[实用新型]宣纸生产黑液的处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及宣纸生产领域，具体涉及一种宣纸生产黑液的处理方法及系统。

背景技术

宣纸质地纯白细密，绵韧而坚，光而不滑，百折不损，不蠹不腐，宜书宜画，享有“千年寿纸”、“纸中之王”之美誉。宣纸在生产过程中会产生一种黑液，所谓黑液是指宣纸原料在蒸煮过程产生的废液。该黑液如果处理不当，不仅影响宣纸的生产，而且会对环境造成污染。因此如何有效的处理宣纸黑液，成为宣纸生产企业急需解决的一道难题。传统宣纸黑液处理大多采用酸析法，亦即采用酸液中和黑液，使得氢离子取代碱木质素中的钠离子发生亲电取代反应，这样碱木质素胶体被破坏，生成难溶或不溶于水的木质素，然后将木质素从黑液中分离出来，从而实现对黑液的处理。但是该方法要求调节黑液的PH≤3，酸液消耗量大，处理成本高，而且反应生成的木质素无法完全析出，析出率仅能达到90％左右，会造成二次污染，不利于宣纸的环保、节能生产。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种宣纸生产黑液的处理系统，其可以有效快速的对宣纸黑液进行处理，不会产生二次污染，且处置后的回收物可以作为生产减水剂的原料，实现变废为宝。

为实现上述目的，把实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型还提供了一种宣纸生产黑液的处理系统，包括依次设置的对黑液进行过滤分离回收纤维的过滤装置，用于磺化改性剂与黑液进行磺化改性反应的磺化改性反应釜，对磺化改性反应后的反应液进行干燥的干燥装置，过滤装置与磺化改性反应釜之间设置有对黑液进行浓缩的浓缩装置。

具体的方案为：

浓缩装置为三效蒸发器，各蒸发器内分别设置有供冷、热流体流动进行热交换的热流体通道和冷流体通道且冷、热流体通道内的流体流向相反，三效蒸发器中下一级蒸发器上用于排出黑液蒸发产生的蒸汽的排出口与上一级蒸发器的热流体通道入口相连通连接，干燥装置为喷雾干燥机，喷雾干燥机包括料斗状的干燥室，干燥室的顶部设置有对磺化改性反应后的反应液进行雾化的雾化器，干燥室的底部设置有空气分配器，空气分配器出口处的热气流在干燥室内呈螺旋状上升，过滤装置上筛网的目数为120～150目。该装置还包括用于木质素磺酸盐与聚羧酸高效减水剂进行接枝共聚反应的接枝共聚反应釜。

使用上述系统对黑液进行处理的具体方法为：

S1、对黑液中的纤维进行分离回收，分离回收纤维后黑液先进行浓缩处理；

S2、向分离回收纤维后的黑液中加入磺化改性剂进行磺化改性反应，磺化改性反应结束后对反应液进行喷雾干燥获得木质素磺酸盐产品。

通过对黑液进行改性，然后通过喷雾干燥技术，处理后所得产物仅为纤维、水和木质素磺酸盐，在整个处理过程中不会产生二次污染。同时不需要大量的酸剂进行处理，降低处理成本，另外，木质素磺酸盐可以用于生产减水剂，实现变废为宝，提高宣纸生产的经济效益。

磺化改性，即在木质素大分子中引入亲液基团-磺酸基，制成木质素磺酸盐。磺化改性包括：高温磺化，磺甲基化和氧化磺化。高温磺化是将碱木质素与Na₂SO₃在180℃左右反应，在木质素侧链上引进磺酸基，提高产品的水溶液性。磺甲基化是将碱木素在碱性条件下于170℃与甲醛和Na₂SO₃反应，即一步磺甲基化；或是先羟甲基化，再在碱性条件下于170℃与甲醛和Na₂SO₃反应，即两步法磺甲基化。通过磺甲基化反应使磺酸基主要连接在木质素苯核的C₅位置上，也有少量连接在侧链上，从而增加木质素的磺化度。氧化磺化是通过氧化改性提高木质素活性，一方面通过脱甲基化作用提高木质素苯丙烷单元的反应活性；另一方面使高缩合度的木质素降解，使木质素和反应物接触反应的机会增大。通过磺化改性反应，提高碱木质素的水溶性和分散性。经过磺化改性后的木质素磺酸盐可再与聚羧酸高效减水剂进行接枝共聚，制得改性木质素高效减水剂(水剂)成品。具体操作时可以根据物料的体积及浓度计算出试剂甲醛、亚硫酸钠等磺化改性剂的使用量。将物料调至pH为8～9，100℃保温8h，使反应完全。

具体的操作为：