热置换自催化麦草乙醇法制浆蒸煮历程的研究.pdfVIP

中 国 造 纸 学 报 Transactions of China Pulp and Paper Vo1．22，No．4，2007 热置换自催化麦草乙醇法制浆 蒸煮历程的研究 岳小鹏 张美云 徐永建 (陕西科技大学造纸工程学院，陕西西安，710021) 摘 要：以麦草为研究对象，引入热置换洗涤工艺对自催化乙醇法制浆蒸煮历程进行研究，并在此基础上优化了洗涤工艺，对纤维分离 点浆料性质进行了进一步研究。结果表明，热置换自催化麦草乙醇法制浆蒸煮保温40 min左右为纤维分离点，脱木素历程可分为两个 阶段，从开始脱木素到保温40 min为大量脱木素阶段，保温40 min到60 min为残余木素脱除阶段；蒸煮保温时间应选择在60 rain左右， 继续延长保温时间，脱木素作用不强，而浆的得率明显降低。乙醇浆的高硬度和得率的矛盾与传统制浆方法相比显得更为突出。 关键词：热置换；麦草；乙醇法制浆；蒸煮历程；纤维分离点 中图分类号：TS743 ．9 文献标识码：A 文章编号：1000—6842(2007)04—0032—04 与现有制浆方法相比，乙醇法制浆是用乙醇．水溶 础上，引入了热置换洗涤工艺，对麦草自催化乙醇法制 液在高温高压下抽提木素，离解纤维成浆，乙醇可简易 浆的蒸煮历程进行了研究。 回收使用，彻底解决传统化学制浆的污染问题，尤其是 1 实验与方法 对水域的污染…；据报道，乙醇法制浆适用于阔叶木 和草类原料，这正适合我国的造纸工业 ；另外，此方 1．1 原料 法还具有投资小、污染低、得率高、副产品能有效利用 实验所用麦草取自陕西户县，贮存期6个月，用实 等优点，是一种很有发展前景的制浆新方法…。 验室切草刀切为20～30cm的草片，经筛选后置于密 陕西科技大学多年来致力于研究自催化乙醇法制 闭容器中平衡水分备用。实验用的麦草原料化学组分 浆，取得了具有应用前景的实验结果。在前面的工作 如表1所示。 中，通过一系列实验，对麦草自催化乙醇法制浆的工艺 表1 麦草原料的化学组分 ％ 及机理进行了系统研究，为推动乙醇制浆的技术进步 提供了技术支撑和理论依据。但在大量的工艺研究过 程中，也发现了一些用传统的制浆理论难以解释和说 明的问题，其中一个就是成浆的高卡伯值。在传统的 碱法制浆过程中，达到纤维分离点时，原料中的木素已 1．2 蒸煮 大量碎解，浆的硬度也比较低，但根据对麦草、荻、龙须 蒸煮设备采用原西北轻工业学院机械厂产ZQS 草和桉木等不同原料的研究结果，乙醇浆在纤维分离 型电热回转蒸煮锅，容积15 L，内衬4个1．0 L不锈钢 点处及最后成浆的卡伯值都很高，远远超过传统的碱 小罐。为适应自催化乙醇制浆温度、压力较高的实验 要求，将水浴加热改成油浴加热，所用油为 320导 法浆。最近的研究表明，由于在制浆过程中有相当部 热油。 分溶出木素又重新吸附和沉积于纤维表面，导致浆中 根据以往对非木材乙醇法制浆工艺进行的深入研 木素含量偏高。这种特殊的现象也说明洗涤在乙醇法 制浆中有重要作用 J。 究，结合本研究所用仪器，乙醇法制浆工艺确定为：最 高温度195％；液比1：8；乙醇体积分数55％；升温时间