论文总字数：16356字

摘 要

木质素提取液（黑液）的pH值较高，有一定量的游离碱，采用电渗析的方法回收其中的氢氧化钠，可降低后续沉淀木质素所需加入的硫酸的量，同时降低提取工艺中氢氧化钠的用量，具有一定的实用价值。本研究主要摸索了黑液中木质素酸沉，水洗的最优条件，并通过电渗析实验得到的数据对比了两种膜的性能。结果表明木质素酸沉，水洗最适宜的条件为，酸沉时将溶液pH调节到3，常温条件下，水洗4次。在对黑液进行电渗析脱盐时，使用日本CMX和AMX型离子交换膜效率更高，能耗更低，适合工业化生产。在木质素上清液电渗析回收碱的阶段，使用两种膜的效率，能耗几乎相同，考虑到膜的成本，使用上海化工厂3363和3364型离子交换膜是一种更好的选择。

关键词：电渗析 黑液 碱回收

Study on the Process of Separating Alkali from Lignin Solution by Electrodialysis

Abstract

The lignin extract (black liquor) has a high pH value and a certain amount of free base. Electrodialysis is used to recover the sodium hydroxide, which can reduce the amount of sulfuric acid needed for the subsequent precipitation of lignin and reduce the extraction process. The amount of sodium hydroxide has a certain practical value. This study mainly explored the optimal conditions of lignin acid precipitation and washing in black liquor, and compared the performance of the two membranes by the data obtained by electrodialysis experiments. The results showed that the optimum conditions for lignin acid precipitation and washing were: when the acid sinks, the pH of the solution was adjusted to 3, and the water was washed 4 times under normal temperature conditions. In the electrodialysis desalination of black liquor, the Japanese CMX and AMX type ion exchange membranes are more efficient and have lower energy consumption, and are suitable for industrial production. In the stage of recovering alkali by electrodialysis of lignin supernatant, the energy efficiency of the two membranes is almost the same. Considering the cost of the membrane, it is a better choice to use ion exchange membranes of Shanghai Chemicals 3363 and 3364.

Key Words: Electrodialysis；Black liquor；Alkali recovery

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

1.1 前言 1

1.2 电渗析技术原理及应用领域 1

1.3电渗析法用作黑液综合治理研究现状 2

1.4 研究中所存在的问题及解决方案 3

1.5 研究目的与意义 4

第二章.材料与方法 5

2.1实验用黑液 5

2.2 实验用膜 5

2.3实验装置 5

2.3.1 电渗析器 5

2.3.2 蠕动泵 5

2.3.3 直流电源 6

2.3.4 离心机 6

2.4 测定方法 6

2.4.1 酸碱滴定法测溶液中的酸碱浓度 6

2.4.2 PH值采用PH计直接测定 6

2.4.3 电导率由电导率仪直接测定 7

2.4.4 火焰光度计法测钠离子浓度 7

2.5实验方法 7

2.5.1电渗析装置的搭建及运行：用硫酸钠溶液进行电渗析作为预实验 7

2.5.2黑液中木质素酸沉，水洗条件的摸索 8

2.5.3黑液的电渗析（脱盐模式） 8

2.5.4木质素溶液上清液的电渗析及酸、碱的回用 8

第三章.实验结果与讨论 10

3.1黑液的电渗析（脱盐模式）实验结果与讨论 10

3.1.1 国产膜与进口膜淡室电导率及pH值变化对比 10

3.1.2 国产膜与进口膜浓室电导率及pH值变化对比 11

3.1.3黑液电渗析实验数据分析及讨论 12

3.2黑液中木质素水洗条件的摸索实验结果与讨论 12

3.3 硫酸钠溶液电渗析实验结果与讨论 12

3.3.1 国产膜与进口膜阴极室电导率、pH值变化对比 13

3.3.2国产膜与进口膜盐室电导率、pH值变化对比 14

3.3.3国产膜与进口膜电渗析电压变化对比 14

3.3.4国产膜和进口膜阴极室和阳极室取样滴定所得的酸碱浓度对比 15

3.3.5使用两种膜停止试验后各室剩余溶液体积对比 16

3.3.6两种膜进行实验后阴极室和盐室钠离子浓度对比 16

3.3.7硫酸钠溶液电渗析结果数据分析与讨论 16

3.4木质素溶液上清液的电渗析及酸、碱的回用实验结果与讨论 17

3.4.1国产膜与进口膜阴极室电导率及pH值变化对比 17

3.4.2国产膜与进口膜盐室电导率及pH值变化对比 18

3.4.3国产膜与进口膜电渗析电压变化对比 19

3.4.4国产膜和进口膜阴极室和阳极室取样滴定所得的酸碱浓度对比 19

3.4.5使用两种膜停止试验后各室剩余溶液体积对比 20

3.4.6两种膜进行实验后阴极室和盐室钠离子浓度对比 20

3.4.7木质素上清液电渗析结果数据分析与讨论 21

3.5实验结论 21

第四章.展望 22

参考文献 23

致谢 25

第一章.引言

1.1 前言

电渗析是近半个世纪以来发展的新型技术，在海水除盐淡化、食品药品的生产纯化以及综合治理工业废水等领域有着应用广泛。木质素溶液（俗称黑液）的pH值较高，其中含有一定量的的游离碱，使用电渗析技术回收利用其中的氢氧化钠，可降低后续沉淀木质素所需加入的硫酸的量，同时降低提取工艺中氢氧化钠的用量，具有一定的实用价值，对黑液进行综合回收利用后再进行排放，可以将其对自然环境的破坏降到最低。

请支付后下载全文，论文总字数：16356字