制浆黑液蒸发过程中水溶性结垢产生机理及其与水不溶性结垢相互作用机制的研究

制浆黑液蒸发过程中产生的结垢，不仅导致能源消耗增加、化学品利用率降低，而且会影响到生产的正常运行。直接关系到节能减排和清洁生产的黑液蒸发器结垢已成为制浆造纸工业中亟待解决的难题之一。本项目将对黑液蒸发器结垢的关键问题-水溶性结垢的产生机理及其对水不溶性结垢生成的影响进行研究。在系统研究水溶性结垢物的物理化学特性和形貌特征的基础上，从模拟实验的各动态体系中结垢离子浓度和结垢形成速率等方面出发，揭示制浆黑液蒸发过程中水溶性结垢的影响因素和产生机理，建立水溶性结垢形成的传热传质模型；通过分析由水溶性和水不溶性结垢结合产生的"复合结垢物"的微观结构和形成过程，深入探讨水溶性结垢对水不溶性结垢生成的影响及其相互作用机制。本研究成果将丰富黑液蒸发器结垢理论，为有效地减缓和控制蒸发器结垢提供理论支持和科学依据。该研究对推进我国制浆造纸工业的清洁生产、加快发展低碳经济，将有着重大的现实意义。

在现代制浆造纸工业中，碱回收已经成为化学浆生产过程中不可缺少的一部分，黑液蒸发器结垢是碱回收过程中亟待解决的难题之一。本项目针对这一亟待解决的难题，深入开展了制浆黑液蒸发过程中水溶性无机盐结垢的形成机理及其与水不溶无机盐结垢相互作用机制的研究。本项目以桉木硫酸盐法制浆黑液为研究对象，利用新建立的测定方法结合现代分析测试技术，在系统研究制浆黑液蒸发过程中水溶性结垢物的来源、组成和特性的基础上，明确了水溶性结垢的形成规律和影响因素，并建立了相应的数学模型；揭示了水溶性结垢的产生机理；阐明了水溶性结垢与水不溶性结垢形成的关系及其相互作用机制。上述研究为有效减缓和控制黑液蒸发器结垢提供了理论依据和技术支持，丰富了黑液蒸发器结垢理论。在项目研究过程中，共发表论文16篇，（其中，SCI收录论文10篇），申请发明专利8项，其中2项已获授权。