非木材原料碱法蒸煮过程中甲醇发生机理的研究

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本文主要研究芦苇、荻、麦草、蔗渣、棉秆、竹子在碱法蒸煮过程中甲醇产生历程与甲氧基脱除历程,揭示甲氧基脱除历程和甲醇产生历程的关系。同时探讨了蒸煮工艺参数对竹子、蔗渣在蒸煮过程中甲醇发生量和甲氧基脱除率的影响。芦苇烧碱-蒽醌法甲氧基脱除分为两个阶段,即:大量脱甲氧基阶段,指升温至140℃。少量脱甲氧基阶段,指蒸煮保温阶段。甲醇的产生历程也可以分为两个阶段,一是升温到80℃这个阶段,甲醇发生量较少;一是甲醇大量产生阶段,从80℃一直到蒸煮结束。蔗渣烧碱-蒽醌法蒸煮甲氧基脱除历程,第一阶段是升温至最高温度140℃。第二阶段是140℃至保温60rmin这个阶段。甲醇产生历程可分为两个阶段,甲醇少量产生阶段,从升温到105℃。另一个阶段是甲醇大量产生阶段,指105℃到保温60min。未经水洗的蔗渣甲醇发生量稍大于经过水洗的蔗渣。麦草烧碱-蒽醌法蒸煮过程中甲氧基的脱除历程,大量脱除阶段指从升温到135℃,少量脱除阶段指135℃到保温60min。甲醇在整个历程中基本以相当的速率增大。与蔗渣1相比,麦草甲氧基脱除率小于蔗渣1,甲醇产生历程没有呈现阶段性。荻烧碱-蒽醌法蒸煮过程中甲氧基脱除历程分为快速脱甲氧基阶段,指蒸煮升温至125℃。慢速脱甲氧基阶段,指125℃后到蒸煮结束。甲醇产生历程,前一阶段是从蒸煮开始至保温30min。后一阶段是保温30min到保温60min。与芦苇相比,整个历程中发生量小,在蒸煮后期甲醇产生速率变化较小,而芦苇一直增大。棉秆硫酸盐法蒸煮过程中甲氧基的脱除历程分为两个阶段。第一阶段从升温开始到保温45min,此阶段甲氧基的脱除率较大。第二阶段从保温45min到保温180min,甲氧基只有少量脱除。甲醇的产生历程可以分为三个阶段,135℃前是第一个阶段,从135℃到保温90min是第二阶段,第三阶段是保温90min到保温180min。竹子硫酸盐法蒸煮过程中甲氧基脱除历程和甲醇产生历程均划分为两个阶段。从升温开始到最高温度160℃是甲氧基脱除第一阶段,在此阶段甲氧基脱除比棉秆快,脱除率大。第二阶段保温阶段。甲醇的产生历程,第一阶段是在105℃以前。第二阶段从105℃到保温180min。但是在整个历程中,相比棉秆发生量小,产生速率在蒸煮后期大于棉杆。不同原料在小放汽时甲醇发生量和甲氧基脱除率均有所不同。两种蔗渣发生量和甲氧基脱除率差别都不大。此外还探讨了蔗渣、竹子蒸煮工艺参数的变化对其甲醇发生量合甲氧基脱除率的影响。结果表明,硫化度、用碱量、保温时间和蒸煮温度都对甲醇的产生有一定的影响,但是整体而言,对甲氧基脱除率影响较小。
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