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摘 要

本实验通过动态穿透实验，测定在微孔吸附树脂上的碱木质素和碱的吸附等温线，利用微孔吸附树脂Mn270做固定相，纯水做洗脱剂，用自动部分收集器收集不同时间段的碱木质素和NaOH馏分，利用紫外分光光度计检测碱木质素的浓度，利用pH计检测NaOH的浓度，作穿透洗脱曲线图，并计算不同浓度碱木质素和NaOH在微孔吸附树脂上的单位吸附量。最后根据实验结果绘制出不同浓度单组分和双组分碱木质素和碱的吸附等温线，并研究分析吸附剂和这两种吸附质以及吸附质之间的相互作用机理及不同浓度配比的碱木质素和碱在微孔吸附树脂上的吸附和解吸情况，推断影响吸附量变化的因素。

关键字：碱木质素 碱 吸附 尺寸排阻 超高交联树脂

Abstract

In this experiment, the adsorption isotherms of alkali lignin and alkali on the microporous adsorption resin were determined by dynamic penetration test. The microporous adsorption resin Mn270 was used as the stationary phase, pure water was used as the eluent, and the automatic partial collector was used to collect different The alkali lignin and NaOH fractions of the time period were measured by ultraviolet spectrophotometer to measure the concentration of alkali lignin, the pH of the NaOH was measured by a pH meter, and the breakthrough elution curve was calculated, and the alkali lignin and NaOH at different concentrations were calculated in the micropores. The amount of unit adsorption on the adsorbent resin. Finally, based on the experimental results, the adsorption isotherms of single-component and two-component alkali lignin and alkali were drawn, and the interaction mechanism between the adsorbent and the two adsorbates and the adsorbate and the ratio of different concentrations were analyzed. The adsorption and desorption of alkali lignin and alkali on the microporous adsorption resin, and the factors affecting the change of the adsorption amount are inferred.

Keywords: alkali lignin； alkali； adsorption； size exclusion； ultra-high cross-linking resin

目录

摘要 2

Abstract 3

第一章 文献综述 1

1.1碱木质素的来源 1

1.2碱木质素介绍 1

1.4 NaOH及其对微孔吸附的影响 2

1.3碱回收技术 2

1.4本论文研究的目的和内容 3

1.4.1论文研究的目的和意义 3

1.4.2实验内容 3

第二章 实验材料和方法 5

2.1实验材料 5

2.1.1实验仪器 5

2.1.2实验试剂 5

2.2实验原理和过程 6

2.2.1实验原理 6

2.2.2实验过程 8

第三章实验结果与讨论 11

3.1孔隙率 11

3.1.2 测定5g/l葡聚糖的色谱峰 11

3.1.3 色谱峰的图表绘制 12

3.2碱木质素和碱在微孔吸附树脂Mn270上的吸附量 13

3.3碱木质素的吸附等温线 14

3.4碱的吸附等温线 15

第四章 实验分析和展望 18

4.1实验分析 18

4.2实验展望 18

参考文献 20

致谢 22

第一章 文献综述

1.1碱木质素的来源

现代造纸工业中造纸方法主要分为碱法造纸和酸法造纸，一般而言碱法造纸的产量高于酸法造纸，因此从我国及世界的造纸工业来看，大多数的国家及地区多采用碱法造纸。在造纸工业中得到一吨的纸大概会产生含0.5吨的含木质素的废液，又因为多采用碱法造纸，所以废液多呈碱性。这些废液只有6%的木质素会被回收利用，其余的都会被当作废液直接排放或者将废液蒸干，将得到的木质素直接燃烧产热利用。被直接排放的含木质素碱性废液会污染地表水和地下水，对生态环境造成很大的污染^[1,2,3]；被当成燃料直接燃烧的木质素的热值也比较低，这两种方法对木质素的利用率都比较低，也不适应新时代绿色环保的要求。所以近几年都在研究木质素的利用新途径，提高它的利用率。例如在美国，造纸业有2/3的产品是通过碱法制浆制造的，但最终只有2%的碱木质素得到回收，所有木质素产品中更是仅含有5%是利用碱木质素制得的^[4]。

碱木质素多来源于碱法造纸产生的造纸废液。碱法制浆企业每天都有大量的废水排出，其中造纸黑液的对环境的污染最为严重，在造纸黑液中存在大量的游离碱、有机物和硫化物，使得黑液有碱性大，颜色深，臭味强，泡沫多和严重消耗水中的溶氧量等危害，严重污染水环境和周边地区的生态环境。

由于我国的农作物秸秆和草类资源丰富，因此多选择农作物秸秆和草类作为造纸工业的原料来源，同时因为农作物秸秆表面多含有蜡质，需用碱性物质进行分解破坏，所以多采用碱法制浆法造纸。碱法制浆将强碱和木材、农作物秸秆草类等造纸原料利用蒸煮工艺蒸煮处理，木质素由于分子结构中含有酚羟基溶于碱液中形成黑液，纤维素因不溶于碱液得到分离，最后从碱性黑液中得到的木质素即为碱木质素。

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