[发明专利]一种造纸黑液综合利用的方法

摘要

一种造纸黑液综合利用的方法，属于生物质能源化工领域，主要步骤为：经过滤、沉降去除造纸黑液中泥沙，硫酸沉淀木质素和低聚木糖；稀酸水解低聚木糖为木糖溶液并沉淀木质素；固定床催化木糖脱水制备糠醛；苯酚为酚化试剂，碱为催化剂对木质素进行酚化改性；改性木质素以不同比例取代苯酚，以糠醛为交联剂并取代部分甲醛，木质素、糠醛、苯酚、甲醛四元协同共聚制备木质素‑苯酚‑糠醛‑甲醛树脂胶黏剂。本发明采用共沉淀、再水解分离的技术将造纸黑液中的低聚木糖和木质素转化为含醛、酚官能团的活性分子，实现了不仅低聚木糖和木质素可以转化为化学品，而且生产的生物质基胶黏剂的性能优于纯酚醛树脂胶黏剂的性能，实现了造纸黑液综合利用。

主权项

1.一种造纸黑液综合利用的方法，其特征在于包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：步骤一、分离造纸黑液中木质素与低聚木糖①将造纸黑液过滤去除悬浮物，再经三级沉降泥沙，得到上清液；②将①中上清液加入到反应釜中，搅拌升温至55℃～60℃，用浓度为10wt％硫酸调节溶液pH值为3.0～3.5，静置沉降12h～24h，泵入离心机，离心分离过滤，得到低聚木糖和木质素共混沉淀物；③按固液比为1Kg:10L向②得到的低聚木糖和木质素共混沉淀物加入浓度为2wt％的硫酸溶液，搅拌混合，加热回流反应0.5h～1h，降温过滤，得到木糖浓度为6wt％～7wt％的水解液和木质素沉淀物；④用浓度为3wt％的硫酸溶液调整③得到的水解液中的硫酸浓度为2wt％，按固液比1Kg:10L加入②得到的低聚木糖和木质素共混沉淀物，加热回流反应0.5h～1h，降温过滤，得到木糖浓度为9wt％～11wt％的水解液和木质素沉淀物；⑤用浓度为3wt％的硫酸溶液调整④得到的水解液中的硫酸浓度为2wt％，并按固液比1Kg:10L加入②中得到的低聚木糖和木质素沉淀物，加热回流反应0.5h～1h，降温过滤，得到木糖浓度为15wt％～17wt％的木糖溶液和木质素沉淀物；步骤二、制备糠醛水溶液将摩尔浓度为2mol/L的硫酸催化剂溶液加入到反应器中，加热至硫酸催化剂溶液回流，再加入助催化剂氯化钠至饱和，搅拌形成一个具有固定浓度催化剂和助催化剂的旋转液面，然后将步骤一中水解得到木糖浓度为15wt％～17wt％的木糖溶液喷加到反应器中，在液面层进行木糖脱水反应，产生糠醛蒸汽，并排出，经冷凝制备出浓度为4wt％～6wt％糠醛溶液；步骤三、制备木质素‑苯酚‑糠醛‑甲醛树脂胶黏剂①将步骤一中经③、④及⑤得到的木质素沉淀物集中，按固液比1Kg:10L将木质素沉淀物与质量分数为5％的氢氧化钠溶液混合，加入到反应釜中，密封升温至120℃～160℃，降解反应1h～2h，降温至80℃～100℃，得到碱木质素溶液，向反应釜中加入苯酚，调节氢氧化钠催化剂用量，回流0.5h～2h，得到酚化改性碱木质素溶液；所述碱木质素溶液中木质素的质量占木质素与苯酚总质量的10％～75％；所述氢氧化钠催化剂用量为氢氧化钠溶液中有效成分氢氧化钠的质量为木质素和苯酚总质量的4％～6％；②向①得到的酚化改性碱木质素溶液中分两批加入浓度为37％的甲醛溶液，先加入第一批甲醛溶液，第一批甲醛溶液占甲醛溶液总量的80％，调整体系温度为60℃～70℃，加成反应0.5h～1.5h，然后升温到75℃～90℃，再加入步骤二得到的糠醛溶液和第二批甲醛溶液，恒温反应1h～2.5h，降至室温，停止反应，将所得产物在50℃～70℃下减压蒸馏至溶液的黏度在60.0mPa·s～700mPa·s时，出料，得到木质素‑苯酚‑糠醛‑甲醛树脂胶黏剂。