[发明专利]一种从烧碱法制浆蒸煮液中提取分离木质素的方法

说明书

本发明提供了一种从烧碱法制浆蒸煮液中提取分离木质素的方法，包括以下步骤：将烧碱法制浆蒸煮液静置4～6小时以沉降杂质；加入焚烧硫矿的烟道气或液化二氧化硫，以第一次降低烧碱法制浆蒸煮液的pH至4.5～6.5；再加入硫酸或硫酸和硫酸氢钠的混合溶液，以第二次降低烧碱法制浆蒸煮液的pH至1.5～3.5；接着加入絮凝剂水溶液和助凝剂水溶液，充分搅拌，加热，保温，再降温以析出木质素，最后经离心分离即得木质素。实施该方法使得木质素的一次性提取率显著提高至95％以上，最高可达98％；且该方法操作简单，投资成本低，有利于环境保护，从而具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于制浆造纸及生物质材料技术领域，具体涉及一种从烧碱法制浆蒸煮液中提取分离木质素的方法。

背景技术

纸业是我国重要的传统支柱产业，同时，纸业还是我国工业能源、资源消耗大、污染严重的行业。据2007年中国环境部门的数据：纸业的排水量为31.8亿立方米，占全国工业总排水量的18.4％；COD排放量152.6万吨，占全国总排放量的29.8％。其中，蒸煮液中的木质素是造成污染的主要因素之一。

木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要成分。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压作用。在木本植物中，木质素占25％，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。木质素无毒，在性能方面有极好的通用性，在工业上有广泛的应用。而且，木质素能很好的替代一些不可降解的化学品，对于我们的环境保护很重要。

对于溶解浆预蒸煮液，现有工艺以简单蒸煮浓缩析出或加酸蒸煮浓缩析出为主。现有的木质素分离工艺使得木质素析出得率较低，且效率不高，处理时间较长；而且，得到的木质素含量不高，状态粘稠，无法再利用，只能作为废物处理，尤其是，处理后的溶液中含有很多硫酸盐、碳酸盐，若直接排放则会严重污染环境。因此，研发一种新的木质素得率高，处理效率快、析出的木质素含量高的木质素提取、分离方法对于整个造纸行业具有重大价值。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提高烧碱法制浆蒸煮液资源化利用生产木质素产品的产量、质量和效率，同时解决目前造纸溶解浆预蒸煮液处理工艺存在的污染环境严重且投资收益低的问题。

发明人通过分析发现，碱法制浆主要有烧碱法、硫酸盐法两种；其中，烧碱法蒸煮液的主要化学成分是NaOH、Na₂CO₃，其中的木质素以部分可溶性酚钠盐形式存在。因而，在加酸后木质素会全部转化为不溶性的游离酚，在一定温度下，加入絮凝剂会加快木质素的提取效率。

因此，本发明提供了一种从烧碱法制浆蒸煮液中提取分离木质素的方法，其包括以下步骤：

S1：将烧碱法制浆蒸煮液静置4～6小时以沉降杂质，具体地，是为了去除该烧碱法制浆蒸煮液内的泥沙、纤维泥等杂质；

S2：用泵将该烧碱法制浆蒸煮液输送入反应池，并向其中加入焚烧硫矿的烟道气或液化二氧化硫，以第一次降低烧碱法制浆蒸煮液的pH至4.5～6.5；再加入硫酸或硫酸和硫酸氢钠的混合溶液，以第二次降低烧碱法制浆蒸煮液的pH至1.5～3.5；

S3：接着加入絮凝剂水溶液和助凝剂水溶液，充分搅拌，加热，保温，再降温以析出木质素，最后经离心分离即得木质素。

优选地，在上述提取分离木质素的方法中，所述烧碱法制浆蒸煮液本身的浓度为25℃下的5～9波美度，并且其pH为8.0～14.0。

优选地，在上述提取分离木质素的方法中，所述絮凝剂水溶液的质量浓度为0.05％～1％，所述助凝剂水溶液的质量浓度为5％～25％。

优选地，在上述提取分离木质素的方法中，所述絮凝剂选自聚丙烯酸钠、阳离子型聚丙酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺类衍生物、丙烯酰胺中的一种或多种。