一種生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法。包括以下步驟：(1)半纖維素酶預(yù)處理；(2)木素酶預(yù)處理；(3)二氧化氯漂白。本發(fā)明通過對未漂蔗渣漿進行半纖維素酶預(yù)處理主要是為了去除未漂漿中存在的己烯糖醛酸和半纖維素，使殘余木素更多地暴露出來；木素酶的使用是為了去除纖維表面暴露出來木素，可保證二氧化氯漂白工段中使用的二氧化氯更少，減少漂白過程中生成AOX。蔗渣漿經(jīng)生物酶預(yù)處理后，二氧化氯用量節(jié)約了30％～50％，AOX的形成量減少了40％～60％。
【專利說明】一種生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制漿造紙企業(yè)紙漿漂白清潔化生產(chǎn)的方法，尤其涉及一種生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]中國是世界紙張和紙板生產(chǎn)與消費大國，總生產(chǎn)量和總消費量居世界第一。中國又是世界最大的發(fā)展中國家，人口眾多，隨著國民經(jīng)濟形勢的發(fā)展，人們物質(zhì)文化生活日益豐富和提高，對紙和紙板的需求十分旺盛。如此大的需求增長，為造紙工業(yè)提供了十分難得的發(fā)展機遇，隨之而來的是激烈的市場競爭。近年來，世界范圍內(nèi)制漿造紙企業(yè)競爭越來越激烈，節(jié)能降耗，降低成本，提高生產(chǎn)效率成為造紙企業(yè)取勝的關(guān)鍵。紙漿ECF漂白車間對蒸汽需求量比較大，合理控制漂白過程蒸汽使用可大幅降低生產(chǎn)能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0003]國內(nèi)外研究者普遍認為未漂漿中的殘余木素是AOX的主要來源，并對二氧化氯與木素反應(yīng)生成AOX的機理進行了研究。然而，在堿性和高溫的蒸煮條件下半纖維素側(cè)鏈上的4-0-甲基葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)變成4-脫氧-4-己烯糖醛酸，簡稱己烯糖醛酸(HexA)，由于HexA結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵，易與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此，用高錳酸鉀測得的紙漿卡伯值有一部分是HexA的貢獻。一般來說，闊葉木漿和非木漿的卡伯值低于針葉木漿，考慮到半纖維素對卡伯值的貢獻，在紙漿卡伯值相同的情況下，闊葉木漿及非木漿的木素含量比針葉木低，但在二氧化氯用量相同時闊葉木漿及非木漿的漂白廢水中AOX的含量卻和針木漿相當(dāng)，甚至更高。由此可見，紙漿中半纖維素和HexA對AOX的生成有很大影響，研究半纖維素和HexA對AOX生成的影響成為當(dāng)前紙漿ECF漂白亟待解決的問題。
[0004]近年來，國內(nèi)外有很多方法通過降低紙漿中半纖維素和己烯糖醛酸試圖減少漂白過程二氧化氯用量，進而減少廢水中AOX排放量，如漂前稀酸淋洗法，以及高溫二氧化氯漂白法等，雖都能達到降低廢水中AOX含量的目的，但這些方法都增加了較多的額外投入成本，而且投入產(chǎn)出比遠遠不盡人意，找到一種方法盡可能的提高投入產(chǎn)出比，提高在工廠中的普遍適用性成為當(dāng)前亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法，達到制漿造紙企業(yè)節(jié)能降耗，降低環(huán)境污染負荷的目的。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0007]一種生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法包括以下步驟，即半纖維素酶預(yù)處理、木素酶預(yù)處理以和二氧化氯漂白。
[0008]1.半纖維素生物酶預(yù)處理:
[0009]將洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿料先送入預(yù)處理漂白塔進行生物酶預(yù)處理，得到生物酶預(yù)處理后的蔗渣漿料，半纖維素生物酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度65°C，酶用量20IU/g衆(zhòng)?50IU/g$，反應(yīng)時間 lOOmin。
[0010]2.木素酶預(yù)處理:
[0011]將步驟I半纖維素酶預(yù)處理后的蔗渣漿料洗滌干凈后，調(diào)節(jié)蔗渣漿料重量濃為11%,控制反應(yīng)pH為6-9，然后進入木素酶預(yù)處理塔中進行反應(yīng)，木素酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度50°C，酶用量20IU/g$?50IU/g^反應(yīng)時間120min。反應(yīng)過程中實時監(jiān)測蔗渣漿料的溫度和pH,如果反應(yīng)條件波動太大則會對酶處理產(chǎn)生較大影響,應(yīng)及時補充適當(dāng)蒸汽或酸堿以保證反應(yīng)溫度和PH的穩(wěn)定。
[0012]3.二氧化氯漂白:
[0013]從步驟2木素酶預(yù)處理塔出來的蔗渣漿料經(jīng)洗滌離心后調(diào)pH為3?4、蔗渣漿料重量濃為11%，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后進入二氧化氯漂白塔，二氧化氯漂白的工藝條件為:漂白溫度50?60°C，二氧化氯用量是蔗渣漿料重量的1%?3%，反應(yīng)時間60min。二氧化氯漂白反應(yīng)結(jié)束后，蔗渣漿料再經(jīng)洗滌后送往后續(xù)漂白工段；
[0014]本方法使整個二氧化氯漂白過程既節(jié)約了二氧化氯的使用量30%?50%，又降低了廢水中AOX的含量40%?60%，減小了對環(huán)境的污染。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的益效是:
[0016]本發(fā)明方法使蔗渣漿料的二氧化氯漂白過程節(jié)約了二氧化氯的使用量，降低了廢水中AOX的含量，減小了對環(huán)境的污染。

【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明通過對未漂蔗渣漿進行半纖維素酶預(yù)處理主要是為了去除未漂漿中存在的己烯糖醛酸和半纖維素，使殘余木素更多地暴露出來；木素酶的使用是為了去除纖維表面暴露出來木素，可保證二氧化氯漂白工段中使用的二氧化氯更少，減少漂白過程中生成AOX0雖然二氧化氯漂白過程避免不了形成Α0Χ，但在控制條件下，AOX的形成量可滿足我國新國標(biāo)對造紙企業(yè)廢水排放的要求。
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]實施例1
[0020]生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法；
[0021]1.半纖維素生物酶預(yù)處理:
[0022]將洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿料先送入預(yù)處理漂白塔進行生物酶預(yù)處理，得到生物酶預(yù)處理后的蔗渣漿料，半纖維素生物酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度65°C，酶用量20IU/g$，反應(yīng)時間 lOOmin。
[0023]2.木素酶預(yù)處理:
[0024]將步驟I半纖維素酶預(yù)處理后的蔗渣漿料洗滌干凈后，調(diào)節(jié)蔗渣漿料重量濃為11%,控制反應(yīng)PH為6-9，然后進入木素酶預(yù)處理塔中進行反應(yīng)，木素酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度50°C，酶用量20IU/g&反應(yīng)時間120min。反應(yīng)過程中實時監(jiān)測蔗渣漿料的溫度和pH，如果反應(yīng)條件波動太大則會對酶處理產(chǎn)生較大影響,應(yīng)及時補充適當(dāng)蒸汽或酸堿以保證反應(yīng)溫度和pH的穩(wěn)定。
[0025]3.二氧化氯漂白:
[0026]從步驟2木素酶預(yù)處理塔出來的蔗渣漿料經(jīng)洗滌離心后調(diào)pH為3-4、蔗渣漿料重量濃為11%，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后進入二氧化氯漂白塔，二氧化氯漂白的工藝條件為:漂白溫度50°C，二氧化氯用量是蔗渣漿料重量的1%，反應(yīng)時間60min。二氧化氯漂白反應(yīng)結(jié)束后，蔗渣漿料再經(jīng)洗滌后送往后續(xù)漂白工段；
[0027]利用此工藝對紙漿進行漂白，對比于沒有進行預(yù)預(yù)處理的二氧化氯漂白方法，達到同等白度時，每噸漿可節(jié)約二氧化氯用量31.1 %，AOX的形成量減少了 40.9 %。
[0028]實施例2
[0029]生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法:
[0030]1.半纖維素生物酶預(yù)處理:
[0031]將洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿料先送入預(yù)處理漂白塔進行生物酶預(yù)處理，得到生物酶預(yù)處理后的蔗渣漿料，半纖維素生物酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度65°C，酶用量40IU/g$，反應(yīng)時間 lOOmin。
[0032]2.木素酶預(yù)處理:
[0033]將步驟I半纖維素酶預(yù)處理后的蔗渣漿料洗滌干凈后，調(diào)節(jié)蔗渣漿料重量濃為11%,控制反應(yīng)PH為6-9，然后進入木素酶預(yù)處理塔中進行反應(yīng)，木素酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度50°C，酶用量40IU/g&反應(yīng)時間120min。反應(yīng)過程中實時監(jiān)測蔗渣漿料的溫度和pH，如果反應(yīng)條件波動太大則會對酶處理產(chǎn)生較大影響,應(yīng)及時補充適當(dāng)蒸汽或酸堿以保證反應(yīng)溫度和pH的穩(wěn)定。
[0034]3.二氧化氯漂白:
[0035]從步驟2木素酶預(yù)處理塔出來的蔗渣漿料經(jīng)洗滌離心后調(diào)pH為3?4、蔗渣漿料重量濃為11%，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后進入二氧化氯漂白塔，二氧化氯漂白的工藝條件為:漂白溫度60°C，二氧化氯用量是蔗渣漿料重量的2%，反應(yīng)時間60min。二氧化氯漂白反應(yīng)結(jié)束后，蔗渣漿料再經(jīng)洗滌后送往后續(xù)漂白工段。
[0036]利用此工藝對紙漿進行漂白，對比于沒有進行預(yù)預(yù)處理的二氧化氯漂白方法，達到同等白度時，每噸漿可節(jié)約二氧化氯用量44.6%，AOX的形成量減少了 55.1%。
[0037]實施例3
[0038]生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法:
[0039]1.半纖維素生物酶預(yù)處理:
[0040]將洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿料先送入預(yù)處理漂白塔進行生物酶預(yù)處理，得到生物酶預(yù)處理后的蔗渣漿料，半纖維素生物酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度65°C，酶用量50IU/g$，反應(yīng)時間 lOOmin。
[0041]2.木素酶預(yù)處理:
[0042]將步驟I半纖維素酶預(yù)處理后的蔗渣漿料洗滌干凈后，調(diào)節(jié)蔗渣漿料重量濃為11%,控制反應(yīng)PH為6-9，然后進入木素酶預(yù)處理塔中進行反應(yīng)，木素酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度50°C，酶用量50IU/g&反應(yīng)時間120min。反應(yīng)過程中實時監(jiān)測蔗渣漿料的溫度和pH，如果反應(yīng)條件波動太大則會對酶處理產(chǎn)生較大影響,應(yīng)及時補充適當(dāng)蒸汽或酸堿以保證反應(yīng)溫度和pH的穩(wěn)定。
[0043]利用此工藝對紙漿進行漂白，對比于沒有進行預(yù)預(yù)處理的二氧化氯漂白方法，達到同等白度時，每噸漿可節(jié)約二氧化氯用量51.1%,A0X的形成量減少了 62.2%。
【權(quán)利要求】
1.一種生物酶輔助二氧化氯漂白蔗渣漿的方法，其特征在于:包括以下步驟，即半纖維素酶預(yù)處理、木素酶預(yù)處理和二氧化氯漂白； 1)半纖維素生物酶預(yù)處理: 將洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿料先送入預(yù)處理漂白塔進行生物酶預(yù)處理，得到生物酶預(yù)處理后的蔗渣漿料，半纖維素生物酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度65°C，酶用量20IU/g衆(zhòng)?50IU/gp反應(yīng)時間10min ； 2)木素酶預(yù)處理: 將步驟I)半纖維素酶預(yù)處理后的蔗渣漿料洗滌干凈后，調(diào)節(jié)蔗渣漿料重量濃為11%，控制反應(yīng)pH為6?9，然后進入木素酶預(yù)處理塔中進行反應(yīng)，木素酶預(yù)處理的工藝條件為:漂白溫度50°C，酶用量20IU/g$?50IU/g$，反應(yīng)時間120min，反應(yīng)過程中實時監(jiān)測蔗渣漿料的溫度和pH,如果反應(yīng)條件波動太大則會對酶處理產(chǎn)生較大影響,應(yīng)及時補充適當(dāng)蒸汽或酸堿以保證反應(yīng)溫度和PH的穩(wěn)定； 3)二氧化氯漂白: 從步驟2)木素酶預(yù)處理塔出來的蔗渣漿料經(jīng)洗滌離心后調(diào)pH為3-4、蔗渣漿料重量濃為11%，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后進入二氧化氯漂白塔，二氧化氯漂白的工藝條件為:漂白溫度50?60°C，二氧化氯用量是蔗渣漿料重量的I %?3%，反應(yīng)時間60min ；二氧化氯漂白反應(yīng)結(jié)束后，蔗渣漿料再經(jīng)洗滌后送往后續(xù)漂白工段； 本方法使整個二氧化氯漂白過程既節(jié)約了 二氧化氯的使用量30 %?50 %，又降低了廢水中AOX的含量40 %?60 %，減小了對環(huán)境的污染。
【文檔編號】D21C9/14GK104195859SQ201410489981
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】聶雙喜, 王雙飛, 姚雙全, 宋雪萍, 覃程容 申請人:廣西大學(xué)