尚冰凯[1](2020)在《黑液类腐植酸的分子结构、生理活性及田间应用研究》文中认为造纸黑液是造纸工业的最大污染物。目前迫切需要一种良好的黑液资源化利用的绿色技术来实现造纸工业的清洁生产。钾碱制浆技术是采用氢氧化钾代替传统的氢氧化钠进行制浆,从而使黑液中含有植物生长必须的钾元素,利于黑液的资源化利用,是一种有潜力的绿色工艺。本文主要从4种造纸原料经钾碱制浆得到的黑液中,提取获得了类腐植酸钾物质,并与矿物源腐植酸进行了化学结构的比较,以及对黑液类腐植酸钾提高种子萌发以及促进作物生长方面的能力进行了验证;通过田间试验测试了黑液类腐植酸钾与传统肥料配施后对棉花产量,根系生长以及土壤肥力等方面的影响。(1)黑液类腐植酸物质与矿物源腐植酸组成以及化学结构的对比以非木质材料为原料制备得到的样品中,黄腐酸的含量要高于木质材料制备的样品。通过元素分析以及紫外光谱结果发现黑液类腐植酸的芳香化程度比矿物源腐植酸高,其中非木原料(麦草、竹子)样品的芳香化程度最高,分子量更小。这意味着非木原料在生物学活性方面会表现出更好的效果,同时由于芳香化程度更高,黑液类腐植酸可能会具有更复杂的分子结构。同时红外光谱分析结果显示,黑液类腐植酸与矿物源腐植酸具有相似的腐植酸特征官能团,但是官能团的相对含量有一定的差异。固体核磁结果说明,它们的分子结构基本相同,但是黑液类腐植酸的分子结构更加的复杂、种类更多并且芳香结构也更多。(2)黑液类腐植酸钾对于种子萌发以及棉花幼苗生长的影响黑液类腐植酸钾显示出良好的促进种子萌发的能力,并且表现出类似植物生长素的低促高抑的特点。其中松木源的黑液类腐植酸钾在浓度在40 mg/L效果最好,而竹子源的黑液类腐植酸钾最适浓度为20 mg/L。棉花幼苗水培试验中,适宜浓度的黑液类腐植酸钾提升了棉花幼苗的各项指标,黑液类腐植酸钾(松木)在浓度为80 mg/L时对棉花幼苗各项指标具有显着地促进作用,株高和根长方面与对照组相比显着增加了 16.27%和1 0.22%;黑液类腐植酸钾(竹子)的结果与以松木为原料的黑液类腐植酸钾的结果比较相似,不同的是,黑液类腐植酸钾(竹子)在浓度为40 mg/L时,对棉花幼苗的各项指标提升有显着的促进作用,株高和根长方面与对照组相比显着增加了 14.49%和12.23%,不同原料制得的黑液类腐植酸钾在浓度增大到100 mg/L时,均对棉花幼苗的生长产生了抑制效果。(3)黑液类腐植酸钾在大田环境中作为土壤调理剂对棉花的整个生长发育阶段的影响,以及土壤肥力的变化。黑液类腐植酸钾与矿物源的腐植酸钾对棉花的整个生长发育阶段都有促进作用,施用黑液类腐植酸钾时增产率最高可达到9.0%。施用腐殖酸钾的增产率最高为1 1.2%;同时两者都对棉花的单株成铃数和单铃重有促进的作用;对棉花根系具有刺激生长的作用,显着的增加棉花的产量;并且黑液类腐植酸钾可以促进植株对氮磷钾的吸收,在一定程度上改善土壤肥力,实现了养分的高效利用。
孔军军[2](2020)在《农业秸秆水热法高得率制浆几个相关问题研究》文中进行了进一步梳理随着国家禁止洋垃圾进口制度的逐步落实,为了应对国内废纸原料短缺、品质较差等问题,充分利用数量巨大的农业秸秆资源是解决包装纸和纸板原料短缺的有效措施之一。农业秸秆的水热法高得率制浆技术由于其绿色环保特性而备受瞩目,为了进一步优化水热法制浆工艺,尽快推进其快速工业化应用,本论文对玉米秸秆的水热法高得率制浆过程中的几个关键问题开展研究,内容包括水热处理的pH值的影响、水热处理后磨浆条件、水热处理的方式和水解液回用等。研究结果表明,水热处理pH值对玉米秸秆高得率浆性能和所产生的水解液组成均有较大的影响。通过添加少量的乙酸或氢氧化钠可以调整水热处理的pH值。当水解液的pH值等于5.81时,所得纸浆得率最高。当水解液的pH值小于5.81时,水解液中纤维素和半纤维素降解糖类物质随着pH降低而增加,但是当pH值低至4.7时,所生成的糖类开始进一步脱水降解,此时所得纸浆抗张指数、环压指数和耐破指数等没有明显的变化。当水解液的pH值大于5.81时,随着pH值增大,木素溶出率增加,纸浆的抗张指数、环压指数和耐破指数等随之迅速增大。水热处理后的磨浆条件也对玉米秸秆高得率浆性能有较大的影响,采用中浓磨浆并控制磨浆间隙可以兼顾纸浆的机械性能和滤水性能,采用常温磨浆对纸浆性能更加有利。论文还比较了两种不同原理的水热处理设备的效果,结果表明与旋转蒸煮器比较,用立锅蒸煮器进行水热处理所得纸浆得率低,纸浆的机械强度好,并且汽耗更低。水热处理时稀水解液的回用对所得纸浆的物理性能及水解液的主要成分均有影响,与利用100%的自来水比较,所得纸浆的抗张指数、耐破指数和环压指数等指标均有所降低,水解液中木糖、低聚木糖和乙酸的溶出量随着回用次数的增加而增加。以上的研究为新型的水热法高得率制浆技术的工业化生产打下了基础。
周佳丽[3](2020)在《基于玉米秸秆的纸复合纤维素晶胶制备功能保水地膜的研究》文中研究表明地膜覆盖技术是现代农业耕作的重要手段,具有保温保湿,促进生长,提高产量的作用。塑料作为广泛使用的地膜材料,存在不可降解的特性,长期使用会导致严重的环境和土壤污染。因此,可降解地膜成为解决塑料覆盖污染这一问题重要的研究方向。我国玉米种植范围广泛,每年会产生大量的秸秆,但是这些秸秆都没有得到充分的利用,究其原因是玉米秸秆穰主要由薄壁细胞和短纤维组成。薄壁细胞物理强度差使其不适合应用于制浆造纸等纤维制造行业,因此薄壁细胞通常被废弃。本实验利用烧碱-助剂(AQ或Na2S)法将玉米秸秆皮部蒸煮制备纸基地膜,秸穰提取纤维素溶解于DMAc/Li Cl中再生制备晶胶,两者复合制备具有保水功能的环境友好型纸基地膜。为农业废弃物的高价值利用提供了新的途径,结果如下:(1)在NaOH和AQ用量分别为20%和0.05%,蒸煮温度150℃,升温时间90 min,保温时间150 min条件下得到的玉米秸皮本色浆各项指标较优,黑液残碱6.35 g/L,p H 12.76,浆料卡伯值7.64,无浆渣,浆得率43.5%,用于纸基地膜的后续制备。浆料经打浆、成纸、表面双层涂布得到地膜用纸。实验结果发现,纸基地膜的耐折度、耐破度、抗张强度和撕裂度随着阳离子淀粉、聚乙烯醇(PVA)和打浆度的上升先增加后减少。通过单因素和响应曲面优化得到最佳条件:聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)作为湿强剂添加量为20 mg/g,阳离子淀粉涂布量10.5g/m2,PVA涂布量9.0 g/m2,打浆度39.2°SR。(2)玉米秸穰经粉碎、酸性亚氯酸钠法脱木素及碱抽提去除半纤维素,得到穰部纤维素。在DMAc/Li Cl溶剂中溶解纤维素,并加入有机酸使纤维素充分衍生化,通过水相再生制备得到有较好吸水性能的晶胶。研究发现酒石酸的加入对晶胶吸水性有积极作用,有机酸的用量、反应温度和反应时间的提高使晶胶吸水性呈现先增后减的趋势。通过单因素实验和响应曲面优化得到最佳条件为:酒石酸用量24.3%,反应温度105℃,反应时间60 min。(3)通过氯化锌部分溶解纤维素/再生的方式,将地膜纸和改性晶胶进行复合。对比研究发现:晶胶的厚度越大,复合物保水能力提升,抗张强度增加,而透水蒸汽、透氧气性能以及延展性逐渐降低。推测原因为晶胶厚度增加,其所构成的带有亲水性官能团的改性再生纤维素的量也就越高,粘合过程中晶胶一侧表层的富孔道结构会被破坏,与纸基形成致密的粘合层。为发挥复合材料良好的保水性能,复合的晶胶应具有一定的厚度。
王倩倩[4](2019)在《工业碱木素氧化氨解的研究》文中进行了进一步梳理工业碱木素是碱法制浆企业产生的最主要的副产品,传统的碱回收处理方式以燃烧为主违背了生物质精炼的理念,是对宝贵资源的浪费。现针对其未被合理利用,以及近年来我国农业肥料利用率低、后续污染大的现状,本实验将工业碱木素加以纯化、分级、氧化氨解改性,为工业碱木素制备肥料的应用提供有益参考,一方面可以改善环境污染问题,另一方面可以带来额外的经济收益。本论文主要分为三个部分。第一部分是利用酸析法,对工厂回收的工业碱木素进行纯化,得到木素纯度较高的纯化碱木素。通过优化实验条件,纯化碱木素的得率为53.78%。采用NREL法对纯化前后的碱木素进行组分分析,结果表明:纯化碱木素中的木素含量大幅升高,达到72.87%,可用作下一步的氧化氨解改性。第二部分是采用乙醇溶解分级法,利用不同相对分子质量的木素在乙醇水溶液中的溶解度差异原理,把纯化碱木素分成相对分子质量不同的三个级分。分级结果:级分1的得率34.14%,其重均相对分子质量最小,为2194;级分2的得率16.78%,其重均相对分子质量为2294;级分3的得率47.92%,其重均相对分子质量为4237。采用卡尔费休法测定纯化碱木素和各级分的总羟基含量,结果表明纯化碱木素中的总羟基含量为1.84%,级分1中的总羟基含量为2.55%,级分2中的总羟基含量为2.01%,级分3中的总羟基含量为0.90%。级分1的得率高、重均相对分子质量小、总羟基含量大,因此级分1最优。工业碱木素、纯化碱木素和三个级分的红外光谱、核磁共振氢谱表明,工业碱木素和纯化碱木素的重要特征官能团的红外光谱曲线基本重合,说明本文采用的提纯方法是有效的,没有对碱木素的结构造成破坏。红外谱图上的特征吸收峰和核磁共振氢谱上的化学位移都说明随木素重均相对分子质量的增加,羟基含量降低,此趋势与卡尔费休法测总羟基含量得到的趋势是一致的。第三部分是在常温常压和高温高压两个条件下,以H202为氧化剂,氨水为氨化剂,对纯化碱木素进行氧化氨解改性,探究其最优工艺条件;并在最优工艺条件下,分别对三个级分进行氧化氨解改性,对比碱木素的重均相对分子质量大小对反应的影响。通过凯式定氮、红外光谱、电导滴定、元素分析等表征手段,对氧化氨解产物结构变化、氮含量以及反应过程中羧基含量的变化等进行分析。碱木素氧化氨解改性处理,目的是提高氮元素含量,降低碳氮比(C/N)。常温常压下,纯化碱木素氧化氨解改性的最佳工艺条件为:纯化碱木素用量10%,氨水用量30%,H202用量20%,反应温度45℃,反应时间1.5 h。在此最佳工艺条件下,重均相对分子质量较低的级分1,氧化氨解后总氮含量最高(可达13.06%),碳氮比(<20)较低,达到微生物降解的需求。高温高压下,纯化碱木素氧化氨解改性的最佳工艺条件为:纯化碱木素用量10%,氨水用量20%,H202用量20%,反应温度120℃,反应时间45 min。在此最佳工艺条件下,重均相对分子质量较低的级分1,氧化氨解后总氮含量最高(可达15.77%),碳氮比(<20)较低,达到微生物降解的需求。另外,在高温高压条件下,改性产物的氮含量较高,碱木素的氧化氨解改性更完全,但是不如常温常压条件温和、安全。碱木素氧化氨解改性产物的结构发生了很大变化,红外光谱中,羟基吸收峰部分偏移;出现了酰胺的N-H弯曲振动吸收峰和-NH2的N-H面内弯曲振动吸收峰,以及伯、仲、叔胺的C-N伸缩振动吸收峰;芳香环的峰强发生变化,芳核受到了一定程度的破坏。碱木素结构中的羟基有可能被氧化生成羧基,检测结果表明,两种反应条件下,反应过程中羧基含量均呈先上升后下降的趋势;随重均相对分子质量的降低,反应过程中羧基的含量较多。
陈克复,田晓俊,王斌,李军[5](2015)在《利用农业秸秆制浆造纸所实施的先进技术体系的优选与评价》文中进行了进一步梳理2015年5月,与本领域相关的中国工程院8位院士和中国轻工业联合会8位专家联合向国家建议"推广先进技术模式利用农业秸秆制浆造纸",得到国家主管部门的重视.文中通过对农业秸秆化学法制浆、农业秸秆化学浆的漂白、农业秸秆制浆黑液的处理方式等先进技术体系的论述,从资源及能源消耗、投资及运行成本、对环境的污染程度、纸浆质量及技术成熟度等来优选和评价各项先进技术,得出利用农业秸秆制浆造纸可以推广应用的先进技术模式,为上述的建议提供了理论依据和技术支撑.
崔志强[6](2014)在《佳木斯某秸秆造纸项目污染治理方案制定和环境影响分析》文中研究指明秸秆造纸具有保护森林资源与生态环境,降低造纸成本,可将传统造纸工艺产生的难处理污染物“黑液”制成制肥等优点。但是,秸秆造纸企业在生产过程中会产生对环境造成危害的污染物,主要为废气和废水,企业要想科学持续地发展,就必须解决自身带来的环境问题。本文以佳木斯某秸秆造纸项目为研究对象,分析其在生产过程中所产生的污染物种类、产生量和直接排放是否达标等问题,并提出具体的大气和地表水污染治理方案,结合大气和地表水环境现状调查和分析的结果,采用合理的方法分析其营运期对大气和地表水环境的影响。研究结果表明:本文研究对象营运期大气污染源喷放锅排气(NH3)和制肥工艺蒸发烘干排气(NH3、SO2和NO2)均能达标排放,但喷放锅排气中的NH3和制肥工艺蒸发烘干排气中的SO2排放浓度较大,可能对大气环境造成较大的危害,提出了稀硫酸喷淋和氨法脱硫大气污染治理方案;秸秆破碎排气(颗粒物)、制肥工艺蒸发烘干排气(烟尘)、制肥工艺不合格颗粒破碎排气(颗粒物)、电站燃煤破碎排气(颗粒物)和电站锅炉排气(烟尘、SO2和NO2)均不能达标排放,提出了旋风除尘器或布袋除尘器、SCR烟气脱硝和氨法脱硫大气污染治理方案。废水产生量35709.6m3/d,含高浓度的COD、BOD5、氨氮和SS等物质,直接外排会对地表水环境造成严重污染,提出了污水处理站设计方案。大气环境现状中SO2、NO2、PM10日平均浓度监测值和SO2、NO2、NH3小时平均浓度监测值,均符合《环境空气质量标准》(GB3095-2012)或《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79);纳污水体规划类别为IV类,地表水监测断面水质指标pH、COD、BOD5、氨氮和高锰酸盐指数监测值均满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中IV类标准限值要求。大气和地表水环境现状良好,并且具有一定的环境容量。采取制定的污染治理方案后,结合大气和地表水环境现状调查和分析的结果,本文研究对象营运期对大气和地表水环境产生的负面影响较小,不会对环境和居民健康造成危害,其建设是可行的。本研究成果可为秸秆造纸项目制定污染治理方案提供借鉴,使项目在生产过程中能够有效地减少污染物排放量,确保项目营运期不会对环境和居民健康造成危害。
陈建峰[7](2013)在《棉秆KOH-NH4OH清洁制浆工艺的研究》文中进行了进一步梳理棉秆作为我国重要的农业废弃物,是一种良好的制浆原料,但由于碱法制浆过程中黑液处理等方面的困难,阻碍了棉秆制浆工业的发展。本文在详述各种棉秆制浆方法及各种制浆黑液处理方法的基础上,采用KOH-NH4OH对棉秆进行蒸煮,蒸煮黑液中除含有K、N两种元素外,还溶有木质素等有机质,可进一步加工成有机缓释肥料,从源头上解决了制浆黑液污染的问题。以上海闵行郊区的棉秆为对象,研究了各因素对蒸煮效果的影响,利用响应面优化法对蒸煮条件进行优化,得到最佳制浆工艺条件为:KOH用量30%,NH4OH用量12.6%,液比为1:7,最高蒸煮温度170℃,升温时间120min,保温时间60min,此时相应的纸浆得率为45.63%,卡伯值为29.2,黑液的pH为12.08,残碱浓度为19.04g/L对棉秆KOH-NH4OH蒸煮脱木素反应历程和动力学进行了研究,其反应历程大致可分为3个阶段:从开始升温到150℃的初始脱木素阶段,木素脱除率为34.84%;从150℃到170℃下保温60min的大量脱木素阶段,木素脱除率达到87.41%;从170℃下保温60min至实验结束的残余脱木素阶段,木素脱除率上升到93.55%。动力学研究表明初始脱木素阶段对纸浆残余木素呈1级,对[OH]呈0.7级,反应活化能为58.49kJ/mol;大量脱木素阶段对纸浆残余木素呈1级,对[OH-]也呈1级,反应活化能为50.63kJ/mol。以制浆黑液为对象,经过磷酸中和和复配制成黑液肥,通过氨挥发、土柱淋溶试验,研究了黑液肥对N、P、K有效性的影响,并与相同养分的无机清液肥进行对比。结果表明,黑液肥的氨挥发量明显低于清液肥;该黑液肥能够降低N、K的淋溶损失,减少土壤对P的固定,具有很好的缓释效果。
何秀院[8](2012)在《麦秸化学清洁制浆工艺及黑液联产生态有机肥的研究》文中研究表明论文针对我国工农业生产中存在的“禾草类秸秆资源丰富却没有适合的工业化高效利用技术;有用于制浆造纸但只利用了其中40%的纤维素,其余60%的有机质因钠碱蒸煮制浆,黑液污染未能实现有机肥功能,不仅造成了资源的浪费,而且影响生态环境;生产中缺乏既能补充土壤有机质养份,又可保持水土、保温保墒,还能固定流沙、改良沙地的多功能生态有机肥,用于我国沙化治理和退化草地植被恢复”等诸方面的技术问题;以突破“秸秆资源工业化高效利用、麦秸制浆造纸黑液资源化再利用、生态地膜肥料固沙植被”三个技术难题为思路,选择山西鸿昌农工贸科技有限公司和中科院沙漠化重点实验室作为协作单位,采取产学研相结合的方法,在文献研究和实地考察的基础上,设计制定出适合我国国情的“农—纸—肥”循环经济模式和清洁制浆黑液联产生态地膜有机肥的技术方案。论文以小麦秸秆和制浆化学原料及新产品应用为研究对象,从制浆原料入手,通过对传统麦秸化学制浆工艺的研究改进,试验采用对生态环境友好并具传统蒸煮剂化学性质的KOH(K2O)、K2SO3,Mg(OH)2(MgO)、MgSO3,NH4OH(NH3·H2O)、(NH3)、(NH4)2SO3,AQ(蒽醌)等复盐、复碱,代替传统的钠碱蒸煮制浆,取得了阶段性成果。1.碱性亚硫酸镁钾铵[Mg KNH4(SO3)2]清洁制浆工艺及黑液联产固沙保土有机肥试验:采用3种原料3个剂量3次重复,分别设计不同量的复盐制成9个系列配方的蒸煮剂,对照采用传统的NaOH+Na2SO3蒸煮剂。根据试验的蒸煮效果和经济成本筛选确定的工艺是:采用(NH4)2SO3 +K2SO3 + MgSO3复盐组合,其中 MgO(MgSO3)用量为 6%,K2O(K2SO3)为 10%,NH3(NH4)2SO3 为 15%,AQ 为 0.05%;液固比为 4:1,装草后空转20 min后开始升温,升温时间60min,最高温度150℃,保温时间60min,喷放时间10min。蒸煮结果经测试,该亚硫酸镁铵钾蒸煮剂对麦秸木质素的脱除率达86.5%,纸浆得率49.7%,高锰酸钾值13.6%。同时利用其清洁制浆黑液联产固沙保土有机肥已获得成功。2.氢氧化镁钾铵(MgKNH4(OH)4)复合蒸煮剂清洁制浆工艺及黑液联产生态地膜有机复合肥试验:分别设计不同量的镁钾铵制成8个配方的蒸煮剂,对照采用传统的NaOH+Na2SO3蒸煮剂,三次重复;根据试验的蒸煮效果和经济成本优化确定的工艺是:采用Mg(OH)2 + NH4OH + KOH复合蒸煮剂,其中 MgO(Mg(OH)2)用量为 6%,K2O(KOH)为 6%,NH3(NH4OH)为20%,AQ为0.05%;液固比为5:1,升温时间60min,最高温度150℃,保温时间90min。结果经测试,该镁钾铵复合蒸煮剂对麦秸木质素的脱除率达86.3%,纸浆得率48.35%,高锰酸钾值12%。同时,将其黑液再引入磷酸、尿素及粘合剂,进行酸析中和及粘结改性,以改善其性能,再经过喷雾干燥包装为生态地膜有机复合肥。。联产的固沙保土有机肥及生态地膜有机复合肥经中科院沙漠化重点实验室和山西省农科院土壤肥料研究所等部门五次检验测试结果,有机质含量36.66%--42.2%,无机养分含量7.2%——13.92%,腐植酸含量27.72%,固结强度 160kPa--250kPa。3.固沙保土有机肥及生态地膜有机复合肥固沙植被试验:先后在中国科学院风沙环境风洞实验室和沙漠实验观测站进行了抗风蚀性能和固结强度、施工技术、操作方法、植物生长等项试验,实施了野外固沙保土与植物种子喷播技术。实验结果表明:“该产品抗风蚀性能优良,适于野外作业,固沙效果明显,不失为一种新型良好的固沙植被材料”。近年来,先后在中科院野外沙漠实验站、甘肃省张掖林场、青海省共和县、晋南黄河沙滩地试验示范2358 hm2。从应用结果看:治沙效果明显且经济合算,每m2沙地固沙成本仅0.45元,比国内同类产品低4.5元,比国际同类产品低0.55元。4.本研究成果的创新点(1)研制出镁钾铵复盐MgNH4K(SO3)2和 MgKNH4(OH)4复合蒸煮剂及麦秸清洁制浆工艺。在麦秸化学制浆蒸煮剂替代关键技术上,选用对生态环境友好并具蒸煮性质的镁钾铵复盐代替传统的钠碱蒸煮麦秸、制浆造纸,使所伴生的黑液成份彻底改善为有机复合液肥;实现了麦秸40%纤维素制浆造纸和60%木质素、半纤维素等有机质与镁钾铵化合制成有机复合肥。从而突破了钠碱制浆造纸黑液污染负荷重、资源浪费多、治理成本高和亚铵法制浆存在的白度差、易反黄、影响纸质和腐蚀设备的技术难题。开创了麦秸资源工业化利用和制浆黑液再利用的新途径,使其回收资源化高效利用。基本可以消除制浆造纸黑液污染。(2)研制出多功能新型环保肥料—固沙保土有机肥和生态地膜有机复合肥。利用上述清洁制浆黑液中大量的聚戊糖和木质素的粘结性和大量的有机质,经蒸发浓缩、改性复合和干燥固化,研制成了具有改良土壤团粒结构、培肥地力、保持水土、吸湿保水、抗旱保墒、缓释长效作用的多功能新型环保肥料生态地膜有机复合肥。不仅固沙效果十分明显,而且富含对植物有益的有机质和氮、磷、镁等营养元素,所以能增加荒漠沙地中的养份,利于植物生长而形成植被、建成农业生态环境和牧草生产系统。同时,探索出一条农纸肥联产的循环经济和清洁制浆新工艺技术模式。(3)研究制定出一套本生态地膜有机复合肥与多年生抗旱固氮牧草结合,用于我国荒漠化与沙化地、河流沙滩地、工矿复垦区培肥改良、水土保持、生态植被、牧草生产的技术模式。在播种抗旱沙生植物的同时喷洒生态肥。生态肥可承担固沙的前期功能三年左右;在植物生长形成群体的过程中,生态肥可提供养份和水份,促使植物功能群体植被建成而长期持续固沙。从而解决了固沙材料成本大、费用高、难以推广的问题。5.本研究成果解决的问题和应用领域本成果的实施不仅可使制浆造纸产业由纸浆单产走向资源化利用的农纸肥联产之路;而且能将制浆造纸黑液从有费用的治理变为有效益的资源化利用;同时还可解决沙化、荒漠化土地生态植被和牧草生产的技术难题。有望实现农业秸秆-制浆造纸-生态肥料-固沙植被-牧草生产-反哺农业的农纸肥体化的循环经济。本工艺技术可应用于我国广大的中小型造纸厂麦秸清洁制浆及黑液资源化利用,联产的生态地膜有机复合肥适于我国西部沙化土地生态植被和牧草生产、河流沙滩地改良培肥、工矿复垦区植被恢复以及普通沙质旱地施肥保水。
周涛[9](2012)在《玉米秸秆酶解残渣的氧化及制备螯合微肥的研究》文中指出随着全球经济的快速增长,能源需求的日益增加和常规能源供应紧张的矛盾加剧,纤维素生物乙醇正以其清洁、环保和可再生特性越来越得到世界各国的普遍关注。玉米秸秆制备生物乙醇已开展了广泛研究,对酶解后残渣的综合利用也势在必行。本论文利用H2O2和KMnO4对玉米秸秆酶解残渣进行氧化降解,对氧化产物进行了官能团测定和氧化程度分析,并将氧化产物作为螯合剂,与铁、铜、锌、锰等四种金属离子进行螯合,用以制备金属离子螯合微肥。通过单因素实验和正交实验的研究,分析了在氧化反应中,氧化物用量、反应温度、反应时间、初始pH值等对酶解残渣溶出率和氧化产物金属离子螯合率的影响,并得到最佳氧化条件组合,主要研究结果如下:1)H2O2用量、pH值和温度增高利于酶解残渣的溶出和螯合率的增加,反应时间在1h后,延长时间对残渣溶出和金属离子螯合没有明显影响。H2O2用量增加或者pH值升高均有利于残渣中木质素的溶出。H2O2用量的增多会使氧化残渣中羧基和酚羟基含量上升,但pH值的升高却使两者含量下降。根据氧化产物对金属离子的螯合率选择最佳氧化条件为:H2O2用量20%、温度70℃、初始pH值11、反应时间60min,在此工艺条件下,残渣溶出率为32.5%,氧化产物与铁、铜、锌、锰等四种金属离子的螯合率分别为5.0%、4.5%、3.9%、4.0%,对四种金属离子的螯合能力是Fe2+>Cu2+>Mn2+>Zn2+。由正交实验得到对影响残渣溶出率和总螯合率的氧化条件主次顺序为:pH值、H2O2用量、温度。2)KMnO4用量的增加和pH的降低利于残渣的溶出和螯合率的升高,温度升高溶出率和螯合率呈现先升高后降低的趋势,在70℃时达到最大,反应时间在90min时两者达到最大。KMnO4用量的增加会使产物中羧基和酚羟基含量上升,而温度的增加会使两者先上升后下降,在70℃时达到最大。通过螯合率选择最佳氧化条件为:KMnO4用量10%、温度70℃、初始pH值2、反应时间90min。在此工艺条件下,残渣溶出率为22.5%,氧化产物与铁、铜、锌、锰等四种金属离子的总螯合率分别为6.8%、5.1%、5.9%、4.5%,四种金属离子的螯合能力是Fe2+>Zn2+>Cu2+>Mn2+。由正交实验得到对酶解残渣的溶出率和总螯合率的影响主次顺序为:温度、KMnO4用量、pH值。3)通过对两者氧化产物氧化效果的对比发现:两者均可以得到适合螯合的氧化产物,对金属离子的螯合效果均较好,且KMnO4氧化残渣对金属离子螯合率较H2O2氧化残渣均有较大幅度增加,尤其对Fe2+和Zn2+,分别提高30%和50%以上。H2O2氧化残渣的酚羟基含量增加明显,羧基含量变化较小,KMnO4氧化残渣与之相反。H2O2氧化过程中木质素更易溶出,KMnO4氧化过程中聚糖和木质素的溶出速度相当。两者得到的氧化产物对Fe均有很好的螯合效果, KMnO4氧化残渣对Zn2+的螯合率比H2O2氧化残渣大,其他金属离子螯合率差异不大。
江红艳[10](2012)在《竹浆木质素系高效分散剂在水煤浆中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展,如何更好地进行节能减排,实现资源的可持续利用仍然是各行各业关注的热点问题,水煤浆作为一种新型洁净燃料得到了广泛的应用。制浆造纸黑液中含有大量的木质素,黑液的肆意排放不仅造成江河等污染,更是对天然资源的浪费。开发黑液木质素产品,提高其附加值,是大规模利用黑液并防治其污染的有效途径。另一方面,我国拥有大量的陶瓷企业,大量未气化的煤粉和有毒酚水的产生给企业的发展带来了经济及环境问题,酚水水煤浆的制备更是一种很好的解决办法。本文以竹浆造纸黑液为主要原料,通过磺化接枝共聚的方法合成木质素系水煤浆高效分散剂,考察了反应液浓度、磺化剂用量、竹浆黑液用量对产品制浆性能的影响;采用UV、FTIR、GPC、1H-NMR等分析测试手段对分子结构进行了表征;研究了分散剂掺量、制浆用水pH值、制浆温度等不同制浆条件下对浆体流动性的影响以及分散剂在煤/水界面的吸附等温线、吸附动力学行为。此外,在此基础上制备了酚水水煤浆用木质素系高效分散剂,并研究了其对浆体流动性和稳定性的影响。研究结果表明,提高反应过程中的反应液浓度和磺化剂用量可以有效提高分散剂的分子量和磺化度,具有中等分子量、高磺化度的产品作为水煤浆分散剂的分散降粘性能较优。其中磺化度为2.20mmol·g-1、特性粘度5.42ml·g-1的木质素系高效分散剂GCL3S-B在制浆浓度为58.5%,分散剂掺量为0.5%的条件下水煤浆浆体的表观黏度仅为930mPa·s,性能优于萘系分散剂FDN。对GCL3S-B分子结构进行表征,重均分子量为16592,数均分子量为4699,分子量分布较宽。与竹浆黑液相比分子量增大,分子中磺酸基含量增加,羧基、酚羟基含量降低。从红外及核磁谱图可以看出,改性反应过程对黑液中木质素的芳香环结构破坏程度较大,存在缩合及脱甲基反应,引入了更多的磺酸基团,分子中接入了较多的脂肪族侧链。采用木质素系高效分散剂GCL3S-B制备水煤浆,加入分散剂存在最优掺量0.75%,使水煤浆的表观黏度最小。增大制浆用水pH或提高制浆温度,均可提高浆体的流动性,如pH值从2变化到12,浆体的表观黏度从1110mPa·s降至949mPa·s;制浆温度从15℃升至55℃,表观黏度下降幅度达到62.24%;在分散剂产品中加入适量电解质(20%的碳酸钠、15%的三聚磷酸钠)或表面活性剂(1%的TX-10)也可显着提高水煤浆浆体的性能,表观黏度最低可达672mPa·s。GCL3S-B在煤/水界面的饱和吸附量略高于FDN,但吸附强度较弱,吸附过程为Langmuir单分子层吸附,其吸附动力学过程符合伪二级动力学模型,相关系数大于0.99。降低制浆用水pH值或向体系中添加少量Na+、Ca2+、Al3+、Fe2+金属离子,该过程的吸附速率显着增大,加入少量助剂,如1%的TX-10、20%的碳酸钠、15%的三聚磷酸钠则导致动力学吸附速率减慢,吸附程度减小。GCL3S-B在煤/水界面的饱和吸附量随着pH值的增大而明显减小,其吸附过程除静电吸附作用外还存在其他吸附方式。分别向体系中加入无机盐、尿素后,GCL3S-B在煤/水界面的饱和吸附量发生变化,由此推测过程还存在疏水作用、络合作用及氢键作用,但静电吸附为主要作用力。研究发现,用酚水制备水煤浆的性能优于自来水。在此基础上,将改性合成样品复配了15%三聚磷酸钠制备了酚水水煤浆用高效分散剂GCL3S-FB,并发现中等分子量(特性粘度为6.66mL·g-1)、中等磺化度(磺化度为2.37mmol·g-1)的分散剂在酚水中的制浆性能更优,在制浆浓度为58.5%,掺量为0.5%时浆体的表观黏度仅为803mPa·s,制浆性能与FDN相近。酚水水煤浆的流变曲线符合Herschel-Bulkley模型,表现为屈服涨塑性。GCL3S-FB掺量由0.3%提高至1.0%,浆体的表观黏度从1370mPa·s降至659mPa·s,屈服应力τ0减小,涨塑性增强。随制浆温度的升高,酚水水煤浆的表观黏度先减小后增大,流动性指数n不断减小后急剧增大,在55℃时有表观粘度减小最低值为487mPa·s,n为1.0613。采用Turbiscan Lab分散稳定仪研究酚水水煤浆体系发现,随静置时间的延长,颗粒开始团聚,发生沉降,清液层高度增大,稳定性系数增大,浆体稳定性变差,不同分散剂掺量及不同制浆浓度的体系有较大不同。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 造纸黑液 |
| 1.1.1 造纸黑液的来源与危害 |
| 1.1.2 黑液处理方法 |
| 1.1.3 造纸黑液的资源化再利用方法 |
| 1.2 钾碱制浆工艺以及制浆黑液在农业中的应用 |
| 1.2.1 钾碱制浆工艺 |
| 1.2.2 钾碱制浆黑液在农业中的应用及其前景 |
| 1.3 腐植酸 |
| 1.3.1 概念 |
| 1.3.2 腐植酸的组成与结构 |
| 1.3.3 腐植酸的应用 |
| 1.4 本论文的研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究思路 |
| 第2章 黑液类腐植酸的组分以及分子结构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料和方法 |
| 2.2.1 实验材料与试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 黑液类腐植酸钾的组分 |
| 2.3.2 结构分析及表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 黑液类腐植酸钾的生物活性测定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料与试剂 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 黑液类腐植酸钾对小麦种子萌发的影响 |
| 3.3.2 黑液类腐植酸钾对棉花种子萌发以及幼苗生长的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 黑液类腐植酸钾的田间试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方案 |
| 4.2.1 黑液类腐植酸钾的田间试验设计 |
| 4.2.2 黑液类腐植酸钾对棉花根系生长的影响 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 不同肥料处理对产量的影响 |
| 4.3.2 不同施肥处理对干物质累积的影响 |
| 4.3.3 不同处理对养分吸收的影响 |
| 4.3.4 不同处理对土壤肥力的影响情况 |
| 4.3.5 黑液类腐植酸钾对棉花根系生长的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 非木材制浆研究和利用现状 |
| 1.2 农业秸秆的利用 |
| 1.2.1 秸秆还田 |
| 1.2.2 秸秆能源化 |
| 1.2.3 饲料化利用 |
| 1.2.4 基料化利用 |
| 1.2.5 原料化利用 |
| 1.3 水热预处理及其应用 |
| 1.3.1 水热预处理 |
| 1.3.2 水热预处理的应用 |
| 1.4 论文研究目的和意义 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 材料和方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 原料 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 水热处理过程 |
| 2.4.2 烈度因子 |
| 2.4.3 水解液提取 |
| 2.4.4 磨浆 |
| 2.4.5 抄片 |
| 2.5 测试方法 |
| 2.5.1 玉米秸秆化学成分分析 |
| 2.5.2 水解液成分分析 |
| 2.5.3 纤维形态分析 |
| 2.5.4 光学显微镜观察 |
| 2.5.5 扫描电子显微镜形貌分析 |
| 2.5.6 纸页物理性能测试 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 调整pH值的水热处理对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.1.1 不同pH值下水热处理后物料的外观变化 |
| 3.1.2 水热处理的pH值对玉米秸秆降解的影响 |
| 3.1.3 水热处理pH值对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 磨浆条件对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.2.1 磨浆浓度对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.2.2 磨浆间隙对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.2.3 磨浆温度对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 处理方式对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.3.1 立锅与蒸球对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.3.2 不同预处理方式的能耗比较 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 水解液循环回用对水热处理效果的影响 |
| 3.4.1 稀水解液回用对玉米秸秆高得率浆性能的影响 |
| 3.4.2 稀水解液回用对玉米秸秆半纤维素降解产物的影响 |
| 3.4.3 稀水解液回用对玉米秸秆木素降解的影响 |
| 3.4.4 稀水解液回用对玉米秸秆纤维素降解产物的影响 |
| 3.4.5 小结 |
| 4 结论 |
| 4.1 本论文的主要结论 |
| 4.2 本论文的创新点 |
| 5 展望 |
| 6 参考文献 |
| 7 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
| 8 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 地膜的作用与发展 |
| 1.2.1 地膜的作用 |
| 1.2.2 地膜的使用现状及发展 |
| 1.2.3 可降解地膜 |
| 1.3 纸基地膜 |
| 1.3.1 纸基地膜的优势 |
| 1.3.2 纸基地膜国内外研究现状 |
| 1.4 晶胶 |
| 1.4.1 晶胶的研究现状 |
| 1.4.2 纤维素晶胶 |
| 1.4.3 纤维素晶胶改性 |
| 1.5 玉米秸秆资源 |
| 1.5.1 玉米秸秆资源特性 |
| 1.5.2 玉米秸秆资源综合利用现状 |
| 1.6 研究意义及内容 |
| 1.6.1 研究目的及意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 纸基地膜的制备及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验试剂及仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.2.4 纸基地膜的表征分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 秸秆原料及秸秆皮浆的表征 |
| 2.3.2 制备纸基地膜工艺参数的探讨和优化 |
| 2.3.3 形貌分析 |
| 2.3.4 化学结构分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 玉米秸穰纤维素保水晶胶的制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验试剂及仪器 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.2.4 表征分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 有机酸种类对晶胶吸水性的影响 |
| 3.3.2 有机酸添加量对晶胶吸水性的影响 |
| 3.3.3 有机酸酯化温度对晶胶吸水性的影响 |
| 3.3.4 酯化反应时间对晶胶吸水性的影响 |
| 3.3.5 晶胶制备实验条件的优化 |
| 3.3.6 形貌分析 |
| 3.3.7 化学结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 改性再生纤维素晶胶复合纸基地膜的制备及表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验试剂及仪器 |
| 4.2.3 复合纸基地膜的实验方法 |
| 4.2.4 表征分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 复合地膜吸水性能分析 |
| 4.3.2 复合地膜水蒸汽透过率、透气性能分析 |
| 4.3.3 复合地膜机械性能分析 |
| 4.3.4 复合地膜微观形貌分析 |
| 4.3.5 复合地膜化学结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士研究生期间发表的论文 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 木素基本特性及其资源化利用 |
| 1.1.1 木素的结构及其理化性质 |
| 1.1.2 木素的应用 |
| 1.1.3 木素的分类 |
| 1.2 工业碱木素的概述 |
| 1.2.1 工业碱木素的来源 |
| 1.2.2 工业碱木素的提取与纯化 |
| 1.3 木素的分级 |
| 1.3.1 木素分级的意义 |
| 1.3.2 木素分级的方法 |
| 1.3.3 木素的分级表征方法 |
| 1.4 几种现有的木素改性方法 |
| 1.4.1 磺化改性 |
| 1.4.2 接枝改性 |
| 1.4.3 稀硝酸氧化改性 |
| 1.4.4 氧化氨解改性 |
| 1.5 肥料农业概述 |
| 1.5.1 我国肥料农业的利用现状与存在问题 |
| 1.5.2 传统肥料 |
| 1.5.3 木素类肥料的可行性 |
| 1.6 论文研究意义和内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 工业碱木素的组分分析 |
| 2.3.2 工业碱木素的纯化 |
| 2.3.3 纯化碱木素的组分分析 |
| 2.3.4 纯化碱木素的分级 |
| 2.3.5 纯化碱木素及各级分的氧化氨解 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 工业碱木素的组分分析 |
| 3.1.1 NREL法测碱木素的标准曲线 |
| 3.1.2 工业碱木素的组分分析 |
| 3.2 纯化碱木素的组分分析 |
| 3.2.1 纯化碱木素的得率 |
| 3.2.2 纯化碱木素的组分分析结果 |
| 3.2.3 工业碱木素中灰分的主要成分 |
| 3.3 纯化碱木素分级 |
| 3.3.1 纯化碱木素分级的得率和纯度结果 |
| 3.3.2 纯化碱木素及各级分的分子量测定结果 |
| 3.3.3 纯化碱木素及各级分的羟基含量分析 |
| 3.3.4 纯化碱木素及各级分的红外光谱分析 |
| 3.3.5 纯化碱木素及各级分的~1H-NMR谱图 |
| 3.4 纯化碱木素及各级分在常温常压条件下的氧化氨解 |
| 3.4.1 产物氮含量的分析 |
| 3.4.2 反应过程中羧基含量的分析 |
| 3.4.3 产物结构的红外定性分析 |
| 3.4.4 原料及产物的元素分析 |
| 3.5 纯化碱木素及各级分在高温高压条件下的氧化氨解 |
| 3.5.1 产物氮含量分析 |
| 3.5.2 反应过程中羧基含量的分析 |
| 3.5.3 产物结构的红外定性分析 |
| 3.5.4 纯化碱木素及各级分氧化氨解产物元素分析结果 |
| 4 结论 |
| 4.1 本论文的主要结论 |
| 4.2 本论文的创新点 |
| 5 展望 |
| 6 参考文献 |
| 7 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
| 8 致谢 |
| 1 概述 |
| 1. 1 我国农业秸秆利用的基本情况 |
| 1. 2 农业秸秆为我国造纸工业不断发展提供丰富的纤维原料 |
| 1. 3 利用农业秸秆清洁制浆造纸具有显着的经济和社会效益 |
| 1. 4 先进技术体系的优选方法 |
| 2 适用农业秸秆化学法制浆先进技术体系的优选与评价 |
| 2. 1 横管连蒸 |
| 2. 2 热置换蒸煮 |
| 2. 3 立式连蒸+ 疏解 |
| 2. 4 先进技术体系的评价分析 |
| ( 1) 基本条件 |
| ( 2) 投资及运行成本的对比评价分析 |
| (3)资源与能源消耗指标的评价分析 |
| ( 4) 对环境影响程度的评价分析 |
| 3 适用于农业秸秆化学浆的先进漂白技术体系的优选与评价 |
| 3. 1 中浓无元素氯漂白技术 |
| 3. 2 全无氯漂白技术 |
| 3. 3 中浓氧漂白技术 |
| 3. 4 先进漂白技术体系的评价分析 |
| ( 1) 先进漂白技术的投资成本及运行成本 |
| ( 2) 先进漂白技术的资源与能源消耗指标 |
| ( 3) 先进漂白技术对环境的影响指标 |
| 4 农业秸秆制浆黑液处理技术的评价 |
| 4. 1 对碱回收技术的评价 |
| ( 1) 投资大 |
| ( 2) 黑液提取率达不到理想值 |
| ( 3) 碱回收率过低 |
| ( 4) 能耗大,碱回收成本高 |
| 4. 2 秸秆制浆黑液的生物处理法 |
| 4. 3 亚铵法高硬度浆制浆黑液的处理技术 |
| 5 农业秸秆制浆造纸的最佳先进技术体系 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 秸秆利用简介 |
| 1.3 国内外研究现状与分析 |
| 1.3.1 国外研究现状与分析 |
| 1.3.2 国内研究现状与分析 |
| 1.4 研究目的和意义和研究内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 研究的技术路线 |
| 第2章 某秸秆造纸项目概况与排污分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 某秸秆造纸项目概况及其工艺特点 |
| 2.3 某秸秆造纸项目主体工艺简介和排污分析 |
| 2.3.1 造纸工艺 |
| 2.3.2 制肥工艺 |
| 2.4 废气清单分析 |
| 2.5 废水清单分析 |
| 2.6 废渣清单分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 某秸秆造纸项目污染治理方案制定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 废气污染治理方案 |
| 3.2.1 颗粒物和烟尘污染治理方案 |
| 3.2.2 NO_2污染治理方案 |
| 3.2.3 SO_2和 NH_3污染治理方案 |
| 3.2.4 除尘、脱硝和脱硫装置布置方式 |
| 3.3 废水污染治理方案 |
| 3.3.1 污水处理站规模 |
| 3.3.2 污水处理站工艺流程 |
| 3.3.4 污水回用工艺流程 |
| 3.4 废渣污染治理方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 某秸秆造纸项目大气环境影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大气环境现状调查和分析 |
| 4.2.1 监测范围和监测点位 |
| 4.2.2 监测方法和监测结果与分析 |
| 4.3 大气环境影响分析 |
| 4.3.1 大气环境影响分析内容 |
| 4.3.2 大气环境影响分析方法 |
| 4.3.3 大气环境影响分析结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 某秸秆造纸项目地表水环境影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 地表水环境现状调查和分析 |
| 5.2.1 监测范围和监测断面 |
| 5.2.2 监测内容和监测方法 |
| 5.2.3 监测结果和分析 |
| 5.3 地表水环境影响分析 |
| 5.3.1 混合过程段长度的计算 |
| 5.3.2 混合过程段地表水环境影响的分析 |
| 5.3.3 完全混合段地表水环境影响的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 我国造纸工业现状 |
| 1.1.2 我国肥料工业发展状况 |
| 1.1.3 非木浆造纸行业未来的发展方向 |
| 1.2 我国棉秆资源状况及其利用情况 |
| 1.2.1 棉秆纤维形态及化学组成 |
| 1.2.2 棉秆制浆研究进展 |
| 1.2.3 棉秆制浆特点及发展方向 |
| 1.3 清洁制浆技术 |
| 1.3.1 氢氧化钾法 |
| 1.3.2 氨法制浆 |
| 1.3.3 有机溶剂制浆 |
| 1.3.4 生物制浆 |
| 1.4 制浆废液应用研究进展 |
| 1.4.1 碱回收技术 |
| 1.4.2 物化和生化技术 |
| 1.4.3 资源化利用技术 |
| 1.5 本论文研究的目的及内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 棉秆KOH-NH_4OH制浆工艺的研究 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 蒸煮方法 |
| 2.1.3 分析检测方法 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 棉秆原料化学成分分析 |
| 2.2.2 蒸煮影响因素分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 棉秆KOH-NH_4OH制浆工艺的优化 |
| 3.1 响应面分析因素水平的选取 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 回归显着性检验与方差分析 |
| 3.2.2 影响因素分析结果 |
| 3.2.3 最优工艺参数的确定及验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 棉秆KOH-NH_4OH蒸煮脱木素反应历程的研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 蒸煮方法 |
| 4.1.3 分析检测方法 |
| 4.2 结果和讨论 |
| 4.2.1 蒸煮过程中木素脱除率的变化 |
| 4.2.2 蒸煮过程中纸浆得率与木素含量的变化关系 |
| 4.2.3 蒸煮过程中碳水化合物降解率的变化 |
| 4.2.4 蒸煮过程中黑液pH和碱浓度的变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 棉秆KOH-NH_4OH脱木素动力学的研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 实验原料 |
| 5.1.2 蒸煮方法 |
| 5.1.3 分析检测方法 |
| 5.2 结果和讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 棉秆KOH-NH_4OH制浆黑液资源化利用 |
| 6.1 黑液养分的测定及黑液肥料的配制 |
| 6.1.1 黑液总养分的测定 |
| 6.1.2 黑液肥料的配制 |
| 6.2 黑液肥料缓释性能的评价 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 黑液肥与清液肥氨挥发比较 |
| 6.3.2 黑液肥与清液肥氮淋溶比较 |
| 6.3.3 黑液肥与清液肥磷淋溶比较 |
| 6.3.4 黑液肥与清液肥钾淋溶比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 论文结论 |
| 7.2 论文创新之处 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 研究文献综述 |
| 1.1 我国农业秸秆资源利用研究现状 |
| 1.1.1 农业秸秆的特 |
| 1.1.2 麦秸秸秆的特点及化学结构 |
| 1.1.3 作为造纸原材料与国家政策定位 |
| 1.1.4 我国秸秆资源及其特征 |
| 1.1.5 我国秸秆资源利用现状及存在问题 |
| 1.1.6 国内外秸秆资源利用的不同特点 |
| 1.1.7 麦秸秸秆资源化利用技术问题 |
| 1.1.8 麦秸秸秆资源利用的对策 |
| 1.2 国际制浆造纸工业发展趋势分析研究 |
| 1.2.1 世界制浆造纸工业发展概况 |
| 1.2.2 国际造纸工业发展趋势分析 |
| 1.2.3 全球制浆造纸行业发展的特点 |
| 1.3 我国制浆造纸工业现状及发展趋势研究 |
| 1.3.1 我国制浆造纸工业的现状与主要特点 |
| 1.3.2 我国制浆造纸工业发展中的问题与原因 |
| 1.3.3 我国制浆造纸工业未来发展趋势分析研究 |
| 1.3.4 我国制浆造纸工业发展对策 |
| 1.3.5 关于我国非木材制浆造纸可持续发展的研究 |
| 1.3.6 科学合理利用禾草类纤维资源的研究 |
| 1.3.7 麦秸化学制浆黑液废水污染现状 |
| 1.3.8 制浆造纸黑液废水的来源与特点 |
| 1.3.9 我国麦秸化学制浆黑液污染的原因 |
| 1.3.10 麦秸化学制浆黑液废水治理技术现状 |
| 1.3.11 麦秸清洁制浆工艺研究 |
| 1.3.12 近年来国内外研究的主要清洁制浆新工艺及存在的问题 |
| 1.3.13 我国麦秸化学清洁制浆研究进展 |
| 1.4 我国新型多功能肥料研究概况 |
| 1.4.1 我国肥料使用及生产现状 |
| 1.4.2 有机复合(混)肥料技术现状和发展趋势 |
| 1.4.3 我国多功能肥料的发展概况 |
| 1.5 土地沙化荒漠化现状与我国防治技术研究 |
| 1.5.1 土地沙化的成因与国内外治沙技术研究现状 |
| 1.5.2 有待解决的课题 |
| 1.6 选题背景和研究意义 |
| 1.6.1 研究课题背景 |
| 1.6.2 研究的目的和意义 |
| 1.6.3 研究内容与课题来源 |
| 第二章 麦秸镁铵复盐制浆工艺及黑液生产固沙保土剂的研究 |
| 2.1 研究目的意义 |
| 2.2 试验材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.3 工艺流程 |
| 2.3.1 亚硫酸镁铵Mg(NH_1)_2(SO_3)_2复盐蒸煮剂制备 |
| 2.3.2 麦秸镁铵复盐蒸煮工艺 |
| 2.3.3 黑液分离提取工艺流程 |
| 2.3.4 黑液蒸发浓缩 |
| 2.3.5 喷雾干燥 |
| 2.4 试验结果与分析 |
| 2.4.1 新工艺产品质量检测 |
| 2.4.2 技术成果鉴定及结论 |
| 2.5 本章结论 |
| 第三章 麦秸镁钾铵复合蒸煮剂清洁制浆工艺研究 |
| 3.1 研究目的意义 |
| 3.2 试验材料与方法 |
| 3.2.1 试验地点 |
| 3.2.2 试验材料 |
| 3.3 试验方法 |
| 3.4 试验结果 |
| 3.4.1 K_2O (KOH)用量确定 |
| 3.4.2 氧化镁Mg(OH)_2用量确定 |
| 3.4.3 液氨NH_3试验及用量确定 |
| 3.4.4 蒸煮温度的试验 |
| 3.4.5 液固比的试验及确定 |
| 3.5 结果分析与讨论 |
| 3.5.1 镁钾铵复合蒸煮剂脱除木质素 |
| 3.5.2 镁钾铵复合蒸煮剂对半纤维素溶出分析 |
| 3.5.3 镁钾铵复合蒸煮剂对纤维素降解的影响 |
| 3.5.4 制浆黑液分析 |
| 3.5.5 黑液蒸发浓缩、改性复合、干燥制粉 |
| 3.5.6 清洁制浆工艺与钠碱制浆工艺的成本对比 |
| 3.5.7 镁钾铵复合蒸煮剂清洁制浆黑液回收利用情况 |
| 3.6 本章结论 |
| 第四章 麦秸MGNH_4K(SO_3)_2清洁制浆黑液联产固沙保土有机肥研究 |
| 4.1 研究目的意义 |
| 4.2 试验材料与方法 |
| 4.3 试验采用设备 |
| 4.3.1 主要设备及技术特征 |
| 4.3.2 制浆蒸煮剂制备 |
| 4.3.3 试验方法及过程 |
| 4.4 试验结果与分析 |
| 4.4.1 制浆蒸煮试验结果 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.4.3 亚硫酸镁钾铵复盐蒸煮制浆黑液的特性及资源化利用 |
| 4.4.4 氢氧化镁钾铵复合清洁制浆黑液的资源化应用 |
| 4.4.5 黑液资源化利用技术及其产品展望 |
| 4.4.6 制浆工艺确定 |
| 4.4.7 与传统工艺对比成品纸技术指标变化 |
| 4.5 新工艺经济指标 |
| 4.6 本章结论 |
| 第五章 麦秸制浆黑液联产固沙保上有机肥产业化研究 |
| 5.1 产业化研发概述 |
| 5.1.1 项目产品方案及建设地点 |
| 5.1.2 市场需求分析与产品销售方向 |
| 5.1.3 项目实施可行性 |
| 5.2 工艺技术路线 |
| 5.2.1 主流程 |
| 5.2.2 中段水处理工艺 |
| 5.2.3 工艺特点 |
| 5.2.4 清洁生产指标 |
| 5.2.5 清洁生产水平评价 |
| 5.2.6 循环经济分析 |
| 5.3 本章结论 |
| 第六章 利用麦秸直接制备生态液膜有机复合肥的试验 |
| 6.1 试验目的意义 |
| 6.2 室内实验情况 |
| 6.2.1 实验材料与设备 |
| 6.2.2 实验方法与步骤 |
| 6.3 试验结果与分析 |
| 6.3.1 碱用量对小麦秸秆的转化率的影响 |
| 6.3.2 乙醇对小麦秸秆的转化率的影响 |
| 6.3.3 超声波对小麦秸秆转化率的影响 |
| 6.3.4 加热反应时间对小麦转化率的影响 |
| 6.3.5 不同的碱进行碱解对小麦秸秆转化率的影响 |
| 6.3.6 碱解和酸解共同作用对小麦秸秆转化率影响 |
| 6.4 本章结论 |
| 第七章 固沙保土有机肥与生态地膜有机复合肥检测试验 |
| 7.1 固沙保土有机肥检验测试 |
| 7.1.1 固沙保土有机肥的检验结果 |
| 7.1.2 清洁制浆环保型黑液检验结果 |
| 7.1.3 山西省土壤环境与养分资源重点实验室检验结果 |
| 7.1.4 本工艺生产的双面书写纸的检测结果 |
| 7.2 抗风蚀和固结强度试验及野外中试 |
| 7.2.1 试验材料和试验方法 |
| 7.2.2 野外中试 |
| 7.3 检测试验结果 |
| 7.3.1 风蚀角15℃不同风速风沙流条件下各配方风蚀量 |
| 7.3.2 风蚀角30℃不同风速风沙流条件下各配方风蚀量 |
| 7.3.3 抗压强度试验 |
| 7.3.4 野外中试样品植物生长情况 |
| 7.4 沙化土地固沙肥与牧草结合生态植被试验研究 |
| 7.4.1 试验地概况 |
| 7.4.2 试验材料的选用 |
| 7.4.3 试验方法 |
| 7.4.4 试验结果 |
| 7.4.5 结果分析 |
| 7.5 野外固沙实验示范案例 |
| 7.5.1 青海省共和县沙朱玉乡上卡力岗村 |
| 7.5.2 宁夏腾格里沙漠南端的包兰铁路北侧的沙丘 |
| 7.5.3 晋南黄河沙滩地的示范应用 |
| 7.5.4 中科院野外沙漠实验观测站试验示范 |
| 7.5.5 内蒙古临河市沙化土地生物修复对比试验 |
| 7.5.6 野外试验示范应用结果 |
| 7.6. 生态地膜有机复合肥的试验 |
| 7.6.1 在豆科作物上的试验 |
| 7.6.2 花生施用生态膜有机复合肥的试验 |
| 7.6.3 在枣树上的应用试验 |
| 7.6.4 在菊花观赏品质的试验 |
| 7.6.5 小麦施用生态地膜有机复合肥的试验结果 |
| 7.6.6 小麦示范应用 |
| 7.7 试验结果分析与讨论 |
| 7.8 主要技术与经济指标 |
| 7.8.1 产品技术指标 |
| 7.8.2 节能减排技术指标 |
| 7.8.3 综合经济指标 |
| 7.8.4 生态地膜有机复合肥与现行产品技术比较 |
| 7.9 本章结论 |
| 第八章 全文结论及建议 |
| 8.1. 全文结论 |
| 8.2 研究的新见解 |
| 8.2.1 防沙治沙应以牧草植被为主、辅之于种树 |
| 8.2.2 生态治沙应以农业部门为主 |
| 8.3 建议与设想 |
| 8.3.1 技术产品产业化问题 |
| 8.3.2 改进思路与设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 1. 发表的学术论文 |
| 2. 主持与参加的研究开发项目 |
| 3. 获得的科技奖励 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 课题研究的主要内容 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 玉米秸秆酶解残渣概述和研究近况 |
| 2.2 螯合微肥的发展与研究 |
| 2.2.1 微肥的概念及发展 |
| 2.2.2 几种微量元素与微肥 |
| 2.2.3 利用废弃物生产螯合微肥 |
| 2.3 木质素的结构和性质 |
| 2.3.1 木质素的结构 |
| 2.3.2 木质素的分离 |
| 2.3.3 木质素的改性 |
| 2.4 木质素在肥料中的应用 |
| 2.4.1 缓释氮肥 |
| 2.4.2 木质素磷肥 |
| 2.4.3 木质素微肥 |
| 2.4.4 木质素复合肥 |
| 3 酶解残渣 H_2O_2氧化产物性能和其对金属离子螯合性能的分析 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 原料化学组成 |
| 3.2.2 H_2O_2用量对氧化残渣溶出率、结构和金属离子螯合率的影响 |
| 3.2.3 初始 pH 对氧化残渣溶出率、结构和金属离子螯合率的影响 |
| 3.2.4 反应温度对氧化残渣的溶出率和金属离子螯合率的影响 |
| 3.2.5 反应时间对氧化酶解残渣的溶出率和金属离子螯合率的影响 |
| 3.2.6 正交实验研究氧化的最佳条件 |
| 4 KMnO_4 氧化酶解残渣的氧化产物性能和其对金属离子螯合性能的分析 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 KMnO_4用量对氧化残渣溶出率、结构和金属离子螯合率的影响 |
| 4.2.2 反应温度对氧化残渣性能和金属离子螯合率的影响 |
| 4.2.3 初始 pH 对酶解残渣溶出率和金属离子螯合率的影响 |
| 4.2.4 反应时间对氧化酶解残渣的溶出率和金属离子螯合率的影响 |
| 4.2.5 正交实验研究各因素的影响程度及最佳氧化条件 |
| 5 结论 |
| 5.1 玉米秸秆酶解残渣的 H2O2氧化 |
| 5.2 玉米秸秆酶解残渣的 KMnO4氧化 |
| 5.3 两种氧化产物氧化效果对比 |
| 参考文献 |
| 详细摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 木质素的概述 |
| 1.1.1 木质素的应用研究 |
| 1.1.2 造纸黑液的来源及主要成分 |
| 1.1.3 造纸黑液的综合利用现状 |
| 1.2 水煤浆技术的研究进展 |
| 1.2.1 水煤浆技术的发展及存在问题 |
| 1.2.2 酚水水煤浆的应用 |
| 1.2.3 水煤浆吸附分散作用机理的研究进展 |
| 1.3 木质素类水煤浆分散剂的应用 |
| 1.4 本文研究意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 研究背景和意义 |
| 1.4.2 本文的主要研究内容 |
| 1.4.3 本文的创新点 |
| 第二章 实验技术与测试方法 |
| 2.1 实验原料与试剂、主要实验仪器及反应装置 |
| 2.1.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.2 主要实验仪器 |
| 2.1.3 主要反应装置 |
| 2.2 样品分析方法 |
| 2.2.1 竹浆黑液样品分析 |
| 2.2.2 酚水样品分析 |
| 2.3 竹浆黑液及分散剂的结构特征测试 |
| 2.3.1 紫外吸收光谱(UV)测试 |
| 2.3.2 红外吸收光谱(IR)测试 |
| 2.3.3 凝胶渗透色谱(GPC)测试 |
| 2.3.4 特性粘度的测定 |
| 2.3.5 元素分析测试 |
| 2.3.6 官能团含量的测定 |
| 2.3.6.1 磺酸基含量的测定 |
| 2.3.6.2 羧基和酚羟基含量的测定 |
| 2.3.7 核磁共振(1H-NMR)测试 |
| 2.4 水煤浆的制备和性能测试 |
| 2.4.1 煤粉的制备 |
| 2.4.2 煤样的工业分析 |
| 2.4.3 煤粉的粒度分布 |
| 2.4.4 水煤浆的制备 |
| 2.4.5 水煤浆流动性的测定 |
| 2.4.6 水煤浆表观粘度及流变性的测定 |
| 2.4.7. 水煤浆稳定性的测定 |
| 2.5 煤/水界面性能测试 |
| 2.5.1 分散剂在煤/水界面吸附性能测试 |
| 2.5.2 煤粒及分散剂表面电位的测定 |
| 2.5.3 溶液在煤粒表面接触角的测定 |
| 第三章 竹浆木质素系水煤浆分散剂的制备 |
| 3.0 引言 |
| 3.1 竹浆黑液样品分析 |
| 3.2 竹浆木质素系水煤浆分散剂的制备 |
| 3.2.1 反应溶液的浓度对磺化产物性能的影响 |
| 3.2.2 亚硫酸钠用量对磺化产物性能的影响 |
| 3.2.3 不同竹浆黑液量对磺化产物性能的影响 |
| 3.3 竹浆造纸黑液与木质素分散剂的分子结构表征 |
| 3.3.1 紫外光谱分析 |
| 3.3.2 红外光谱分析 |
| 3.3.3 元素分析 |
| 3.3.4 凝胶色谱分析 |
| 3.3.5 官能团含量的测定 |
| 3.3.6 核磁光谱分析 |
| 3.4 竹浆黑液木质素水煤浆分散剂的制浆性能 |
| 3.4.1 分散剂掺量的影响 |
| 3.4.2 制浆用水pH的影响 |
| 3.4.3 制浆温度的影响 |
| 3.4.4 电解质的影响 |
| 3.4.5 表面活性剂的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 木质素分散剂在煤粒表面的吸附作用机理 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 木质素分散剂在煤粒表面的吸附动力学研究 |
| 4.1.1 木质素分散剂在煤粒表面的吸附动力学 |
| 4.1.2 制浆条件对吸附动力学的影响 |
| 4.2 木质素分散剂在煤粒表面的吸附等温线研究 |
| 4.3 木质素分散剂在煤粒表面的吸附作用力研究 |
| 4.3.1 pH值对吸附等温线的影响 |
| 4.3.2 无机盐对吸附等温线的影响 |
| 4.3.3 尿素对吸附等温线的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 木质素系高效分散剂在陶瓷厂酚水水煤浆中的应用 |
| 5.0 引言 |
| 5.1 酚水样品分析 |
| 5.2 酚水水煤浆用竹浆木质素分散剂的制备 |
| 5.2.1 分子量的影响 |
| 5.2.2 磺化度的影响 |
| 5.2.3 助剂的影响 |
| 5.3 木质素分散剂对酚水水煤浆流变性能的影响 |
| 5.3.1 分散剂掺量的影响 |
| 5.3.2 制浆温度的影响 |
| 5.4 木质素分散剂对酚水水煤浆稳定性能的影响 |
| 5.4.1 制浆浓度的影响 |
| 5.4.2 分散剂掺量的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |