制浆废水中木质素的资源化利用_秋增昌
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木质素的高值化利用研究进展————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:1木质素的高值化利用研究进展XXX化工学院13级化学工程学号:40130100x摘要:目前国内外所开发的木质素产品已经有数百种,但是,由于木质素本身结构非常复杂且木质素的种类繁多,使得开发木质素产品存在一定的盲目性,我国仅约6%的木质素得到利用。
如何有效地利用木质素的结构特性来控制已有木质素产品的性能稳定性、开发更多性能优良的木质素产品以及实现木质素高附加值产品生产的规模化、产业化等,将成为木质素研究的一个重要方面。
文章结合近年来木质素产品的研究及开发,介绍了木质素结构与功能之间的联系,以期能够充分利用木质素的结构特点来改进和生产木质素产品,以得到具有工业应用价值的产品,不仅具有环保意义,更具有经济意义。
关键词:木质素;高值化利用;木质素改性Research Progress of Lignin in High Value UseXXXnChemical Engineering of Chemical Engineering InstituteNO. 401301xxAbstract:Now the development of domestic and foreign products have hundreds of lignin.But be cause the type of lignin structure is very complicated and lignin is various, which makes the deve lopment of lignin products exist blindness,China is only about 6% of the lignin obtained by.How to effectively use the structure characteristics of lignin to control the performance stability of lig nin products,develop of more excellent performance of wood products and the realization of lign in products with high added value production scale, industrialization,will become an important a spect of the study of lignin.This paper based on the research and development of lignin products in recent years,Introduces the relationship of lignin structure and function,In order to make full u se of the characteristics of the structure of lignin to improvement and production of lignin produc ts and get the Industrial application value products.It not only has the significance of environmen tal protection, but also has a greater economic significance.Key words:Lignin; high value use; lignin modification1 前言木质素是一种复杂的、非结晶性的、三维网状多羟基芳香族化合物,它广泛存在于高等植物细胞中,是针叶树类、阔叶树类和草类植物的基本化学组成之一[1-3],也是木材水解工业和制浆造纸工业的主要副产物[4-5]。
木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展摘要:近年来,随着环境污染的日益严重,废水处理和净化已成为重要的社会问题。
传统的废水处理方法存在诸多限制和不足,因此开发新的高效、环保的废水处理技术迫在眉睫。
木质素衍生吸附材料因其独特的结构和化学性质被广泛应用于废水处理中。
本文综述了木质素衍生吸附材料在废水处理中的研究进展,包括材料的制备方法、吸附机制以及应用案例等。
研究表明,木质素衍生吸附材料具有较高的吸附能力和选择性,能有效去除废水中的有机物、重金属离子和染料等污染物。
此外,将木质素衍生吸附材料与其他处理技术相结合能进一步提高废水处理效果。
然而,目前的研究还存在一些问题,如材料的合成方法不够简便、吸附材料的再生和回收困难等。
因此,今后的研究应该集中在改进制备方法、提高吸附性能以及考虑环境可持续性等方面。
关键词:木质素衍生吸附材料;废水处理;吸附能力;选择性;再生1. 引言废水处理是解决环境污染问题的关键步骤之一。
传统的废水处理方法包括生物法、化学法和物理法等,但这些方法存在着一些缺点,如处理周期长、成本高、产生二次污染等。
因此,开发新的高效、环保的废水处理技术已成为研究的热点。
2. 木质素衍生吸附材料的制备方法木质素是存在于植物细胞壁中的一类复杂有机化合物。
通过化学修饰和功能化处理,可以获得各种木质素衍生物。
木质素衍生吸附材料的制备方法主要包括物理混合法、共沉淀法、原位聚合法和化学修饰法等。
3. 木质素衍生吸附材料的吸附机制木质素衍生吸附材料具有多孔结构和大的比表面积,可以通过物理吸附和化学吸附两种机制去除废水中的污染物。
物理吸附是通过材料与污染物之间的弱相互作用力,如范德华力和静电吸引力等,实现吸附。
化学吸附是通过材料与污染物之间的化学反应发生物理改变,从而实现吸附。
4. 木质素衍生吸附材料在废水处理中的应用木质素衍生吸附材料在废水处理中被广泛应用于有机物的去除、重金属离子的吸附和染料的去除等方面。
造纸废液木质素在肥料中应用的专利技术综述王立国;董淑君【摘要】纸制浆黑液中含有大量的木质素,具有优良的理化特性,是一种重要的基本工业原料,具有在多领域中应用的价值.本文从木质素复合肥、缓控释肥、微量元素肥、营养元素活化剂以及肥料粘结剂等方面,对造纸废液木质素在肥料中应用的专利技术进行分析和总结,厘清了造纸废液木质素在肥料中的应用方向.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2019(050)003【总页数】2页(P75,86)【关键词】造纸废液;木质素;肥料;应用【作者】王立国;董淑君【作者单位】天津市滨海新区汉沽种子管理站,天津300480;国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心,天津300304【正文语种】中文【中图分类】X7931 概述木质素是带有芳香结构的立体网状聚合物,具有在自然条件下不易降解和降低水的透明度两大特点。
木质素在土壤中缓慢降解,无毒害,不残留,能提高土壤的综合肥力和改良土壤,有利于节肥增产,降低生产成本,是非常好的肥料原料。
2 造纸废液木质素在肥料中的应用2.1 木质素复合肥造纸黑液中的木质素经过酸化可析出木质素,较多采用直接加入酸的方式提取木质素,CN101062874A、CN104774122A、CN104945165A、CN1156126A 均采用硫酸、磷酸或盐酸等酸化提取木质素,中国科学院化工冶金研究所的专利CN1256253A利用产酸微生物酸化碱法造纸黑液分离提取木质素。
造纸黑液中提取的木质素能直接与肥料简单掺混,得到木质素复合肥。
CN1587227A应用制浆造纸回收的木质素作为肥料组分的复合肥料,通过与其它有效肥分进行复配,协同发挥作用;CN101062874A先除去麦草亚铵法制浆造纸黑液含有的木质纤维素和半纤维素,经蒸发浓缩,喷雾干燥后制成木质素磺酸盐粉剂;将木质素磺酸盐粉剂其它配料加工成去纤维木质素磺酸肥料[1]。
提取的木质素经过改性后可得到木质素复合肥,CN104649790A以微波辅助碱木质素与聚丙烯酸接枝共聚并负载氮、磷、锰、铁元素制备聚丙烯酸接枝碱木质素复合肥。
纸浆与造纸废水中主要含有木质素制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液),洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液。
我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液,这里将黑液作为主要的研究对象黑液中的主要成分有3种,即木质素、聚戊糖和总碱。
木质素是一类无毒的天然高分子物质,作为化工原料具有广泛的用途,聚戊糖可用作牲畜饲料。
中段水的处理臭氧因具有很高的氧化电位(E0=2.07V)而对中段水有很好的脱色效果。
臭氧浓度为20mg/L时,只要90min就可以去除中段水色度的90%中段水中的有机物主要是木质素、纤维素、有机酸等,以可溶性COD为主造纸废水源水-格栅-调节池--初沉池--水解池--百乐克活性污泥池--二沉池--达标排放造纸废水处理新工艺研究摘要:我国造纸废水量大,其中含有大量有机物和难降解物质,如何应用造纸废水治理技术,化害为利,回收、回用资源,促进生态环境保护与造纸工业可持续发展,具有重要的现实意义。
为了研究造纸废水处理的优良工艺,本文在查阅相关资料的基础上,总结造纸废水处理的常用新方法——粉煤灰、人工湿地技术、厌氧技术的应用及其优缺点,指出了今后的发展趋势和研究方向,并提出了造纸废水的污染防治应从新技术的研究着手,因地制宜,探索合适的处理工艺。
Abstract:关键词:造纸废水粉煤灰人工湿地厌氧技术Key Words:目前,我国有大中小型造纸厂总数10000余家,年排放废水量高达40多亿m3,占全国废水总排放量的十分之一,造纸废水中的BOD5年排放量200多万t,占全国废水总排放中BOD5的25%。
因此,如何应用造纸废水治理技术,化害为利,回收、回用资源,促进生态环境保护与造纸工业可持续发展,具有重要的现实意义[1]。
1.造纸废水的来源及特点在制浆(化学法)和造纸生产过程中主要产生三类废水:黑(红)液、中段废水和纸机白水。
黑(红)液主要是蒸煮制浆废水,中段水包括纸浆洗涤、筛选、漂白废水,纸机白水为抄纸车间废水。
第16卷第1期2008年3月纤维素科学与技术Journal of Cellulose Science and TechnologyV ol. 16 No. 1Mar. 2008文章编号:1004-8405(2008)01-0065-06制浆废液木质素的利用研究进展刘飞跃,曹德榕(中国科学院广州化学研究所纤维素化学重点实验室,广东广州510650)摘要:简述了制浆废液木质素在建筑工程、石油开采、橡塑工业、水处理剂、农业等各个领域的综合利用及降解利用的研究进展。
关键词:制浆废液;木质素中图分类号:X793 文献标识码:A纤维素、半纤维素、木质素构成了丰富的可再生植物资源。
木质素是自然界中在总量上仅次于纤维素的第二大天然有机高分子化合物,可再生,可生物降解,是自然界中唯一能大量提供可再生芳基化合物的非石油资源。
据估计,地球上每年可通过植物的光合作用再生木质素约1 500亿吨[1]。
木质素的分子结构具有随机性和多分散性,其物理化学性质因而具有不均一性。
这使得它至今未曾得到充分有效的利用[2]。
另一方面,由于工业的迅猛发展,近几十年来,资源短缺和环境污染问题成为困扰人类社会发展的主要问题之一。
矿产资源是自然界中有限、可耗竭的资源,最终必将导致枯竭。
因此,如何进行资源的可持续利用,已成为可持续发展理论与实践研究关注的热点问题。
在某种矿产资源耗竭之前,人类必须找到经济上可行的替代资源并成功实现过渡,才能保证经济、社会、资源、环境的协调发展[3]。
据统计,全球每年约有1.4亿吨的植物骨架用于造纸[4]。
每生产1吨纸浆就会有约0.5吨木质素排出[2]。
据此推算,每年造纸行业产生的制浆废液中约含有5 000万吨的木质素[4]。
但迄今为止,超过95%的制浆废液木质素仍然主要作为废弃物,随废水直接排入江河或浓缩后烧掉。
造纸废水的排放不仅造成资源的很大浪费,同时又污染环境[4]。
据国家环境保护总局历年的环境统计公报,造纸行业的废水排放量始终高居各行业首位。
制浆废液中木素的高效利用一、前言木素是一种重要的天然高分子化合物,其具有很好的生物可降解性和生物活性,被广泛用于多个领域。
制浆业是一个木素产生量很大的行业,每年会产生大量的制浆废液,其中含有丰富的木素资源。
快速高效地利用制浆废液中的木素,可以大幅度降低制浆业的污染排放,实现可持续发展。
因此,本文将介绍如何高效利用制浆废液中的木素。
二、制浆废液中木素的提取方法制浆废液中木素的提取方法一般有机械法、化学法、物理法和微生物法等。
目前比较常用的方法是物理法和化学法。
1.物理法物理法是通过物理手段将木素分离出来。
凝胶层析法、透析法和超滤法等都是常见的物理分离方法。
其中,超滤法是最常用的一种方法。
超滤法是利用超滤膜及其特殊的分离作用,实现对分子大小进行筛选和分离的方法。
制浆废液中的木素分子相对较大,可通过超滤法进行分离和富集。
2.化学法化学法是利用化学试剂对制浆废液中的木素进行提取。
目前较为常用的化学试剂有氢氧化钠、硫酸钠、氯化亚铁、亚硫酸钠、硫酸铵等。
其中,氢氧化钠法是最为常用的方法之一。
由于制浆废液中的木素含有羟基和醛基等易于被氢氧化钠分解的官能团,因此氢氧化钠法可以快速有效地提取制浆废液中的木素。
三、制浆废液中木素的高效利用方法提取到制浆废液中的木素,如何实现高效利用呢?下面分别介绍在食品、医药和材料领域的具体应用。
1.在食品领域的应用制浆废液中提取到的木素是一种具有多种生物活性的物质,其具有高度的抗氧化活性和免疫调节作用。
因此,可以将提取到的木素添加到饮料、奶制品、糖果等食品中作为保健品使用。
同时,还可将其作为食品添加剂,用于提高食品的营养价值和口感。
2.在医药领域的应用制浆废液中提取到的木素有助于调节人体免疫系统,治疗某些疾病。
其在肝功能修复、心血管保护、抗菌消炎、抗病毒、抗变异等方面都具有很好的作用。
因此,可以将提取到的木素作为药物、药用酒精、保健食品等用于医药领域。
3.在材料领域的应用制浆废液中提取到的木素在材料领域也有很广泛的应用。
APMP化机浆生产废水处理工艺的研究一、引言随着纸浆生产技术的不断发展,APMP(高浓度机械制浆)技术逐渐成为主流。
APMP化机浆生产过程中产生的废水含有大量的纤维、木质素、有机物和重金属离子等有害物质,对环境造成了一定的污染。
如何有效处理APMP化机浆生产废水成为了当前亟需解决的问题。
二、APMP化机浆生产废水的特性1. 含有大量的纤维和木质素APMP化机浆生产过程中所产生的废水中,含有大量的纤维和木质素,这些有机物质对水体造成了一定的浑浊度和有机物的污染。
3. 含有重金属离子由于APMP化机浆生产过程中所使用的化学试剂和添加剂,废水中还含有一定量的重金属离子,如铬、镍、铅等,对水体的环境造成了一定的污染。
三、APMP化机浆生产废水处理工艺有效处理APMP化机浆生产废水,需要综合考虑其废水的特性,采用适当的处理工艺来净化废水,达到排放标准。
目前,常用的废水处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理三种方式。
1. 物理处理物理处理是指利用物理方法对废水进行过滤、沉淀、分离等,去除其中的悬浮物、颜色物质和部分有机物质。
常用的物理处理方法包括絮凝沉淀、过滤、膜分离等。
3. 生物处理生物处理是指利用微生物对废水中的有机物质进行降解和分解,最终将有机物质转化成无害的物质。
常用的生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法、厌氧消化等。
四、APMP化机浆生产废水处理工艺的优化方向为了更好地处理APMP化机浆生产废水,提高废水的处理效率和降低处理成本,可以从以下几个方面进行优化。
1. 工艺流程的优化可以通过对现有废水处理工艺流程进行分析和改进,引进先进的废水处理设备和技术,提高废水的处理效率和减少处理成本。
2. 技术参数的优化可以通过对废水处理设备的操作参数进行优化,如调整加药浓度、酸碱平衡、曝气量等,提高废水处理的效率和稳定性。
3. 废水资源化利用可以对废水中的有机物质和纤维进行回收利用,如生产纤维板、木质素纤维板等,实现废水资源化利用和减少环境污染。