学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纸浆氧脱木素过程强化氧脱木素率的研究

作　者: 陈德智
导　师: 童国林
学　校: 南京林业大学
专　业: 制浆造纸工程
关键词: 氧脱木素 过氧化氢强化氧脱木素 分段加碱 木素脱除率 粘度变化
分类号: TS745
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 94次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


氧脱木素作为蒸煮后浆料的首段漂白,主要目的是为了进一步脱除蒸煮后纸浆中的残余木素,也可以看作为蒸煮的延续。通常情况,单段氧脱木质素率控制在40%～50%,随着木素脱除率的进一步提高,纸浆碳水化合物发生降解增加。本研究主要在两段氧脱木素的基础上,通过在两段中添加少量H2O2进行强化两段氧脱木素,利用H2O2对两段氧脱木素进行强化。通过以分段加碱的方式将碱逐步加入氧脱木素体系中,均衡碱对氧脱木素过程的影响,从而缓和脱木素,达到最大化脱除浆中木素而保持纸浆相对较高粘度的目的。麦草Soda-AQ法纸浆氧脱木素的研究结果表明:1.单段氧脱木素工艺条件:用碱量3.0%,温度100℃,时间60min,氧压0.6MPa,MgSO4用量0.3%,浆浓:10%。在此条件下木素脱除率48.23%,纸浆卡伯值9.78,粘度为944ml/g,白度46.71%ISO。2.强化两段氧脱木素过程中,在用碱量3.5-1.0%,时间30-60min,温度100℃,氧压0.6-0.5MPa的优化条件下进行强化氧漂。结果显示H2O2添加O-OP优于OP-O,H2O2用量为1.0%时,木素脱除率达61.4%,浆料粘度:898ml/g,白度55.71%ISO。相思木EMCC硫酸盐浆氧脱木素的研究结果表明:1.强化两段氧脱木素在用碱量3.0-1.5%,时间30-80min,温度100℃,氧压0.6-0.5MPa的优化条件下,随着H2O2用量的增加,OP-O优于O-OP工艺,H2O2用量1.0%时,木素脱除率56.5%,粘度降解率17.4%,白度65.80%ISO。随着H2O2用量继续增加,木素脱除减少,但白度增加明显。2.相思木硫酸盐浆分段加碱氧脱木素与两段氧脱木素相比没有优势,木素脱除率仅仅52%左右,而粘度及白度与两段接近,故对低卡伯值相思木浆不适合分段加碱氧脱木素工艺。马尾松硫酸盐浆氧脱木素的研究结果表明: 1.未经处理的浆料进行强化效果不明显,经螯合处理(Q)后的强化效果显著。H2O2用量1.0%时,QOpO浆木素脱除率73.0%,粘度降解率18.7%,白度49.85%,H2O2用量在1.0～1.5%比较合适。高浓及低总碱量下强化效果不明显。2.马尾松硫酸盐浆分段加碱氧脱木素在碱用量不高时,与单段或两段相比没有明显的优势。但当总用碱量在4.5%时,能比单段和两段脱除更多的木素,木素脱除率达到64.3%,而粘度保持在较高的水平,粘度为837ml/g。分段加碱氧脱木素最佳工艺条件为用碱量O1:2.0%、O2:1.0%、O3:1.0%、O4、0.5%;温度四段分别为80℃、90℃、100℃、110℃;时间前两段维持在20min和30min,后两段增加时间到40min和60min;氧压0.6MPa,MgSO4用量0.3%,浆浓:10%;在此条件下木素脱除率达70.8%,而粘度为778ml/g,粘度降解率27.6%,白度46.44%ISO。本课题得到国家自然科学基金“纸浆氧脱木素过程机理的解析与氧脱木素最大化新概念”(30671653)的资助。

全文目录


致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-10
1 前言  10-12
  1.1 纸浆漂白概述  10
  1.2 国内外无污染纸浆漂白技术的应用现状  10-11
    1.2.1 国外无污染纸浆漂白技术的应用现状  10-11
    1.2.2 国内无污染纸浆漂白技术的应用现状  11
  1.3 研究目的及意义  11
  1.4 研究的内容  11
  1.5 课题来源  11-12
2 综述  12-28
  2.1 清洁制浆漂白技术  12
  2.2 传统纸浆漂白技术的局限性  12-13
    2.2.1 传统纸浆漂白中有机氯化物污染  12-13
    2.2.2 传统纸浆漂白的废水不能利用  13
  2.3 纸浆漂白技术新进展  13
  2.4 深度脱木素技术  13-15
  2.5 漂白技术  15-19
    2.5.1 新型漂白方法概述  15-19
      2.5.1.1 二氧化氯（ClO_2）漂白及改进技术  15-16
      2.5.1.2 氧气漂白  16
      2.5.1.3 过氧化氢（H_2O_2）漂白技术  16-17
      2.5.1.4 臭氧（O_3）漂白  17-18
      2.5.1.5 过氧乙酸漂白  18-19
      2.5.1.6 催化氧化漂白  19
      2.5.1.7 生物漂白  19
  2.6 氧脱木素技术  19-25
    2.6.1 氧气漂白技术  19-20
    2.6.2 氧脱木素的作用机理  20-21
      2.6.2.1 氧与木质素的反应  20-21
      2.6.2.2 氧与碳水化合物的反应  21
    2.6.3 氧脱木素过程的控制  21-22
    2.6.4 氧脱木素技术的现状  22
    2.6.5 氧气漂白化学反应的特点  22-24
      2.6.5.1 单段氧脱木素  23
      2.6.5.2 单段强化氧脱木素  23
      2.6.5.3 两段氧脱木素  23-24
    2.6.6 氧脱木素的强化  24-25
    2.6.7 强化氧脱木素的作用机理  25
  2.7 金属离子对制浆漂白的影响  25-28
    2.7.1 金属离子对H_2O_2 漂白的影响  25-26
      2.7.1.1 金属离子催化分解H_2O_2  25-26
      2.7.1.2 导致发色基团的形成  26
      2.7.1.3 生成金属离子  26
      2.7.1.4 生成有色无机化合物  26
    2.7.2 降低金属离子影响的主要方法和途径  26-27
      2.7.2.1 酸处理  26
      2.7.2.2 螯合剂处理  26-27
      2.7.2.3 酸处理与螯合处理相结合  27
    2.7.3 小结  27-28
3 材料与方法  28-30
  3.1 材料  28
    3.1.1 相思木硫酸盐EMCC 浆  28
    3.1.2 马尾松硫酸盐本色浆  28
    3.1.3 麦草Soda-AQ 浆  28
  3.2 实验方法  28-30
    3.2.1 单段氧脱木素  28
    3.2.2 两段氧脱木素  28
    3.2.3 分段加碱四段氧脱木素  28-29
    3.2.4 纸浆卡伯值测定  29
    3.2.5 纸浆粘度测定  29
    3.2.6 抄片  29
    3.2.7 纸浆白度测定  29
    3.2.8 木素脱除率  29
    3.2.9 粘度降解率  29
    3.2.10 脱木素选择性(△K /△V)计算  29
    3.2.11 己烯糖醛酸含量的测定  29-30
4 结果与讨论  30-62
  4.1 麦草Soda-AQ 浆氧脱木素性能的研究  30-35
    4.1.1 麦草Soda-AQ 单段氧脱木素工艺的研究  30-31
      4.1.1.1 温度及用碱量对麦草浆氧脱木素工艺的影响  30-31
    4.1.2 麦草浆两段氧脱木素的研究  31-32
      4.1.2.1 用碱量对两段氧脱木素的影响  31-32
    4.1.3 H_2O_2 强化两段氧脱木素的研究  32-35
      4.1.3.1 H_2O_2 用量对两段氧脱木素的影响  32-34
      4.1.3.2 麦草Soda-AQ 浆O-OP 与OP-O 工艺的比较  34-35
    4.1.4 小结  35
  4.2 相思木EMCC 硫酸盐浆氧脱木素的研究  35-45
    4.2.1 单段氧脱木素与过氧化氢强化氧脱木素的比较  35-36
    4.2.2 两段氧脱木素及H_2O_2 强化氧脱木素的研究  36-38
      4.2.2.1 相思木EMCC 硫酸盐浆O-Op 与Op-O 工艺比较  36-38
    4.2.3 两段氧脱木素工艺的优化  38-39
    4.2.4 以H_2O_2 强化的两段氧脱木素研究  39-44
      4.2.4.1 两段用碱量不同的O-Op 与Op-O 工艺比较  39-40
      4.2.4.2 时间和氧压改变的O-Op 与Op-O 的比较  40-42
      4.2.4.3 不同NaOH / H_2O_2 下O-OP 与OP-O 工艺的比较  42-44
    4.2.5 己烯糖醛酸对氧脱木素的影响  44-45
    4.2.6 小结  45
  4.3 马尾松硫酸盐浆氧脱木素的研究  45-52
    4.3.1 马尾松硫酸盐浆两段氧脱木素的优化  45-46
    4.3.2 马尾松硫酸盐浆两段强化氧脱木素  46-47
    4.3.3 螯合处理对强化两段氧脱木素的影响  47-49
    4.3.4 强化氧脱木素工艺的影响  49-50
    4.3.5 总用碱量的改变对强化氧脱木素的影响  50
    4.3.6 浓度对强化氧脱木素的影响  50-51
    4.3.7 不同总碱及浆浓下QOpO 与QOOp 的比较  51
    4.3.8 小结  51-52
  4.4 硫酸盐浆分段加碱氧脱木素研究  52-60
    4.4.1 马尾松硫酸盐浆分段加碱氧脱木素的研究  52-59
      4.4.1.1 不同总用碱量对分段加碱氧脱木素的影响  52-57
      4.4.1.2 温度、时间对分段加碱氧脱木素工艺的影响  57-58
      4.4.1.3 小结  58-59
    4.4.2 相思木硫酸盐浆分段加碱氧脱木素研究  59-60
  4.5 蒸煮脱木素程度对纸浆氧脱木素的影响  60-62
5 结论  62-64
6 参考文献  64-68
详细摘要  68-71

相似论文

  1. 芦苇硫酸盐浆氧脱木素和二氧化氯漂白研究,TS745
  2. 无氯漂白工业试验装置的研究与开发,TS745
  3. 麦草碱性亚硫酸盐深度脱木素蒸煮及其漂白特性,TS743.1
  4. 尾叶桉脱木素工艺的整体优化及其黑液中酚醛类小分子的分离与分析,TS745
  5. 硫酸盐竹浆表面活性剂强化氧脱木素的研究,TS745
  6. 酶处理对相思木KP浆氧脱木素影响的研究,TS74
  7. 麦草亚铵法氧脱木素浆的短流程漂白,TS745
  8. 改善齿轮油复合添加剂的抗氧化特性研究,TE624.82
  9. 硫酸盐硬杂木浆助剂强化氧脱木素的研究,TS745
  10. 芦苇置换蒸煮及无氯漂白的研究,TS74
  11. 中小径竹硫酸盐浆低污染漂白技术的研究,TS745
  12. 浮子流量传感器的特性研究和结构优化,TP212
  13. 麦草爆破浆绿色漂白研究,TS745
  14. 蔗渣黑液预煮烧碱-CT-1助剂法制浆与全无氯漂白的研究,TS745
  15. 尾叶桉一级深度脱木素蒸煮及其漂白的研究,TS743
  16. 可生物降解润滑油基础油与添加剂配伍性研究,TE624.8
  17. 三倍体毛白杨低硬度化学制浆及其高白度漂白的研究,TS745
  18. 麦草浆传统CEH漂白过程中AOX生成规律的研究,TS745
  19. 芦苇NS法深度脱木素及全无氯漂白的研究,TS73
  20. 降低涡轮流量传感器粘度变化敏感度的研究,TP212

中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 造纸工业 > 制浆工艺 > 漂白
© 2012 www.xueweilunwen.com