粘膠纖維壓榨堿液膜分離
以化纖木漿為原料的粘膠纖維生產,因其含有較多的半纖維素,所以在浸漬中須用堿溶液將半纖維素溶解出來,否則會對粘膠纖維生產工藝和成品質量產生極其不利的影響。為降低生產成本、減少堿耗,通常在堿液回收循環使用過程中半纖維素的含量還需要降低到工藝要求的限度以下,目前這種半纖的分離技術我國主要采用傳統透析工藝及其設備來實現。
傳統透析法分離半纖、回收堿液效率十分低下,用水量大,半纖無法回收又污染環境,并占用較大的建筑面積。因此近年來納濾膜分離技術作為一種高新的分離手段已經成功的應用于粘膠纖維生產中,特別是新型濾膜的問世,使過去不能分離的工業流體已經變成現實。擁有豐富膜分離技術經驗的上海凡為環境工程有限公司,通過精心的工藝設計和膜裝備制造,已經先后為多家用戶實現了壓榨液中的半纖與堿液的有效分離。
傳統透析工藝是以半滲透膜的兩側濃度差作為推動力來完成的,即使是含堿的壓榨液一側和膜另一側軟化水(工藝注水)采用逆流方式操作,但傳質速率仍然十分低下。凡為膜設備對于純凈堿液濾出速度一般是透析設備的13-15倍,對于濃縮半纖的速度一般是透析設備的25-30倍.這就意味著凡為膜設備可用極少的占地面積解決不必要的基建投資。
凡為膜技術對于除去絕大部分半纖維素的純凈堿液而言,其膜濾出液的堿濃度(見下表) 略高于進料浸漬堿濃度的1.5-2.0%。透析設備所得的堿凈液,其平均濃度僅為100g/L左右,大大低于浸漬堿原液濃度,因此需要蒸發濃縮操作,或用大量的濃堿進行調配。
經凡為膜處理后的堿液回收率一次高達85%以上,可以直接進入浸漬工序。余下的部分可加少量水回收堿,這樣兩次使堿回收率高達98%以上,而二次堿液濃度不低于100g/L,其廢液含堿量不大于30g/L,廢液體積僅為進料總量的5%,。半纖很易回收利用,不僅避免二次污染,而且能夠平衡膜設備運行費用。
透析工藝與凡為膜分離技術獲得的濾出液半纖維含量均為:<3g/L,但由于膜技術濾出的氫氧化鈉量要比透析工藝高得多,因此濾出液的質量要比透析法凈液好得多,膜用軟化水的目的是降低運行后期濃縮液的粘度以便分離堿。
凡為膜工藝與透析工藝的技術效果比較表
項目 | 進料液 (g/L) | 濾出液 (g/L) | 濃縮(廢)液 (g/L) | 最終回 收率(%) | |
膜 工 藝 | NaOH | 223.2 | 227.03 | <30 | >98 |
半纖維素 | 25.17 | <3.0 | 118.8 | >80 | |
外觀顏色 | 黃色透明 | 無色透明 | 棕色不透明 | ---- | |
透 析 工 藝 | NaOH | 223.2 | ≈100 | 30-35 | ≈85 |
半纖維素 | 25.17 | <3.0 | 20-23 | 0 | |
外觀顏色 | 黃色透明 | 無色透明 | 棕色不透明 | ---- |
膜工藝分離壓榨液工藝: