一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法。該方法采用復合生物酶對蔗渣漿在二氧化氯漂白之前進行預處理，利用木素酶與半纖維素酶良好的相容性，改善酶在紙漿中的擴散以水解己烯糖醛酸與半纖維素及木素的連接，達到提高蔗渣漿二氧化氯漂白效率，節(jié)約二氧化氯用量，減少廢水污染負荷的目的。生物酶預處理的漿料己烯糖醛酸含量可降低80％～90％，再經二氧化氯漂白后白度穩(wěn)定性較好，達到相同白度時二氧化氯用量可減少30％～50％，漂白廢水中AOX含量減少25％～35％。
【專利說明】一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及制漿造紙企業(yè)紙漿漂白清潔化生產的方法，尤其涉及一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法。

【背景技術】
[0002]制漿造紙企業(yè)采用以二氧化氯為主的無元素氯(ECF)技術漂白紙漿可以實現(xiàn)環(huán)境、經濟和社會效益的統(tǒng)一。北美地區(qū)已全部完成從傳統(tǒng)的含氯漂白轉換成ECF漂白的過程，其他地區(qū)也正從元素氯漂白轉變成ECF漂白。但ECF漂白過程仍會生成少量的可吸附有機鹵化物(AOX)，AOX是ECF漂白過程中最主要的持久性有機污染物(POPs)，具有毒性、生物蓄積性和半揮發(fā)性，難降解、可發(fā)生長距離迀移。隨著社會對環(huán)境要求的提高，紙漿漂白廢水的污染問題日益突出，引起了社會的廣泛重視。我國在造紙工業(yè)污染物排放標準中已對制楽■造紙廢水的AOX指標調整為強制性考核指標。
[0003]在堿性和高溫的蒸煮條件下半纖維素側鏈上的4-0-甲基葡萄糖醛酸轉變成4-脫氧-4-己烯糖醛酸，簡稱己烯糖醛酸(HexA)，由于HexA結構中含有碳碳雙鍵，易與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，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，甚至更高。
[0004]近年來，國內外有很多方法通過降低紙漿中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，且漂白漿品質有所降低，投入產出比遠遠不盡人意，找到一種方法盡可能的去除己烯糖醛酸，提高投入產出比，提高在工廠中的普遍適用性成為當前亟待解決的問題。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法，達到制漿造紙企業(yè)減少漂白化學藥品消耗，降低環(huán)境污染負荷的目的。
[0006]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:
[0007]一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法，包括以下步驟:
[0008]1.生物酶制劑的復合:
[0009]選用最適宜pH和最適宜溫度相同的固體木素酶和固體半纖維素酶，并將二者按照一定比例復合，固體木素酶質量:半纖維素酶質量為1:5?10，加入到混合罐中；
[0010]2.復合酶液的制備:
[0011]向混合罐中加入適量清水，加入稀硫酸調節(jié)pH值為7?8，將固體生物酶攪拌均勻，制得質量濃度為30?40%的酶液；
[0012]3.蔗渣漿生物酶預處理:
[0013]蔗渣漿生物酶預處理的工藝條件為溫度50?60°C、酶用量4?6mL/gx，反應pH為7，蔗渣漿質量濃度為10%，反應時間90?120min，得到經生物酶預處理過的蔗渣漿。
[0014]4.二氧化氯漂白:
[0015]經生物酶預處理過的蔗渣漿洗滌干凈后，將蔗渣漿質量濃度調為10%。pH調為3?4，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后送入升流式二氧化氯漂白塔，漂白結束后蔗渣漿經洗滌然后送往后續(xù)漂白工段。
[0016]上述一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法，經過復合生物酶預處理的蔗渣漿己烯糖醛酸含量可降低80%?90%。
[0017]上述的一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的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，又降低了廢水中AOX的含量，減小了對環(huán)境的污染。
[0018]I)生物酶預處理后再進行二氧化氯漂白，達到相同漂白效果時，可節(jié)約二氧化氯用量30%?50%。
[0019]2)生物酶預處理后再進行二氧化氯漂白的方法，達到相同紙漿白度時，AOX的形成量減少了 25%?35%。
[0020]本發(fā)明的益效:
[0021]本發(fā)明通過利用木素酶與半纖維素酶良好的相容性，改善酶在紙漿中的擴散以水解己烯糖醛酸與半纖維素及木素的連接，達到提高蔗渣漿二氧化氯漂白效率，節(jié)約二氧化氯用量，減少廢水污染負荷的目的。雖然二氧化氯漂白過程避免不了形成Α0Χ，但在本發(fā)明的控制條件下，AOX的形成量可滿足我國新國標對造紙企業(yè)廢水排放的要求。

【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0023]實施例1
[0024]通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法
[0025]洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿先送入預處理漂白塔進行生物酶預處理后進行二氧化氯漂白。選用最適宜PH和最適宜溫度相同的固體木素酶和固體半纖維素酶，并將二者按照一定比例復合，其酶活用量為1: 5，加入到混合罐中。向混合罐中加入適量清水，加入稀硫酸調節(jié)PH值為7，將固體生物酶攪拌均勻，制得濃度為30%的酶液。將漿料質量濃度調為10%,控制反應pH在7左右，然后進入酶預處理塔中開始反應，漂白溫度50°C，酶用量4mL/g*，反應時間90min。反應過程中實時監(jiān)測漿料的溫度和pH，如果反應條件波動太大則會對酶處理產生較大影響，應及時補充適當蒸汽或酸堿以保證反應溫度和pH的穩(wěn)定。酶預處理結束后，從反應塔出來的漿料經洗滌離心后，將漿料質量濃度調為10%。調pH為3，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后送入升流式二氧化氯漂白塔，漂白結束后漿料經洗滌然后送往后續(xù)漂白工段。
[0026]利用此工藝對紙漿預處理后進行二氧化氯漂白，對比于沒有進行預處理的二氧化氯漂白方法，己烯糖醛酸含量可降低80%，達到同等白度時，可節(jié)約二氧化氯用量30%，AOX的形成量減少25%。
[0027]實施例2
[0028]通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法
[0029]洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿先送入預處理漂白塔進行生物酶預處理后進行二氧化氯漂白。選用最適宜PH和最適宜溫度相同的固體木素酶和固體半纖維素酶，并將二者按照一定比例復合，其酶活用量為1: 8，加入到混合罐中。向混合罐中加入適量清水，加入稀硫酸調節(jié)PH值為7.5，將固體生物酶攪拌均勻，制得濃度為35 %的酶液。將漿料質量濃度調為10%,控制反應pH在7左右，然后進入酶預處理塔中開始反應，漂白溫度55°C，酶用量5mL/
反應時間lOOmin。反應過程中實時監(jiān)測漿料的溫度和pH，如果反應條件波動太大則會對酶處理產生較大影響，應及時補充適當蒸汽或酸堿以保證反應溫度和pH的穩(wěn)定。酶預處理結束后，從反應塔出來的漿料經洗滌離心后，將漿料質量濃度調為10%。調pH為3.5，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后送入升流式二氧化氯漂白塔，漂白結束后漿料經洗滌然后送往后續(xù)漂白工段。
[0030]利用此工藝對紙漿預處理后進行二氧化氯漂白，對比于沒有進行預處理的二氧化氯漂白方法，己烯糖醛酸含量可降低85 %，達到同等白度時，可節(jié)約二氧化氯用量40.7 %，AOX的形成量減少30.5%。
[0031]實施例3
[0032]通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法
[0033]洗滌篩選干凈的未漂蔗渣漿先送入預處理漂白塔進行生物酶預處理后進行二氧化氯漂白。選用最適宜PH和最適宜溫度相同的固體木素酶和固體半纖維素酶，并將二者按照一定比例復合，其酶活用量為1:10，加入到混合罐中。向混合罐中加入適量清水，加入稀硫酸調節(jié)PH值為8，將固體生物酶攪拌均勻，制得濃度為40 %的酶液。將漿料質量濃度調為10%,控制反應pH在7左右，然后進入酶預處理塔中開始反應，漂白溫度60°C，酶用量6mL/
，反應時間120min。反應過程中實時監(jiān)測漿料的溫度和pH，如果反應條件波動太大則會對酶處理產生較大影響，應及時補充適當蒸汽或酸堿以保證反應溫度和pH的穩(wěn)定。酶預處理結束后，從反應塔出來的漿料經洗滌離心后，將漿料質量濃度調為10%。調pH為4，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后送入升流式二氧化氯漂白塔，漂白結束后漿料經洗滌然后送往后續(xù)漂白工段。
[0034]利用此工藝對紙漿預處理后進行二氧化氯漂白，對比于沒有進行預處理的二氧化氯漂白方法，己烯糖醛酸含量可降低90%，達到同等白度時，可節(jié)約二氧化氯用量50%，AOX的形成量減少35%。
【權利要求】
1.一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)生物酶制劑的復合: 選用最適宜PH和最適宜溫度相同的固體木素酶和固體半纖維素酶，并將二者按照一定比例復合，固體木素酶質量:半纖維素酶質量為1:5?10，加入到混合罐中； (2)復合酶液的制備: 向混合罐中加入適量清水，加入稀硫酸調節(jié)pH值為7?8，將固體生物酶攪拌均勻，制得質量濃度為30?40%的酶液； (3)蔗渣漿生物酶預處理: 蔗渣漿生物酶預處理的工藝條件為溫度50?60°C、酶用量4?6mL/g漿，反應pH為7，蔗渣漿質量濃度為10%，反應時間90?120min，得到經生物酶預處理過的蔗渣漿； (4)二氧化氯漂白: 經生物酶預處理過的蔗渣漿洗滌干凈后，將蔗渣漿質量濃度調為10%，pH調為3?4，然后加入二氧化氯溶液，充分混合后送入升流式二氧化氯漂白塔，漂白結束后蔗渣漿經洗滌然后送往后續(xù)漂白工段。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法，其特征在于:經過復合生物酶預處理的蔗渣漿己烯糖醛酸含量可降低80%?90%。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種通過生物酶預處理減少蔗渣漿中己烯糖醛酸的方法，其特征在于:該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，又降低了廢水中AOX的含量，減小了對環(huán)境的污染； 1)生物酶預處理后再進行二氧化氯漂白，達到相同漂白效果時，可節(jié)約二氧化氯用量30%?50% ； 2)生物酶預處理后再進行二氧化氯漂白的方法，達到相同紙漿白度時，AOX的形成量減少了 25%?35%。
【文檔編號】D21C9/14GK104452394SQ201410586828
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】聶雙喜, 王雙飛, 姚雙全, 宋雪萍, 覃程榮 申請人:廣西大學