麦草浆留硅制浆工艺

在烧碱-蒽醌法制浆工艺中加入氧化铝可以提高硅在未漂麦草浆中的留着,提高纸浆纤维的灰分及二氧化硅含量,解决或减轻黑液“硅干扰”问题。本课题主要研究最佳留着浆料中的灰分及二氧化硅的蒸煮工艺。实验结果证明:将NaOH、AQ以及Al2O3混合均匀后再与麦草原料混合,在用碱量为14%,Al2O3用量为3%,蒽醌用量为0.05%,液比1∶5的条件下,升温60min内到达155℃后保温30min卸锅,该工艺可以达到最好的留硅效果。     

氢氧化镁协同麦草留硅蒸煮工艺初探

研究Mg(OH)2对麦草NaOH-AQ制浆和黑液的性质的影响,评价Mg(OH)2的留硅效果。试验结果表明:Al2O3用量2%,Mg(OH)2用量为1%时,细浆得率39.56%,浆中SiO2含量2.70%,黑液SiO2含量为0.0683%,与Al2O3留硅相比得率低2.46%,KMnO4值低1.15,浆中SiO2高1.88%。     

基于均匀设计的氧化物协同留硅蒸煮工艺

研究氧化物协同留硅蒸煮工艺,并运用均匀设计和偏最小二次回归分析方法对蒸煮工艺条件进行了优化,得到最佳工艺条件为:氢氧化钠13%、氧化铝0.41%、氧化镁0.51%、氧化钙3.2%。在该条件下纸浆得率48.64%,高锰酸钾值10.52,纸浆的二氧化硅含量3.62%;黑液的二氧化硅含量1.37g·L-1,黑液pH11.83。     

高硅含量麦草浆制浆工艺的研究

在烧碱-蒽醌法制浆工艺中加入氧化铝可以提高硅在未漂麦草浆中的留着,提高纸浆纤维的灰分及二氧化硅含量,解决或减轻黑液"硅干扰"问题。本课题主要研究最佳留着浆料中的灰分及二氧化硅的蒸煮工艺。实验结果证明:将NaOH、AQ以及Al_2O_3混合均匀后再与麦草原料混合,在用碱量为14%,Al_2O_3用量为3%,蒽醌用量为0.05%,液比1:5的条件下,升温60min内到达155℃后保温30min后卸锅,该工艺可以达到最好的留硅效果。     

氧化钙、氧化镁协同氧化铝留硅蒸煮工艺研究

针对麦草浆黑液中SiO2引起的＂硅干扰＂问题,对氧化钙、氧化镁协同氧化铝留硅的烧碱-蒽醌法制浆工艺进行了研究。结果表明：当氧化铝∶氧化镁∶氧化钙为0.5∶0.5∶2时留硅作用最明显,成本最低。相应工艺条件为：用碱量14%,蒽醌0.05%,氧化铝用量0.5%,氧化镁用量0.5%,氧化钙用量2%,液比1∶5,温度160℃,保温30min。在此工艺条件下,纸浆的灰分含量增加了2.54%,SiO2含量增加了1.39%。     

碱法预提取玉米秆半纤维素及对后续制浆的影响

利用NaOH在较温和的温度条件下从玉米秆原料中预提取出了半纤维素,分析了提取液中糖类组分及含量,采用NaOH-AQ法对提取过半纤维素的玉米秆进行了制浆实验,考察了预提取对制浆以及黑液中SiO_2含量的影响.结果表明,玉米秆半纤维素的主要成分是木聚糖,在温度75℃,碱浓10%时,提取液中木糖总量占原料中木糖的91.8%.黑液中SiO_2含量的检测结果表明玉米秆中SiO_2含量较低,未经预提取原料NaOH-AQ蒸煮黑液中SiO_2含量为163 mg/L,经预提取之后,相同条件下蒸煮所得黑液中SiO_2含量均有不同程度的下降.在碱浓达到8%时,硅含量比未经预提取玉米秆的制浆黑液降低了79.8%.提取后原料的制浆结果表明半纤维素预提取可以显著提高纸浆的白度,降低纸浆卡伯值,但同时也会在一定程度上降低纸浆的得率和黏度.     

麦草Soda-AQ／O2两段氧碱制浆特性

研究了麦草Soda-AQ/O2两段制浆中Soda-O2段的氧压对制浆特性的影响.氧压提高,纸浆的得率、脱木质素程度和硅含量均提高.与Soda-AQ蒸煮相比,Soda-AQ/O2蒸煮(氧压0.70 MPa)后,原料中74%的硅保留在浆料中,纸浆得率提高了3个百分点,脱木质索率达到50%,纸浆具有良好的物理强度性能.纸浆羧基含量随着氧压的提高,先增加而后义降低,但都高于Soda-AQ浆的羧基含量.通过SEMXE察Soda-AQ/O2蒸煮后的浆,发现纤维表面有沉淀的硅颗粒,纤维细胞壁表层发生了细纤维化.Soda-AQ/O2蒸煮对纤维形态也有影响,纤维筛分表明,氧压提高,浆中短纤维含量增多,长纤维含量减少.氧压提高后,更多的硅保留在了纸浆中,使黑液中的硅含量大大减少,这将使碱法麦草浆黑液的化学回收和能源利用效率大大提高.     

麦草浆黑液除硅工艺研究

用沉淀法和气浮法进行麦草浆黑液除硅工艺研究。结果表明，两种方法均能有效地降低黑液中的硅含量。在实验条件下，优选出的沉淀法除硅条件为：MgO用量5g／L，Ca（OH）2用量16g／L，Fe2（SO4）3用量60mg／L，温度40℃；在此条件下，黑液的Si去除率可达89％。优选出的气浮法除硅条件为：Al（NO）3用量8g/L，月桂酸用量1g／L，乙醇用量100mL／L，温度60℃；在此条件下，黑液的除硅率达90％以上。适当调节黑液的pH值，对改善气浮法的除硅效果有利，既可提高硅的去除率，又能维持黑液中较低的Al元素含量，有利于黑液碱回收的进行。     

麦草原料矿质元素在碱法制浆过程中的转移(I)

用原子吸收光谱法、SEM-EDAX法研究了麦草原料灰分及矿质元素在碱法制浆过程中的脱除规律.结果表明,麦草原料灰分含量高达8.12%.在实验条件下,随温度升高、时间延长,原料相关成分的溶解,浆得率下降,黑液的固形物及其灰分含量均呈逐渐增加的趋势,保温后期则基本保持平衡;浆中的灰分含量及Ca、Mg、K、Si、Al、Fe等元素的含量则呈先降低而后稍有增加至基本稳定的趋势;上述元素大量转移至黑液中,将对黑液碱回收产生严重干扰.麦草Si的转移率仅为60%～70%,明显低于芦苇、竹子等原料Si的转移率,预示着麦草中Si的某些特殊性;也说明从预处理去除Si等矿质元素的角度来看,采用较低的用碱量、温度及较短时间较为合适.     

利用预处理技术对三倍体毛白杨进行深度脱木素的研究

利用120℃预汽蒸、120℃黑液预浸以及120℃黑液预浸与螺旋挤压相结合三种预处理技术对三倍体毛白杨NaOH-AQ法和KP法进行改良蒸煮,纸浆卡伯值降至1 5以下,达到了深度脱木素的目的.与常规的NaOHAQ法蒸煮相比,120℃汽蒸预处理三倍体毛白杨NaOH-AQ法蒸煮,在相同用碱量和相近细浆得率下,纸浆卡伯值从16.7降至14.3;高温黑液预浸与挤压预处理三倍体毛白杨NaOH-AQ法蒸煮,在相近细浆得率和纸浆强度下,用碱量降低4%,纸浆卡伯值降至15.0.与常规KP法蒸煮细浆得率相近的情况下,高温黑液预浸处理三倍体毛白杨KP法蒸煮,用碱量降低2%,纸浆卡伯值降至14.1.     

采用均匀设计法对麦草留硅蒸煮工艺的研究

研究了添加Al2(SO4)3抑制硅转移的麦草浆蒸煮工艺。采用均匀设计和偏最小二乘法,优化的工艺条件为:NaOH 13%,Al2(SO4) 31.36%,MgO 0.39%,CaO 3.2%,AQ 0.05%;最高温度160℃,保温30min,液比1∶5,该条件下纸浆得率46.68%,KMnO4值10.52,纸浆SiO2含量2.92%,黒液SiO2含量1.34g·L-1,pH11.83。结果表明添加Al2(SO4)3抑制硅转移效果较好。     

具有黑液处理段的麦草酶法制浆

在酶法化学制浆时,对酶处理后的麦草再进行黑液处理,并进而蒸煮成浆,研究了具有黑液处理段的酶法化学制浆效果.结果表明,与对照浆相比,相同蒸煮条件下酶处理可以使纸浆卡伯值多降低约2个单位,但对纸浆得率影响不大,蒸煮后黑液的有效碱浓度增加.在较低的蒸煮用碱量条件下,提高预处理黑液的有效碱浓度,有利于降低纸浆的硬度,但当用碱量较高时,增加预处理黑液的有效碱浓度对减少纸浆的卡伯值作用不大.     

麦草烧碱—蒽醌—乙二胺制浆的研究

在麦草烧碱-蒽醌蒸煮液中加入少量乙二胺可以减少筛渣率和降低纸浆的卡伯值、使纤维分离点提前、提高纸浆的粘度和纤维结晶度,改善纸浆的可漂性及提高纸浆的机械强度(尤其是撕裂强度)。用SEM研究了烧碱-AQ-EDA纸浆的纤维发现;乙二胺加入烧碱-AQ液中能加速胞间层木素的脱除。     

蒸发燃烧一体化草浆黑液碱回收系统

以草浆黑液浓度特征为依据,开发了蒸发燃烧一体化碱回收工艺。热风炉作为草浆造纸碱回收蒸发燃烧一体化的创新设备,用于向碱炉炉膛灌输热量、维持了蒸发燃烧的热平衡;旋风喷淋蒸发器是该系统用于余热回收和碱灰回收的设备。同时对黑液提取工艺和绿液苛化工艺进行了改进,从而开发出了一种低投入．效益尚好、少排放的草浆造纸碱回收系统。其中的设备有多台获得发明专利。     

硅钼蓝光度法测定稻草原料及烧碱法制浆黑液的硅含量

采用硅钼蓝光度法进行稻草原料或蒸煮黑液中的硅含量测定,其最大吸收波长为813nm,黑液中其它组分对硅钼蓝光度法测量结果没有影响.pH值对二氧化硅的溶解度影响很大,当pH等于10.3时,硅的溶解度发生突变.对蒸煮黑液硅含量采用硅钼蓝法与重量法比较,测定结果基本一致.硅钼蓝法操作简单,检测时间短,结果准确可靠.     

用Na2SO3代替部分NaOH蒸煮降低麦草浆黑液中硅含量的研究

使用麦草制浆时,在蒸煮液中以Na2-SO3代替部分NaOH(从0％到30％),不仅可以降低麦草浆黑液的硅含量,降低黑液粘度,改善黑液性质,而且还可使成浆的质量有所提高。     

麦草氧碱制浆及全无氯漂白

研究了麦草氧碱制浆的最佳工艺条件.结果表明,氧碱制浆可以在比常规烧碱-AQ法节碱35%左右,蒸煮最高温度120℃的条件下,取得64.8%的粗浆得率.对纸浆进行全无氯漂白的结果证明,采用合适的螯合剂和漂白活化剂可以漂至较高的白度.     

麦草甲酸法制浆工艺的研究

采用回归正交组合设计的方法,探讨了甲酸浓度、蒸煮温度、蒸煮时间、液比对蒸煮浆质量的影响,得出优化常压麦草甲酸法制浆工艺条件：甲酸浓度85％,蒸煮温度100℃,蒸煮时间180min,液比15：1,细浆得率最高,脱木素效果最好;并对蒸煮浆残余木素进行了红外谱图分析,分析了木素在甲酸蒸煮过程的结构变化。