通过将生物质精炼理念与现有制浆造纸工艺相结合的方法,可以解决传统生产过程中存在的瓶颈问题,实现纸浆和纸张产能的增加。同时,生物质精炼工艺还能生产出多种生物质基产品,可以部分代替石油基燃料。本文从现有的半化学制浆厂所存在的瓶颈问题出发(该制浆厂以Na2CO3作为蒸煮药液),采用了两种生物质精炼技术来解决存在的问题,并分别测试了实施效果,两种技术分别为:(1)向制浆黑液中加入CO2,酸化黑液,析出沉淀木素;(2)在近中性条件下预抽提半纤维素。浆厂的回收系统包括Copeland流化床,其处理能力有限是制浆生产过程中存在的主要瓶颈问题。通过应用生物质精炼技术,纸浆质量也可以得到改善,但这是以制浆得率的损失为代价的。本文识别了生物质精炼技术实施过程中的不确定性问题,并评估了回收系统中瓶颈问题的解决及提高纸张产量的最大能力。本课题的第二部分对所选生物质精炼工艺的经济性进行了评价,并对两种技术进行了比较。所研究案例结果显示,半纤维素预抽提技术能够在更大程度上提高纸的产量及改善质量,在制浆得率从85%降至79%时,可以提高20%的纸张产量。而在木素沉淀技术中,纸张产量在制浆得率保持稳定时可以提高15%。