02制浆原理课件-第2章化学法制浆详解.ppt

330-2酸性SP 二）蒸煮技术 ◆ 蒸煮曲线 ◆ 压力 ◆ 蒸煮液组成 ◆ PH值 ◆ 盐基 ◆ “液比” 三、酸性亚硫酸氢盐法蒸煮过程和蒸煮技术 §2-3 蒸煮方法和蒸煮技术 331T、t 蒸煮曲线 FA T 药液比重 浆中硫 木素磺酸盐 糖 PH TA t T 110℃ 140℃ 332P 蒸煮压力 SP法蒸煮压力与蒸煮温度不是对应关系，蒸煮压力由PH2O+PSO2组成，蒸煮液组成不同，蒸煮压力亦不同。 酸法木浆：Pmax=6-8.5kg/cm2 (Tmax=135℃，PH2O=4kg/cm2) 亚硫酸氢盐法：Pmax=6kg/cm2 (Tmax=160℃，PH2O=6kg/cm2) 333 蒸煮液组成 1）CA/FA一定，改变TA： TA↑：有利于渗透、磺化，降低T，缩短t；但用药量高，经济性不好 酸 性 SP： TA 5.5-8%（高浓蒸煮时可达10%） 氢盐木浆： TA 3-6% 氢盐苇浆： TA 2.8-3.6% 2）TA一定，FA↑（CA/FA↓）,PH↓:渗透、磺化速度加快，但易缩合 3）TA一定，CA↑（CA/FA↑）,PH↑:渗透均匀，反应均匀，不易缩合， 半纤维素保留多，但速度慢。 334 pH值 pH值受蒸煮液组成影响，是一个多因素参数。实际操作中： ◆T↑，P SO2↑（SO2溢出），pH↑ ◆小放汽排出SO2，pH↑ ◆移液操作，可以移走高CA/FA部分，pH↓ so as ∴蒸煮pH值控制，是制约蒸煮全过程的焦点问题。 335盐基 盐基 1）可溶性影响： Ca2+：难溶于水，故要求在蒸煮液中必须以Ca(HSO3)2的形态存在（CA/FA＜1），所以必须有过量SO2，所以只适用于酸性SP，并只适用于木浆（草类原料半纤维素含量高，酸性条件下降解严重）。但：经济性好 Mg2+：基本不沉淀，故可使CA/FA＞1，渗透均匀，浆质好，保护碳水化合物。 2）盐基电价影响： 一价盐基：形成木素磺酸盐单体，易溶出。 二价盐基：形成磺酸盐键桥，溶出较单体困难。 3）渗透速度： 可溶性盐基＞难溶性盐基 ∴可溶性盐基反应速度快，得率高，但成本相对高。 336液比 “蒸煮液比” 与碱法不同，液比不决定药液浓度 初期：决定渗透作用，所以易采用大液比。 后期：磺化溶出，为节省Q，提高废液浓度，所以易采用小液比， 一般1：3～4 ∴在近大保温前，应进行液体回收 340加助剂 五、添加助剂的蒸煮技术 目的：加速脱木素，减少碳水化合物降解。 AS-AQ NS-AQ 氧化性助剂：NaSn、Na2SO3——还原性末端基、O2 还原性助剂：NaBH4、Na2S2O4——还原羰基为羟基 氧化性助剂：蒽醌及类似物 还原性助剂：胺类化合物——防止缩合 添加无机助剂 添加有机助剂 预处理碱法：CaSn、H2S、紫外线照射—稳定、水、汽、酸预水解 碱法添加助剂 蒸煮技术 亚硫酸盐法添加 助剂蒸煮技术 NSSC-AQ IPA（异丙醇）——提高PH 溶剂制浆 生物制浆 341NaSn 1、NaSn 药液组成：NaOH+Na2S+NaSn（Na2S2、Na2S3、Na2S4） 蒸煮机理：NaSn的氧化作用，使糖醛末端基变成糖酸末端基，抑制剥皮反应，达到保护碳水化合物的目的。 -CHO+S22-+OH-→-COO-+S2-+2H2O 存在问题：在100℃前可起保护作用，超过100℃发生分解。 342亚钠 2、Na2SO3 药液组成：NaOH+(Na2S)+Na2SO3 Na2SO3少量为添加助剂蒸煮，超过一定量则为AS蒸煮。 蒸煮机理：保护碳水化合物。 -CHO+SO32-+OH-→-COO-+S2-+H2O 343氧减 3、氧碱蒸煮 药液组成：NaOH+O2 蒸煮机理：1）利用O2的氧化性脱除木素 2）消除废气污染 存在问题：1）气体O2如何与物料混合均匀 2）O2脱木素无选择性，脱木素同时造成碳水化合物降解，如何采用相关保护剂保护碳水化合物 344无机还原 4、无机还原性助剂 药液组成：NaOH+(Na2S)+Na2BH4(硼氢化钠)或Na2S2O4(连二硫酸钠) 蒸煮机理：利用助剂的还原性，使-CHO还原成-CH2OH，保护碳水化合物；同时还原木素中的羰基，使木素颜色变浅。 -CHO+NaBH4+