成果简介
广西大学的造纸制浆资源化利用及其节能减排效应研究团队，以农光再和甘卫星为核心，以年轻教师和研究生为研究骨干，以广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室和广西生物质废弃物制备高质结构板材工程技术研究中心为依托，围绕高浓度高盐组分的造纸黑液的资源化利用进行研究，经过近六年的努力，获得此项成果。
本成果的工艺流程：利用盐酸替代硫酸进行黑液酸化提取木质素，产生的大多数酸性滤液（70-80%）用于新木片的循环蒸煮，剩余的少部分（20-30%）的酸性滤液经过蒸发浓缩和燃烧，获得氯化钠固体，然后，按照常规的氯碱工业电解生产工艺，电解食盐饱和溶液，获得氢氧化钠、氢气和氯气，继而，让氯气和氢气燃烧反应，生产浓盐酸。电解产生的氢氧化钠溶液和燃烧产生的浓盐酸，在该制浆系统内部循环利用。
本成果具有以下技术领先：（1）在酸化提取过程，实现木质素提取；继而，进行酸性滤液循环蒸煮过程，在偶合剂的作用下，使糖类和细小纤维嫁接到大的纤维素的表面，从而，实现黑液中糖类和细小纤维的有效利用，提高了纸浆得率。（2）采用传统的氯碱工业电解方法回收氢氧化钠，继而，使电解产生的氢气和氯气燃烧反应，生成浓盐酸，并在制浆系统内循环利用；从而，避免白泥的生成，以及煅烧白泥的能耗和二氧化碳气体排放。（3）传统黑液蒸发量很大，本技术采用酸化滤液循环蒸煮，在循环过程中实现黑液的浓缩，只需要蒸发原有黑液20-30%的体积量，因而，极大地减少黑液蒸发浓缩的能耗。（4）本技术代表当前最环保的黑液处理及资源化利用的方案，是应对未来更加严格的环保要求，特别是减少碳排放收费的一种有效方法。
应用前景
本成果适用于造纸制浆行业，特别是化学浆和化学机械浆的生产应用。
据中国造纸协会数据，2021年全国纸浆生产总量8177万吨，较2020年增长10.83%，制浆造纸营业收入8551亿元。广西区内的规模以上制浆造纸企业有150家，区内制浆造纸的产量233万吨，产值32亿元；造纸产量337万吨。可见，这项成果的应用市场规模庞大。
本成果拟解决制浆造纸行业的3个关键技术问题：
1.解决造纸制浆企业经济效益低的问题。本成果能提高纸浆得率，减少碱回收成本，以及烧碱用量和蒸发能耗等效能；因而，降低生产成本，提高造纸制浆企业的经济效益。
2.解决造纸制浆企业的节能减排问题。本成果具有减少黑液蒸发体积量，避免石灰应用和再生，避免黑液燃烧，因而，具有节能和减排效能，减少购买能源和碳排放的成本。
3.提高企业产能。本成果能够解决现存造纸制浆企业的黑液蒸发和燃烧能力不足的技术问题，从而提高企业的产能。
成熟度
完成中试，进入生产线的结构设计和论证阶段。
成果展示
图1 工艺流程图
知识产权情况
成果完成人
资源环境与材料学院：农光再
成果转化，请联系成果与合作处，联系人：刘老师，联系电话：0771-3272162。