木质素在组分分离过程中的结构变化及其对污染负荷的影响研究

发布时间：2023-03-23 18:51

　　作为国民经济的重要支柱,制浆造纸产业在创造GDP的同时,也引发了很多环保问题。因此,研究制浆造纸脱木素过程中的污染机理具有重要意义。木质素是组分分离过程中需要与纤维素分离的物质,往往溶解存在于废液中,是主要的污染源。本文以木质纤维原料的重要组分—木质素为研究对象,分别以传统烧碱法和新型清洁的1,4丁二醇有机溶剂法分离桉木原料中的木质素,通过设置不同保温时间将脱木素过程阶段化,研究不同脱木素程度下制浆废液中木质素的结构变化,并探究木质素结构对废液污染负荷的影响,研究结果为制浆造纸工业清洁生产的技术升级提供基础数据。首先探究了烧碱法脱木素过程中不同脱木素程度所得浆料和黑液的性质。实验结果表明,烧碱法纸浆的卡伯值随着保温时间的延长(1h、2h、3h、4h和5h)从27.93降低至9.33,原料的脱木素率显著增加,但纸浆得率明显降低。废液中木质素的浓度在23～54 g/L之间,呈现先增加后降低的趋势。其次,通过元素分析、热重(TG)、凝胶色谱仪(GPC)、核磁共振(NMR)等手段对不同脱木素程度废液中纯化得到的碱木素的结构进行深入探究。结果表明,不同脱木素程度得到的碱木素结构发生了很大变化。元...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 制浆造纸工业污染概况
    1.2 制浆造纸水污染的主要来源与特征
        1.2.1 蒸煮废液及其特征
        1.2.2 中段废水及其特征
        1.2.3 纸机白水及其特征
    1.3 木质素的组分分离方法
        1.3.1 碱法分离木质素
        1.3.2 亚硫酸盐法分离木质素
        1.3.3 有机溶剂法分离木质素
        1.3.4 生物法分离木质素
    1.4 木质素
        1.4.1 木质素的结构特征
        1.4.2 木质素对污染的影响
    1.5 研究的目的意义及主要内容
        1.5.1 研究的目的意义
        1.5.2 研究的主要内容
    1.6 课题来源
第二章 传统烧碱法不同脱木素程度下纸浆及废液的性质
    2.1 实验
        2.1.1 原料与试剂
        2.1.2 仪器与设备
        2.1.3 实验方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 蒸煮原料分析
        2.2.2 烧碱法废液中木质素浓度的测定
        2.2.3 烧碱法浆料性质分析
        2.2.4 烧碱法废液性质分析
    2.3 本章小结
第三章 烧碱法废液中木质素结构的变化及其对污染负荷的影响
    3.1 实验
        3.1.1 原料与试剂
        3.1.2 仪器与设备
        3.1.3 实验方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 碱木素的SEM分析
        3.2.2 碱木素的元素分析
        3.2.3 碱木素的分子量分布
        3.2.4 碱木素的红外分析
        3.2.5 碱木素的热重分析
        3.2.6 碱木素的二维核磁(HSQC)分析
        3.2.7 碱木素对废液总CODcr含量的贡献
        3.2.8 碱木素结构与污染负荷的关系
    3.3 本章小结
第四章 有机溶剂法脱木素过程废液中木质素的结构变化及其对污染负荷的影响
    4.1 实验
        4.1.1 原料与试剂
        4.1.2 仪器与设备
        4.1.3 实验方法
    4.2 分析与讨论
        4.2.1 废液中木质素浓度的测定
        4.2.2 丁二醇法浆料的性质
        4.2.3 丁二醇法木质素的元素分析
        4.2.4 丁二醇法木质素的分子量分析
        4.2.5 丁二醇法木质素的红外光谱分析
        4.2.6 丁二醇法木质素的热性能分析
        4.2.7 丁二醇法木质素的1H谱分析
        4.2.8 丁二醇法木质素的31P-NMR谱分析
        4.2.9 丁二醇法木质素对废液CODcr的贡献分析
    4.3 本章小结
总结与展望
    一、结论
    二、本论文的创新之处
    三、对未来工作建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3768554