墓素由皱于分蹲子间即存在羽着较貌强的芬氢键,在橡吃胶中而可以腐以类似蓄于炭磁黑的弄颗粒遮存在,木质扑素中年的羟世基可颤与橡漆胶中挺的电猴子云芹形成跨氢键,从而搜表现器出良歉好的骗补强底能力崇。目买前,通过聋适当丘的改离性方六法和西加工滚工艺,木质剩素在舰丁腈器橡胶怕、天仔然橡油胶等暖许多盛橡胶监中都粪已达按到或搜明显年超过纱了炭石黑的则补强聚水平盘。4.销2制作躺粘合研剂:早在龙上世防纪50年代,美国倾、日廉本和鸣前苏者联就伏利用链纸浆妄废液跳制作筋砂芯究粘合随剂。晃我国演在上愈世纪60年代熔也开照始研爪究用余纸浆冤废液真制取跳钙基中粘合损剂,用于竟铸造辜行业,但由爬于粘雹度低,质量矮不稳赔定等味问题变至今歼仍没樱有得词到大悲面积勉的推煤广应在用。壳赵建妹国等铺采用予新工宇艺制记取H揭S-纸浆声废液蜜粘合爹剂,弥补直了钙皇基粘珠合剂兴在工拿艺性沃能上泽的不惜足,具有豆强度狸高、手烘烤敏温度纠低,干得币快等请优点下。4.敬3合成蹈聚氨煌酯(飘PU圣)：代替虑多元亦醇合漠成聚难氨酯穴(占PU絮)手也是浓木质愉素在冷高分遭子材摊料应纤用领忙域中悼的研骂究热网点之芦一。位用木缓质素字制P御U之对环商保大絮有好昼处,汁不汤仅综烛合利蔬用资舍源,叉节描省大度量的紧化工迹原料痰,美降低注聚氨击酯的挨生产智成本租,嫂而且苗木质寻纤维船素型课的P逆U易泄于降晃解,歉可铸减少居环境注污染畅。另签外,漂木私质素迷有很液好的编耐光毁老化像性能满,滤尤其庆是能掠吸收栗紫外杨线,核用爹它生储产聚奸氨酯卵外墙径涂料抚,似会有油很强润的耐猴老化奏性能悔。五、销木质修素降吼解为菌低分麦子产勒品木质晚素可幻玉以通无过溶罗剂分宴解作穷用降躺解为咬低分土子量避化学蜘品如香澡兰素咳、二就甲基妙硫醚(溉DM袋S匹)、二费甲亚甲砜(拳DM蜜SO嫩)、苯孙和苯钥酚以猎及它骆们的邻同系名物。斧香兰罩素不竟仅是剧香料,而且许用于景药物寺合成,目前屿以木群质素测为原困料制该造的拾香兰席素等摘大有羡开发衔应用洒前景六、蔽在其惕他方羞面应爹用木质吉素除蒸了在什上述迅工农绕业中槐有很难好的集应用驱外,在医萍药方黑面可件用于歪甲基级多巴(血管瘦扩张宁剂)或多芒巴(帕金火森氏巴病药)的原弯料;木质尘素酸暗钠具财有药按用价普值,对烧适、烫惑伤等裂有疗按效聚。在框冶金养和金猪属工留业中,砂流体动性补改善逼剂方吊面均糖有使页用。在印轿染工板业中签可用葛作分数散染搏料、呜偶氮