專利名稱：一種乙醇制漿廢液循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清潔制漿、生物質(zhì)和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，具體是指一種乙醇制漿廢液循環(huán)利用方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年都產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈，農(nóng)作物秸稈是豐富的可再生的木質(zhì)纖維素資源，但尚未獲得合理的高值化的利用。2007年僅主要農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量超過 8億噸，相當(dāng)于6億噸標(biāo)煤，其中21%是小麥秸稈。但我國(guó)的秸稈利用率只占發(fā)達(dá)國(guó)家利用率的35 %，只有一部分被用作飼料、造紙工業(yè)，普遍存在原料利用率低等問題，對(duì)于造紙工業(yè)來(lái)講，存在規(guī)模效應(yīng)和環(huán)境污染之間的矛盾。隨著我國(guó)農(nóng)村生活能源結(jié)構(gòu)的變化與集約化生產(chǎn)的發(fā)展，秸稈作為傳統(tǒng)意義上的燃料、肥料和飼料被排除于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)部循環(huán)之外，隨之也就出現(xiàn)了政府屢禁不止的秸稈田間焚燒問題，約2億噸秸稈在田間地頭焚燒，不僅造成資源浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。另一方面，在全球石化能源枯竭和二氧化碳超排的嚴(yán)重狀況下，具備諸多優(yōu)勢(shì)的生物質(zhì)能源成為研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，生物質(zhì)精制技術(shù)(Bio-refinery) 被普遍看好。在高值化利用秸稈方面，乙醇法無(wú)污染分解秸稈被認(rèn)為是解決草漿污染難題和最有希望工業(yè)化的方法之一。而乙醇法無(wú)污染分解秸稈廢液中，乙醇，乙酸的循環(huán)利用以及木素的回收成為關(guān)鍵問題。目前，生物質(zhì)、農(nóng)作物秸稈進(jìn)行無(wú)污染制漿并制取纖維素乙醇已成為各國(guó)21世紀(jì)新能源開發(fā)發(fā)展方向。因此以農(nóng)作物秸稈為原料進(jìn)行無(wú)污染分解并進(jìn)一步高值化利用，具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，符合國(guó)家環(huán)保發(fā)展要求。到目前為止，有關(guān)乙醇制漿廢液高效循環(huán)利用的專利有“乙醇法制漿殘液回收裝置”(CN022M711)。該專利采用直接蒸餾回收乙醇的方法，乙醇木素受熱容易粘在蒸餾塔底部，木素難于回收，因此蒸餾塔運(yùn)行不穩(wěn)定，運(yùn)行效率低，且沒有添加乙酸進(jìn)行循環(huán)蒸煮，乙醇漿質(zhì)量不夠高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種能夠避免受熱乙醇木素的發(fā)粘沉淀問題，實(shí)現(xiàn)了快速、高效、穩(wěn)定反應(yīng)的乙醇制漿廢液循環(huán)利用方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是第一步開動(dòng)攪拌器，向麥草乙醇制漿廢液中加入乙酸溶液調(diào)節(jié)pH為2. 0-2. 5 ；第二步將第一步調(diào)節(jié)pH后的廢液通入板框過濾機(jī)，回收沉淀出的乙醇木素，余下的廢液用離心泵送入減壓蒸餾塔；第三步開啟減壓蒸餾塔，蒸餾溫度為75 85°C，壓力0. 5 3MPa，蒸餾回收乙醇和乙酸；第四步將蒸餾回收的乙醇和乙酸送蒸煮液槽，開動(dòng)攪拌器，通入新鮮乙醇水溶液調(diào)節(jié)乙醇和乙酸溶度使乙醇的質(zhì)量濃度達(dá)到50%得蒸煮液；
第五步將蒸煮液送入蒸煮鍋進(jìn)行蒸煮，多余的蒸煮液送入蒸煮液儲(chǔ)存槽。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)廢液零排放、工藝簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行成本低、能耗低?；厥盏玫降囊掖己鸵宜崛芤?，其組成為乙醇約61Vol%、乙酸約5Vol%，回收得到的乙醇木素純度為 91%?；厥盏玫降囊掖己鸵宜崛芤夯赜谜糁?，得到的洗滌乙醇漿得率約為51%、卡伯值約為 33%、結(jié)晶度約為61%、α -纖維素含量為83. 5%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、本發(fā)明采用的原料來(lái)源于麥草乙醇制漿廢液，用乙酸作為ρΗ調(diào)節(jié)劑回收乙醇木素，然后減壓蒸餾回收乙醇和乙酸，并且循環(huán)用于蒸煮，避免乙醇木素受熱容粘在蒸餾塔底部,運(yùn)行穩(wěn)定,運(yùn)行效率高。2、本發(fā)明用板框過濾機(jī)回收得到純度為為91%的乙醇木素，乙醇木素改性可制備多種化學(xué)品，可實(shí)現(xiàn)高值化利用，具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。3、本發(fā)明采用乙酸作為ρΗ調(diào)節(jié)劑，該種ρΗ調(diào)節(jié)劑可回用作為蒸煮催化劑，可提高蒸煮得到的乙醇漿質(zhì)量。4、本發(fā)明所使用的原料來(lái)源于麥草乙醇制漿廢液，也可以來(lái)源于其它秸稈乙醇制漿廢液。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1 第一步開動(dòng)攪拌器，向麥草乙醇制漿廢液中加入乙酸溶液調(diào)節(jié)PH為2. 0 ；第二步將第一步調(diào)節(jié)ρΗ后的廢液通入板框過濾機(jī)，回收沉淀出的乙醇木素，余下的廢液用離心泵送入減壓蒸餾塔；第三步開啟減壓蒸餾塔，蒸餾溫度為75°C，壓力0. 5MPa，蒸餾回收乙醇和乙酸；第四步將蒸餾回收的乙醇和乙酸送蒸煮液槽，開動(dòng)攪拌器，通入新鮮乙醇水溶液調(diào)節(jié)乙醇和乙酸溶度使乙醇的質(zhì)量濃度達(dá)到50%得蒸煮液；第五步將蒸煮液送入蒸煮鍋進(jìn)行蒸煮，多余的蒸煮液送入蒸煮液儲(chǔ)存槽?；厥盏玫降囊掖己鸵宜崛芤?，其組成為乙醇約58to 1 %、乙酸約4. 5to 1 %左右，回收得到的乙醇木素純度為91%?；厥盏玫降囊掖己鸵宜崛芤夯赜谜糁?，得到的洗滌乙醇漿得率約為51%、卡伯值約為33%、結(jié)晶度約為61%、α -纖維素含量為83. 5%。實(shí)施例2 第一步開動(dòng)攪拌器，向麥草乙醇制漿廢液中加入乙酸溶液調(diào)節(jié)PH為2. 3 ；第二步將第一步調(diào)節(jié)ρΗ后的廢液通入板框過濾機(jī)，回收沉淀出的乙醇木素，余下的廢液用離心泵送入減壓蒸餾塔；第三步開啟減壓蒸餾塔，蒸餾溫度為78°C，壓力2MPa，蒸餾回收乙醇和乙酸；第四步將蒸餾回收的乙醇和乙酸送蒸煮液槽，開動(dòng)攪拌器，通入新鮮乙醇水溶液調(diào)節(jié)乙醇和乙酸溶度使乙醇的質(zhì)量濃度達(dá)到50%得蒸煮液；第五步將蒸煮液送入蒸煮鍋進(jìn)行蒸煮，多余的蒸煮液送入蒸煮液儲(chǔ)存槽?；厥盏玫降囊掖己鸵宜崛芤海浣M成為乙醇約63V01%、乙酸約5. 5V01%左右，回收得到的乙醇木素純度為91%?；厥盏玫降囊掖己鸵宜崛芤夯赜谜糁螅玫降南礈煲掖紳{得率約為51%、卡伯值約為33%、結(jié)晶度約為61%、α -纖維素含量為83. 5%。實(shí)施例3 第一步開動(dòng)攪拌器，向麥草乙醇制漿廢液中加入乙酸溶液調(diào)節(jié)PH為2. 5 ；第二步將第一步調(diào)節(jié)ρΗ后的廢液通入板框過濾機(jī)，回收沉淀出的乙醇木素，余下的廢液用離心泵送入減壓蒸餾塔；第三步開啟減壓蒸餾塔，蒸餾溫度為85°C，壓力3MPa，蒸餾回收乙醇和乙酸；第四步將蒸餾回收的乙醇和乙酸送蒸煮液槽，開動(dòng)攪拌器，通入新鮮乙醇水溶液調(diào)節(jié)乙醇和乙酸溶度使乙醇的質(zhì)量濃度達(dá)到50%得蒸煮液；第五步將蒸煮液送入蒸煮鍋進(jìn)行蒸煮，多余的蒸煮液送入蒸煮液儲(chǔ)存槽。回收得到的乙醇和乙酸溶液，其組成為乙醇約61 to 1 %、乙酸約5to 1 %左右，回收得到的乙醇木素純度為91%。回收得到的乙醇和乙酸溶液回用蒸煮，得到的洗滌乙醇漿得率約為51%、卡伯值約為33%、結(jié)晶度約為61%、α -纖維素含量為83. 5%。
權(quán)利要求
1. 一種乙醇制漿廢液循環(huán)利用方法，其特征在于第一步開動(dòng)攪拌器，向麥草乙醇制漿廢液中加入乙酸溶液調(diào)節(jié)PH為2. 0-2. 5 ； 第二步將第一步調(diào)節(jié)PH后的廢液通入板框過濾機(jī)，回收沉淀出的乙醇木素，余下的廢液用離心泵送入減壓蒸餾塔；第三步開啟減壓蒸餾塔，蒸餾溫度為75 85°C，壓力0. 5 3MPa，蒸餾回收乙醇和乙酸；第四步將蒸餾回收的乙醇和乙酸送蒸煮液槽，開動(dòng)攪拌器，通入新鮮乙醇水溶液調(diào)節(jié)乙醇和乙酸溶度使乙醇的質(zhì)量濃度達(dá)到50%得蒸煮液；第五步將蒸煮液送入蒸煮鍋進(jìn)行蒸煮，多余的蒸煮液送入蒸煮液儲(chǔ)存槽。
全文摘要
一種乙醇制漿廢液循環(huán)利用方法，以麥草乙醇制漿廢液為原料，以乙酸為pH調(diào)節(jié)劑，用調(diào)節(jié)廢液中乙醇木素的溶解度參數(shù)回收乙醇木素和減壓蒸餾回收乙醇和乙酸相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)乙醇制漿廢液的高效循環(huán)利用。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)廢液零排放、工藝簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行成本低、能耗低。回收得到的乙醇和乙酸溶液，其組成為乙醇約61vol％、乙酸約5vol％左右，回收得到的乙醇木素純度為91％。回收得到的乙醇和乙酸溶液回用蒸煮，得到的洗滌乙醇漿得率約為51％、卡伯值約為33％、結(jié)晶度約為61％、α-纖維素含量為83.5％。
文檔編號(hào)D21C11/00GK102182095SQ20111008019
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者張美云, 曹建武 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)