目前我国造纸行业绝大部分以草类为原料 ,主要采用碱法蒸煮生产工艺 ,产生含有大量有机物的蒸煮黑液 ,对生态环境造成了严重的危害 ,因此碱法草浆黑液的处理 ,特别是综合利用 ,变废为宝 ,走废物资源化处理道路一直是污水处理企业、环保型项目的研究课题。本文主要介绍对造纸黑液中乙酰丙酸的萃取法提取工艺。
造纸工业的碱法(烧碱法和硫酸盐法)制浆工艺产生的废水中含有大量的木质素,呈黑褐色,故称作黑液。黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质,直接排放到水体中会造成严重的污染。黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质,直接排放到水体中会造成严重的污染。其主要危害有:含有大量纤维、色素和无机盐的造纸废水会使水体变黑,并有特殊的恶臭味;含高浓度有机污染物的造纸黑液的生化耗氧量(BOD)可高达5000~40000g/L,会大量消耗水中的溶解氧,影响水质;黑液中大量存在的碱性物质会使水体的pH值急剧升高,破坏水体环境的平衡。
造纸厂按工序排出三股水,一是制浆蒸煮废液,通称造纸黑液;二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水,也称中段水;三是抄纸机上的白水,白水是可以处理后回用的。 中段水是黑液提取不完全所剩下的部分应占总量10%以内。在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上。因此,黑液排放是造纸厂污染的主要根源。
造纸原料用的秸秆等原料,均含有纤维素、木质素和半纤维素(聚糖类)三部分,造纸仅取用其中的纤维素(约占40%),而其中约占25%的木质素与约占28%的半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物,则随黑液废弃。而黑液中所含的木质素和半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物质,在工、农业生产中都是有很高利用价值的。
通过对造纸黑液的研究,环保工作者研究了用耐碱菌种使碱法草浆黑液发酵 ,再以酸沉木质素 ,上清液浓缩至含糖,加入硫酸后煮沸,以仲辛醇萃取乙酰丙酸 ,以水反萃取乙酰丙酸 ,再经浓缩、精馏、冷冻、结晶而得高纯乙酰丙酸。萃取过程中采用cwl型离心萃取机可以提高生产效率,属于全自动操作,操作流比范围非常宽。可连续无间断运行,也可小批量多品种使用;可间歇运行,可单台运行,也可根据工艺需要多台串联运行,台数不限,安装、操作和维修简单,所需工作人员少,可显著减轻工人的劳动强度和改善劳动环境,并且开停车方便,易实现在线分析和自动控制等。设备通电即可运转。无需传统工艺中的高塔式输料液。