3。2。6 450℃条件下黑液木素炭化实验研究 20

3。2。7 400℃条件下黑液木素炭化实验研究 21

3。2。8 350℃条件下黑液木素炭化实验研究 22

3。2。9 300℃条件下黑液木素炭化实验研究 23

3。3 炭化时间对焦渣产率的影响 24

3。4 炭化温度对焦渣产率的影响 25

3。5 炭化停止时间 26

3。6 本章小结 27

4 炭化工艺流程图设计 28

4。1 炭化流程图 28

4。2 炭化炉 28

4。2。1 炭化炉参数 28

4。2。2 炭化炉过程 29

4。3 参数计算 29

4。4 经济性分析 30

结论 31

致谢 33

参考文献 34

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1 引言

1。1 课题研究背景

国内外造纸企业均消耗大量水资源，欧美发达国家每生产一吨成品纸约耗水 60 吨，而我国的耗水量达 400～600 吨[1]。造纸废水既是难以处理的污水，也是 非常严重的工业污染。数据显示，2004 年我国制浆造纸废水 COD 排放量 168。2 万吨左右，占全国制浆废水 COD 总排放量的三分之一，制浆造纸废水排放量 35。6 亿吨左右，约占全国工业废水排放总量的 16。1%，对生态的破坏程度仅次于化工 和冶金行业[2][3]。2006 年我国制浆造纸废水排放量超过了冶金行业，而仅次于化 工行业，约占全国工业废水排放总量的 17。98%[3]。制浆造纸产生的废液不仅严重 污染水体环境，而且极大危害人类的身体健康[3]。

碱法和硫酸法是两类最普遍造纸方法，其中，以碱法蒸煮制浆排出的废水被 称作黑液；而以硫酸盐或氨法蒸煮制浆排出的废水被称作红液[2]。目前，造纸行 业主要采用碱法蒸煮制浆，该方法产生的废水具有颜色深、臭味重、碱度大、有 机物含量大等特点[2]。

木质素在造纸废水中占有相当高的比例，它既是黑液污染主要成分，同时也 是一种利用价值极高的木质素资源。现我国大多数造纸企业受资金和技术的限 制，只是简单地向造纸黑液中加入酸，提取出其中的木质素，而获得的黑液木质 素因缺少市场，销售渠道窄，多数造纸企业不得不将提取出的黑液木质素简单地 填埋或者燃烧掉，既浪费了大量的木质素资源，又导致了二次污染[4]。相关数据 显示，造纸行业每年要从植物体中提取出约 1。4 亿吨的纤维素资源，同时得到约

5000 万吨的木质素副产品，然而，95％以上的木质素资源被直接排入水体或者 经蒸发浓缩后再燃烧掉，只有少量的木质素资源得到了有效利用[5]。实际上，我 国对木质素资源的需求量很大，每吨木质素的平均售价约达 2000 元，假如将造 纸黑液中含有的大量木质素作为资源进行有效地利用，既能减轻黑液对环境污 染，还能获得非常可观的经济效益，使造纸黑液变废为宝[4]。