硫基复合抑制剂对纸浆漂白过程AOX生成的抑制作用研究

摘要

ECF漂白技术虽能大幅度降低漂白过程中AOX的生成，但AOX难降解、且具有生物蓄积性，所以进一步研究AOX的减量技术是十分必要的。本文采用硫酸盐未漂浆为原料，对硫胺复合抑制剂减少AOX生成的作用进行研究，结果如下:
　　通过对氨基磺酸、硫酰胺和硫代硫酸铵三种抑制剂对漂白过程AOX抑制效果的对比，发现硫代硫酸铵抑制AOX生成的效果较好。因此，本文选择硫代硫酸铵进行研究。通过单因素法调整优化了蔗渣浆ECF漂白过程首段二氧化氯漂白段(D0)添加硫基复合抑制剂的工艺条件。综合考虑漂白废水AOX的减量效果，纸浆白度和黏度，得出结论如下:有效氯用量为1.6％，漂白初始pH为4.0及漂白温度为70℃时，在漂白反应10min时加入0.20％（对绝干浆）的硫代硫酸铵，D0段漂白废水中AOX的含量为33.55mg/L，比不加硫代硫酸铵的漂白废水AOX含量降低了21.99％。与此同时，经过ECF三段漂白以后纸浆白度达到79.95％ISO，黏度为1002.27mL/g。
　　利用红外光谱、扫描电镜和能谱仪对是否加入硫代硫酸铵的D0段漂白浆进行检测分析，发现加入硫代硫酸铵的漂白浆酚型木素和愈创木基木素含量减少，但木素中的-C=O结构得以保存。纤维表面有更多的木素暴露出来，利于后续漂白药物的渗透。利用紫外光谱仪和GC-MS对漂白废水组分检测，发现加入硫代硫酸铵后，漂白废水中的氯苯和氯酚类物质都有明显的减少，说明硫代硫酸铵可以有效抑制高毒性的氯苯和氯酚类物质的生成。
　　在模拟漂白条件下，研究了硫代硫酸铵与AOX模拟物2，4，6-三氯苯酚反应的动力学。通过GC-MS检测了反应产物，推测出硫代硫酸铵与AOX的反应途径。并利用分光光度计收集动力学数据，得出硫代硫酸铵与2，4，6-三氯苯酚反应的二阶速率方程:-d[（NH4）2S2O3]/dt=k'[2，4，6-TCP][（NH4）2SS2O3]k，为二阶表观速率常数。为AOX减量技术的研究提供理论参考。

目录

声明

摘要

符号说明

1．1 研究背景及意义

1．2 二氧化氯漂白研究现状

1．2．1 国外二氧化氯漂白的研究进展

1．2．2 国内二氧化氯漂白的研究进展

1．3 AOX减量技术的国内外研究进展

1．3．1 预处理对漂白过程中AOX生成量的影响

1．3．2 添加化学助剂对AOX生成量的影响

1．3．3 硫基抑制剂的研究现状

1．4 研究的意义、目的和内容

1．4．1 研究意义与目的

1．4．2 研究内容

第二章 添加硫基复合抑制剂对D0段AOX生成的影响

2．1 实验部分

2．1．1 实验原料及主要药品

2．1．2 实验方法

2．2 结果分析与讨论

2．2．1 三种抑制剂对D0段漂白废水AOX含量及漂白浆黏度的影响

2．2．2 (NH4)2S2O3添加时间对D0段漂白废水AOX含量以及漂白效果的影响

2．2．3 (NH4)2S2O3的添加量对D0段漂白废水AOX含量及漂白效果的影响

2．2．4 pH值对加入(NH4)2S2O3 D0段漂白废水AOX含量及漂白结果的影响

2．2．5 反应温度对加入(NH4)2S2O3 D0漂白废水AOX含量及漂白结果的影响

2．2．6 反应时间对加入(NH4)282O3 D0段漂白废水AOX含量及漂白结果的影响

2．4 本章小结

第三章 添加(NH4)2S2O3对D0段纸浆纤维及漂白废水AOX组分的影响

3．1 实验材料和实验仪器

3．1．1 实验原料与主要药品

3．1．2 实验仪器

3．2 实验方法

3．2．5 废水GC-MS分析

3．3．1 纸浆纤维ATR-FTIR分析

3．3．2 纤维表面SEM-EDS分析

3．3．3 漂白废水的紫外分光光谱分析

3．3．4 漂白废水GC-MS分析

3．4 本章小结

第四章 (NH4)2S2O3对AOX抑制作用动力学研究

4．1 实验药品与仪器

4．1．1 实验药品

4．1．2 主要仪器

4．2 实验方法

4．3．1 2，4，6-TCP与(NH4)2S2O3反应产物GC-MS分析

4．3．2 2，4，6-TCP与(NH4)2S2O3反应机理推测

4．3．3 反应动力学模型建立

4．3．4 动力学实验

4．4．本章小结

5．1 结论

5．2 创新点

5．3 展望

参考文献

致谢

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