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制浆原理与工程 纸浆的洗涤、筛选和净化 (washing, screening and cleaning) 5.1 概 述 本节重点：纸浆洗涤、筛选及净化的目的和要求；常用术语。 5.1.1 纸浆洗涤的目的和要求 通常有碱回收的工厂称纸浆的洗涤工段为黑液提取工段。 定义：将蒸煮后浆料的黑液与纤维分离的过程。 目的：用尽量少的水将浆料洗干净 黑液提取浓度越高，则碱回收时碱和有机物的回收越多。 浆料未洗干净对后段工序的影响： 筛选、净化系统过渡浆池中泡沫多，影响筛选和净化。 筛选、净化后漂白工段难漂，漂剂用量大。 打浆、配浆后施胶时，明矾和松香胶用量高。 成型部易断头（因泡沫多，滤水性差） 对后序所有设备均有腐蚀作用，且在管路里会结垢、挂浆。 5.1.2 纸浆筛选、净化的目的和要求 任何一种制浆方法都会有杂质带入，杂质的去除尽量在总流程的前部分，防止其对设备的损坏作用。 杂质的种类： 粗节：形状大，比重小，质量大，可进行回蒸。 纤维束：可再磨或疏解 1）筛选：根据杂质外形几何尺寸及形状大小与浆料不同，用机械法来分离杂质与良浆的过程。 2）净化：根据杂质的比重与浆料的不同，采用重力沉降、离心分离来分离杂质的过程。 重力沉降：沉砂沟，喷放锅和浆池等也有沉砂能力。 离心分离：606除渣器、锥形除渣器。 5.1.3 常用术语 5.1.3.1．洗净度：浆料洗干净的程度，其表示方法有两种 （1） 以洗后浆料所带残碱的量。（ kg/T风干浆） （2） 以洗后黑液中所带残碱的浓度。（g/l） 5.1.3.2 稀释因子：每吨风干浆洗涤用水量与洗后纸浆含水量之差。 通常 Df= 1～3 m3 5.1.3.3 提取率：（统计数据）本期黑液中送碱回收的碱量与本期蒸煮用碱量之比的百分数。国外最高可达99%，国内 70～85%，草浆厂 50～60%。 洗涤效率：为统计数据。 η=（G0-G）/G0 ×100% 洗涤即是以较小的Df获取较大的η。 5.1.3.4 级：第一次筛选或净化后良浆再筛，称为分级筛选或净化。 5.1.3.5 段：第一次筛选或净化后浆渣再筛或再净化，称为分段筛选或再净化。 5.1.3.6 筛选效率%： 5.2 纸浆的洗涤 本节重点：纸浆洗涤原理；纸浆洗涤方法；影响洗涤的因素 要求： 1）Df越小越好，前提为浆洗干净。 2）黑液的固形物浓度、温度越高越好 3）黑液提取率越高越好。 4）浆料洗涤干净。 纤维间：靠挤压出来 细胞腔细胞壁内：靠扩散出来 5.2.1 洗涤的基本原理 废液的分布： 纤维之间 纤维细胞壁中 细胞腔中 纤维间 腔内 壁 KP浆 70～80% 15～20% 5% SP浆 60～70% 20～30% 5～8% 有2～5㎏/t浆（Na2SO4表示）碱与纤维素化学结合，不能通过洗涤除去。 洗涤原理： 置换洗涤（扩散洗涤） 稀释过滤（稀释脱水） 挤压洗涤 5.2.1.1 置换洗涤原理 基于分子运动，其推动力为浆中残留废液与洗涤液的浓度差，产生分子扩散运动，即用水分子置换废液中的溶质分子。 扩散速度： C1-C2：固形物含量浓度差。 x：扩散距离，扩散物所经过的路程。 D：扩散系数，与扩散物质、温度、浓度有关。 F：扩散面积。 D：温度升高，分子运动加剧，粘度下降，阻力减小，D增大。 F：与浆种、浆料硬度有关，卡伯值低，毛细管增加，有效面积增加，G增加。 5.2.1.2 过滤洗涤（稀释脱水洗涤）： 其过程中包括扩散原理。（每一原理都不能单独存在，而是以其中一种为主） 过滤速度 （m3/m2.sec） n—过滤面积上的毛细管个数 r—毛细管半径（平均值） P—浆层上下压力差。 μ—黑液粘度 α—毛细管弯曲程度（浆层中） h—滤层（浆层）的厚度 η—过滤系数 （1）(v∝△p)/α，整体最大最好。如压力过大，滤层被压缩，浆料间毛细管半径减小；且毛细管弯曲度增加，导致阻力增大，速率下降。 （2）温度提高，粘度下降，分子运动速度加快，导致速率加快。 （3）h，即浆层过厚，滤液通过的路径增加，阻力增大；另外，浆层过厚，浆层本身静压增加，底部压力增加，阻力增加，（毛细管孔道减少） 浆层过薄，因△p一定，纤维流失增加；另液体穿过时抽吸力降低，真空度下降，上浆量下降，生产能力下降。 浆种的影