废纸碎解节能工程技术的探索

【摘要】：本文对废纸碎解节能的方法做了研究，首先分析了不同碎解设备的节能改进技术；其次实验以OCC为原料，研究不同的碎解条件对废纸碎解效果的影响，推论出较合理的碎解工艺参数；最后通过添加不同类型的碎解助剂提高废纸碎解效率，改善废纸浆料的性能。 实验以OCC为原料，采用普通低浓碎浆机，研究了预处理时间、碎解浆浓、温度、转子转速、碎解时间对废纸碎解效果的影响。结果表明对OCC废纸进行预处理，提高碎解浓度、温度、转子转速、延长碎解时间可以提高废纸的碎解程度，但都有较适合的范围。碎解时间是影响废纸碎解效果的主要因素，碎解30s可以达到较好的碎解效果，但废纸浆料的性能有所下降。综合考虑，在无助剂添加的情况下，欲达到碎纸片含量较低，能耗较低、碎解效果良好的较佳碎解条件是水预处理OCC2h、浆浓为4%、转速为一档、碎解温度为20℃。 研究了三种不同类型6种表面活性剂对废纸碎解效果的影响，结果表明添加六种表面活性剂都能不同程度加速OCC废纸碎解，其中添加用量1.0%的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的碎解程度提高较明显，延长预处理时间和温度可进一步提高废纸碎解的程度，但是程度有限。本实验通过正交实验优化得出添加十二烷基苯磺酸钠的最佳碎解工艺为:废纸20g(绝干)，浆浓4%,转子转速为一档、预处理时间为1.5h、碎解温度为50℃、LAS用量为0.2%、碎解时间为60s。最后得出碎纸片含量是1.2%。 研究了NaOH、Na2CO3、Na2SiO3化学预处理对废纸碎解效果的影响，结果表明碱性热预处理可以明显提高OCC废纸碎解程度，其中NaOH提高幅度比较大，Na2CO3和Na2SiO3次之。提高预处理温度可明显降低废纸碎纸片的含量，Na2SiO3预处理效果较好。同时比较表面活性剂和Na2SiO3预处理对OCC浆料性能的影响，并与空白样做了比较，分别测定其打浆度，纤维组分含量以及观察OCC废纸浆纤维的物理形态，结果表明添加十二烷基磺酸钠和Na2SiO3的碎解浆质量有所提高，但是滤水性能有所下降。 【关键词】：废纸 节能 碎解条件 表面活性剂 化学助剂 浆料性能
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TS74
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-11
• 第一章 绪论11-36
• 1.1 研究背景11-15
• 1.1.1 我国废纸的利用情况11-13
• 1.1.2 废纸制浆造纸过程的耗能13-14
• 1.1.3 废纸碎解过程能耗问题14-15
• 1.1.4 废纸碎解过程节能途径探索15
• 1.2 废纸碎解目的、作用和节能评价指标15-17
• 1.2.1 废纸碎解目的、作用15-16
• 1.2.1.1 废纸碎解的目的15-16
• 1.2.1.2 废纸碎解作用16
• 1.2.2 废纸碎解效率的重要质量指标16-17
• 1.2.2.1 碎解度或和碎（纸）片含量16
• 1.2.2.2 碎解时间16-17
• 1.2.2.3 比能耗17
• 1.3 影响废纸碎解节能的因素17-22
• 1.3.1 影响碎浆机工作效率的因素17-20
• 1.3.3.1 碎解设备的影响17-18
• 1.3.3.2 转子结构的影响18-19
• 1.3.3.3 转盘线速度的影响19
• 1.3.3.4 废纸种类的影响19-20
• 1.3.2 碎解工艺参数对碎解节能的影响20-22
• 1.3.2.1 碎温解度20
• 1.3.2.2 碎解浆浓20-21
• 1.3.2.3 碎解时间21-22
• 1.4 废纸碎解节能22-34
• 1.4.1 废纸碎解设备节能22-30
• 1.4.1.1 低浓水力碎浆机节能23-26
• 1.4.1.1.1 现行低浓水力碎浆机的改进及节能效应23-26
• 1.4.1.1.2 新型低浓水力碎浆机26
• 1.4.1.2 中浓水力碎浆机节能26-27
• 1.4.1.3 高浓水力碎浆机节能27-30
• 1.4.1.3.1 现行高浓水力碎浆机的改进及节能效应28-29
• 1.4.1.3.2 转鼓式碎浆机29-30
• 1.4.2 优化碎解条件30-31
• 1.4.3 添加碎解助剂31-34
• 1.4.3.1 添加表面活性剂31-33
• 1.4.3.2 化学预处理33-34
• 1.5 论文的研究目的、意义及主要内容34-36
• 1.5.1 研究的目的和意义34
• 1.5.2 论文研究的内容34-35
• 1.5.3 论文的创新点35-36
• 第二章 实验材料与方法36-42
• 2.1 实验材料36-38
• 2.1.1 纤维原料36
• 2.1.2 化学药品36-37
• 2.1.3 实验仪器37-38
• 2.2 实验方法38-42
• 2.2.1 水分含量的测定38-39
• 2.2.2 OCC 废纸预处理及添加碎解助剂预处理39
• 2.2.3 浆料的碎解39
• 2.2.4 碎纸片含量测定39-40
• 2.2.5 浆料的解离40
• 2.2.6 打浆度的测定40
• 2.2.7 OCC 废纸浆滤水性能的表征40-42
• 2.2.7.1 纤维形态的观察40-41
• 2.2.7.2 纤维平均长度的测定以及不同长度的纤维的组成比例测定41
• 2.2.7.3 zeta 电位测定41
• 2.2.7.4 胶体滴定法测定阳离子需求量41-42
• 第三章 碎解工艺参数对废纸碎解能耗的影响42-55
• 3.1 预处理时间对 OCC 废纸碎解能耗以及碎解效果的影响42-45
• 3.2 碎解浓度对 OCC 废纸碎解能耗以及碎解效果的影响45-47
• 3.3 转子转速对 OCC 废纸碎解能耗以及碎解效果的影响47-49
• 3.4 温度对 OCC 废纸碎解能耗以及碎解效果的影响49-52
• 3.5 碎解时间对 OCC 废纸碎解能耗以及碎解效果的影响52-53
• 3.6 本章小结53-55
• 第四章 碎解助剂对废纸碎解节能的影响55-71
• 4.1 碎解助剂的选择55-56
• 4.1.1 表面活性剂的选择55-56
• 4.1.2 化学品的选择56
• 4.2 表面活性剂处理 OCC 废纸碎解节能研究56-63
• 4.2.1 不同类型表面活性剂对 OCC 废纸碎解的影响57-58
• 4.2.2 十二烷基苯磺酸钠用量对废纸碎解的影响58-59
• 4.2.3 预处理时间和十二烷基苯磺酸钠对 OCC 废纸碎解的影响59-60
• 4.2.4 预处理温度和十二烷基苯磺酸钠对 OCC 废纸碎解的影响60-61
• 4.2.5 正交实验优化十二烷基苯磺酸钠的最佳工艺条件61-63
• 4.3 化学预处理对 OCC 废纸碎解节能研究63-66
• 4.3.1 不同碱用量对 OCC 废纸碎解的影响63-65
• 4.3.2 化学预处理温度对 OCC 废纸碎解的影响65-66
• 4.4 添加不同类型的助剂 OCC 废纸浆料性能的比较66-69
• 4.5 本章小结69-71
• 第五章 结论与展望71-73
• 5.1 结论71-72
• 5.2 展望72-73
• 参考文献73-78
• 致谢78-79
• 攻读专业学位期间发表的论文79

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