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应用碰撞理论探讨制浆反应的效率(上)

中国造纸 2023年第8期42卷 75-82页

作者：刘仁焕彭元兴修平科技大学中国台湾台中43248 中兴大学中国台湾台中40227

本文基于碰撞理论,对制浆反应机理进行说明,包括碰撞频率、碰到正确位向的机率及能量因子;主要介绍了碰撞频率的重要性,从木材的微细结构出发,分析蒸煮液渗透的途径及障碍,并基于润湿的原理阐述制备渗透剂的注意事项。

关键词：制浆碰撞理论碰撞频率木质素木片浸渍渗透

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大麻韧皮纤维不同制浆方法纸浆性能的研究

中国造纸 2023年第7期42卷 49-56,93页

作者：申惠莹雷以超陈灵晨华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心广东广州510640

本研究以工业大麻韧皮纤维为原料,首先对大麻韧皮纤维的化学组分及纤维形态进行分析,结果表明,工业大麻韧皮纤维具有很高的硝酸-乙醇纤维素含量,达70.6%,木素含量则比较低,只有9.6%;其纤维平均长度为20.47 mm,纤维平均宽度为22.50μm,... 详细信息

本研究以工业大麻韧皮纤维为原料,首先对大麻韧皮纤维的化学组分及纤维形态进行分析,结果表明,工业大麻韧皮纤维具有很高的硝酸-乙醇纤维素含量,达70.6%,木素含量则比较低,只有9.6%;其纤维平均长度为20.47 mm,纤维平均宽度为22.50μm,长宽比高达909.78,是优质的造纸原料。采用烧碱-蒽醌法(NaOH-AQ)、硫酸盐法(KP)以及碱性亚钠-蒽醌法(AS-AQ) 3种不同的制浆方法制备大麻韧皮浆,对比研究了其在制浆性能、打浆特性和纸张物理性能方面的区别。结果表明,与大麻韧皮商品浆相比,AS-AQ制浆在制浆得率、纸浆白度、特性黏度和纸张物理强度性能方面均比NaOH-AQ法和KP法制浆有明显优势,因此,AS-AQ法是大麻韧皮纤维理想的制浆方法。

关键词：工业大麻韧皮纤维制浆打浆纸张性能

重组分分离及制浆一体机在有机垃圾处置中的应用研究

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环境卫生工程 2023年第2期31卷 31-35页

作者：郭彦鹏赵丹辉杨东方嵇磊夏毅涛韦娟中材国际环境工程(北京)有限公司北京100102

依托中材环境溧阳天山生活垃圾处置项目,原料采用从原生垃圾中通过机械分选出的有机垃圾,利用设计和研发的有机垃圾重组分分离及制浆一体机进行了中试试验,分析了不同的操作参数对设备运行效果的影响。结果表明,该设备能够实现有机垃圾... 详细信息

依托中材环境溧阳天山生活垃圾处置项目,原料采用从原生垃圾中通过机械分选出的有机垃圾,利用设计和研发的有机垃圾重组分分离及制浆一体机进行了中试试验,分析了不同的操作参数对设备运行效果的影响。结果表明,该设备能够实现有机垃圾中重组分的分离,制得的有机质浆液满足后续CSTR厌氧产沼的技术要求。通过对比试验发现,最佳的操作参数是:进料TS为8%~10%,转速为150 r/min,反冲洗水流量20 L/s。该操作参数下能实现良好的轻重组分分离,最终分离出的重组分大部分未经打碎破坏,有机质含量低于5%,含水率低于5%,用于路基、填埋或者水泥生产原料均可。制浆时间≤5 min时,制得的有机质浆液中TS为4%~6%,VS/TS≥60%,COD≥100 000 mg/L,满足CSTR厌氧反应器的进料要求,轻渣无机质含量≤10%,通过脱水后热值为8 372~10 465 kJ/kg,可以入焚烧炉处置。

关键词：有机垃圾重组分分离制浆有机质浆液

面向制浆过程的错峰用电调度优化模型研究及工业验证

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面向制浆过程的错峰用电调度优化模型研究及工业验证

作者：王子飞华南理工大学

学位级别：硕士

随着市场竞争日趋激烈,如何在生产环节降低成本是造纸企业必须考虑的问题。在碎浆和打浆工段组成的制浆过程中,制浆过程的作业方式是间歇的,制浆设备根据生产需要进行启停。我国各地工业用电实行分时电价制度,在制浆过程中如何控制设备... 详细信息

随着市场竞争日趋激烈,如何在生产环节降低成本是造纸企业必须考虑的问题。在碎浆和打浆工段组成的制浆过程中,制浆过程的作业方式是间歇的,制浆设备根据生产需要进行启停。我国各地工业用电实行分时电价制度,在制浆过程中如何控制设备的启停会对生产成本产生较大影响。通过控制制浆设备启停的方式错峰用电有助于企业降低生产成本。制浆过程错峰用电难点较多,需要做好制浆过程和纸机端的协同,在保证用电成本最低的同时兼顾设备的工作特性。人工经验错峰用电效果不佳,导致企业制浆过程的用电成本处于较高水平。为了解决造纸企业制浆过程用电成本过高的问题,本研究以两种不同用电方式的制浆过程为研究对象,针对不同研究对象特点建立调度模型。首先,对制浆线进行分析,确定制浆过程数学描述方程,采集建模所需要的数据。工业数据在采集过程中由于传感器或网络通信的问题会出现数据缺失、数据异常等情况,因此对数据进行预处理。其次,针对外购电模式下的制浆过程,以制浆设备的用电成本最优为目标,以浆池液位为基本约束,基于制浆过程的数学描述建立了调度模型。将企业1,V浆线作为案例进行研究,采用单纯形法、贪心算法,动态规划法对问题进行求解,并针对生产过程中情况多变的特点设计了动态调度策略,保证模型的准确性。结果表明该模型可为工厂降低7%左右的制浆段用电成本,证明了调度模型的有效性和稳定性。再次,针对混合用电模式下的制浆过程,以总用电成本最优为目标,以浆池液位为基本约束,基于制浆过程的数学描述建立了调度模型。以企业2的制浆线作为案例进行研究,使用内点法、分支定界法,动态规划法求解之后进行对比分析确定了适合案例的求解算法,根据不同的调度策略进行动态调度。结果表明该模型能为企业降低4%左右的制浆设备用电成本。最后,开发了对应的功能模块,将模型部署到企业1,V浆线进行应用。模型2021年7月份在企业上线开始投入使用。从企业方获得了2021年7月至10月模型运行效果的相应数据,数据表明该企业使用模型之后制浆过程设备的加权电价分别降低了5.85%、6.85%、5.14%、8.11%,充分证明了该模型的有效性与稳定性。

关键词：制浆错峰用电调度优化模型动态规划

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制浆项目建设的若干思考

生活用纸 2023年第12期23卷 74-77页

作者：万里仙鹤股份有限公司

近几年来,随着国家禁止进口废纸政策的实施,加之禁塑限塑减塑的部分措施落地,国内利用多种植物纤维原料制浆项目的开发建设迎来了高潮。但国内制浆项目在设计和建设过程中也暴露出一些问题,有些项目实际运行状况与原设计建设的工艺路线... 详细信息

近几年来,随着国家禁止进口废纸政策的实施,加之禁塑限塑减塑的部分措施落地,国内利用多种植物纤维原料制浆项目的开发建设迎来了高潮。但国内制浆项目在设计和建设过程中也暴露出一些问题,有些项目实际运行状况与原设计建设的工艺路线差异很大,无法实现项目建设前既定的目标。结合自己的持续学习与工作实践经验,总结分析国内制浆项目建设过程中存在的问题,提出切实可行的建议,共同促进国内制浆行业更好地发展。

关键词：制浆项目管理以竹代塑高效碱炉国产替代

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制浆项目建设的若干思考

中华纸业 2023年第16期44卷 1-5页

作者：万里仙鹤股份有限公司浙江衢州324022

近几年来,随着国家禁止进口废纸政策的实施,加之禁塑限塑减塑的部分措施落地,国内利用多种植物纤维原料制浆项目的开发建设迎来了高潮。国内制浆项目设计和建设过程中也相应暴露出一些问题,有些项目实际运行状况与原设计建设的工艺路线... 详细信息

近几年来,随着国家禁止进口废纸政策的实施,加之禁塑限塑减塑的部分措施落地,国内利用多种植物纤维原料制浆项目的开发建设迎来了高潮。国内制浆项目设计和建设过程中也相应暴露出一些问题,有些项目实际运行状况与原设计建设的工艺路线差异很大,无法实现项目建设前既定的目标。结合自己的持续学习与工作实践经验,总结分析国内制浆项目建设过程中存在的问题,提出切实可行的建议,共同促进国内制浆行业更好地发展。

关键词：制浆项目管理以竹代塑高效碱炉国产替代

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杨木硝酸法制浆性能研究

中国造纸学报 2018年第3期33卷 9-13页

作者：段晓玉杨冬梅钱学仁李劲松薛顺兰东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040 牡丹江恒丰纸业股份有限公司黑龙江牡丹江157013

以硝酸水溶液为蒸煮药剂,在常压下对小黑杨进行制浆性能的研究;探讨了最高蒸煮温度、硝酸浓度、蒸煮时间和液比对纸浆性能的影响,并对纸浆进行了可漂性研究。结果显示,在最高蒸煮温度为85℃、硝酸浓度为10%、液比为1∶10的条件下蒸煮268... 详细信息

以硝酸水溶液为蒸煮药剂,在常压下对小黑杨进行制浆性能的研究;探讨了最高蒸煮温度、硝酸浓度、蒸煮时间和液比对纸浆性能的影响,并对纸浆进行了可漂性研究。结果显示,在最高蒸煮温度为85℃、硝酸浓度为10%、液比为1∶10的条件下蒸煮268 min后,纸浆的得率可达58. 6%,高锰酸钾值为4～8;分别采用Na ClO和H2O2进行单段漂的漂后浆白度均低于Na OH联合漂剂漂白的漂后浆,在Na ClO漂白3 h时,Na OH-NaClO漂白浆白度可达84. 6%,漂白效果最佳。

关键词：小黑杨硝酸法制浆漂白

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木素模型物及其在制浆中的应用研究进展

中国造纸 2018年第9期37卷 53-58页

作者：师莉升姚双全王成王霄黄灵芝覃程荣广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004 广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004

木素是自然界储量仅次于纤维素和甲壳素的天然大分子聚合物。从化学结构上看,木素由愈创木基、对羟苯基和紫丁香基三种结构单元以醚键和碳碳双键连接而成,结构十分复杂,且在植物原料中,木素与纤维素和半纤维素紧密地联系在一起,利用现... 详细信息

木素是自然界储量仅次于纤维素和甲壳素的天然大分子聚合物。从化学结构上看,木素由愈创木基、对羟苯基和紫丁香基三种结构单元以醚键和碳碳双键连接而成,结构十分复杂,且在植物原料中,木素与纤维素和半纤维素紧密地联系在一起,利用现有手段很难分离出纯木素。木素对制浆过程,尤其是对蒸煮和纸浆漂白有重要影响,为深入理解木素在制浆过程中发生的化学反应机理及其结构变化,需要借助木素模型物进行木素的相关研究。本文综述了国内外木素模型物的研究现状,论述了木素模型物在制浆过程中木素-碳水化合物复合体(LCC)的生成及漂白过程中反应机理等相关研究中的应用情况。

关键词：木素木素模型物制浆 LCC 漂白

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小麦秸秆生物机械制浆酶催化机制研究

小麦秸秆生物机械制浆酶催化机制研究

作者：卫姗齐鲁工业大学

学位级别：硕士

生物质是自然界中最丰富的可再生资源,人类一直在探索如何更加充分有效的利用生物质资源。小麦秸秆作为我国的主要农业废弃物之一,是生物质资源的重要组成部分,在农业废弃物中的占比很高。同时,目前国家已经全面禁止进口废纸等固体废物... 详细信息

生物质是自然界中最丰富的可再生资源,人类一直在探索如何更加充分有效的利用生物质资源。小麦秸秆作为我国的主要农业废弃物之一,是生物质资源的重要组成部分,在农业废弃物中的占比很高。同时,目前国家已经全面禁止进口废纸等固体废物,因此将小麦秸秆转化成新的生物制品具有重要的意义。但生物制浆过程存在成本较高,制浆质量比较差的问题。本文采用小麦秸秆为原料,将生物制浆与其它的制浆方式相结合,延伸出一种在常温常压下进行的小麦秸秆制浆方法,建立了与纸浆指标有关的方程,实现生物制浆的在线控制。针对以上问题,本研究进行了以下工作:1.通过对五种不同产地小麦秸秆的主要成分进行比较分析,选取了来自山东省德州市的小麦秸秆作为制浆过程的原材料。同时对本实验选取的用于制浆过程的木聚糖酶、果胶酶、β-甘露聚糖酶、纤维素酶以及漆酶等酶制剂的酶活力进行测定。当p H为7.0时,木聚糖酶、果胶酶、β-甘露聚糖酶以及纤维素酶在50℃时具有最高酶活力。此时,酶活力分别为644.58 U/m L、60.78 U/m L、0.85 U/m L以及7.05 U/m L。初步确定工艺流程,确定浆液中的还原糖（Reducing sugar,RS）的含量以及可溶性固形物（Soluble solids,SS）的含量作为检测指标,反映制浆过程中酶制剂对于小麦秸秆的分离效果。2.选取酶的反应时间、酶的反应温度、酶的用量、润胀时间、润胀温度、液固比、转数以及KOH用量作为主要的考察对象,根据单因素试验以及Plackett-Burman试验,确定KOH用量、转数以及液固比是影响打浆度的显著因素。根据Box-Behnken响应面试验进行模型拟合,可以根据目标打浆度进行工艺确定,如目标打浆度为43°SR,可以选取的工艺条件为:KOH用量为1.75%,小麦秸秆:水=1:7.56,转数设定为2850 r。同时,根据打浆度、RS的含量以及SS的含量确定拟合方程,通过对两个方程的比较可以发现,打浆度与SS含量的方程拟合程度比较高,适合应用于实际生产中。3.利用扫描电镜（SEM）、傅立叶红外变换光谱（FT-IR）、X-射线衍射（XRD）以及高效液相色谱（HPLC）对小麦秸秆制浆后的效果进行了表征。其中,通过对SEM图反映出的纤维表面形貌以及纤维变化的分析,发现经过酶制剂处理后,纤维表面发生了明显变化;通过对纸浆FT-IR图的分析,判断纤维性物质特定官能团的变化,发现经过处理后小麦秸秆的纤维性物质都有不同程度的破坏;XRD分析表明,经过化学机械处理后的小麦秸秆的结晶度指数下降了约17.5%,不同酶制剂处理后的纸浆结晶度指数有不同程度的升高,其中,果胶酶的增加最为明显,为14.69%;通过HPLC分析发现,添加不同的酶制剂对D-（+）-葡萄糖、D-（+）-木糖、D-阿拉伯糖等可溶性糖的含量有显著的影响。

关键词：小麦秸秆制浆打浆度木聚糖酶果胶酶