论文摘要
我国杨木资源分布广泛，但制浆造纸工业上一般采用的传统酸法或碱法制浆，其废液处理阶段给环境带来一定影响。自催化乙醇法是一种全新的环保型制浆技术。其蒸煮废液经处理，可以方便地回收乙醇药液、木素及其副产品。充分挖掘了自然资源的经济利用价值。自催化乙醇法制浆废液的成分是十分复杂的，主要含有大量的木素、乙醇、水，及少量的糠醛、醋酸、甲酸、糖浆等组分。每种物质都有较高的使用价值和经济价值。如果能把这些有用组分从废液中分离提取出来，善加利用，变废为宝，可以使整个制浆造纸过程形成一个封闭的循环系统，在减少了环境污染的同时又为企业带来了可观的利润。能够真正起到了从源头上防治制浆造纸废水对环境的污染。本实验采用“蒸馏—过滤—超滤”方法对杨木自催化乙醇法制浆废液进行回收处理，目的是回收废液中乙醇和木素，同时降低废液对环境带来的污染。本研究还处于基础研究阶段，旨在为将来的工业化利用提供一些理论依据。针对自催化乙醇法蒸煮废液的特点，首先采用蒸馏法，分离回收废液中大部分的乙醇溶液和木素。实验结果表明：蒸馏过程中，温度控制在93~95℃，浓缩体积比为0.6，可回收浓度21.61%的乙醇溶液，其中含乙酸的浓度为0.45%。蒸馏后残余浓缩液调节pH到1.44，然后经双层滤纸过滤，可提取出废液中90%以上的木质素，废液的COD去除率在79.77%；BOD5去除率为32.81%，粘度也降低到初始态的39.14%。经滤纸过滤后的废液再进行超滤实验。优化后的超滤操作条件：PES超滤膜；膜截留分子量：10K；压力：0.20MPa；搅拌速度：600r/min；温度：30℃；运行2h。由于没有在线反冲洗设备，膜污染情况较为严重，膜通量越来越小，影响了废液的浓缩和超滤过程的处理效率。为了在实验室条件下模拟反冲洗过程，当第一组膜运行2h，膜通量达到稳定状态后，更换相同材质和截留分子量的新膜在相同条件下继续超滤2h。可去除其废液中53.78%木素副产物，74.08%的COD和44.19%的BOD5。经过蒸馏实验和超滤实验后，COD总去除率为94.89%；BOD5总去除率为62.50%；木质素的总去除率为98.24%；但是因为废液的初始基数太大，所以，“蒸馏—超滤”后的废水还是不能直接排放，必须进行进一步处理。本论文对超滤后废液进行再蒸馏，馏出液经冷却，进一步回收乙醇溶液，并与第一次蒸馏回收的乙醇溶液混合。最后得到浓度19.60%的乙醇溶液，其中乙酸浓度为0.6441%；原废液中96.78%的木质素得到回收。本实验方案能够有效回收废液中的药液和木质素副产物等有用组分，并能显著降，甚至消除原废液对环境的污染程度。回收的乙醇溶液再用于制浆，回收的木素可以在许多领域得到应用，取得很好的经济效益。
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标签：自催化乙醇法制浆论文; 蒸煮废液论文; 蒸馏论文; 超滤论文; 分离回收论文;