本課題針對粘膠纖維生產(chǎn)過程中排放的廢堿液,其主要成分是氫氧化鈉水溶液,源自原料漿粕的浸漬壓榨工序,主要作用是除去漿粕中的半纖維素。當堿液中半纖維素濃度累積到一定程度以后,就必須更換,否則會影響粘膠纖維產(chǎn)品的質(zhì)量。盡管采用膜分離方法可以實現(xiàn)部分堿液的回收利用,但膜分離排放的濃縮液(富集了半纖維素)還是無法循環(huán)利用。針對此問題,我們采用沉淀劑把半纖維素從廢堿液中沉淀出來,然后再把沉淀劑和堿液分離,實現(xiàn)了物料全循環(huán)利用。根據(jù)文獻調(diào)研結(jié)果,選擇了乙醇、甲醇、丙酮、異丙醇、叔丁醇、四氫呋喃作為沉淀劑,分別研究了沉淀劑添加量、沉淀劑和廢堿液接觸時間、溫度、混合方式等因素對廢堿液中半纖維素脫除效果的影響。結(jié)果表明,沉淀劑和廢堿液接觸時間、溫度、混合方式等因素對半纖維素沉淀率影響很小,只有沉淀劑添加量影響顯著。在選擇的幾種沉淀劑中,乙醇效果最好,當乙醇添加量為廢堿液體積的三倍時,半纖維素沉淀率穩(wěn)定在75%左右。除了乙醇和甲醇,其他幾種沉淀劑添加量有限制,用量稍大就會導致分相,無法實現(xiàn)半纖維素沉淀分離。用量過小,半纖維素沉淀率很低。但是,采用混合沉淀劑研究表明,在乙醇中加入少量異丙醇或叔丁醇能夠顯著提高...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 廢堿液的產(chǎn)生
    1.3 半纖維素分離的必要性
    1.4 廢堿液處理處置國內(nèi)外研究進展及存在問題
        1.4.1 化學法
        1.4.2 物理化學法
        1.4.3 其他方法
    1.5 本課題的研究內(nèi)容及研究意義
        1.5.1 本課題的研究內(nèi)容
        1.5.2 本課題的研究意義
第二章 廢堿液中半纖維素分離工藝條件研究
    2.1 半纖維素測定方法
        2.1.1 間接碘量法測定半纖維素
        2.1.2 重量法測定半纖維素
    2.2 廢堿液成分分析
        2.2.1 廢堿液中氫氧化鈉的測定
        2.2.2 廢堿液中半纖維素及雜質(zhì)的測定
        2.2.3 廢堿液中氫氧化鈉、半纖維素、雜質(zhì)質(zhì)量的計算
    2.3 單一沉淀劑半纖維素分離工藝條件試驗
        2.3.1 沉淀劑種類對半纖維素沉淀率影響
        2.3.2 沉淀劑添加量對半纖維素沉淀率影響
        2.3.3 沉淀劑和廢堿液接觸時間對半纖維素沉淀率影響
        2.3.4 溫度對半纖維素沉淀率影響
        2.3.5 混合方式對半纖維素沉淀率影響
    2.4 以乙醇為主混合沉淀劑半纖維素分離工藝條件試驗
        2.4.1 乙醇-異丙醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響
        2.4.2 乙醇-叔丁醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響
    2.5 以甲醇為主混合沉淀劑半纖維素分離工藝條件試驗
        2.5.1 甲醇-異丙醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響
        2.5.2 甲醇-叔丁醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響
    2.6 半纖維素沉淀率和堿回收率的計算
    2.7 結(jié)果與討論
        2.7.1 半纖維素測定方法確定
        2.7.2 廢堿液成分分析結(jié)果
        2.7.3 沉淀劑種類對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.4 沉淀劑添加量對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.5 沉淀劑和廢堿液接觸時間對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.6 溫度對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.7 混合方式對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.8 乙醇-異丙醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.9 乙醇-叔丁醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.10 甲醇-異丙醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
        2.7.11 甲醇-叔丁醇混合沉淀劑對半纖維素沉淀率影響試驗結(jié)果
    2.8 本章小結(jié)
第三章 沉淀劑與堿液分離精餾工藝研究及設計
    3.1 沉淀劑與堿液分離精餾工藝的模擬任務及模擬條件
        3.1.1 沉淀劑與堿液分離精餾工藝的模擬任務
        3.1.2 沉淀劑與堿液分離精餾工藝的模擬條件
    3.2 沉淀劑與堿液分離精餾工藝設計
        3.2.1 單塔精餾工藝
        3.2.2 分割式熱泵精餾工藝
        3.2.3 逆流雙效精餾工藝
        3.2.4 平流雙效精餾工藝A
        3.2.5 平流雙效精餾工藝B
        3.2.6 平流三效精餾工藝A
        3.2.7 平流三效精餾工藝B
    3.3 設備計算
        3.3.1 精餾塔計算
        3.3.2 換熱器計算
        3.3.3 壓縮機和離心泵計算
    3.4 經(jīng)濟核算
        3.4.1 能耗費用
        3.4.2 設備費用
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 乙醇水體系氣液平衡方程擬合結(jié)果
        3.5.2 最小回流比的確定
        3.5.3 精餾塔理論板數(shù)計算結(jié)果
        3.5.4 精餾塔有效塔高計算結(jié)果
        3.5.5 精餾塔塔徑計算結(jié)果
        3.5.6 換熱器換熱面積計算結(jié)果
        3.5.7 壓縮機和離心泵功率計算結(jié)果
        3.5.8 精餾塔物料衡算結(jié)果
        3.5.9 能耗計算結(jié)果
        3.5.10 能耗費用計算結(jié)果
        3.5.11 設備費用計算結(jié)果
        3.5.12 節(jié)能率計算結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 年處理量6萬噸廢堿液生產(chǎn)裝置初步工藝設計
    4.1 廢堿液處理回收利用方案流程簡述
    4.2 乙醇與堿液分離精餾工藝簡述
    4.3 設備計算
        4.3.1 精餾塔計算
        4.3.2 換熱器計算
    4.4 經(jīng)濟核算
        4.4.1 能耗費用
        4.4.2 設備費用
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 精餾塔計算結(jié)果
        4.5.2 精餾塔物料衡算結(jié)果
        4.5.3 換熱器計算結(jié)果
        4.5.4 能耗計算結(jié)果
        4.5.5 能耗費用計算結(jié)果
        4.5.6 設備費用計算結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
個人簡歷



本文編號：3835784