制浆造纸论文

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1、制浆造纸课程论文制浆造纸生物质精炼新技术姓名：韦永宁学号:1204330111班级：林产化工121指导老师：胡华宇制浆造纸生物质精炼新技术摘要：制浆造纸会产生大量的高浓度废水，对生态环境造成了严重的破坏，随着互联网科技的发展，人们对纸制品的需求越来越少，造纸厂要想在资源紧张、纸制品需求量减少的两大危机下顺利发展，必须对高耗能、高污染的造纸技术进行改良。生物质精炼技术在制浆造纸中的应用，就很好的将造纸技术转型成为低耗能、低污染的绿色技术。因此生物质精炼(Biorefinery)作为一个重要的理念近来引起

2、了人们的关注。本文综述了生物质精炼与制浆造纸工业相结合的有关研究与展望。　关键词：制浆造纸；生物质；精炼 生物质精炼是一种可环境友好地将木质纤维素原料转化为高附加值、多元化的生物质产品和能源，是综合多种生物转化技术和设备，将木质纤维素转化为燃料、电力和各种化学品的一种技术。目前，国内外对生物质的研究和应用主要体现在能源作物、燃料乙醇、生物柴油、生物质能、沼气、生物质材料等几个方面。是通过运用蒸煮、燃烧、分离等手段对生物质原材料进行深层次的加工技术，从而改变生物质原材料的固有形态，慢慢向气态、液态转变。

3、制浆造纸技术的第一道工序就是对造纸原料进行蒸煮，在蒸煮的过程中，会产生大量的废水，也就黑液，黑液的成分会对生态环境造成破坏，生物质精炼技术就是为了对黑液进行转化而存在的。 　　当前，木材蒸煮前的提取技术以预水解提取为主，采用低浓度碱液或者酸液提取工艺；蒸煮后黑液转化技术包括黑液分离技术、黑液气化联合发电技术和黑液气化联合化学合成技术。 　　1制浆造纸生物质精炼的基础技术 　　1.1木片抽提液的发酵技术 　　虽然通过色谱层析法可以在木材等原材料中提取各种糖类和乙醇，但是这种提取的技术难度比较高，生产成本

4、比较高，不能被广泛的使用，而且所提取出来的物质，研究意义比较低。所以说，目前木片抽提液的手段大部分都用在对乙醇的发酵上，市场对乙醇的需求还是比较大的，利用木片抽取液的发酵技术，不仅可以批量的提取低浓度的乙醇，而且经过后期的简单加工，还能生产无水乙醇。 　　在进行木片抽提液的发酵技术时，需要用到某些乙醇酶微生物，但是这些微生物并不能直接作用于乙醇，而是会先对六碳糖产生反应，而乙醇发酵的先决条件是五碳糖的抽取。根据实验发现，有一种发酵单细胞可以对各种糖类都产生发酵作用，这就解决了普通淀粉酶无法作用于五碳糖

5、的缺陷。新发现的发酵菌可以对葡萄糖和木糖同时发酵，提高了发酵的效率和质量。 　　1.2黑液分离技术 　　上面我们曾经说过，黑液是在纸浆造纸的蒸煮过程中产生的高浓度废水，其本身具有很大的污染性，因此对黑液进行分离就显得尤为重要。黑液分离技术简单点说就是对黑液进行深加工，对黑液的成分进行稀释、分离的技术，从而减少黑液的危害性。目前最常用的黑液分离技术是酸沉淀提取法，这种方法的技术原理主要是消除黑液排除的有毒气体，对黑液的本体结构成分没有太大的改变。因此，这种方法还存在着相当大的局限性，分离之后的黑液COD

6、的数值并没有得到相应的降低，没有从源头上解决污水排放的问题。研究人员在这一方面还在继续的进行探索，不断对新的分离技术进行试验，目前已得到了初步的进展。 2.基于生物质精炼模式的制浆造纸随着生物技术的发展，生物酶的应用在造纸工作中越来越广泛。制浆造纸工业中所用生物酶主要包括纤维素酶、木聚糖酶、漆酶。纤维素酶为多酶体系,一般包括三种主要纤维素酶:内切1,4-葡萄糖酶(EG)、外切1,4-葡萄糖酶(CBH)及β-1,4-葡萄糖苷酶(纤维二糖酶,CB),它们协同作用才能有效降解纤维素。植物纤维中半纤维素的主要

7、成分是木聚糖。一般在预处理时作用于木聚糖主链的酶有两种:β-1,4-木聚糖酶和β-木糖苷酶，木聚糖酶的分子量及作用环境受来源影响较大，在高得率原料预处理过程中，可根据其来源和预处理原料的类型而选择合适的木聚糖酶，以提高木聚糖酶渗透及预处理效果。漆酶是一种含铜多酚木素氧化酶，无介体存在时氧化酚性木素结构单元，在有介体和氧气时，具有更强的催化氧化能力，能够氧化木素结构中的非酚型木素结构单元。漆酶可改善高得率浆的物理性能、降低打浆能耗等，在这两方面，漆酶的效果要优于前两者。这几种酶的协同作用可以节约磨浆能耗

8、、提高纸张质量、减少化学品的用量等优点。3.造纸工业与生物质精炼相结合造纸工业生物质精炼工艺流程制浆厂转化为生物质精炼工厂主要有四种类型：①使用传统制浆厂的制浆系统首先对原料进行脱木质素，然后纸浆进行水解和发酵，生产乙醇等生物质燃料和化学品；②在制浆前先从原料中抽提出半纤维素，抽提液经进一步分离和水解为易于生物发酵的糖类物质，再转化成乙醇，或者生产其它各种化学品，抽提后的原料进入传统的制浆漂白生产系统；③对木质纤维素生物质进行分级利用，通过预抽提分离出半