微波輻射堿法麥草制漿工藝及機(jī)理研究.pdf

1、微波輻射制漿技術(shù)和傳統(tǒng)工藝方法相比，可在常壓下制漿，制漿設(shè)備簡(jiǎn)單；可縮短時(shí)間，降低能耗，減少藥品的用量；可解決長(zhǎng)期困擾的環(huán)境污染問(wèn)題，即黑液降解。本文主要研究了微波輻射麥草堿法制漿工藝性能以及對(duì)制漿黑液的處理，得出以下結(jié)論。
　　(1)對(duì)麥草原料成分分析得出麥草中水分、冷水抽出物、熱水抽出物、1％氫氧化鈉抽出物、苯.醇抽出物、綜纖維素、纖維素和木素的含量分別為6.57%、10.36%、18.20%、46.13%、1.99%、71.

2、37%、38.76%、15.90%。
　　(2)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)和重復(fù)實(shí)驗(yàn)，考察了微波制漿過(guò)程中用堿量、硫化度、液比、微波功率和時(shí)間對(duì)紙漿得率、卡伯值、纖維素含量和黑液中木素吸光度的影響，最終得出了最佳工藝條件。
　　在常壓條件下，微波輻射麥草硫酸鹽-蒽醌法制漿實(shí)驗(yàn)得出的最佳工藝條件為：功率450 W、液比1:6、NaOH：Na2S=6:1、t=45 min，此條件下麥草紙漿得率可以達(dá)到52.53%左右，纖維素含量7

3、7.27%左右、卡伯值為22.23左右。
　　加壓條件下，硫酸鹽-蒽醌法制漿實(shí)驗(yàn)得出的最佳工藝條件為：為保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，在功率450W、液比1:7、NaOH：Na2S=8:1、t=40 min，此條件下麥草紙漿得率可以達(dá)到49.79%左右，纖維素含量76.21%左右、卡伯值為15.16左右。
　　在最佳工藝條件下，對(duì)常壓條件和加壓條件下進(jìn)行比較，得出常壓條件下紙漿的得率、卡伯值和纖維素含量?jī)?yōu)于加壓條件下的紙漿，但脫木素程度

4、稍低于加壓條件下的紙漿。
　　(3)通過(guò)對(duì)制漿黑液中木素含量和[OH-]隨時(shí)間的變化，分析脫木素歷程，得出在常壓和加壓微波輻射條件下，脫木素過(guò)程明顯分為兩個(gè)階段，即大量脫木素階段和殘余脫木素階段，兩個(gè)階段的木素脫出均遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。
　　通過(guò)嘗試法確定出[OH-]對(duì)脫木素兩階段的反應(yīng)級(jí)數(shù)，常壓條件下大量脫木素階段的反應(yīng)級(jí)數(shù)為0.7，殘余脫木素階段為4.4，加壓條件下前者的反應(yīng)級(jí)數(shù)為1.1后者為6.5，通過(guò)數(shù)據(jù)得出殘余

5、脫木素階段堿用量對(duì)木素脫出有更大的影響，需保證足夠的用堿量。
　　根據(jù)阿倫尼烏斯公式得出常壓條件下大量脫木素階段和殘余脫木素階段的活化能分別為29.3016 KJ·mol-1和91.3051 KJ·mol-1，加壓條件下分別為86.3614 KJ·mol-1和673.5279 KJ·mol-1，在后一階段需消耗大量的能量以保證脫木素。
　　(4)運(yùn)用微波協(xié)同氧化工藝對(duì)造紙黑廢液進(jìn)行處理的結(jié)果，考察活性炭用量、微波輻射功率，微