7第三節(jié)蒸煮方法、技術(shù)

1、第三節(jié) 蒸煮方法和蒸煮技術(shù),內(nèi)容：蒸煮的工藝規(guī)程,蒸煮操作過程蒸煮技術(shù),,,工藝條件 — 數(shù)據(jù),一、苛性鈉法和硫酸鹽法,（一）蒸煮過程：蒸煮的操作程序,保溫,放料,,,,升溫,裝鍋、送液,1.裝料、送液,（1）裝鍋和送液的要求盡量提高裝鍋量；盡量使藥液和草片混合均勻；盡量縮短裝鍋和送液的時(shí)間，特別是草片（藥液浸透快，時(shí)間長(zhǎng)蒸煮不均勻）；液溫要適當(dāng)。液溫?,則裝鍋量?；液溫太高，蒸煮均勻性差。,（2）裝鍋方式：,自然裝鍋:,裝

2、料量低、裝料時(shí)間長(zhǎng)、裝料密度不勻,木片：蒸汽裝鍋— 蒸汽裝鍋器,增加裝鍋量縮短升溫時(shí)間促進(jìn)藥液浸透,草片：預(yù)浸后機(jī)械裝鍋,,,,邊裝鍋、邊送液循環(huán)裝鍋,,2.升溫、小放汽：,原料和紙漿質(zhì)量要求,升溫快慢？,升溫,,脫木素,,浸 透,蒸煮升溫時(shí)間：木材>草類,升溫速度：漂白木漿<本色漿,裝鍋、送液不足,延長(zhǎng)升溫時(shí)間,,排除假壓，以利于蒸煮曲線的控制,利用閃蒸效應(yīng)，增強(qiáng)蒸煮的均勻性,小放氣,對(duì)于松木蒸煮，可回收松節(jié)油

3、,在升溫階段，鍋內(nèi)壓力達(dá)到某值時(shí)，停止通氣并打開放汽閥門，進(jìn)行短時(shí)間放氣。,蒸煮鍋內(nèi)的空氣料片毛細(xì)管中的空氣送液時(shí)夾帶的空氣,,壓力 （壓力表）= 空氣壓力+蒸汽壓力（壓力表）,3.保溫：在最高溫度下,是否需要保溫？保溫時(shí)間長(zhǎng)或短？最高溫度是多少？,,原料紙漿質(zhì)量要求,采用過長(zhǎng)的保溫時(shí)間不如采用較長(zhǎng)的升溫時(shí)間,保溫階段：殘余木素脫除階段,不進(jìn)行大放汽直接放料,4.放料,,放料方式,常壓放料減壓噴放全壓噴放冷噴放,,采用較

4、多,卡米爾或潘地亞連續(xù)蒸煮器,先進(jìn)行大放汽,,逐漸淘汰,噴放放料優(yōu)點(diǎn)：放料時(shí)間短；漿料在噴放時(shí)被分散，漿渣少；漿料溫度高，濃度高易于廢液 提取和回收；操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小。噴放放料缺點(diǎn)：漿料強(qiáng)度下降。,,（二）蒸煮技術(shù),是把某種原料蒸煮成某種紙漿應(yīng)采用的工藝條件。,1.蒸煮的工藝條件,（1）用堿量：,活性堿消耗：,,中和碳水化合物降解的酸性產(chǎn)物水解半纖維素上的甲酰基和乙?；芙饽舅?樹脂、脂肪的皂化蒸煮終點(diǎn)

5、時(shí)吸附于纖維上,蒸煮終點(diǎn)時(shí)pH≥12,如何確定用堿量？,（1）原料種類 （2）原料質(zhì)量 （3）成漿質(zhì)量要求,,草類<闊葉木<針葉木,用堿量對(duì)蒸煮速度、紙漿硬度、紙漿得率以及紙漿物理強(qiáng)度均有影響,（2）液比,,液比,總液量,,,,藥液與原料混合均勻,藥液濃度,,,蒸煮時(shí)間,液比＝絕干原料重 ? 蒸煮總液量,蒸煮總液量＝原料水分＋白液＋黑液＋水,,一般來說，草類>木材；立鍋>蒸球,,（3）硫化度,硫化度＝,N

6、a2S的作用,HS-使?－芳基醚鍵發(fā)生硫化斷裂,木材,特別是針葉木應(yīng)采用較高 硫化度：25%~30％草類原料硫化度：15％,在活性堿中，Na2S的量不可以超過NaOH,硫化度不可超過40%,,硫化度過高,蒸煮器腐蝕加重，漿的顏色變深，漂白較困難，增加惡臭氣體的生成量。,（4）蒸煮最高溫度、升溫時(shí)間和保溫時(shí)間,控制參數(shù)：,,脫木素程度——硬度（以高錳酸鉀值或Kappa值表示）殘堿,2.

7、幾種主要原料蒸煮工藝條件示例：p63,二、酸性亞硫酸氫鹽法的蒸煮過程和蒸煮技術(shù),（一）蒸煮木片的操作過程,1.裝鍋、送液,木片水分：40％～45％,毛細(xì)管作用速率最快,浸透,送液,裝鍋完畢后，蓋上鍋蓋，從鍋下部泵入藥液。,液相變壓：送液量增加3％～4%，使液壓增大，然后急速?gòu)腻伾喜颗乓?，使液壓降低?蒸汽裝鍋,增加裝鍋量縮短升溫時(shí)間促進(jìn)藥液浸透樹脂受熱揮發(fā)，促進(jìn)浸透，減輕樹脂障礙,,加強(qiáng)毛細(xì)管作用，破壞紋孔膜，促使藥液浸透

8、。,2.第一段升溫和第一段保溫：,小放氣：溫度升高，SO2溶解度下降。,放出的氣體中有大量的SO2及藥液，必須送入回收鍋。,第一段保溫的溫度：,臨界溫度,縮合條件：浸透速率臨界溫度,引起木素縮合的最低溫度,升溫到130ºC以前，要進(jìn)行藥液回收,3.第二段升溫與藥液回收,送液量>實(shí)際需要量,充分浸透和磺化,移液：將多余藥液回收到專門設(shè)置的回收鍋中。轉(zhuǎn)注：將多余藥液轉(zhuǎn)注到另一個(gè)正需要送液的鍋中。,,方法,脫木素程度殘

9、余SO2藥液顏色,4.在最高溫度下的保溫,5. 大放汽和放鍋：,,SO2,回收系統(tǒng),噴放鍋,,噴放,蒸煮終點(diǎn)控制參數(shù)：,（二）蒸煮技術(shù),1.工藝條件：,（1）蒸煮液的濃度：,,總酸的濃度,,化合酸的濃度,,游離酸的濃度,蒸煮液的濃度,總殘酸=5%～10%,,接近1.0%,,終點(diǎn)F.A.>0.1%,,總酸越高，脫木素越快，蒸煮時(shí)間越短；,必須要有化合酸，因?yàn)镠SO3-是木素磺化的磺化劑,,化合酸一定，總酸越高，游離酸越高，反

10、應(yīng)速率越快,（2） 蒸煮液的pH值和鹽基種類:,pH值=1.5～2.0pH值過低,半纖維素、纖維素強(qiáng)烈降解；pH值過高，脫木素速度降低，須改變其他條件，如時(shí)間和溫度。,酸法蒸煮中采用的鹽基：,Ca2+：成本低，來源廣，但局限在低pH值范圍內(nèi)，只能回收熱量，不能回收硫。Mg2+：能適應(yīng)更廣泛的pH值范圍，既能回收熱量，也能回收硫和鹽基。Na+：能適應(yīng)廣泛的pH值范圍，回收系統(tǒng)復(fù)雜，造成大氣污染。NH4+：所得紙漿顏色深，只能回收

11、熱量和硫。,同樣溫度下，可溶性鹽基（ Na+ 、 NH4+ ）比難溶性鹽基（ Ca2+ 、Mg2+ ）蒸煮液的pH高。,（3）溫度與壓力：,最高溫度：130～150ºC,升溫過程中，超壓時(shí)，進(jìn)行小放汽，以保證安全的鍋壓范圍。,（4）蒸煮時(shí)間：受以上因素的影響，如固定以上因素，時(shí)間對(duì)漿得率和質(zhì)量有影響。,過高，碳水化合物降解嚴(yán)重；過低，時(shí)間延長(zhǎng)；,在此范圍內(nèi)，溫度每升高10ºC，脫木素加快1倍，得率降低5％～6％。,

12、壓力=流體靜壓+空氣壓力+水蒸氣壓力+SO2分壓,2.蒸煮工藝條件示例：p68,五、添加助劑的蒸煮技術(shù),添加蒽醌蒸煮：NaOH-AQKP-AQNS-AQAS-AQ,,1.醌型助劑的種類,蒽醌（AQ）、四氫蒽醌（THAQ）,,2.蒽醌蒸煮助劑的反應(yīng)機(jī)理,3.添加AQ的效果,可以代替Na2S，對(duì)紙漿質(zhì)量影響不大，得率提高。NaOH-AQ法，紙漿得率高于NaOH和Kp法。紙漿硬度低于NaOH法，有時(shí)甚至低于Kp法。對(duì)強(qiáng)度沒有明