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二.碱法制浆流程示意图:松节油回收系统(松木)热回收系统热水纸浆筛选系统合格原料片蒸煮器喷放装置洗浆与黑液提取系统预浸装置蒸煮药液碱回收系统三.亚硫酸盐法制浆流程示意图:合格原料片SO2蒸煮液制备系统蒸煮器药剂制备系统喷放装置洗浆和废液提取系统废液回收和综合利用系统纸浆筛选系统硫铁矿粉碎焙烧炉气除尘冷却炉气吸收原酸贮存(主要FeS2)矿渣利用盐基乳液蒸煮液制备四.蒸煮液的组成:碱法:烧碱法:NaOH,硫酸盐法:NaOH+Na2S亚硫酸盐法:TheKraftProcessBenefitsAllwoodspeciescanbeusedasrawmaterialTheprocessisrelativelyinsensitivetobarkCookingtimesarerelativelyshortProblemswithpitchinthepulparerelativelysmallThepulpismuchstrongerRegenerationofchemicalsandenergyisefficientSide-productssuchasturpentineandtall-oilarevaluableKraftCookingLiquorswhiteliquor:stronglyalkalinesulution(pH~14)mainactivecompounds:NaOHandNa2Ssmallamounts:Na2CO3,Na2SO4,Na2S2O3,NaCl,CaCO3,etc.mainequilibriaprevailinwhiteliquor:NaOH+H2ONa++OH-+H2ONa2S+H2O2Na++S2-+H2OS2-+H2OHS-+OH-2.扩散作用:主要靠药液浓度差造成的离子浓度梯度的推动力使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料切片内部,通过导管、管胞、纤维的胞腔和细胞壁进行。影响因素:原料密度、水分含量(适宜于水分饱和的原料片)蒸煮液组成(影响大,扩散作用主要取决于有效毛细管截积)当蒸煮液pH>13时,纤维轴向的扩散作用与横向的扩散作用比较接近,约为1:0.8(润胀作用的效果)当蒸煮液pH<13时,纤维轴向的扩散作用比横向的扩散作用大得多。使浸透作用顺利的重要前提:药液与原料片的均匀混合二、蒸煮过程中的脱木素(Delignification)和碳水化合物降解(CarbohydrateDecomposition)(自己复习植物纤维化学课程有关化学内容)脱木素作用导致:1.木素结构单元之间联结键断裂木素大分子降解2.木素分子内引进亲液基团提高溶解性总的结果:木素脱除,纤维分离成浆纤维素与半纤维素降解作用导致:糖基之间的苷键断裂大分子聚合度降低纸浆得率与强度降低三、蒸煮过程脱木素局部化学的研究研究蒸煮过程纤维细胞中木素的脱除顺序,有助于进行蒸煮过程的脱木素反应历程和动力学研究,对制定正确的蒸煮工艺条件有指导意义。植物纤维的组织结构:ML,P,(ML+P=CML),S1S2S3木素的分布:密度ML(胞间层)最大含量S2层最大据有关研究,目前认为脱木素顺序:硫酸盐法和酸性亚硫酸盐法:S层先于ML层中性亚硫酸盐法:ML层先于S层四、蒸煮过程脱木素反应历程针叶木硫酸盐法脱木素反应历程美国辐射松:马尾松:针叶木硫酸盐法脱木素反应历程(以马尾松为例):第一阶段:初始脱木素阶段(升温至150oC以前)碱浓下降快,木素溶出少(﹤30%)第二阶段:大量脱木素阶段(从150oC升温至最高温度Tmax)碱浓下降变慢,木素溶出多(60%~70%)第三阶段:残余木素脱除阶段(Tmax下保温)碱浓下降率有所增加,木素溶出10%以下其它针叶木与阔叶木硫酸盐法蒸煮的脱木素反应历程同上规律可分为上述三个阶段,但具体温度等随原料不同而有所差别。第三节蒸煮方法与蒸煮技术一、碱法蒸煮(一)蒸煮操作(间歇式蒸煮)1.装料、送液:(1)提高单位容积装料量;(木片蒸汽装锅器,草片机械装料器)(2)药液与料片混合均匀;(预浸)(3)装料送液时间不宜太长;(4)送液液温要恰当;(5)料片、药液必须计量准确。2.升温、小放气升温时间宜稍长,均匀升温;升温到一定温度或压力时需进行小放汽,以排除空气,避免假压。松木原料在小放汽时可以回收松节油。3.最高温(Tmax)下的保温视原料品种与浆料要求而定4.喷放配合碱回收(浆料温度与黑液浓度都要高)(二)蒸煮工艺条件的确定(间歇式蒸煮)1.用碱量的确定根据:(1)原料种类与质量(2)纸浆要求(3)残碱要求(蒸煮终点pH值不低于1