・论文与综述・

自催化乙醇制浆废液的资源化利用

赵群祝 ,白淑云 ,刘秉钺

(

大连工业大学

辽宁大连

116034)

[ 摘　要 ] 　介绍了自催化乙醇法制浆的研究现状 ,重点论述了自催化乙醇法制浆废液的特点和废液中的乙

醇及副产品的回收和资源化利用 ,具有良好的经济和社会效益。

[ 关键词 ] 　自催化乙醇制浆 ;乙醇 ;木素 ;糠醛

　　随着环保呼声越来越高 ,环保法规越来越严 ,现有

的制浆方法面临严峻的挑战 ,由于传统的制浆方法产
生的污染负荷较高 ,对环境造成不利的影响。近年来 ,
国内外造纸界对于低污染、

无污染的制浆造纸技术进

行了深入而广泛的研究 ,其中有机溶剂制浆技术的研
究在许多国家如加拿大、

芬兰、

西班牙、

印度、

中国等国

家的造纸研究机构中得到了积极的响应和重视。溶剂

法制浆技术中的自催化乙醇法制浆已经实现工业化应
用 ,结果表明同种木材的乙醇浆质量可与硫酸盐法浆
相媲美。乙醇法制浆的最大优点是药品用量少 ,污染
负荷小 ,溶剂可循环使用 ,制浆废液还可回收利用木
素、

糠醛等高附加值的副产品 ,进一步降低成本。为此

在当前全球范围实施环境保护和可持续发展的情况
下 ,在造纸工业中寻求低污染、

低消耗、

综合利用的新

工艺成为大势所趋。

1 　自催化乙醇法制浆技术的研究

1984 年 ,加拿大瑞派公司获乙醇法制浆专利 ,并

于 1989 年投资建厂运行

[ 1 ]

。加拿大 Repap 公司的

AL CELL ( Alco hol Cell ulo se) 是乙醇制浆的一个中试

厂 ,在加拿大已成功运行了多年 ,并致力于在全球推广
自催化乙醇法制浆技术。

自催化乙醇法就是在制浆过程中 ,只用乙醇

2水溶

液做蒸煮剂 ,无需外加其他化学药品 ,依靠系统本身产
生的酸来催化脱木素反应以达到分离纤维的目
的

[ 2 ,3 ]

。由于乙醇

2水溶液的表面张力很小 ,渗透能力

很强 ,可以促进蒸煮液进入到原料中加速木素的脱除
和溶解。

张美云等对龙须草的乙醇自催化制浆的最佳工艺

条件和反应历程进行了研究

[ 4 ,5 ]

。最佳工艺条件为 :

乙醇浓度 55 % ,蒸煮温度 180 ℃,液比 1 ∶10 ,保温时

收稿日期

:2007 - 09 - 15

间 120min ,细浆得率 53 . 18 % ,卡伯值为 38. 13 ,残余
木素 4. 64 %。此外 ,徐永建、

蒋学

[ 6

8 ]

等分别对乙醇制

浆中的自催化现象及龙须草自催化乙醇浆氧碱漂白的
特点进行了研究 ,为中国的自催化乙醇法制浆技术的
工业化生产提供了理论依据。

2 　自催化乙醇制浆的特点

2. 1 　自催化乙醇法制浆工艺

AL CELL 工艺主要包括三个大的组成系统 :一是

木素的抽提脱除 ,即制浆工序 ;二是溶剂乙醇的回收 ;
三是副产物 ,即木素、

降解碳水化合物、

糠醛、

乙酸等的

回收。其简单的技术原理如图 1 所示。

其工艺过程就是用高温乙醇

2水溶液将木片中的

木素、

抽出物、

部分半纤维素抽提出来 ,所得浆料送洗

选漂系统。黑液先加水沉淀木素 ,然后送蒸馏塔回收
酒精和糠醛 ,残液蒸浓 ,回收醋酸和糖浆 ,回收的乙醇
再用于抽提。

图

AL CELL

生产工艺

2. 2 　自催化乙醇制浆的特点

对于同种原料的本色浆 ,其各项物理指标与传统

的硫酸盐浆相似。不同点在于 ,乙醇法浆中葡萄糖与
聚木糖的比率高于硫酸盐浆 ,因此具有高α

2纤维素的

特点。由于蒸煮是在酸性环境中进行的 ,有利于半纤
维素的水解和纤维素的保留 ,从阔叶木 AL CELL 浆来
看 ,得率比硫酸盐浆约高 2 %～5 % ,打浆适应性、

漂白

适应性都要优于 KP 浆 ,浆料挺度、

不透明度 ,吸收性

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　2008 年　第 1 期　　　　　　　　　　

《黑　龙　江　造　纸》　　　　　　　　　　　　　　　　　　