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超临界二氧化碳辅助乙醇制浆脱木素及木素结构变化分析

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大连工业大学学报 2020年第4期39卷 255-264页

作者：朱宏伟刘晶王兴周景辉大连工业大学轻工与化学工程学院辽宁大连116034 岳阳林纸股份有限公司湖南岳阳414000

采用超临界二氧化碳辅助乙醇制浆(SC-AEOP),研究了不同制浆温度和保温时间对浆料性能的影响,考察了温度和时间对浆料得率、成分和卡伯值的影响。通过超临界二氧化碳辅助,乙醇制浆的制浆温度可降低20℃。为了明确SC-AEOP过程中木素结构变... 详细信息

采用超临界二氧化碳辅助乙醇制浆(SC-AEOP),研究了不同制浆温度和保温时间对浆料性能的影响,考察了温度和时间对浆料得率、成分和卡伯值的影响。通过超临界二氧化碳辅助,乙醇制浆的制浆温度可降低20℃。为了明确SC-AEOP过程中木素结构变化,分别对原料木片中酶解木素、残余在SC-AEOP浆料中的木素(SCEP-RL)和溶解在SC-AEOP蒸煮液中的木素(SCEP-DL)进行了13C核磁、31P核磁和2D-HSQC核磁等分析。结果表明,在SC-AEOP制浆过程中木素的芳基醚键发生了大量断裂并且形成了新的碳碳键结构;SCEP-RL和SCEP-DL中木素的酚羟基和羧基含量均高于EHL。

关键词：超临界二氧化碳乙醇制浆木素脱木素

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麦草自催化乙醇制浆工艺及反应历程的研究

中国造纸学报 1999年第B10期14卷 13-18页

作者：徐永建任维羡刘书钗西北轻工业学院陕西咸阳712081

通过正交实验确定了麦草自催化乙醇制浆的工艺条件,并对其反应历程进行了研究。正交实验结果表明最佳工艺条件为:蒸煮温度195℃、液比1∶8、保温70min(升温120～130min)、乙醇和水的比例为55∶45。

关键词：乙醇制浆麦草残余木素蒸煮温度脱木素反应历程工艺条件自催化正交实验脱除

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分散剂对乙醇制浆中木素的防吸附作用

大连工业大学学报 2015年第6期34卷 430-433页

作者：赵吉丁子栋刘鹏鹏周景辉大连工业大学轻工与化学工程学院辽宁大连116034 大连市供水有限公司辽宁大连116021

分别以聚乙二醇1000、多聚磷酸钠和六偏磷酸钠为分散剂,研究了乙醇制浆蒸煮过程中分散剂对木素的防吸附作用。采用紫外光谱、扫描电子显微镜及浆料卡伯值检测等考察了分散剂的防吸附效果。结果表明,聚乙二醇1000对木素的防吸附效果最好... 详细信息

分别以聚乙二醇1000、多聚磷酸钠和六偏磷酸钠为分散剂,研究了乙醇制浆蒸煮过程中分散剂对木素的防吸附作用。采用紫外光谱、扫描电子显微镜及浆料卡伯值检测等考察了分散剂的防吸附效果。结果表明,聚乙二醇1000对木素的防吸附效果最好,最适浓度为2.5mmol/L,该条件下2g绝干浆料吸附木素减少0.114 8g,浆料卡伯值由89.1下降为84.6,且木素多以小颗粒分布在纤维表面。

关键词：乙醇制浆分散剂紫外光谱木素防吸附

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非木材纤维自催化乙醇制浆的研究进展

中华纸业 2007年第6期28卷 77-79页

作者：张美云徐永建蒲文娟陕西科技大学造纸工程学院陕西省造纸技术与特种纸品开发重点实验室陕西咸阳712081

重点论述了非木材纤维原料自催化乙醇制浆的研究进展和研究成果。提出对乙醇法制浆新的认识和观点:乙醇制浆并非单纯的制浆方法,更精确讲是植物纤维原料综合利用的多产品分离法。同时,结合近年来出现的能将所有可利用原料转化成生物燃... 详细信息

重点论述了非木材纤维原料自催化乙醇制浆的研究进展和研究成果。提出对乙醇法制浆新的认识和观点:乙醇制浆并非单纯的制浆方法,更精确讲是植物纤维原料综合利用的多产品分离法。同时,结合近年来出现的能将所有可利用原料转化成生物燃料或化学品的生物精制技术,从成本和利润方面看:将生物精制技术同乙醇制浆结合起来是一条有发展前景的途径。

关键词：非木材纤维自催化乙醇制浆生物精制

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非木材纤维原料乙醇制浆的发展前景与展望

中国造纸 2007年第8期26卷 52-56页

作者：蒲文娟徐永建张美云陕西科技大学造纸工程学院陕西省造纸技术与特种纸品开发重点实验室陕西西安710021

从乙醇制浆的优越性和目前我国造纸用纤维原料的现状两方面分析了非木材纤维原料乙醇制浆的发展前景。另外,从成本和利润方面考虑,指出了将生物精制技术同乙醇制浆结合起来将是一条适合造纸业发展的道路。

关键词：非木材原料有机溶剂乙醇制浆生物精制

杨木乙醇制浆回收乙醇循环利用及对制浆性能的影响

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杨木乙醇制浆回收乙醇循环利用及对制浆性能的影响

作者：张海大连工业大学

学位级别：硕士

当今造纸业以硫酸盐法制浆、烧碱法制浆为主流,但存在空气污染严重、碱回收投资规模大、副产物木素资源浪费等特点,所以有机溶剂制浆备受关注。目前乙醇法制浆由于其乙醇的可回收利用性和废液中的木素的可资源化利用性成为有机溶剂制浆... 详细信息

当今造纸业以硫酸盐法制浆、烧碱法制浆为主流,但存在空气污染严重、碱回收投资规模大、副产物木素资源浪费等特点,所以有机溶剂制浆备受关注。目前乙醇法制浆由于其乙醇的可回收利用性和废液中的木素的可资源化利用性成为有机溶剂制浆的主流。杨木自催化乙醇制浆的制浆温度较高(205℃～210℃)以及乙醇的低沸点性致使蒸煮压力超过3.0MPa,对蒸煮设备要求较高。如果在不降低浆料性能的前提下循环使用回收的乙醇并利用其中的有机酸来催化制浆过程,降低蒸煮温度对进一步改进乙醇制浆具有一定的实际意义。本文利用制浆过程中释放的有机酸为催化剂,循环利用从废液中回收的乙醇,对蒸煮液中的有机酸的含量进行了讨论,对杨木乙醇制浆的工艺条件进行优化,旨在改善蒸煮条件,降低制浆温度和压力,进而降低对蒸煮设备的要求。本实验在杨木自催化乙醇制浆蒸煮条件(液比1：10;蒸煮用乙醇浓度60%(体积分数);最高蒸煮温度205℃;保温时间150min)的基础上,循环回收利用废液中的一定体积的回收乙醇溶液及其中的有机酸来配制蒸煮液,随着蒸煮次数的增加,蒸煮液中的有机酸得到逐步积累,催化作用加强,浆料得率逐渐下降,在确保有较高得率的基础上,寻找自催化乙醇制浆蒸煮液中的最佳有机酸用量;在最佳有机酸的用量的基础上,通过降低蒸煮温度来实现浆料得率的逐步回升,回升到自催化乙醇制浆的水平。结果表明,从第三次蒸煮实验到第四次蒸煮实验,细浆得率从47.28%下降到46.34%,下降了0.94个百分点,粗浆得率从48.47%下降到48.20%,下降了0.27个百分点,而卡伯值从18.14下降到18.13,只下降了0.01个单位,所以选定第三次回用有机酸循环蒸煮实验的有机酸的用量为最佳有机酸的用量,即回用有机酸0.3458mo1/kg绝干木片。在最佳有机酸的用量的基础上,进行降温模拟蒸煮实验,在保温温度在195℃时,浆料的细浆得率最高,卡伯值较低,浆料性能较好,选定195℃为最佳蒸煮温度,而其它蒸煮条件不变。与杨木自催化乙醇制浆法相比,蒸煮温度由205℃下降到195℃,压力也从2.34MPa下降到1.47MPa,压力降为0.87MPa。在此条件下制得的粗浆得率50.22%、细浆浆料得率50.08%、卡伯值22.99,与杨木自催化乙醇制浆的浆料性能相近(细浆得率47.95%、粗浆得率49.43%、卡伯值20.59)。大大缓解了蒸煮条件,为乙醇法制浆的产业化提供部分理论依据;并且通过对两种浆料物理性能的检测,发现杨木酸催化乙醇制浆浆料的物理性能普遍好于杨木自催化乙醇制浆。通过对脱木素反应历程和反应动力学研究,确定杨木酸催化乙醇法制浆脱木素反应为一级反应,脱木素过程分为大量脱木素(90min前)和残余脱木素(90min后)两个阶段;大量脱木素阶段反应速率常数为0.0136min-1,反应活化能为68.2003kJ/mol:残余脱木素阶段反应速率常数为0.0047min-1,反应活化能为89.7745kJ/mol,高于杨木自催化乙醇制浆(大量脱木素阶段反应活化能47.9980kJ/mol,残余脱木素阶段反应活化能78.7751kJ/mol)。可见杨木酸催化乙醇法制浆脱木素比杨木自催化乙醇脱木素要难,杨木对酸催化乙醇法制浆有一定的适应性。

关键词：杨木酸催化乙醇制浆有机酸反应历程反应动力学