1. 研究目的与意义
当今的造纸企业各项技术都已现代化,造纸机械的生产现已达到非常高的水平,然而企业现在仍然面临着环保的问题,虽然较二十年前已有很大的进步,却仍然显得不足,成本和资源利用的问题还是困扰着各个造纸企业。制浆造纸过程中的污染分为制浆黑液,中段水和造纸白水,而其中污染最严重的就是制浆黑液。
制浆黑液因其成分复杂而有很大的研究性,黑液的碱回收,黑液木质素的应用和改性应用,黑液中的碳水化合物降解产物的应用等等都会给制浆造纸企业带来很大的利益,制浆黑液的回收利用对环境有极大的改善作用,制浆厂的社会声誉也会有很大的改善。本实验研究的是竹浆黑液和木浆黑液成分性质和各成分和元素之间的差别并且如何降低竹浆黑液硅含量以达到提高黑液性能和利用率的目的2. 国内外研究现状分析
岳小鹏等对浓度为70.19%和79.87%的竹浆黑液的粘弹性进行了研究,发现了竹浆黑液在高温条件下有较强的弹性固体性质,这就导致粘度值较高,从而给泵送和喷嘴雾化带来困难,而提高温度有助于黑液软化,减少流动阻力。
徐永建等对硫酸盐竹浆黑液流变特性及燃烧法除硅的研究中,将硫酸铝和偏铝酸钠以1:9的比例、对固形物含量2.5%的量加入燃烧的黑液,没加入混合除硅剂燃烧后沉淀物si含量为10.77%,加入混合除硅剂后沉淀物中si含量为20.15%,通过比较加入前后沉淀物中si含量的质量分数得出硫酸铝和偏铝酸钠混合除硅剂在黑夜燃烧的过程中有除硅的效果。
管秀琼等对酸析-混凝处理硫酸盐竹浆黑液的研究中得出,在常温、ph=3.5、陈放时间约2.5h的条件下,酸析效果最好,再经过混凝处理,codcr的去除率可以达到很高,且聚合氯化铝做混凝剂的效果好于硫酸铝和明矾,混凝后的上清液更透明,颜色更浅。酸析混凝最终处理液呈中性,达到回用的目的。
3. 研究的基本内容与计划
(1) 竹浆黑液的冷冻干燥:将竹浆黑液先放入冰箱里冷冻,冻住后用冷冻干燥机干燥黑液,再送去马福炉燃烧,测出灰分含量。再配置成溶液送去测钠、硫等元素含量。
(2) 竹浆黑液测出固含量后计算出浓度,再稀释,得出不同浓度的黑液,用流变仪测出不同浓度的黑液的粘度。
(3) 木浆黑液的灰分含量、元素分析和不同黑液的粘度测量与竹浆黑液步骤一致。
4. 研究创新点
由于黑液中的碳水化合物的降解产物含量大于木素,所以黑液中的碳水化合物的利用有很大的前景,这样不仅减少了黑液的浪费,还可以开发碳水化合物的新的用途,充分利用黑液也可以减少对环境的污染,降低制浆造纸企业的成本。碳水化合物降解产物中由于有较多的羟基和羧基,容易聚合成大分子,可以做制浆造纸过程中的添加剂,这样可以节省原料。
