[发明专利]一种生物质组分分离利用工艺过程中源污染物质的环境效果评定方法

说明书

本发明公开了一种生物质组分分离利用工艺过程中源污染物质的环境效果评定方法。本发明根据生物质组分分离利用工艺过程的物料流向和平衡、源污染物质变性及其质量变化，将工艺过程环境效果评价与物流平衡、流向和源污染物质产生及其量变进行协同联动，使生物质组分分离利用从科学研究、工程设计到工程运行，每一个工艺过程（环节）均可获得环境效果评定，使工艺过程的环境效果和控制从生产终端向每个工艺环节的前段转移，实现源污染物质及其对污染负荷贡献的全工艺过程预测、跟踪与控制，为流程工业创立绿色化评定基础。本评定方法特别适合于制浆造纸和生物质精炼等流程工业的环境效果评定。

技术领域

本发明涉及流程工业领域，具体涉及一种生物质组分分离利用工艺过程中源污染物质的环境效果评定方法。

技术背景

目前流程工业的环境效果评定与工艺研究、工程设计、建设和运行完全脱钩。在工艺研究、工程设计、工程建设和工程运行过程中，人们只关注物料的平衡和流向，对工艺过程物料组分的变形(溶出和结构改变)、质量变化及其产生的环境污染效果根本没有给予注意，工艺物料平衡与环境效果平衡完全脱轨，导致工艺过程污染物质的产生及其环境效果未能及时跟踪和给予控制，形成当前流程工业污染控制和治理十分困难的局面。

污染控制从生产终端向源头转移是绿色流程工业的需求。对于制浆造纸和植物生物质精制等典型的流程工业，目前对污染的控制和治理是对生产末端的污染物进行治理，而对污染物的来源、性质及产生环节并不十分关注，因而无法从源头上进行污染控制，导致污染控制的方向不清、效果不明显，污染控制治理成本很高。当前，提高资源利用率、减少各个工艺环节污染物的产生、排放及对环境的污染已成为绿色流程工业的迫切需求，这就要求对流程工业的每一个工艺过程(环节)的污染物质及其对环境污染负荷的贡献进行衡算、跟踪与评价，从而实现在源头上对污染物进行有效控制。

发明内容

本发明的目的在于针对制浆造纸和植物生物质精制等流程工业存在的工艺物料平衡与环境效果平衡脱轨，整个流程的环境效果仅通过流程末端得到体现的缺陷，提供一种生物质组分分离利用工艺过程源污染物质的环境效果评定方法，让每个流程环节的环境效果在工艺研究、工程设计和工程运行中得到体现，使环境效果的评价和控制由末端向前段转移，可以更有效地进行源污染物质控制。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种生物质组分分离利用工艺过程中源污染物质的环境效果评定方法，包括以下内容：

(1)分析生物质纤维原料卡伯价K与木素含量L之间的关系，获得卡伯价K与木素含量L之间的关系系数a，建立生物质纤维原料卡伯价K与木素含量L_P％之间的数学关系L_P％＝(a·K)％；

(2)将生物质组分分离利用工艺过程源污染物质类型及其质量变化与物料平衡和流向进行协同联动，计算出进入水处理系统的源污染物质木质素和碳水化合物的质量。包括以下步骤：

1)生物质纤维原料蒸煮及黑液提取工段

建立物料平衡关系式，计算出从蒸煮及黑液提取工段进入水处理系统或漂白系统的液态源污染物质木质素质量L₂和碳水化合物质量C₂。

M₀＝C₀+L₀＝P₁+L₂+L₃+C₂+C₃＝L₁+L₂+L₃+C₁+C₂+C₃