麥草制漿綠液綠除硅的研究.pdf

1、我國(guó)的森林資源匱乏，企業(yè)還大量使用麥草、蘆葦?shù)炔蓊?lèi)原料來(lái)造紙。但是，草類(lèi)原料硅含量高，給黑液的堿回收工段帶來(lái)一定的硅干擾，也給白泥的回收利用帶來(lái)困難。本論文針對(duì)麥草制漿綠液硅含量高的問(wèn)題，進(jìn)行了探索研究。主要研究了麥草制漿綠液硅含量的測(cè)定方法；對(duì)綠液的主要成分進(jìn)行了分析；研究了綠液預(yù)苛化法、乙酸酸化法、二氧化碳法對(duì)麥草漿綠液除硅效果的影響。通過(guò)本課題的研究主要得出以下結(jié)論：
　　 在硅鉬藍(lán)光度法測(cè)麥草制漿綠液硅含量的實(shí)驗(yàn)中，硅標(biāo)

2、準(zhǔn)曲線的線性回歸方程擬合度良好。硅鉬藍(lán)光度法和重量法都可以在一定程度上對(duì)麥草漿綠液的硅含量進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，但重量法由于測(cè)定過(guò)程繁瑣、實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)容易發(fā)生操作失誤而產(chǎn)生誤差。硅鉬藍(lán)光度法與傳統(tǒng)方法重量法相比，具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)定周期短、檢測(cè)精度高的特點(diǎn)，更能滿足進(jìn)行大規(guī)模實(shí)驗(yàn)的測(cè)試需求。
　　 在預(yù)苛化法除硅實(shí)驗(yàn)中，預(yù)苛化石灰的加入量分別占苛化反應(yīng)總石灰加入量的20％～40％，發(fā)現(xiàn)石灰加入量對(duì)預(yù)苛化法除硅效果影響顯著，當(dāng)綠液中石灰加入

3、量占苛化總反應(yīng)石灰加入量的35％時(shí)，綠液的除硅率可以達(dá)到83.51％?？刂祁A(yù)苛化反應(yīng)溫度范圍在30℃～90℃之間，溫度對(duì)提高預(yù)苛化除硅率有促進(jìn)作用。隨著反應(yīng)溫度的上升，綠液除硅率逐漸增大，當(dāng)反應(yīng)溫度到達(dá)70℃時(shí)，綠液除硅率為82.31％。此時(shí)繼續(xù)提高反應(yīng)溫度，綠液除硅率增大趨勢(shì)開(kāi)始減緩?？刂祁A(yù)苛化時(shí)間范圍在15min～120min之間，綠液的除硅率一開(kāi)始逐漸增大，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)間為60min時(shí)，綠液除硅率增大趨勢(shì)開(kāi)始減緩，此時(shí)綠液除硅率為

4、83％。因此，預(yù)苛化法除硅的優(yōu)化工藝條件為：石灰加入量為苛化反應(yīng)總石灰消耗量的35％，反應(yīng)時(shí)間為60min，反應(yīng)溫度≥70℃。預(yù)苛化處理后綠液除硅率可達(dá)到82％左右。
　　 在乙酸酸化法除硅實(shí)驗(yàn)中，用40％濃度的乙酸滴定綠液，使綠液pH值在8～12范圍內(nèi)變化。當(dāng)綠液pH值下降到10左右時(shí)，硅酸沉淀開(kāi)始從綠液中析出，繼續(xù)用乙酸滴定綠液，體系pH值繼續(xù)降低，綠液除硅率逐漸增大。當(dāng)體系pH值到達(dá)9時(shí)，綠液除硅率為98.37％。繼續(xù)用乙

5、酸滴定綠液，其除硅率變化趨勢(shì)趨于穩(wěn)定。控制乙酸酸化綠液的反應(yīng)溫度范圍在30℃～80℃之間，發(fā)現(xiàn)綠液除硅率升高趨勢(shì)不明顯。當(dāng)酸化反應(yīng)溫度為30℃時(shí)，綠液除硅率為92.32％;當(dāng)酸化反應(yīng)溫度為90℃時(shí)，綠液除硅率為95.4％?？刂埔宜峒尤刖G液速率，研究綠液在不同酸化速率的情況下除硅率的變化規(guī)律，綠液的除硅率總是維持在95％左右，說(shuō)明乙酸酸化速率對(duì)于綠液除硅率的提高并不是明顯的影響因素。用乙酸酸化綠液到達(dá)pH值為9時(shí)，綠液放置不同的時(shí)間，研究

6、不同的酸化時(shí)間對(duì)綠液除硅率的影響效果。酸化時(shí)間從2min延長(zhǎng)到60min，發(fā)現(xiàn)綠液的除硅率一直維持在94％左右。這說(shuō)明乙酸酸化綠液的反應(yīng)在一開(kāi)始的2min內(nèi)就已經(jīng)基本完成。因此，乙酸酸化法除硅的優(yōu)化工藝條件為：加乙酸至綠液的pH值為9，反應(yīng)溫度≥50℃。經(jīng)乙酸酸化處理后綠液的除硅率可達(dá)到98.37％。
　　 在二氧化碳法除硅實(shí)驗(yàn)中，控制氣體通入綠液中的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)綠液除硅率在反應(yīng)一開(kāi)始時(shí)快速增大，到一定程度變化趨于平緩，當(dāng)二氧化碳

7、氣體流量為1L/min，通入時(shí)間為10min時(shí)，綠液除硅率達(dá)到91.61％。此時(shí)繼續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，綠液的除硅率變化不明顯。控制二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入綠液中的總量，研究不同的氣體通入速度對(duì)綠液除硅率的影響效果發(fā)現(xiàn)，氣體通入速率越慢則綠液的除硅率越高，當(dāng)二氧化碳?xì)怏w流量為0.5L/min時(shí)，綠液的除硅率為96％，當(dāng)氣體流量變?yōu)?L/min時(shí)，綠液除硅率下降為52.58％?？刂贫趸挤ǔ璧姆磻?yīng)溫度在30℃～90℃之間，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間為30℃時(shí)

8、，綠液的除硅率為93.47％。當(dāng)反應(yīng)溫度到達(dá)90℃時(shí)，綠液的除硅率僅提高了1.54％。用二氧化碳法除硅后綠液中析出的硅酸以膠體的形式懸浮在綠液中，難于沉淀。測(cè)定其電荷密度發(fā)現(xiàn)膠體帶負(fù)電。分別向體系中引入了MgSO4、BaCl2、AlCl3、Ca(OH)2等4種混凝劑，發(fā)現(xiàn)AlCl3對(duì)綠液中硅酸膠體的沉降效果最好。所以二氧化碳法除硅的優(yōu)化工藝條件為：CO2通入速率0.5L/min，CO2通入時(shí)間為20min，反應(yīng)溫度為80℃，AlCl3加