造纸黑液木质素利用研究进展

本文对造纸黑液木质素利用研究现状进行了综述,内容包括木质素在肥料,混凝土减水剂,燃煤,水处理,石油开采,木材胶粘剂,橡胶补强剂和香兰素合成等方面的应用概况,这些技术成果是木质素工业化利用的重要基础,木质素来源丰富,具有优良的理化特性和广阔的应用前景,加强研究与应用开发对促进资源充分利用,环境保护制造纸协调持续发展意义重大.     

负载亚甲基蓝光敏氧化法处理造纸废水研究

利用海藻酸钠、活性炭与亚甲基蓝形成的光敏性氧化剂 ,可以有效地抑制造纸废水中的还原性糖类对活性氧及羟基自由基的猝灭效应 ,大大提高其对COD的去除率。在海藻酸钠、活性炭、亚甲基蓝用量比为 2× 10 3∶70 0∶3 ,氯化钙浓度为 1.5 %时的最佳组合下形成的光敏氧化剂 ,对造纸黑液酸析木质素后废水COD的去除率可达 69.6% ,显示出良好的应用前景。本文还讨论了其可能的降解机理     

造纸黑液木质素用于制备人造板胶粘剂的研究

分别采用硫酸、硝酸和盐酸从造纸黑液中提取木质素,以此替代部分苯酚.制备改性人造板用酚醛树脂胶粘剂,并测定其固体含量、动力黏度(40℃)、游离甲醛含量和胶合强度等性能;考察了3种酸析木质素掺入量、催化剂(氧氧化钠)加入量和苯酚与甲醛摩尔比(简称酚醛比)对木质素酚醛树脂胶粘剂性能的影响.结果表明,当硫酸、硝酸木质素掺入量为苯酚用量的20%(质量分数,下同)时,获得的胶粘剂性能较好;以硝酸木质素掺入量为苯酚用量的20%为例,当氢氧化钠加入量为苯酚用量的0.6%(质量分数)、酚醛比为1.0:1.5时.制备的硝酸木质素酚醛树脂胶粘剂胶合性能较好.用木质素替代部分苯酚,不仅可以降低产品成本,而且减少了苯酚的用量,更环保.     

介质阻挡放电氧化降解木质素磺酸钠的动力学研究

为了有效地处理难生物降解的造纸废水，采用气相介质阻挡放电产生氧化性物质，对木质素磺酸钠进行了氧化降解研究。在不同操作条件下，对其降解动力学及矿化程度进行了研究。结果表明，介质阻挡放电能有效地降解木质素磺酸钠，其氧化降解反应遵循准一级动力学反应。当峰值电压为20 kV，被水蒸气饱和的空气为气源，流量为7 L/min时，氧化处理60 min后，木质素磺酸钠降解率达到70％。其速率常数K随峰值电压、气源、气体流量和木质素磺酸钠的初始浓度的变化而不同。气体流量越大，木质素磺酸钠的初始浓度越低，速率常数K越大，降解效果越好。随着处理时间的增加，氧化性物质能将部分木质素磺酸钠矿化使溶液TOC降低，当被水蒸气饱和的空气作为气源时，氧化处理120min，21.38%的TOC被去除。     

含硫烟气处理造纸黑液的试验研究

研究了用模拟燃煤烟气处理草浆造纸黑液回收木质素的应用,结果表明,黑液ＰＨ值是沉淀过程中最重要的参数,同时也与反应历程存在着固有联系。处理后黑液ＰＨ值能降到４．０左右,ＣＯＤ去除率可达６０．０％,ＳＯ２去除率７５．０－９９．９％实现了以废治废。     

碱法造纸-黑液-氧化铝联产的工业共生模式研究

应用生态工业和系统工程原理,以碱法麦草化学制浆造纸黑液为研究对象,对其资源化过程开展研究.在归纳造纸黑液资源化多产品工业共生方案基础上,通过物质流、能量流定量分析,通过环境、经济、技术和市场诸因素的综合评价,提出了碱法造纸-黑液-氧化铝联产的工业共生模式.该工业共生模式不仅消除了传统造纸黑液的处理方法对环境的污染,而且将造纸黑液变废为宝,由污染源直接变成生产原料加以利用,为造纸黑液资源化提供了一种可以借鉴的发展模式.     

碱液预处理玉米秸秆的条件优化及添加剂的选择

利用稀NaOH溶液预处理玉米秸秆,以去除木质素,减少半纤维素、纤维素的损失为目的,采用响应曲面法对预处理条件进行优化,得到的最佳预处理条件为:NaOH溶液浓度0.77%(w/w),预处理时间16 h,温度45.6℃。并且,进一步研究了不同添加剂(聚乙二醇、吐温-80和尿素)与NaOH溶液协同作用下秸秆中木质素的去除效果,结果表明尿素与NaOH的混合溶液对木质素去除效果最显著。秸秆在45.6℃,0.77%NaOH和0.2%尿素混合溶液中浸泡16 h后,纤维素回收率为86.33%,半纤维素回收率为69.89%,木质素去除率为64.93%;与原秸秆相比,纤维素含量提高了31.70%,半纤维素含量提高了6.62%,木质素含量减少了46.48%。     

木质素对豆粉和尼龙在热转化过程中有机氮的释放规律

利用热重-傅里叶变换红外分析仪(TG-FTIR)和管式炉装置等技术,对木质素与豆粉和尼龙共热解及燃烧过程中有机氮释放规律进行了研究,分析了各温度下的协同效应。结果表明,热解工况下,豆粉和尼龙材料热解主要生成NH_3。当豆粉与木质素质量比达到1:1时,NH_3增加15.6%,但HCN降低了73.1%;对尼龙,加入同样比例的木质素可有效降低18.5%的NH_3。燃烧工况下,当豆粉与木质素质量比为3:1时,NO_x排放量仅为计算值的28.1%;木质素也使尼龙减排36.6%的NH_3。木质素对2种材料的作用机理不同,但都能有效降低热转化过程中含氮气体的排放。     

接枝共聚木质素絮凝处理电镀废水中的重金属离子

对含有低浓度重金属离子的电镀废水进行处理研究,采用木质素磺酸盐与丙烯酰胺接枝共聚合成了一种木质素接枝共聚物,应用正交实验确定最佳操作条件,并通过红外光谱对其结构进行了表征.用这种改性木质素磺酸盐处理电镀废水,当其用量为90 mg/L,pH值控制在4～7,絮凝时间为2 h,在室温的条件下,可使电镀废水中的Cu2 、Zn2 、Pb2 和Ni2 去除率分别达到93%、90%、96%和90%以上.     

玉米芯水热预处理条件优化及木质素的结构表征

利用基于3因素3水平的Box-Behnken设计响应曲面实验,研究了添加干冰为辅助介质的水热预处理条件:预处理温度,预处理时间以及辅助介质添加量这3个因素以及这3个因素中两两交互作用对木质素含量的影响,并对水热预处理条件进行了优化。并采用13C固体核磁波谱(NMR)和红外(FT-IR)光谱分析了木质素的结构变化。根据方差分析,辅助介质添加量对木质素含量的影响最为显著,其次是预处理时间,预处理温度的影响最弱。以木质素含量最小为目标,根据二元回归方程预测出最佳的预处理条件为:温度180℃,时间90 min,0.47 g辅助介质添加量,在最优条件下,木质素含量预计为21.2%,脱除率达到31.6%。固体13C NMR和FTIR分析表明,在水热预处理过程中,木质素的致密结构遭到了破坏,木质素高聚体进行了解聚,产生了单体和低聚体。并且确定玉米芯中的木质素主要是紫丁香基型木质素和愈创木基型木质素。     

造纸黑液常压制备木素磺酸盐的试验研究

实验在常压下将黑液酸化、过滤后直接用于制备木素磺酸盐,旨在为中小型企业提供一种经济可行的黑液资源化途径。该工艺取消了木素的纯化过程,流程短而且设备简单、成本低,但磺化产率偏低。本文主要讨论了反应时间、温度、磺化剂加入量和pH对磺化产率的影响。     

酸析-活性炭纤维吸附预处理精制棉黑液

采用酸析-活性炭纤维吸附工艺去除精制棉黑液中的有机物,先用酸析法去除木质素,再用活性炭纤维吸附黑液中的剩余有机物。采用紫外-可见(UV-vis)吸收光谱、傅立叶转换红外吸收光谱(FTIR)和明亮发光菌水质急性毒性法等手段分析处理前后的精制棉黑液。研究表明,黑液中主要有机成分为愈创基(G-)和羟苯基(H-)木质素。在pH为2.0,活性炭纤维用量为90 g/L,温度为40°C,吸附时间为5 h的条件下,COD去除率可以达到85%。活性炭纤维对酸析后精制棉黑液的吸附热力学符合Redlich-Peterson经验吸附模型,吸附动力学符合伪二级动力学模型,吸附为吸热过程。酸析-吸附过程使精制棉黑液急性毒性去除率达到95%以上,为后续生物法处理提供了有利条件。     

造纸黑液酸析法回收木质素

研究了加酸沉淀回收碱法草浆黑液中木质素的工艺,探讨了酸浓度,温度,ｐＨ值及加酸速度对木质素回收量的影响,得出的最佳条件是：硫酸浓度为５０％,温度为４０℃￣５０℃,ｐＨ值为３．０左右,加酸速度以控制不使产生大量泡沫为准。在上述条件下,木质素的回收效果最佳。     

亚铵法麦草浆黑液的回收与污染治理新技术的研究

通过对亚铵法麦草浆黑液性质的研究 ,提出了蒸发浓缩 +生物活性有机肥生产的新技术路线 ,并结合生产实践对该技术加以研究、归纳 ,并进行了经济分析。实践证明 ,运用该技术不仅能实现亚铵法麦草浆黑液的回收和污染治理达标 ,而且能为企业带来可观利润 ,使企业走上可持续发展之路。     

脱木素工艺处理造纸废水的实践与机理

脱木素工艺为中小制浆企业的黑液治理提供了新的方法。系统中酸化纤维污泥减小碱木素胶粒间的斥力 ,吸附废水中已析出的木质素和细小纤维 ;酸破坏了系统中胶体的水化膜 ,增大了胶体的粒径 ;混凝剂中和胶体表面电荷 ,增加颗粒间的接触机会 ,同时发挥了絮凝沉降的作用。该工艺与传统工艺相比 ,减少了酸及混凝剂的用量 ,木素沉降速度快。当试验废水pH =5、绝干纤维污泥与进水CODCr质量之比为 1.1、硫酸铝投加量为 160mg/L时 ,CODCr去除率高于 63 %。     

膜滤与酸析处理草浆黑液的实验研究

采用无机膜过滤和磷酸酸析 2种方法来处理草浆造纸的黑液 ,比较了 2种方法的截留和分离效果。膜滤COD的截留率高于酸析 ,但从木素以及硅脱除的角度看 ,酸析的效果较佳。酸析后滤液可以苛化利用 ,以提高经济效益 ;而无机膜过滤是一个物理过程 ,工艺相对简单 ,流程短 ,其渗透液可以考虑直接回用。     

Foam Fractionation of Black Liquor From Sulfate Pulping

The principal deterrent of general acceptance of weak black liquor oxidation by mills pulping southern pine is the extensive foam produced during the oxidation of the liquor. The foam results from relatively high concentrations of fatty and rosin acid soaps remaining in the black liquor after roughly 75% of these compounds have been removed by skimming as marketable by-products. The foaming propensity of black liquor can be used to advantage to provide additional by-product recovery while the black liquor is being oxidized. This paper will report the results of foam fractionation studies on such black liquors conducted in this laboratory.     

酸化法提取木素在造纸黑液治理中的应用探析

提出了采用酸化法从造纸黑液中提取木素的最佳工艺条件，并结合生产实际进行了分析。黑液经酸化后，能大除大量有机物，对减轻黑液污染具有明显的效果，同时回收木素创造了较好的经济效益，实践证明，酸化法提取木素是中小型造氏厂草浆黑液治理的一条可行途径。     

Black Liquor Oxidation as a Method for Reducing Air Pollution from Sulfate Pulping

This paper will discuss the sources of odorous air pollutants from sulfate pulping operations. One of the major sources is the recovery furnace. Odors from this source can be reduced considerably by oxidation of the black liquor prior to evaporation and burning. The procedure has been used with considerable success in the northwestern and northeastern parts of the United States. Unfortunately, the majority of sulfate pulp production occurs in areas where southern pine is the basic raw material. For several reasons the black liquor resulting from southern pine operations presents problems when the usual oxidation procedures are used. Although not as effective as normal black liquor oxidation strong black liquor can be oxidized without too much difficulty. Various procedures for oxidation of black liquor will be discussed. Results of stack sampling in U. S. pulp mills with and without the oxidation unit in operation will be reported.     

造纸黑液资源化处理回收木糖粉

本文通过对造纸制浆黑液资源化处理回收木糖粉技术应用的实例分析 ,系统介绍了其技术工艺、设备特点 ,详细分析了它的环境效益和社会效益。本技术对中小型制浆造纸企业治理黑液提供了有益的借鉴