1. 电渗析法从木质素溶液中提取碱概述：

1 1.1：黑液及木质素溶液简介以及回收碱的目的：

黑液是硫酸盐法或烧碱法制纸浆过程中，洗涤蒸煮后的纸浆的洗涤液。呈黑色，其中含有蒸煮液中的无机物和从植物纤维原料中溶出的木质素、半纤维素和纤维素的降解产物及有机酸等。无机物包括游离的氢氧化钠、硫酸钠、硫化钠、碳酸钠以及与有机物化合的钠、二氧化硅等。而黒液中的主要物质就是木质素。碱法制浆的造纸企业每天都要产生大量的制浆黑液，一般来说，生产一吨制浆就要产生一吨有机物以及400千克以上的碱类，硫化物溶解于黑液中。这种黑液碱性大，颜色深，臭味重，泡沫多，并且能严重消耗水中的溶解氧。如果任其排放，大量有机物和残碱将随废水排入江河湖泊，严重污染环境，既浪费国家的宝贵资源，又给工业，农业，渔业生产和人民身体健康带来极大危害。所以必须要对黑液进行处理并同时对黑液中的固形物进行回收和综合利用。

黑液中的有机物经提取可生产化工产品。碱是一种基本的化工原料，也是造纸制浆的重要试剂。生产一吨化学纸浆，需要用碱300-500千克，从黑液中回收碱用于再生产，可以大大减少碱的用量，并且回收碱的成本比外购商品碱的费用要低一半以上。所以，对造纸厂黑液中碱进行提取和回收，有着及其良好的社会效益和经济效益。从黑液及木质素溶液中回收碱的方法有很多种，本实验主要进行的是电渗析法分离木质素溶液中的碱的过程研究。

1.2.电渗析技术简介：

电渗析是近30年来发展的新技术，在海水的淡化、食品及化学药品的提纯以及回收工业废水中的稀有金属有着广泛的应用。木质素提取液（黑液）的pH值高，有一定量的游离碱，采用电渗析的方法回收其中的氢氧化钠，可降低后续沉淀木质素所需加入的硫酸的量，同时降低提取工艺中氢氧化钠的用量，具有一定的实用价值。

电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合;在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过;如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。

电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜。这种离子交换膜按离子的电荷性质可分为阳离子交换膜(阳膜)和阴离子交换膜(阴膜)两种。在电解质水溶液中，阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子，阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子，这就是离子交换膜的选择透过性。在电渗析过程中，离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换，而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用，即离子交换膜不需再生。电渗析工艺的电极和膜组成的隔室称为极室，其中发生的电化学反应与普通的电极反应相同。

电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术，已广泛地应用于苦咸水脱盐，是世界上某些地区生产淡水的主要方法。由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好的热稳定性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面，而且在食品、医药及化学工业中，电渗析过程还有许多其他的工业应用，如工业废水的处理，主要包括从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属;从电镀废水中回收重金属离子;从合成纤维废水中回收硫酸盐;从纸浆废液中回收亚硫酸盐等。用于食品工业中，如牛奶脱盐制婴儿奶粉;用于化学工业分离离子性物质与非离子性物质;在临床治疗中电渗析可作为人工肾使用等。