化学法制浆课（第二章）.ppt

第二章 化学法制浆,概念 化学法制浆的要求 第一节 化学制浆的分类，蒸煮液的组成和计算 一、化学制浆的分类 （一）化学制浆方法 目前用于化学制浆的化学药品种类繁多，但主要的化学制浆方法有：碱法和亚硫酸盐法（酸法）两类，其分类及特点见下表要求：必须使细胞壁中木素大量溶出，纤维素尽可能保留，半纤维素适当保留表 主要化学制浆方法的分类,,据统计，全世界浆产量中，化学木浆占70%左右，而在化学木浆中，硫酸盐法浆占89%左右，亚硫酸盐浆不到5%二）主要化学制浆方法的比较 硫酸盐法制浆(与酸法相比)其优点为: 1、成浆强度高； 2、对原料适应性广泛； 3、蒸煮时间较短； 4、允许原料有相当的树皮含量； 5、可生产出高强度、高白度的硫酸盐浆； 6、较少出现树脂障碍和表皮细胞群块问题； 7、省能源（对木浆黑液而言）； 8、可从一些树脂含量高的原料中制取松节油或塔罗油等副产品硫酸盐法制浆其缺点为: 1、污染严重,包括水体污染和大气污染； 2、对草浆黑液而言，不能有效利用纤维原料中的木素组分，虽然溶于蒸煮废液中的木素在废液回收中被燃烧而回收能量，但能量回收的效率较低； 3、与亚硫酸盐法相比，主要为，硫酸盐法浆得率低，原料消耗高，浆颜色深，漂白较难，导致漂白浆成本较高。

4、需极其昂贵复杂的化学回收系统，需要高的制浆温度和碱性环境，导致一脱木素选择性低，使成浆得率大大下降亚硫酸盐法制浆其优点（与硫酸盐法相比）为： 成浆得率高，蒸煮化学药品成本低，成浆白度高，不经漂白就可抄造多种纸种，纸浆易漂白，废液可进行综合利用亚硫酸盐法制浆其缺点为： 1、蒸煮药液必须自行制造，因此一个亚硫酸盐浆厂必须配备一个规模相当的制药车间； 2、由于蒸煮废液回收困难，所以工业污染不好处理； 3、酸法蒸煮药液渗透慢，蒸煮时间较长，且装锅量低；,4、制酸及蒸煮设备都需要耐酸材料，生产的操作、管理水平要求较高； 5、对原料的适应性比碱法差，一般含心材较多或含树脂较多的木材，不太适合化学制浆的发展方向 一方面，目前各国均把防治水污染、大气污染作为全国性重点，相应的环保法规将更细，要求更严； 另一方面在制浆造纸工业中蒸煮工段产生的蒸煮废液污染负荷最高，其CODCr和BOD等污染占全厂的90%以上，同时制浆厂还排放大量的臭气采取哪些措施减少污染？ 1、添加蒸煮助剂； 2、深度脱木素，如RDH、MCC、EMCC等； 3、无硫蒸煮，如纯碱法、氧碱法等； 4、其它，如溶剂法、微生物法制浆等二、碱法制浆工艺流程 以硫酸盐木浆生产流程为例：见下图,回收 热回收 蒸汽 松节油 系统 ↓ ↑ ↑ 木片仓 → 蒸 煮 器 → 喷放锅 → 粗 筛 → 节子 ↑ ↑ ↑ ↓ 白液计量 黑液计量槽←黑液槽←洗 涤 ↑ ↓ ↓ 白液槽 ← 碱回收系统 粗浆池 ↓ 送筛选、净化或漂白,黑液进入喷放锅的目的：起稀释和降温作用。

黑液进入蒸煮锅的目的：见316页；还可利用黑液中的残碱，因黑液中硫化度较高，因此可加强木素硫化反应，利于木素脱出但黑液进入蒸煮锅可使蒸煮药液粘度增加，影响药液的物理渗透三、碱法蒸煮术语及计算 （一）关于原料的术语及计算 1、 绝干原料 2、 风干原料 3、 计算：,例题1：某厂用体积25m3的蒸球蒸煮麦草，装锅量4000kg/锅，麦草水分12%，求每锅装绝干麦草多少kg？带入水分是多少？,（二）有关碱法蒸煮液术语 1、总碱量： 2、活性碱：与木素起反应的碱 例如:硫酸盐法蒸煮中 活性碱量=NaOH量+Na2S量 3、有效碱,有效碱：真正与木素起反应的碱是NaOH 在硫酸盐法蒸煮中， 有效碱=NaOH量+1/2Na2S量,4、白液和蒸煮液 白液：蒸煮前用化学药品配制的液体或碱回收苛化后的液体叫白液 蒸煮液:蒸煮时，蒸煮器内加入的所有溶液的总量（包括白液、黑液、补加水及原料中的水分） 蒸煮液量=白液量+黑液量+补加水量+原料中的水分量,（三）与碱法蒸煮有关的术语及计算 1、用碱量 用碱量×绝干原料量=活性碱量 2、硫化度：硫酸盐法专用术语表示蒸煮液中所含硫化钠量对其活性碱量的百分比，以Na2O表示。

Na2S 硫化度= -------------------- ×100% NaOH+ Na2S,例题2：用KP法蒸煮竹片，用碱量19%，硫化度22% 求：1、用碱量以活性碱NaOH计为多少？ 2、 NaOH的百分用量（以NaOH计）？ 3、 Na2S的百分用量（以Na2S计）？,3、液比：指总蒸煮液体积（包括白液、黑液、原料中水及补加水的体积）对绝干原料量之比 液比×绝干原料量=总蒸煮液体积,在制浆造纸中，蒸煮液密度当作1kg/L4、纸浆硬度 5、得率 粗浆（细浆）质量 粗浆（细浆）得率= -------------------- ×100% 蒸煮前原料质量 6、黑液：碱法蒸煮后的残液里面主要含碱木素、硫化木素、游离的碱及降解的碳水化合物等，其颜色深 7、残碱：蒸煮黑液中残有的碱量，以g/L表示 8、用碱量及碱浓的计算,蒸解度：指原料在蒸煮过程中除去木素的程度 与纸浆硬度的关系：硬度高，则原料中木素除去少，蒸解度低例题3：在硫酸盐法蒸煮竹片中，已知装锅量4000kg （风干竹片） /锅，用碱量15%（Na2O计），硫化度15%（Na2O计）求： （1）每锅应加NaOH和Na2S各多少kg？（Na2O计） （2）若液比为3:1，每锅应加碱液多少m3？,除上述术语外，蒸煮有关的术语还有： 粗渣率（未蒸解率）：表示蒸煮浆的均匀程度。

粗渣质量 粗渣率= ---------------- ×100% 粗渣质量+细浆质量 合格率=1-粗渣率,蒸煮时间：包括升温、保温时间及升温期的小放气时间 非蒸煮时间：装锅、送液、大放汽、放锅、检查时间及空转时间 碱比=NaSO3/NaOH,,,练习题：某厂用硫酸盐法制浆，蒸煮用碱量为18%，硫化度20%,每锅装6.5吨风干麦草，麦草水分11%，问每锅需纯的固体NaOH及Na2S各多少公斤（分别以NaOH及Na2S 计）？,例题4：某厂用KP法AQ制浆，蒸煮用碱量18%（ NaOH计），硫化度20%（NaOH计），AQ量0.05%，每锅装6.5吨风干麦草，麦草水分11% 问每锅需纯的固体NaOH（NaOH计）及Na2S（ Na2S计）各多少公斤？需AQ多少？,例题5：有一个150m3的蒸锅，装锅量170kg/m3（绝干），原料水分13%，蒸煮用碱量18%（ NaOH计），硫化度25%（NaOH计），液比1 :3.5，加黑液20m3，黑液中残碱不计 问1、需加入浓度80g/L（ NaOH计）和硫化度2%（ NaOH计）的白液多少m3？ 2、补加纯度64%固体Na2S多少kg？ 3、补加清水多少m3？,。