第3章 黑液提取(20101022)

1、第3章黑液提取黑液提取植物纖維原料經(jīng)過(guò)化學(xué)蒸煮后，得到50～85%的紙漿，有近15～50%左右的物質(zhì)溶解于蒸煮液中，蒸煮排出的蒸煮液，統(tǒng)稱廢液。對(duì)堿法制漿而言，這種廢液又稱為黑液。黑液提取是通過(guò)擠壓、過(guò)濾、擴(kuò)散等方式將紙漿與黑液進(jìn)行分離，以獲得高提取率、高濃度、高質(zhì)量的黑液為目的。黑液提取是堿回收的第一步，對(duì)于提高堿回收率具有重要意義。3.13.1黑液提取的原理黑液提取的原理3.1.13.1.1概述概述黑液提取屬于固液分離的范疇，但比一

2、般固液分離在操作和流程上要復(fù)雜很多。由于蒸煮過(guò)程中藥液對(duì)纖維細(xì)胞的滲透和反應(yīng)，纖維細(xì)胞壁、細(xì)胞腔和細(xì)胞壁外均存有黑液，這些黑液的表面張力不同，從紙漿中分離出來(lái)的難易程度不一樣。因此紙漿的洗滌和黑液的提取一般要綜合采用多種方式。纖維細(xì)胞壁外的黑液一般通過(guò)過(guò)濾、擠壓作用提取。而纖維細(xì)胞腔和細(xì)胞壁中的黑液則主要通過(guò)擴(kuò)散作用使其從細(xì)胞壁腔內(nèi)擴(kuò)散到細(xì)胞壁外，然后再通過(guò)擠壓或過(guò)濾等方式提取。常用的提取設(shè)備有：真空洗漿機(jī)，長(zhǎng)網(wǎng)洗漿機(jī)、單螺旋擠漿機(jī)、雙

3、輥擠漿機(jī)等。對(duì)于某一種洗滌設(shè)備而言，往往是以一種作用過(guò)程為主，其它作用為輔。提取黑液是通過(guò)漿料的洗滌來(lái)實(shí)現(xiàn)，以逆流洗滌為主。3.1.23.1.2黑液在漿料中的分布情況黑液在漿料中的分布情況在蒸煮后的漿料中，黑液在紙漿中的分布大致如下：1、游離存在于纖維與纖維之間的流動(dòng)空間，這部分黑液約占75～80%；2、存在于纖維細(xì)胞腔內(nèi)部的黑液，約15～20%；3、存在于細(xì)胞壁內(nèi)部的毛細(xì)管中，約5%。這些黑液中，以游離黑液最易分離，纖維細(xì)胞壁腔內(nèi)的黑

4、液較難分離。因此要獲得高的提取率，就必須將纖維細(xì)胞壁和細(xì)胞腔內(nèi)的黑液提取出來(lái)。3.1.33.1.3黑液的提取方式和原理黑液的提取方式和原理⑴提取過(guò)程的過(guò)濾作用提取過(guò)程的過(guò)濾作用黑液提取是在漿料的洗滌過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的。漿料洗滌時(shí)，首先用水將漿料稀釋到一定濃度，使其充分混合，再靠洗滌液的靜壓力（如洗料池的液位，真空洗漿機(jī)的抽吸力）過(guò)濾脫水來(lái)達(dá)到洗滌目的，同時(shí)獲得黑液。影響黑液過(guò)濾效果的主要因素有：壓力把漿料壓到一定干度后，由于纖維之間的廢液被壓

5、縮，纖維間毛細(xì)管變小，毛細(xì)管壓力增加。當(dāng)外力大于毛細(xì)管壓力時(shí)可以分離出廢液，當(dāng)外壓與毛細(xì)管壓力一旦平衡就壓不出廢液了。因此，單靠擠壓方法洗滌不充分，堿流失大。擠壓需要與擴(kuò)散、過(guò)濾作用配合，才能獲得充分洗滌和高的提取率。⑷多段逆流洗滌原理多段逆流洗滌原理對(duì)紙漿洗滌的要求，不僅要廢液提出率高，紙漿潔凈度高，同時(shí)還要求稀釋因子小，廢液濃度高。目前的洗滌設(shè)備，單段洗滌都難于達(dá)到上述要求。若只用多段洗滌，則用水量大，稀釋因子高。采用多段逆流洗滌，

6、能在較小的稀釋因子下，使各段洗滌的擴(kuò)散作用得到較好發(fā)揮，取得較好效果。多段逆流洗滌過(guò)程多具有擠壓、過(guò)濾、擴(kuò)散多重過(guò)程。圖3—1四段逆流連續(xù)洗滌流程示意圖3.1.43.1.4有關(guān)黑液提取的常用術(shù)語(yǔ)有關(guān)黑液提取的常用術(shù)語(yǔ)⑴洗凈度洗凈度表示紙漿洗凈的程度。一般有以下幾種方法表示：①洗滌后隨紙漿所帶走的清液中的殘堿含量（Na20gl）表示。②以洗后每噸風(fēng)干漿所帶走的殘堿量（Na20kgt）表示。③以洗后紙漿消耗高錳酸鉀的量（KMnO4mgl）表