化学机械法制浆废水的蒸发及其物化性质的研究

论文摘要

研究了P-RC APMP废水的沸腾传热系数,实验在强制循环蒸发器上进行,考察了热通量、流体流速、流体浓度对P-RC APMP废水沸腾传热系数的影响。实验结果表明,在一定的热通量下,随着流体流速的增加,P-RC APMP废水沸腾传热系数增加。浓度不同,流速对传热系数的影响不同,随着浓度的增大,流速对传热系数的影响越大。采用不同的多效蒸发流程,根据测得的沸腾传热系数对其蒸发能耗进行了核算,并与热泵蒸发的能耗进行了对比,结果表明,五效顺流蒸发每蒸出一吨水需要18.52kg标煤,三效顺流蒸发每蒸出一吨水需要26.17kg标煤,而太阳纸业的热泵蒸发生产数据是每蒸出一吨水需要6.81kg标煤,从以上结果可以看出,P-RC APMP废水在2.22～12.40%这个范围内,热泵蒸发具有比较大的优势。研究了废水的各项物化性质,包括波美度,相对密度,粘度,表面张力,比热容,沸点升高值和固形物的元素分析,为废水处理提供理论依据。实验结果表明, P-RC APMP废水和BCTMP废水的相对密度、波美度与浓度都呈很好的正比线性关系,与温度都呈反比线性关系。粘度随着浓度的增大而增大,温度的升高而减小,P-RC APMP废水浓度超过约40%时,粘度急剧增大；BCTMP废水浓度超过约30%时,粘度急剧增大P-RC APMP废水的表面张力随着浓度的增大,开始变化不大,当浓度超过约35%时,表面张力随着浓度的增大而增大,随着温度的升高而逐渐减小；BCTMP废水的表面张力随着浓度的增大,先略有减小,当浓度超过约15%时,表面张力又随着浓度的增大而增大,随着温度的增大而逐渐减小P-RC APMP废水和BCTMP废水的比热容与其固形物含量有关,都是随着固形物含量的增大而减小,与固形物含量呈很好的线性关系。P-RC APMP废水的沸点于升高值与浓度成正比,当浓度超过30%时,随着浓度的增大,沸点升高值增大的越来越快。C元素在P-RC APMP废水固形物中所占的比例为31.18%,N元素为0.46%,H元素为3.93%,S元素为0.008%。P-RC APMP废水固形物的无机物含量为30.26%,有机物含量为69.74%,燃烧热为12457kJ/kg; BCTMP废水固形物的无机物含量为25.66%,有机物含量为74.34%,燃烧热为16380kJ/kg。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 我国制浆造纸工业的发展现状与面临的问题
• 1.1.1 我国制浆造纸工业的发展现状
• 1.1.2 我国制浆造纸工业面临的两大问题
• 1.2 高得率制浆的发展现状
• 1.2.1 国外化机浆行业发展现状
• 1.2.2 国内化机浆行业发展现状
• 1.3 高得率制浆废液的来源及其性质
• 1.4 高得率制浆废液的处理工艺及存在的问题
• 1.4.1 高得率制浆废液的常规处理工艺
• 1.4.2 高得率制浆废液的其它处理工艺
• 1.4.3 高得率制浆废液的处理所带来的问题
• 1.5 蒸发燃烧技术在高得率制浆废液处理中的应用
• 1.5.1 多效蒸发
• 1.5.2 热泵蒸发
• 1.5.3 热泵蒸发和多效蒸发的比较
• 1.5.4 蒸发燃烧技术在高得率制浆废液处理中的应用
• 1.5.5 国内外高得率制浆废液封闭循环实例
• 1.6 本实验研究的内容和目的
• 2 材料与方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 粘度的测量
• 2.3.2 比热容的测量
• 2.3.3 元素分析
• 2.3.4 沸腾传热系数的测量
• 3 结果与讨论
• 3.1 化学机械法制浆废水的物化性质
• 3.1.1 相对密度
• 3.1.2 波美度
• 3.1.3 粘度
• 3.1.4 表面张力
• 3.1.5 比热容
• 3.1.6 P-RC APMP废水的沸点升高
• 3.1.7 P-RC APMP废水的元素分析
• 3.1.8 固形物无机物、有机物含量及其燃烧热
• 3.2 P-RC APMP废水的沸腾传热系数
• 3.3 P-RC APMP废水常规多效蒸发核算及其与热泵蒸发的对比
• 3.3.1 P-RC APMP废水的五效顺流蒸发核算
• 3.3.2 P-RC APMP废水的三效顺流蒸发核算
• 3.3.3 P-RC APMP废水常规蒸发核算与热泵蒸发的对比
• 4 结论
• 4.1 本论文主要结论
• 4.2 本论文的创新之处
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢