制漿原理與工程

1、2.3. 備料的目的：貯存、凈化、制備合格的料4. 麥草：除塵、干燥 蔗渣：除水、除髓3. 貯存的LI的：1、維持正常連續(xù)生產(chǎn)的需要2、改善原料質(zhì)量的需要穩(wěn)定原料質(zhì)量，有利于制漿并節(jié)約后續(xù)化學處理的藥品用量降低并均衡原料水分4. 剝皮原因：樹皮中纖維含量低、灰分和雜質(zhì)含量高，在制漿中會增 加藥品消耗、降低紙漿質(zhì)量并使廢液處理困難。5. 去節(jié)原因：樹節(jié)堅硬，并含有樹脂和塵埃等，影響生產(chǎn)和漿的質(zhì)量。機械漿：在磨木時易損害磨石表面，損壞削片機的刀刃，降低磨木機的 生產(chǎn)能力、增加電耗，而且使磨木漿中的塵埃增加，影響漿的質(zhì)量?；瘜W漿：在蒸煮時引起滲透困難，致使紙漿質(zhì)量下降，顏色較深。6. 削片目的：便于

2、藥液在各個方向滲透均勻，適應化學木漿和各種高得率化學木漿蒸煮需要，以及滿足木片磨木漿的生產(chǎn)需要。木片規(guī)格：根據(jù)木材結構特牲，要求木片的長度為2025毫米，厚3 5毫米，寬1020亳米，合格率在90%以上。7. 切削木片質(zhì)量對制漿生產(chǎn)的影響：1）影響藥液的滲透：長度與厚度 方向，2）影響木片在料倉中的流動性。木片過大會“架橋”，3）影響裝 鍋量，4）碎細片及粉末增多，抽液時變實，藥液循環(huán)困難，因此部分會 過煮。&稻、麥草備料方法：干法備料，濕法備料，干濕法結合。9. 干法備料的主要設備：切斷設備：軌式切草機，篩選設備：軌式除 塵機（羊角除塵器）10. 濕法備料流程：在濕法備料中，草片經(jīng)水洗、壓榨

3、，除塵效果好，能大大降低制漿后黑液中灰分的含量，減少堿回收中硅干擾問題。處理 的條件：草料濃度5%6%, NaOH用量1% （對絕干草片），溫度45C,時 間約15 min。11. 將造紙原料分散為單根纖維的過程叫制漿12. 制漿LI的：溶出原料中的木素13. 制漿過程：備料一一制漿一一洗滌一一篩選一一凈化一一漂白一一 紙漿14. 木質(zhì)素的作用是將纖維素、半纖維素粘結在一起，構成堅韌的細胞 壁，使木材具有強度和硬度。燒堿法15. 化學法制漿的定義：是指采用化學方法，盡可能多地脫除植物纖維 原料中使纖維粘合在一起的胞間層木素，使纖維細胞分離或易于分離，成為 紙漿。16. 化學法制漿的要求：（1）

4、盡可能多地脫出木素，（2）使纖維細胞壁 中的木素含量適當降低，纖維素溶出最少，半纖維素有適當?shù)谋Ａ簟?7. 化學制漿的分類（一）堿法制漿：1.燒堿法（燒堿+蔥醍法），活性藥劑：氫氧化鈉，國 內(nèi)軽廠大部分采用燒堿法蒸煮。2.硫酸鹽法：KP,活性藥劑：氫氧化鈉+ 硫化鈉，木漿蒸煮。（二）亞硫酸鹽法 活性化學藥劑：二氧化硫及其相應的鹽基組成的 酸式鹽或正鹽的水溶液（酸性）。18. 硫酸鹽法制漿的優(yōu)點:（1）適應任何原料：可使用任何樹種和非木材原料（2 ）蒸煮時間短（3 ）紙漿具有較高的強度（4）易于現(xiàn)代漂白方法結合（5 ）樹脂障礙和草類的表皮細胞群塊少問題較少（6）黑液回收完善（7 ） 可以從一些材

5、種中制取松節(jié)油和塔羅油等副產(chǎn)品19. 堿法蒸煮簡介（1）送料：植物纖維原料經(jīng)過備料后，合格的料片送至蒸煮器中。（2）汽蒸：對于木材原料，木片先經(jīng)蒸汽汽蒸，將木片中的空氣驅(qū)除，以利于蒸煮藥液浸透。（3）送液：然后將蒸煮液（一般80-100C）送入蒸煮器內(nèi)。蒸煮液由口液、 黑液和水按照設定的濃度配制而成。送液量山蒸煮的液比和木片水分而定。（4）空運轉(zhuǎn)：送液完畢，為了使蒸煮化學反應進行得均勻，可在升溫之前進 行空運轉(zhuǎn)。（5）升溫：然后通過間接加熱或直接通蒸汽加熱升溫至蒸煮化學反應所需要 的溫度（一般 150-170C）o（6）保溫：在此溫度下保溫一定時間，使原料中的木素脫除，纖維彼此分離（7）放料：

6、蒸煮到達終點后，蒸煮器內(nèi)的物料直接噴放或者泵送到噴放鍋內(nèi)。20絕干原料：指不含水分的植物纖維原料。風干原料：指含水分10% 的原料。21. 在堿法制漿中，通常用相當量的氧化鈉（Na2O）為基準來表示所有鈉 的化合物（也有用相當量的NaOH作基準，但需注明），化學藥品的濃度通 常是以g/L （克/升）來表示。22. 活性堿：燒堿法：是指蒸煮液中NaOH的含量，硫酸鹽法：是指NaOH+Na2S 的含量。23. 有效堿：燒堿法：是指蒸煮液中NaOH的含量，硫酸鹽法：是指NaOH+1/2Na2S 的含量。24. 硫化度： 硫化度=Na2S/（NaOH+Na2S） X100% 以 Na2O it25.

7、紙漿得率：原料經(jīng)蒸煮后所得絕干（或風干）粗漿重量對未蒸煮前 絕干（或風干）原料重量的口分比，一般稱為粗漿得率，粗漿經(jīng)篩選后所得 絕干（或風干）細漿的重量對絕干（或風干）原料的重量白分比，稱為細漿 得率。26. 綠液：從燃燒爐內(nèi)流出的熔融物溶解在稀口液或水中形成的溶液，主要成分Na2CO3+Na2S 口液：綠液經(jīng)氫氧化鈣苛化后所得到的溶液，口液是準備用來蒸煮的，主要成分NaOH+Na2S27. 蒸煮原理：蒸煮過程，主要是脫木素的過程。同時，不可避免地會 使部分纖維素和半纖維素受到一定程度的降解。2&藥液浸透的方式：1.壓力浸透：毛細管作用，外加壓力作用2.擴散 浸透：擴散作用29. 蒸煮初期，特

8、別是原料水分較低時，藥液浸透以毛細管作用（圧力 滲透）為主。蒸煮中后期，水分含量達到纖維飽和點時，浸透主要是擴散作 用。擴散作用是藥液浸透的主要形式。2&影響藥液浸透的因素：（1）藥液的組成和PH值。蒸煮藥液的組成不 同，其PH值不同，會影響纖維的潤脹情況，從而影響毛細管的有效面積， 最終影響擴散作用。（2）溫度。溫度升高，藥液壓力滲透和擴散滲透都會加 快。（3）壓力差。壓差增大，藥液浸透速率加快。壓力差來源：毛細管作用, 液體靜壓，預抽真空，蒸汽裝鍋、木片預汽蒸、連續(xù)通汽排氣，泵加壓。（4）纖維原料種類和料片規(guī)格。29. 強化藥液浸透的措施？（1）蒸汽裝鍋和預汽蒸（2）蒸煮器外藥液 預浸（3

9、）裝鍋送液時，適當提高藥液溫度，預熱至70-85C后送入蒸煮器 內(nèi)（4）抽真空（5）亞硫酸鹽法蒸煮中進行“回水”操作（6）液相變壓法30. 木材原料堿法蒸煮脫木素歷程：初始脫木素階段：從升溫開始到140C,主要是藥液浸入料片，木素 溶出少，占原料總木素的20%25%。（硫氫根離子的作用：促進蒸煮液浸 透，加速后續(xù)階段的脫木素反應；保護碳水化合物，減少降解；減少木素縮 合）大量脫木素階段：升溫至140C以上，蒸煮液的濃度下降不多，前階 段浸入原料的藥液與木素大量反應，而木素的溶出量相當于原料木素70% 80%,因此，這一階段主要是木素從料片中溶出。殘余木素脫除階段：蒸煮液的濃度繼續(xù)下降，但木素的

10、溶出速率和 溶出量均很小?？梢哉f，這一階段的脫木素作用已經(jīng)不大了，繼續(xù)進行蒸煮, 勢必造成碳水化合物的大量降解。31. 草類原料堿法蒸煮的脫木素歷程：大量脫木素階段：升溫到100C,木素脫除60%以上。補充脫木素階段：從100C升溫至最高蒸煮溫度，木素脫除越30%。殘余木素脫除階段：木素的溶出量不足5%。山于這是在最高蒸煮溫度下的 保溫，且木素已經(jīng)大量溶出，繼續(xù)進行蒸煮會對碳水化合物造成傷害，致使 成漿的強度與得率下降，要特別慎重。32. H 因子就是以不同蒸煮溫度下的相對反應速率對其相應的蒸煮時 間所作出的曲線下的面積。33. 雖然蒸煮溫度不同，只要H-因子相同，所得紙漿木素含量及得率相同。

11、控制H-因子相同，則其紙漿得率及漿中木素含量相同。34. 蒸煮的LI的主要是脫木素，但是碳水化合物的降解也是難以避免的。35. 堿法蒸煮時的碳水化合物降解反應有兩種36. ：剝皮反應發(fā)生的結果：大分子鏈變短、聚合度下降，得率降低。堿性水解發(fā)生的結果：紙漿平均聚合度下降，強度降低，同時制漿得率下降。37. 蒸煮方法？間歇蒸煮技術，連續(xù)蒸煮技術。3&堿法間歇蒸煮操作過程：（1）裝鍋、送液（2）升溫、小放氣（3）保溫（4）大放氣、放料39. （1）裝料、送液 要求：A.裝料要多B.送液與裝料要配合C.裝料時間要短D.送液的溫度要適宜要求：“多、勻、快、液溫適當40. 升溫要求：升溫時間宜稍長，且均勻

12、升溫。41. 小放氣作用：（1）排除蒸煮器內(nèi)的空氣和其他氣體，消除假壓，利于升溫（2）小放氣時，鍋內(nèi)產(chǎn)生自然沸騰，減少鍋內(nèi)不同部位的溫度差和濃度差，利于藥液浸透和均勻蒸煮。（3）松木原料回收松油節(jié)42. 大放汽和放料：蒸煮終了，可以進行大放汽，把球內(nèi)壓力降至零， 然后進行“倒料”。噴放：即在蒸煮終了時，不進行大放汽而直接進行全壓 噴放，或稍放汽降低壓力后，進行噴料（減壓噴放）。43. 用堿量，殘堿一般為4-10g/Lo液比：蒸球大約1:23,立鍋1:45。 硫化度增大，可加快脫木素。硫化度：木材原料25%-30%,草類原料15%。44. 如果硫化度超過40%,反而會減緩蒸煮過程，這是因為在活性

13、堿用 量一定時，提高硫化度意味著有效堿含量降低，當降低到不足使硫化木素溶 出時，將影響蒸煮脫木素的進行，同時，硫化度過高將增加藥液的腐蝕性。45. 蒸煮助劑：多硫化鈉優(yōu)點：提高蒸煮的率缺點：多硫化鈉對纖維 素和半纖維素的保護作用只有在低溫條件下才能進行，腐蝕性強。46. 大型木漿廠：塔式（卡米爾式）連續(xù)蒸煮器草漿廠：橫管式（潘地 亞）連續(xù)蒸煮器47. 間歇蒸煮技術燒堿法和硫酸鹽法的蒸煮技術及工藝條件：乩用堿量b.硫化度c.液比d.蒸煮最高溫度e.升溫時間f.保溫時間4&傳統(tǒng)蒸煮的最高溫度為：木材155175C,溫度比間歇蒸煮高。49. RDH, Rapid Displacement Heati

14、ng,快速置換加熱50. 置換蒸煮的基本流程：（1）裝木片：蒸汽裝鍋器，保證木片在鍋內(nèi)分布均勻并提高裝鍋量。（2）溫黑液預浸：新鮮木片接觸消耗殘堿。（3）熱黑液置換（4）補充熱白液：與熱黑液混合，真正脫木素過程。（5）加熱蒸煮：升溫至最高蒸煮溫度（6）保溫：控制H-因子（7）終點置換：用洗滌來的溫黑液置換出熱黑液。（8）放鍋（9）白液加熱51. A得率漿定義：高得率漿是指用化學、生物、熱和機械的方法使纖 維原料分離，制取得率在65%以上的漿種。得率高，涉及機械處理。52.SGW-Stone Groundwood：磨石磨木漿。RMP-Refiner Mechanical Pulp：盤磨機械漿。T

15、MP-Thermomechanical Pulp：熱磨機械漿。CTMP-Chemithermomechanical Pulp：化學熱磨機械漿。APMP-W性過氧化氫機械漿P-RC APMP-溫和預處理和盤磨化學處理堿性過氧化氫機械漿。53. 磨漿原理（纖維離解分三個階段）：（1）木材加熱、木素軟化階段（2） 離解纖維階段（3）復磨和精磨階段.54. 盤磨機在磨漿過程中存在三個明顯的重疊交義階段：破碎區(qū)粗 磨區(qū)精磨區(qū)（示意圖）機械漿的潛態(tài)性（定義）：55. 機械漿的潛態(tài)性（定義）：是指在高濃磨漿時，纖維發(fā)生扭曲和纏卷, 一旦放料冷卻后即被固著并影響漿紙強度發(fā)展的現(xiàn)象。機械漿需要進行消潛 處理，以

16、去除這種潛態(tài)性。56. 消潛處理：生產(chǎn)上的消潛，是在消潛池內(nèi)進行，在漿濃不高于4% 時，即可將扭曲和纏卷的纖維伸展開，從而穩(wěn)定漿的質(zhì)量，改善漿料的強度。57. 化學處理的作用原理：（1）木材纖維的潤脹或者軟化（2）木素的化 學改性5&APMP是在漂口 CTMP基礎上發(fā)展起來的。優(yōu)點：（1）APMP使制漿和漂白合二為一（2）木片預汽蒸和化學浸漬都是在常壓下進行（3）磨漿 在常壓下進行，無需建熱回收系統(tǒng)（4）采用高壓縮比螺旋撕裂機將木片擠 成疏松的木絲團，增強藥液滲透（5）實現(xiàn)較高強度和較高白度（6）制漿 中不使用亞硫酸鹽，廢水中不含硫的化合物治理相對容易。59.NaOH的作用: 保證預處理藥液有

17、一定的堿度，促使H2O2離解岀過氧氫離子H00-,充分發(fā)揮H2O2的漂白效果： 潤漲和軟化纖維，溶出某些抽提物及木材中的短鏈的半纖維素，并 溶出小分子量的木素。62. H2O2的作用： 在堿性條件下按下式進行分解H2O2+OH- -H20+H00-，分解 出的過氧氫離子與木素反應，改變木素發(fā)色基團的結構，如木素結構中的醍 型，ci -撥基結構，側(cè)鏈上的共軌雙鍵等，并氧化它們?yōu)闊o色的木素分子； 在漂白木素分子的同時，使木素大分子側(cè)鏈斷裂，變成小分子木 素溶出； 向木素分子中引入竣基，增加木素親水性，使木素軟化，其作用 與向木素中引入磺酸基類似。63. 磨漿條件的影響：笫一段盤磨間隙較大，主要起到

18、破碎作用，漿濃30%35%；第二段磨漿間隙較小，主要起到離解纖維和細纖維化作用， 漿濃15%20%。64. 蒸煮廢液：黑液（KP）,紅液（SP）。廢液中的有機物：木素和聚 糖的降解產(chǎn)物，樹脂，色素，有機酸等。65. 紙漿洗滌的要求：從洗滌角度：把漿盡量洗干凈，減少纖維流失。 從堿回收角度：盡量提高黑液提取率，盡量減少洗滌用水，保持高的黑液濃 度與溫度。66. 置換比（D.R）大，洗滌效果好，提取率高。一般小于1。67. 洗滌每噸風干漿時進入所提取的廢液中的水量（mJ,表示提取的黑 液的稀釋程度，有時稱稀釋度。（即：廢液的增加量）單位：Kg H2O/Kg風 干漿或t H2O/t風干漿6&稀釋因子

19、越大，洗滌用水量越多，黑液濃度就越稀，黑液提取率越 高，漿洗得越干凈。69. 洗滌方式：1.過濾2.擠壓3.擴散（置換）4.吸附作用（填空）70. 洗滌要求：潔凈度高（漿洗得干凈）；黑液提取率高；稀釋因子要小; 黑液濃度要高。要解決上述矛盾，必須釆用多段逆流洗滌：在較小的稀釋因子下, 充分發(fā)揮擴散作用，取得較好的洗滌效果。71. 鼓式真空洗漿機原理：兼有過濾、擴散置換的作用。洗滌機洗滌過程：過濾上網(wǎng)一抽吸一洗滌一吸干一卸料72. 紙漿的篩選與凈化LI的：滿足紙漿的質(zhì)量要求；保護后續(xù)設備不因漿中含有雜質(zhì)而被損壞。 篩選是利用粗漿中雜質(zhì)與纖維的兒何尺寸大小和形狀不同。去除的雜 質(zhì)主要是化學漿中未蒸

20、解的纖維束以及磨木漿中粗木條、粗纖維束等。凈化是利用雜質(zhì)和纖維的密度不同來分離的。除去非纖維性雜質(zhì)（樹 月旨、泥沙、碎石、鐵屑、煤塵等），提高漿的質(zhì)量，減少漂白藥品的消耗, 及保護機器設備。要求:有效的除去各種朵質(zhì)，纖維的流失乂要最少。73. 壓力篩：良漿在壓力作用下通過篩板；粗渣被阻留在篩板表面，并 向下移動排出。74. 紙漿的凈化離心分離：典型設備錐形除渣器。75. 良漿（漿中的水和纖維）向中心推移的原因：（1）渦旋除渣器下部直徑越來越小，即最外層空間越來越小，而良漿與粗渣的離心力之差越來越大，使相對密度大的粗渣優(yōu)先占據(jù)了最外層。（2）相對密度小的良漿被擠向內(nèi)層,空氣則在中心部分，而相對密

21、度 雖與纖維相近但體積較大的粗渣則因質(zhì)量與慣性比纖維大，它向中心移動的 速度滯后于良漿。（3）最終，良漿向上由中心管排出，而粗渣由下部排出。76. “級”是指良漿（包括第一級處理原漿）經(jīng)過篩選或凈化設備的次 數(shù)?！岸巍笔侵肝矟{（包括笫一段處理原漿）經(jīng)過篩選或凈化設備的次數(shù)。77. 級數(shù)增加-一優(yōu)點：篩（凈）效率上升，良漿質(zhì)量上升；缺點：設備投資和動力消耗增加，細漿得率下降。段數(shù)增加-一優(yōu)點：排渣量下降，細漿得率增加；缺點：設備投資和動力 消耗增加，篩（凈）效率下降。7&脫墨過程三步驟：疏解分離纖維；油墨從纖維上脫離；把油墨粒子從漿料中除去79.脫墨原理：脫墨化學品使廢紙上油墨表面張力降低從而產(chǎn)

22、生潤濕、 滲透、乳化、分散等作用；機械、化學和熱協(xié)同作用。80脫墨工藝：洗滌；浮選；洗滌+浮選 81 脫墨化學劑：氫氧化鈉，硅酸鈉，螯合劑，過氧化氫，脫墨劑82.脫墨方法：洗滌法Washing Process除去油墨粒子、漿中填料和細小纖維。要求油墨粒度10nm,細致分散，并具有親水性，保持在水相中。浮選法 Floatation Process利用纖維、填料及油墨等組成的可濕性不同而進行分離。要求油墨粒子的大小范圉在10100 u m,最好具有一定的疏水性, 以利于氣泡捕集。83.洗滌法工藝要求油墨顆粒的尺寸小，v10um,細致分散，并要親水, 保持在水相中。84 紙漿顏色的起因：素的苯酚基部分氧化成苯醍類物質(zhì)；羥基與重金屬離子（鐵或銅離子）形成有色絡合物。單元。素的基本骨架是含有酚疑基的苯基丙烷纖維素與半纖維素天然是口色的。85 常用的多段漂口化學品及其簡稱符號：氯化（C）在酸性介質(zhì)中與元素氯起反應堿抽提（E）溶解掉與燒堿（NaOH）起反應的物質(zhì)二氧化氯（D）在酸性介質(zhì)中與二氧化氯（CI02）起反應氧化（0）在高壓下于堿性介質(zhì)中與