[发明专利]一种从溶解浆预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溶解浆预蒸煮液中提取分离木质素的方法，包括以下步骤：将溶解浆预蒸煮液静置4～6小时以沉降杂质，接着加入硫酸调节pH至1.5～3.0，得蒸煮液；将聚丙烯酰胺溶解于水中，配制成质量分数为0.5～2.0％的聚丙烯酰胺溶液；向所述蒸煮液中加入所述聚丙烯酰胺溶液、聚合氯化铝，并用搅拌器充分搅拌混合均匀，得混合溶液；将所述混合溶液加热升温至80～100℃，并保温1～4小时，然后降温至20～40℃，静置沉降2～4小时后，用离心机离心分离，即得木质素。本发明所提供的提取分离木质素的方法既提高了溶解浆预蒸煮液的资源化利用率，又显著降低了污染物的含量，同时提高了提取分离木质素的效率，环境友好，利于得到广泛的应用。

技术领域

本发明属于制浆造纸及生物质材料技术领域，具体涉及一种从溶解浆预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。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，本发明旨在提高溶解浆预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问题。

发明人通过分析发现，由于蒸煮过程中会产生有机酸，溶解浆预蒸煮液本身呈弱酸性；其中的木质素以部分可溶性酚钠盐和部分可溶性游离酚形式存在。因而，在加酸后木质素全部转化为不溶性的游离酚，并且在一定温度下，加入絮凝剂可加快木质素的提取效率。

因此，本发明提供了一种从溶解浆预蒸煮液中提取分离木质素的方法，包括以下步骤：

S1：将溶解浆预蒸煮液静置4～6小时以沉降杂质，即去除溶解浆预蒸煮液中的泥沙、纤维泥等杂质；接着降温，并加入硫酸调节pH至1.5～3.0，得蒸煮液；

S2：将聚丙烯酰胺溶解于水中，配制成质量分数为0.5～2.0％的聚丙烯酰胺溶液；

S3：向所述蒸煮液中加入所述聚丙烯酰胺溶液、聚合氯化铝，并用搅拌器充分搅拌混合均匀，得混合溶液；

S4：将所述混合溶液加热升温至80～100℃，并保温1～4小时，然后降温至20～40℃，静置沉降2～4小时后，用离心机离心分离，即得木质素。

优选地，在上述提取分离木质素的方法的步骤S1中，加入硫酸调节pH至1.5～2.5。

优选地，在上述提取分离木质素的方法中，所述溶解浆预蒸煮液本身的浓度为25℃下的5～9波美度，并且其pH为3.5～6.5。

优选地，在上述提取分离木质素的方法中，所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺，其纯度(或称之为浓度)为90～95％。

进一步优选地，在上述提取分离木质素的方法中，所述阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为600～2000万，阴离子浓度为20～60％。