Environmentally Benign Approaches for Pulp Bleaching pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Bajpai, Dr. Pratima

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2005-8

价格:$ 197.75

装帧:HRD

isbn号码:9780444517241

丛书系列:

图书标签:

Pulp bleaching
Environmental chemistry
Paper industry
Sustainable technology
Green chemistry
Bleaching agents
Environmental impact
Pollution control
Wood chemistry
Pulp and paper technology

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具体描述

Pulp and paper production has increased globally and will continue to increase in the near future. Approximately 155 millions tons of wood pulp is produced worldwide and about 260 millions is projected for 2010. To cope with the increasing demand, an increase in production and improved environmental performance is needed as the industry is under constant pressure to reduce environmental emissions to air and water. This book gives updated information on environmentally benign approaches for pulp bleaching, which can help solve the problems associated with conventional bleaching technologies. Main focus is on the environmentally friendly technologies that can help solve some of the problems associated with conventional bleaching technologies. Information given is up-to-date, authoritative and cites the experiences of many mills and pertinent research, which is of interest to those working in the industry or intending to do so. It covers in great depth all the aspects of various bleaching processes including environmental issues.

绿色化学在木材加工中的革新：基于生物酶与清洁溶剂的纤维素漂白技术图书信息：书名：绿色化学在木材加工中的革新：基于生物酶与清洁溶剂的纤维素漂白技术作者： [此处可添加虚构的资深专家或研究团队名称] 出版社： [此处可添加虚构的权威学术出版社名称] 出版年份： [此处可添加虚构的出版年份] --- 内容提要：在二十一世纪，全球对可持续发展和环境保护的关注达到了前所未有的高度。造纸和纸浆工业，作为全球能源消耗和水资源使用的主要行业之一，正面临着来自环境法规和市场需求的双重压力，要求其彻底摈弃传统的、依赖高毒性氯化合物的漂白工艺。本书聚焦于新兴的、环境友好的纤维素漂白技术，深入探讨了如何利用生物技术和创新型绿色溶剂体系，实现纸浆的高效、低污染增白。本书摒弃了传统化学制浆中氯气（Cl₂）、次氯酸钠（NaClO）以及二氧化氯（ClO₂）等氧化剂对环境和操作人员健康的负面影响，转而系统性地介绍了一系列非氯化漂白策略的理论基础、实验设计、工业应用潜力以及经济可行性分析。核心内容涵盖了酶促漂白（Enzymatic Bleaching）、臭氧处理的优化、过氧化氢的稳定化应用，以及利用深共熔溶剂（DES）和离子液体（ILs）进行木质素去除的新路径。第一部分：传统漂白技术的局限与绿色转型的必然性本部分首先回顾了历史上经典的ECF（元素氯自由）和TCF（完全氯自由）漂白技术的演变，重点分析了即使是相对“绿色”的二氧化氯工艺，在处理复杂的木质素结构时，依然会产生有害的有机氯化物（AOX）以及大量的含盐废水问题。木质素的化学结构与漂白挑战：详细解析了木质素在不同植物源材料中的分布和结构特征，阐明了其发色团（Chromophores）的性质，这是决定漂白效率和选择性的关键。环境足迹量化：引入生命周期评估（LCA）的概念，量化了传统工艺在水耗、能耗、有毒副产物生成和固体废弃物处理方面的环境负荷，确立了发展绿色漂白技术的紧迫性。第二部分：生物催化——酶促漂白的深度挖掘生物酶技术被视为最具潜力的替代方案之一。本部分集中讨论了利用天然或工程改造的微生物酶来选择性地降解或氧化木质素，同时最大程度地保护纤维素的聚合度和强度。漆酶（Laccase）体系的应用与优化：深入研究了漆酶在氧化木质素中的催化机制，特别是如何通过外源性介体（Mediators）来拓宽其底物范围，实现对木质素发色团的高效清除。探讨了酶活性的温度、pH依赖性以及生物反应器设计对工业规模化的影响。木聚糖酶（Xylanase）在预处理中的作用：分析了木聚糖酶如何有效降解纸浆中的半纤维素部分，提高后续氧化剂或酶的渗透性，从而降低整体漂白剂的消耗。着重讨论了如何避免木聚糖酶对纤维素主链的潜在降解。工程菌株与固定化技术：介绍了通过基因工程改造的超级酶株的研发进展，以及将酶固定在载体上的技术，旨在提高酶的稳定性和重复使用率，降低生产成本。第三部分：清洁氧化剂的精确控制与应用在无法完全避免氧化剂的情况下，精确控制高选择性氧化剂的使用至关重要。本部分详述了过氧化氢和臭氧在优化条件下的应用，强调了如何通过添加稳定剂和精确控制反应参数，来提高其对木质素的选择性。过氧化氢（H₂O₂）的活化与稳定：探讨了在碱性条件下，如何使用硅酸盐、螯合剂等添加剂来抑制过氧化氢在重金属离子催化下的分解，确保其能量有效用于木质素氧化。介绍了微囊化技术对H₂O₂稳定性的提升。低温臭氧漂白（Ozone Bleaching）的效率提升：深入分析了臭氧对双键和酚羟基的反应机理，并着重介绍了如何通过多级串联反应器设计和优化气体/液体接触面积，以实现更低的臭氧消耗和更高的增白度。第四部分：新型绿色溶剂对木质素的“溶解”与分离与传统的含水体系不同，本部分探索了一种完全不同的思路：利用新型溶剂将木质素从纤维素骨架中“洗涤”出来，从而实现物理分离，而非依赖化学氧化破坏。深共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents, DESs）的潜力：详细介绍了由廉价、无毒的组分（如胆碱氯化物与尿素或有机酸）构成的DESs，它们具有良好的溶解木质素的能力，且易于回收利用。展示了不同DESs配方对不同木材种类（如硬木与软木）的选择性差异。离子液体（Ionic Liquids, ILs）在选择性萃取中的地位：讨论了特定离子液体，例如基于咪唑鎓的ILs，在常温下溶解高分子木质素的能力。重点分析了溶剂-木质素相互作用的分子动力学模拟结果，为设计下一代高效分离介质提供了理论依据。溶剂回收与闭环系统：详细阐述了大规模工业应用中，如何通过蒸馏、超临界萃取或反溶剂沉淀等方法，高效回收和再利用这些昂贵的、但对环境友好的溶剂，确保工艺的经济可持续性。结论与展望本书总结了当前绿色纤维素漂白技术在实验室研究到工业转化过程中面临的主要瓶颈——主要是成本、处理速度和纤维性能的平衡。展望未来，本书强调了多模式耦合技术（如酶-臭氧组合、DES预处理与生物漂白结合）将是实现真正“环境无害”纸浆生产的关键方向。本书为化学工程师、材料科学家以及关注可持续工业流程的研究人员，提供了一个全面、深入且具有前瞻性的参考指南。