[發明專利]粘膠纖維生產壓榨液電滲析堿回收的擴散滲析預處理工藝

有效

• 申請號: 201310311782.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103349911A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 鄧傳東;易家祥;朱小川;田啟兵;王占龍
• 申請（專利權）人: 宜賓海絲特纖維有限責任公司;宜賓絲麗雅股份有限公司;宜賓絲麗雅集團有限公司
• 主分類號: B01D61/44
• 分類號: B01D61/44
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

技術領域

本發明屬于粘膠纖維生產中的廢物回收技術領域，具體涉及一種適用于粘膠纖維生產中的壓榨液電滲析堿回收的擴散滲析預處理工藝。

背景技術

????粘膠纖維是利用含有天然纖維素的高分子材料木漿、棉漿等經過化學與機械方法加工而成的化學纖維。粘膠纖維是化纖中與天然纖維服裝性能最為接近的品種，具有手感柔軟、吸濕透氣、垂懸飄逸、染色鮮艷、抗靜電較易于紡織加工等特點，是源于天然而優于天然的再生纖維素纖維，是紡織工業原料的重要材料之一。我國目前有粘膠纖維企業約40家，除生產普通粘膠纖維(長絲、短纖維)和強力絲外，高濕模量類纖維及特種性能的粘膠纖維也有生產。

粘膠纖維生產過程中需要大量的化工原料，會產生大量的廢水，這些廢水含有硫酸、硫酸鋅、二硫化碳、纖維素、溶解性有機物等，均對環境產生很大的危害，是紡織工業的主要污染源之一。

在粘膠纖維生產過程中，需要用堿溶液通過浸漬方法將原料中的半纖維素溶解出來，否則會對生產工藝和成品質量產生極其不利的影響。因此，在生產粘膠纖維時，需要在工藝環節中設置壓榨堿液凈化設備，從浸漬堿液系統中分離出來一定量的半纖維素。而壓榨過程中會產生含半纖維素的高濃度廢堿，為降低生產成本，減少堿耗，目前各化纖企業主要采用透析工藝來分離半纖進行堿液回收。但透析工藝回收堿液效率低下，用水量大，并占用較大的建筑面積，已逐步淘汰。近年來迅速發展起來的電滲析堿回收技術有望取代透析工藝進行堿液回收，提高產品質量和廢液利用率。

201210486339.8，名稱為“一種粘膠纖維生產中廢棄堿液的二次處理方法”的發明專利申請，該專利將經過常規預處理的，氫氧化鈉濃度為70~90g/L，半纖維含量60~70g/L的廢棄堿液和除鹽水分別輸送至擴散滲析膜堆，進行擴散滲析，所述的預處理廢堿液和除鹽水的流量比為1~2:1，擴散滲析后將低半纖維素濃度的堿液與高半纖濃度的堿液分離，所述的低半纖維素濃度的堿液回用于生產。該專利采用擴散滲析的方法對粘膠纖維生產中廢棄堿液進行回收，在擴散滲析之前，采用常規方法對廢堿液進行預處理，但是，目前通過電滲析的方法回收廢堿液，在粘膠纖維生產中還未被廣泛使用，由于粘膠纖維廢堿液中的化學成分與一般黑液不同，使用常規預處理后的堿液，不能滿足電滲析的技術要求，處理的結果不理想，堿回收率不高。

03116938.4，名稱為“回收化纖廢液中的堿及半纖維素的方法”的發明專利，提供了一種回收化纖廢液中的堿及半纖維素的方法，包括如下步驟：將含有堿及半纖維素的壓榨液經過預過濾及精濾進入膜分離裝置，獲得含堿的透過液和含半纖維素的濃縮液，所獲得的透過液中堿液濃度可達80~250克/升，濃縮液中最終堿含量為5~30克/升，半纖維素含量為100~200克/升。該專利同樣未充分考慮粘膠纖維廢堿液中的化學成分的特殊性，使用常規預處理后的堿液進一步膜分離的堿回收率低。

發明內容

本發明針對上述技術問題，提出了一種粘膠纖維生產中壓榨液電滲析堿回收的擴散滲析預處理工藝，根據粘膠纖維在壓榨過程中產生含半纖維素的高濃度廢堿的特性，先對廢堿進行預處理，使廢堿液的指標適用于后續的電滲析堿回收工藝，從而降低廢液的粘度，有效降低能耗，提高滲透效率、運行穩定。

為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案：

一種粘膠纖維生產中壓榨液電滲析堿回收的擴散滲析預處理工藝，其特征在于：NaOH含量為50~200g/L的壓榨液先通過板框過濾機過濾掉大顆粒的雜質，再通過泵進入膜組件輸送至擴散滲析膜堆，得到稀堿液用于后續的電滲析處理。

經預處理后的壓榨液氫氧化鈉濃度為50~200g/L，半纖維含量為20~150g/L。

所述板框過濾機中濾布的密度為1100~1300g/m²。

所述的板框過濾機的操作壓力為0.05-0.5Mpa，流量為20m³/（h*m²）。

所述板框過濾機的濾布表面涂有硅藻土，可以防止濾布孔道被微生物的顆粒堵死，并可在一開始就得到澄清的濾液，同時，使濾餅的堅硬度減小，空隙率增大，有助于提高濾速。

所述濾布表面硅藻土的厚度為2mm。

所述的擴散滲析是指，分別將過濾后的壓榨液和除鹽水通過泵進入膜組件輸送至擴散滲析膜堆，壓榨液和除鹽水為對流通過，經擴散滲析后得到稀堿液，所述的過濾后的壓榨液和除鹽水的流量比為1~2：1。

所述擴散滲析使用的膜為多張陽離子交換膜，陽離子交換膜之間的距離是0.4~0.9mm。為了增加雷諾數，增大擴散系數，提高擴散速度。