《硫酸盐法制浆》课件.ppt

2.1硫酸盐法制浆概述 硫酸盐法制浆是指小木片在NaOH和Na2S的溶液中进行蒸煮。碱液的侵袭使木素分子碎解成较小的组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中。 硫酸盐法国俗称“Kraft”，德文中是强韧的意思。 Kraft纸浆可制造强韧的纸产品，但其未漂浆呈深棕色。 硫酸盐法制浆有独特的臭味气体产生，主要是含有机硫化物，将会造成环境污染。 现在，纸生产量的80%都是采用这种方法制造出来的。 在硫酸盐法的蒸煮液中，除NaOH的强碱性作用外，Na2S电离后的S2-离子和水解后的产物HS-离子有着相当重要的作用；此外，Na2CO3和Na2SO3甚至Na2Sn等杂质成分也起到一定的作用。蒸煮液中含有Na2Sn（多硫化物）时，对蒸煮有益，能提高蒸煮得率，但有强烈的腐蚀作用。 自从Carls.Dahl将硫酸钠引入蒸煮系统，硫酸盐法作为烧碱法（只用NaOH）的改进工艺，已经历百年以上。以后将蒸煮液中的Na2SO4改为Na2S，使得在蒸煮针叶木时的反应动力学和纸张性能均大为改善。因为Na2SO4曾经是传统的补充化学药品，所以称之为“硫酸盐法” 2.2硫酸盐法制浆的参数： 来自回收锅炉的高压蒸汽，被接入涡轮发电机降低蒸汽压力同时发电。现代采用硫酸盐制浆法的工厂的发电不仅能够自给自足，同时通常会接入本地电网提供电力。除此以外，树皮和木材残余物也通常在一个单独的发电锅炉中燃烧以生成蒸汽。 硫酸盐制浆法与亚硫酸盐制浆法不同，使用对设备腐蚀性小的碱性溶液粗燥和暗淡，使得漂白更为复杂。 在现代的制浆厂中，蒸煮过程产生的褐木浆（纤维素纤维含有参与的木质素）首先进行清洗，以除去一些溶解的有机物，并进一步通过氧／碱反应脱木素，随后通过酸性（二氧化氯）和碱性（氢氧化钠）联合进行漂白，并用氧气或双氧水加固.如果生产出来的木浆用于制造牛皮纸或纸箱和包装用纸，木浆则不必要漂白到很白。这这种情况下，木材可以生产更多的纤维。 利用硫酸盐制浆法的纸浆厂和造纸厂具有恶臭气体排放特征的原因在包含硫化氢、甲硫醇、二甲基硫、二甲基二硫，和其他挥发性硫化物在内 硫酸盐制浆法的污水在一个生物污水治理车间进行处理，保证污水没有毒性。 2.4硫酸盐法制浆的优点 1）对各种木材纤维原料，如针叶木，阔叶木，竹及草类等都适用。还可以用于质量较差的废材，枝桠材，木材加工厂下脚料及树脂含量高的木材。 2）能生产很多品种的纸浆。如针叶木本色浆常用于电气绝缘纸，纸袋纸，强韧包装纸，特殊纸板及工业技术用纸；针阔叶木及草类漂白浆用于制造文化用纸及白纸板等；并生产溶解浆制人造纤维。硫酸盐法是当今化学制浆方法中广泛应用的一种。 3）纸浆强度较好。与烧碱法相比浆的得率较高。 4）对设备的腐蚀比较小，对蒸煮和洗涤设备的材料，一般采用碳钢即可，较易解决。 5）可以经济而有效地对制浆化学药品和热能进行回收。如使用树脂含量较高的针叶木制浆，还能生产出象松节油和塔罗油那样用价值的副产品，使生产成本和污染负荷降低。 6）利用多段漂白方法和二氧化氯漂白剂，可以得到高强度和高白度的纸浆。 硫酸盐法制浆的缺点 与亚硫酸盐制浆比较，硫酸盐木浆有得率稍低，原料消耗略高，纸浆颜色深，打浆漂白较困难，浆的成本高等缺点。对于多戊糖含量高的草类纤维，碱法浆的滤水性能较差，不透明度也较低。 制浆过程中不可避免的会产生难闻的臭气，即污染空气，有对人体健康有害。 不能有效地利用纤维原料的木素组成，虽然黑液中的木素在碱回收锅炉中被燃烧而回收能量，但能量的回收效率较低。 2.5恶臭气体防治 在硫酸盐法制浆过程中，随着木素的降解，木素结构单元中联结于苯环上的甲氧基(-CH3)部分脱除，脱下来的甲氧基主要生成甲硫醇（CH3SH)及其钠盐，甲硫醇醇进一步反应生成甲硫醚、二甲硫醚和硫化氢，这些硫化物统称为总还原硫化合物，这些化合物沸点低，对环境影响较大。 传统的蒸煮采用全压或减压喷放，喷放过程排放大量恶臭气体。而世界先进的低固形物连续蒸煮冷喷放技术，用低温希黑液冷却蒸煮器内浆料至95摄氏度左右再进行喷放，与传统的喷放工艺相比，每吨可减少90%左右的恶臭气体的产生量；同时对木片气蒸仓、蒸煮系统和松节油系统产生的低浓度恶臭气体进行收藏，经蒸发站洗涤后送碱炉燃烧。此外，通过改进敞开式或半封闭洗筛工艺为热封闭洗筛工艺，同时收集设备逸散的恶臭气体。 从源头控制的同时，对生产系统各污染源产生的恶臭气体按高浓低浓恶臭气体分类进行收集、洗涤、燃烧，或者等离子气体化-微生物法处理，大大减少了恶臭气体的排放，较