制浆洗漂详细过程工艺_第1页
制浆洗漂详细过程工艺_第2页
制浆洗漂详细过程工艺_第3页
制浆洗漂详细过程工艺_第4页
制浆洗漂详细过程工艺_第5页
已阅读5页,还剩13页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、用生命经营泉林 让泉林造福社会1.制浆洗漂知识制浆造纸分为制浆和造纸两大生产过程制浆是指利用化学的方法或机械的方法或两者结合的方法,使植物纤维原料离解成为本色浆或漂白浆的生产过程。化学法制浆 :是借助化学作用,通过除去植物纤维原料中某些成分使原料离解成浆,是一种应用广泛的制浆方法。机械制浆:是借助机械的摩擦作用使植物纤维原料离解成浆,制浆过程中原料基本上没有化学成分的损失,浆料得率高,但纤维较细小,耐久性较差。化学机械法制浆:是用轻程度的化学处理再加以机械磨浆的方法所得纸浆的性能介乎于化学浆与机械浆之间。纤维细胞 :指两端尖锐,细长程纺锤状的一类细胞,纤维细胞简称为纤维。植物纤维原料细胞分类杂

2、细胞:一类非纤维状细胞的总称,其形态特征是壁薄、腔大、长度短。 纤维素植物纤维原料主要的化学组成 半纤维素 对制浆来讲希望尽量保留的 木素对制浆来讲需要去除的 其他组分:树脂、果胶、淀粉单宁、色素灰分 纤维素:是碳水化合物,是不溶于水的均一聚糖,它是由D葡萄糖基构成的链状高分子化合物。天然的纤维素聚合度10000半纤维素:是除纤维素和果胶、淀粉以外的碳水化合物,它也是聚糖与纤维素的不同之处是是不均一聚糖聚合度低、大约在200-500链状分子上有支链其存在位置不同(细胞壁和胞间层)是一群物质的总称。木素:是芳香族高分子化合物,是苯基丙烷结构单元通过碳碳和醚键连接而成的具有三维空间结构分子聚合物l

3、 木素一词不是代表单一物质,而是代表植物中具有某些共同性质的一群物质l 木素是存在于胞间层中的最主要的物质,它使细胞相互粘合而固结l 分离纤维细胞,就必须溶解木素。这是化学制浆的实质l 按照被保留在纸浆中木素的含量,可将浆区分为软浆和硬浆。软浆残余木素含量较低在2%左右,硬浆残余木素含量较高,在8%左右,半化学浆木素含量高达15%左右。2.纤维原料选用纤维原料的一般原则1. 纤维原料的化学组成:一般来说,含纤维素愈多的原料质量愈好。因为纤维素是细胞壁的主要组成,纤维素含量愈高,制浆得率愈高,一般认为纤维素含量在40%以上,否则不经济。2. 木素含量愈低愈易制浆,化学蒸煮时耗化学品愈少3. 半纤

4、维素含量要适宜,半纤维含量高的原料易打浆,有利于纤维之间的结合,但含量过高给抄造和纸的质量也会带来一些弊端。4. 纤维形态:纤维形态指纤维长度,宽度,长宽比,壁腔比等。它对成纸质量有较大影响,一般认为,长度应有1mm以上,愈长愈有利于纤维的结合,长宽比则愈大愈好。5. 其它:纤维原料除满足上述要求外,还要求资源丰富,集中收集方便运输成本价格合适,否则失去实用价值。 3.制浆设备备料设备:盘式切草机、辊式切草机、削片机、水力剥皮机、去节机、锯木机除尘设备:羊角除尘器、双圆锥除尘器、圆筛、摇动平筛蒸煮设备:间歇式:蒸球、立式蒸煮锅 连续式:立式、横管式和斜管式洗浆设备:真空洗浆设备、压力洗浆机、螺

5、旋挤浆机、双辊挤浆机、水平带式真空洗浆机。筛选设备:振框式平筛、高频振动圆筛、跳筛、离心筛(CX筛)、压力筛(旋翼筛)净化设备:沉沙沟、低压除沙器、锥形除沙器、浓缩设备:圆网浓缩机、侧压浓缩机、夹网浓缩机(双网多辊挤浆机)浆料贮存设备:贮存浆池、贮浆塔漂白设备:双沟漂白机,三沟漂白机、漂白塔。4.碱法制浆及术语一、定义:碱法制浆就是利用碱性化学药剂的水溶液处理植物纤维原料而将原料中的木素溶解使纤维从其中分离成为纸浆的方法。二、分类 石灰法制浆:中国2000多年前,化学药剂Ca(OH)2碱法制浆 烧碱法制浆:英国1851-1854年间,化学药剂NaOH 硫酸盐法制浆:德国1879年,化学药剂Na

6、OH+Na2S三、制浆车间工艺技术规程1 目的 标准规定了机制浆车间各工序的生产目的,原料特征,产品质量、工艺流程、工艺技术条件、设备特征、检验或检查标准等。2 范围2.1生产目的:以麦草为原料,经过切断、筛选、除尘,然后采用烧碱-蒽醌法蒸煮成浆。再经过洗涤、筛选、净化除去杂质,利用氯化-碱处理,一次氯酸盐漂白,经过漂白后侧压洗涤,生产出合格的漂白浆,供纸机生产。2.2 产品质量2.2.1老系统交浆:73.5-76.5浓缩交浆:72.5-75.52.2.2 尘埃(mm2/2g)0.1-0.5mm23.0> 0.5mm2不许有2.2.3 叩解度28-35°SR362.2.4 湿重

7、1.42.2.5残氯0.030g/l2.2.6洗净度11.5Kg/t浆四、常用术语:1. 绝干原料:指不含水分的植物纤维原料2. 风干原料:指水分含量为10%的植物纤维原料3. 蒸煮液:指原料蒸煮时所用的碱液4. 黑液:指蒸煮后从纸浆中提取出来的废液,其中所含的活性碱 称为残碱5. 总碱量:在烧碱法中指NaOH+Na2CO3,硫酸盐法中NaOH+Na2S+Na2CO3+Na2SO3+Na2SO46. 活性碱:烧碱法中指NaOH, 硫酸盐法中指NaOH+Na2S7. 用碱量:指蒸煮时,活性碱用量(质量)对绝干原料的百分比8. 液比:指装入蒸煮器内的绝干原料质量(kg或t)与蒸煮总液量(包括原料中

8、的水分和加入的全部蒸煮液)的体积(L或m3)之比。9. 纸浆的率:纤维原料经蒸煮后所得纸浆质量对蒸煮前原料质量的 百分比成为粗浆得率。 粗浆经过筛选后所得的细浆质量对蒸煮前原料质量的百分比称为细浆得率。细浆得率:每班中间池过浆量/蒸煮耗草绝干量 33%左右10.纸浆硬度:指原料经过蒸煮后所得纸浆中残留木素和其他还原性有机物的量,它相对表示原料在蒸煮过程中除去木素的程度,即所谓的蒸解度。硬度大的表示纸浆中木素和其他还原性有机物含量高。11.粗渣率:表示蒸煮浆料的均匀程度 粗渣质量 粗渣质量+细浆质量量 粗渣率= ×100% 12.洗净度:表示纸浆洗涤的干净程度,表示方法有两种;a) 以

9、洗后浆料所带的残碱来表示,以kg Na2O/t风干浆计b) 以洗后浆料所带废液中的残碱含量来表示,以g Na2O/L计 举例:某场洗后浆浓度为12%,每吨风干浆带走1千克残碱,则每吨风干浆带走的残液量是多少?残碱为多少克/升?解:每吨风干浆中有1×90%=0.9吨绝干浆;折合成12%浓度的浆量为0.9/12%7.5m3/吨风干浆则洗后浆中带走的残液量为7.5-0.9=6.6 m3/吨风干浆带走的残碱为1/6.6=0.15千克/ m3=0.15克/升。13.洗涤效率:通过洗涤系统后提取出的固形物占洗前总固形物的百分比。14.黑液提取率:洗涤过程所提取送回收系统的废液中固形物含量与蒸煮后

10、废液中固形物含量之比。15.稀释因子:表示提取液体的稀释程度,又称稀释度,一般定义为洗浆时洗浆统里加的纯水量,即纸浆洗涤用水量减去洗后纸浆含水量,以m3/t风干浆计洗涤1kg风干浆用的洗涤水中,进入所提取的黑液中的那部分水量(kg)叫稀释度或稀释因子。公式为:Df=V1V2=V3V0V1进入洗涤系统最后一段洗涤水量V2离开洗涤系统最后一段浆层中的液体量V3提取黑液中液体量V0进入洗涤系统中浆中的液体量所以说明: Df值大,说明洗涤水用量高,送回黑液浓度小,蒸发耗汽量大,纸浆洗涤的较干净。 16.筛选、净化流程中的“级”和“段”a) 级:指良浆通过筛选或净化设备的次数b) 段:指尾浆通过筛选或净

11、化设备的次数 浆六大都是: 筛选2段,净化3段17.漂率:即用氯量,指漂白所需的有效氯量与绝干未漂浆的质量比。 有氯气漂率和漂液漂率5.洗涤(洗浆)1、洗涤的目的:1.1将浆料与黑液分离,使在蒸煮过程中反应生产的碱木素等残杂物质洗出,净化纸浆,以利于筛选和漂白。将纸浆进行充分洗涤的同时提取具有较高浓度的和温度的蒸煮废液,送至污水处理,以供酸、碱回收工序回收废液中的有机或无机物;1.2使纸浆适合下一步的加工处理。2.纸浆洗涤的原理:未经洗涤的纸浆,废液大部分游离存在于纤维与纤维之间的流动空间(约占总液量的70-80),一部分存在于纤维细胞内孔道内(约占总液量的15-20),仅有少部分存在于纤维壁

12、的孔隙中(约占总液量的5)。因此,纸浆洗涤实际上是过滤和扩散的过程。过滤和扩散是不可分割的。3、影响浆料的洗涤因素:3.1蒸煮方法,浆种,浆的软硬浆种:长纤维浆滤水性好。各种浆料洗涤有难到易的顺序为:稻草浆麦草浆蔗渣浆荻苇浆竹浆棉浆浆料的硬度:硬度高,粘度小,开始滤水性能好,但最后洗净度差,主要是一部分废液存在于纤维内部造成的。3.2洗涤液温度:洗涤液温度愈高,溶解杂质能力愈大;温度高,液体的粘度下降,对扩散和过滤都有利。3.3压差或真空度:压差或真空度大,对挤压过滤影响很大,对扩散作用很小;3.4浆层厚度,上浆浓度,浆层干度的影响:浆层厚,过滤阻力大,过滤速度慢,洗涤时与洗涤液接触面积小,不

13、利于扩散,浆中残碱含量高;浆层干度大,含残碱量少,提取率高;提高上浆浓度,能提高生产能力,会影响洗涤质量和黑液提取率;滤水性好的浆,浆层可厚些,草浆的滤水性差,黑液粘度大,过滤时不易上网,故上浆浓度比木浆高,否则浆层太薄;木浆的上浆浓度为11.5,草浆的上浆浓度为1.52.5。3.5洗涤水量与洗涤的次数:洗涤水量大,洗涤干净,但是蒸发浓黑液所需的蒸汽多些。4、多段逆流洗涤的作用:洗液与浆流多次逆向接触而增加洗液浓度。特点是用水量少,逆流回收或综合利用的废液具有最大的浓度,排除废水量少,有利于综合利用和减少环境污染。5、洗涤时产生泡沫的原因及消除措施:5.1泡沫的危害:给操作和管理带来麻烦,同时

14、还会造成碱的损失,黑液提取率下降,增加环境污染。5.2产生的原因:5.2.1原料中溶出的有机物如树脂、蜡、醇、胶及其皂化物等是形成泡沫的内因;5.2.2操作过程中与空气接触时激烈的机械搅拌,以及温度、粘度、PH的变化是形成泡沫的外因和条件;5.3消除措施:5.3.1尽量避免或减少空气混入黑液中;5.3.2凡是需要喷林黑液的地方,应缓和平稳的喷淋,以免因冲击而产生较多的泡沫;5.3.3尽可能使废液保持较高的温度、废液较难形成稳定的泡沫;5.3.4真空洗浆机的废液槽应有较大容积,使废液在槽内高度保持在1/3左右,以便有较大空间,使泡沫自行消失;5.3.5易产生泡沫的槽应加设消泡器;5.3.6消泡剂

15、消泡,高压蒸汽消泡法。6、洗涤设备分类纸浆的洗涤必须采用多种作用原理,不同的洗涤设备。任何洗涤设备均是以扩散、过滤、挤压中的一种作用为主,其余作用为辅,而不是单纯的只具备一种作用。洗涤过程中以过滤为主的洗涤设备有:圆网浓缩机、侧压浓缩机、真空洗浆机、落差式洗浆机、压力洗浆机、洗涤池等;洗涤过程中以挤压作用为主的洗涤设备有:双辊挤浆机、双筒挤浆机、螺旋挤浆机等;洗涤过程中以扩散作用为主的洗涤设备有:水平带式真空洗浆机、连续置换洗涤器等。7、真空洗浆机在操作中的注意事项:要保证真空洗浆机连续稳定的运转,在操作中必须注意以下几点:7.1喷放锅要保持一定的液位和稳定的浓度;7.2控制黑液槽一定的液位;

16、液位太低会影响洗鼓上喷淋液的流量,影响洗涤效果,破坏真空度;液位过高,则黑液产生的泡沫没有足够的停留时间自行消泡,泡沫溢出槽外,污染环境。7.3掌握好洗鼓的转速与进浆浓度关系;7.4掌握适当的进浆浆位。洗浆机的过滤与洗涤是在洗鼓离开浆槽液面后开始的,因此浆位低,等于增加过滤面积,提高洗涤效果。7.5掌握好洗涤水的温度6070;7.6各段的车速,应根据产量和洗涤的难易调整;7.7浆层厚度一定时,提高真空度能降低浆内残碱7.8真空洗浆机的工艺非常重要;8、真空洗浆机真空度达不到的原因:8.1排液管是直接插入黑液槽内的,一般黑液槽内的液位高3m,所以黑液的直接抽吸就要减去30kPa的压力;8.2黑液

17、很粘,黑液在管内流动会产生阻力,产生压力损失,使流速减慢。或者管子位置不当,弯头过多而引起真空度下降;8.3在浆的滤层中或管道中会漏进一些空气,降低真空度;8.4使用热水洗涤,浆的温度变高,水面上的蒸汽会抵消一部分真空度。洗浆操作主要技术条件 1)要控制好振筛良浆液位,避免渣浆带良浆,同时控制大杂物,绝木进入良浆,以避免损伤网子。2)水平带要严格控制上浆浓度,减少黑边现象。3)要掌握好水平喷水量、车速、真空泵、浆层厚度四者关系,保证洗浆质量。4)控制好各段水线,使水线接近下段加水处,以保证水平带不漏真空。5)控制好洗涤水温在6070。6.浆料的筛选和净化及浓缩(浆料经洗涤除去浆中废液及固形物后

18、,还包括原料收集、运输、贮存和生产过程中进入的泥土、飞灰、垢块、沉淀物、铁锈、螺钉、小铁片、铁丝、胶片、小砖块、塑料、苇壳、穗、叶等)这些物质影响成纸质量同时损坏设备,使生产不能正常进行。浓缩是为了满足漂白工艺要求的浓度。任务:1)除去非纤维的杂质。 2)除去与纤维基本一样,但比重较大的杂质。 3)脱出浆中多余水,调节浓度,以满足漂白的要求。除去较大的杂物称为粗选,除去与单根纤维重度相近但尺寸较大的纤维束称为精选。除去比重大而颗粒较小的杂质称为净化。1、名词解释:1.1筛选(净化)效率:系指浆料中含有的杂质被除去的百分率,通常用尘埃度表示杂质含量。 进浆尘埃数良浆尘埃数 筛选(净化)效率 &#

19、215;100% 进浆尘埃数1.2排渣率:筛选排出渣浆占原浆百分率。 渣浆量公式为:排渣率×100% 进浆量1.3浆渣中好纤维量:指通过40目筛网的好纤维量占总渣浆量的百分率。2、影响高频振框式平筛的筛选效率的工艺因素:2.1浆料浓度偏高,浆料中好纤维和粗节较难分离,浓度过高会糊筛孔;2.2筛孔大小影响2.3喷料的压力和数量,喷液量大,喷液压力越高,越能使浆料中粗节和好纤维分离,除节效率就越高;2.4浆内液位高低直接影响筛选质量和产量。3、浆料的净化主要是靠杂质与纤维密度不同而进行分离的,有自然分离(沉砂沟)和离心分离(除渣器)法两种。4、影响锥形除渣器净化效率的因素:4.1压差大,

20、除渣的效率升高,低压区直径变大,排渣率降低;压差过大,超过300千帕(0.3MPa)后,浆料净化效率增加不明显。进浆压力一般在280350千帕(0.280.35 MPa),出浆在1050千帕(0.010.05 MPa)。4.2浆料浓度:在一定范围内,随着浓度的增高,浆料中纤维的悬浮量增加,杂质在离心力作用下,运动的阻力增加,造成净化效率下降。4.3排渣口大小:在一定条件下,增加排渣口直径,可以增加排渣率,降低排渣浓度,提高净化效率。4.4除渣器内壁光滑程。内壁光滑的除渣器摩擦阻力小,对浆料的净化效率高5. 对原料质量的要求 1)粗浆洗后残碱0.04g/l,避免大量泡沫产生,加入消泡剂。 2)各

21、部分浆浓度控制适中,粗浆池要2.0% 3)水源充足,水压稳定。4)园网浓缩机后控制在29±1°SR5)园网浓缩机后浆湿重:2.4g6)园网浓缩机后浆残碱0.04g/l7)灰色贮浆池浓度:2.53.0%6. 工艺技术条件 1)贮浆池浓度2.53.0 2)园网浓缩机叩解度:2.4g3)园网浓缩机洗涤残碱0.04g/l7. 作用及原理:自蒸煮过来的浆料,通过进浆箱均匀的进入到筛框内,由于筛板的振动,使好纤维顺利的通过筛孔,浆料中未蒸解的纤维束及大杂质逐步向前移动,直到筛板末端,落入粗节槽内。7.黑液的性质 在碱法制浆过程中,将近一半植物纤维原料中物质溶解于蒸煮药液内而成为黑液。每

22、生产一吨纸浆可得黑液10-12m3,其中约有一吨有机物质和400碱类、硫化物等。黑液的组成决定于蒸煮时所用的白液、采用的植物纤维原料品种以及采取的蒸煮方法等。一般在黑液的固形物中含有65-70的有机物和30-35的无机物。草类纸浆的黑液含硅量较高,稻麦草浆的黑液含硅量达到15-24。黑液的性质主要包括:浓度(比重、固形物含量)、粘度、比热、沸点以及起泡性、胶体性和腐蚀性等。1、浓度(比重、固形物含量):黑液浓度实质上表明黑液中固形物含量,通常以比重或波美度来表示。黑液的比重随着温度的升高而减小。波美度也如此。Be/(15)= Be/(t)+0.052×(t-15)黑液的固形物含量一般

23、可用黑液在15温度下的波美度乘以1.5,将可获得固形物含量的近似值。 2、黑液的粘度:黑液的粘度一般和黑液内的有效碱和有机物含量有关。黑液的粘度随着黑液的有效碱含量的增加而降低,但超过一定比例时就不再下降,黑液浓度低时影响不大;黑液粘度随着有机物含量升高而增加,尤其是半纤维素含量多时以及半料浆黑液有机物含量高时,黑液的粘度均较大;黑液的粘度与温度和浓度有关。黑液的粘度随着温度的升高而下降,尤其在高浓度时几乎呈直线下降;黑液粘度随着浓度的升高而增加3、沸点:黑液的沸点随着浓度的升高而提高。黑液沸点升高还与蒸煮用碱量有关,一般随着用碱量的增加,亦即黑液中无机物含量增高,而使黑液沸点升高。黑液沸点升

24、高会影响蒸发各效的有效温差,势必相对降低总有效温差,减少传热量。4、起泡性:黑液的起泡性决定于黑液的表面张力,一般表面张力越小,与空气接触混合后,易生泡沫,尤其在有皂化物存在时,更为严重,从而影响蒸发操作,甚至会造成“跑黑水”的现象。黑液浓度越低,起泡性更强。5、胶体性:由于黑液中存在着一些胶体物质,在一定条件下,黑液具有胶体性的倾向,有效碱含量高于1.14时,碱木素完全溶解于黑液中,呈亲水胶体存在,并不发生沉淀,但当有效碱含量低于0.71%时,碱木素胶体的稳定性降低,从而又沉淀出来。总之,在黑液中存在一些胶体物质,在生产过程中由于失水和盐析作用,会产生胶体絮聚现象或沉淀,均会影响蒸发的正常操

25、作。6、腐蚀性:碱液一般对设备腐蚀不大,但在黑液中含有硫化物和有机酸时会产生酸性腐蚀,尤其在硫化度较高时腐蚀更为严重;同时温度越高,腐蚀也就更加剧烈。因此在选折设备时尽可能的选用一些耐酸设备。8.纸浆漂白纸浆是用机械方法或化学方法分离植物中的纤维制成的。而植物纤维原料中纯的纤维素、半纤维素是白色的,其余的木素、淀粉、果胶以及树脂、丹宁均有颜色,这些物质不能全部除去,故而纸浆带有一定颜色(黄色或褐色),即本色浆。漂白的目的是用漂白剂与纸浆中的木素和色素作用,使之变成可溶物溶出或变成无色的物质保留在浆中,从而达到漂白纸浆的目的。深藏在纤维素大分子束间的内层木素,想用蒸煮的方法完全除去而不严重地破坏

26、纤维素是不可能的。漂白是在比较缓和的条件下,进一步除去木素,纯化纸浆。所以说漂白是蒸煮的继续。次氯酸盐漂白1、用液氯制漂液对石灰和石灰乳的要求:1.1制备石灰乳的生石灰含CaO应在85%以上,SiO2含量小于2%,MgO含量应低于5%。1.2 MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质含量要尽量少,前两种易形成胶状悬浮物,后者会使漂液带颜色。若有微量锰、镍、钴的氧化物,会对制成的次氯酸钙发生催化分解作用,在温度60时,会使漂液全部分解。1.3石灰乳通氯前温度应小于30,否则要降温。1.4送往氯化槽的石灰乳液应经过100150目/英寸筛过滤。1.5石灰消化浓度一般在100150克/升之间,石灰乳通氯前

27、浓度为2545克/升。2、液氯瓶在贮存,运输和使用时应注意的要求:液氯汽化后是一种毒性大的气体,空气中含量在0.040.06毫克/升时,人在这种环境下停留0.51小时,就会有生命危险,而且液氯瓶是压力容器,因此在贮存、运输和使用中应注意以下内容:2.1液氯钢瓶仓库和液氯室应远离生产车间,室内温度不应超过35;2.2严禁易燃物品靠近,氢气不能进入液氯室,液氯瓶不得露天堆放;2.3液氯瓶在装卸和运输中切忌撞击和摔落,最好套上胶皮箍;2.4液氯瓶装阀门一端应有保护罩,以保证运输;2.5液氯室应有排气装置,氯气比重大,排气风道应设在地下;2.6使用液氯时必须将钢瓶固定,以免移动折断钢管;2.7通氯过程

28、中要用蘸有氨水的棉纱检查泄漏点;2.8通氯时液氯瓶出口侧应向下倾斜。允许残留少量氯在瓶内送回供应部门处理。不得用加热的方法加快氯的排出;2.9通氯管道应有破坏真空装置,以防液体倒灌;2.10事故多出在出口处,如发现接口管滑牙应及时更换,不可继续使用;2.11使用氯气的系统不得用含有烃油、甘油类的有机物的设备、仪表和仪器,以免与氯气混合发生爆炸;2.12液氯瓶漏气时不得用水喷淋,因为水解成氢氯酸,腐蚀金属而加剧泄漏;2.13发生氯气中毒时,应立即将患者转移到空气新鲜处,进行人工呼吸,并请医生处理。患者神志不清时不得进食、饮水和服药;2.14人体接触氯气或液氯时,应立即脱去衣服和鞋袜,用大量清水冲

29、洗,不得用化学药品中和,除非有医生指导,不得用药膏涂敷。2.15一旦发生事故,要开动排风机,带好防毒面罩,将冒氯处用木塞或破布堵住,如还无法堵住漏气部位,可将钢瓶推入碱液池内。 3、用液氯制漂液的条件:3.1石灰用量:理论1氯需要0.79CaO,实际则用0.870.91的CaO。即CaO含量多用些,不能过多,否则排渣量大,有效氯损失增加;3.2通氯速度:氯气通入石灰乳的速度不易过快,并要充分搅拌以使氯气为石灰所吸收,先通氯时速度在0.20.3/(m3.min),反应后期应在0.2/(m3.min)以下,每槽通氯一般在2h左右;3.3温度:温度高,澄清液慢,漂液温度一般在2035之间,低于10会

30、生成氯化物;3.4漂液浓度:浓度升高,漂液分解率增加,所以漂液浓度一般在30-45g/l;3.5漂液反应终点控制:用酚酞作指示剂,滴入漂液中,溶液呈粉红色,保持3秒钟,即为终点。褪色时间长,可持续通氯,褪色时间短,停止通氯,再加Ca(OH)2调节;4、过氯化:指通氯量大,漂液呈中性,生成次氯酸,漂液失效,而且有异常气味,漂液温度升高,漂液呈桃红色,应立即加Ca(OH)25、纸浆漂白可分为氧化漂白和还原漂白两种。氧化漂白:是利用氧化漂白剂的作用除去纸浆中的木素,破坏其发色基团,使木素降解为较简单的物质而溶出。氧化漂白剂有次氯酸钠(钙),过氧化氢,过氧化钠,二氧化氯等;还原漂白:用漂白剂的还原作用

31、有选择性的破坏纸浆中发色集团,或将有色物质还原成无色物质,并除去木素。常用漂白剂有氢硼化钠,二氧化硫,亚硫酸钠等。6漂白术语:6.1有效氯:指漂白剂的氧化能力,单位g/l,有效氯含量越高,漂白能力越大;6.2漂率:纸浆漂白到预定白度时所需要的有效氯量对纸浆绝干重量的百分率,它也是衡量纸浆质量的一个指标;6.3残氯:在漂白结束时仍残留于纸浆中的有效氯,单位g/l;6.4纸浆的白度是指纸浆表面以相对于蓝光照射氧化镁标准板表面的反射百分率,表示蓝光的反射率;7、影响次氯酸盐漂白的因素:漂率高低、漂白温度、漂白浓度、PH值、漂白终点。8、次氯酸盐漂白过程中加碱主要是漂白时各种有机酸陆续产生,PH值降低

32、,这样纤维受损加重,因此加入少量的碱会起到保护纤维的作用。9、在次氯酸盐漂白中加入尿素的作用:缩短漂白时间、增加纸浆的白度、提高漂白后期的PH值、保护纤维。10、CEH三段漂中各段作用:C段(氯化):主要是继续除掉木素,起到纯化纸浆的作用。其中该段的用氯量占总用氯量的70,适当提高氯化段的用氯量,漂白浆的强度会更好些;E段(碱处理):氯化后的纸浆必须进行碱处理,原因是氯化木素只有一小部分溶解于酸性溶液及氯化后的洗涤液中,仍有一部分难溶的氯化木素必须经碱化除去,同时除去有色物质;H段(次氯酸盐后处理):经过氯化木素和碱处理的浆必须进行补充漂白,在多段漂白中浆白度并没有太大的变化,原因是一部分木素

33、必须经氧化漂白剂的氧化破坏才能使其溶出。11、草浆漂白时出现纸浆返黄的处理:草类浆中杂细胞含量多,灰份高,半纤维素含量高等原因,洗涤脱水困难,浆洗涤效果差,漂白时易返黄,降低白度。处理此类问题一般有以下几种方法:12.1浆料洗涤不干净。浆中含有大量低分子有机物,增加了漂白时的耗氯量,造成纸浆白度达不到要求。解决的办法是加强洗涤,补加一定数量的漂液,重新漂白;12.2未漂浆硬度高,加入漂液量不足。12.3漂白时温度控制不当,漂液量过多,时间过长或终点PH值低,使浆料中的纤维素,半纤维素受到较强的氧化分解,产生了新的有色基团,造成浆料变黄。解决的办法有:一是先将返黄的浆料洗涤干净,然后加温到606

34、5,接着加入2.5-3.0的纯碱(对绝干浆),反应几分钟使浆料颜色变白;二是先将返黄的浆料洗涤到残氯0.01g/l以下,然后加入硫酸或盐酸把浆料PH值调到4.5-5.5,4-5分钟后,再加入0.3-0.5(对绝干浆)硫代硫酸钠,待浆颜色变白后,洗涤干净即可。 漂白部分工艺培训一漂白的目的和作用:漂白是在比蒸煮缓和的多的条件下,进一步除去木素和有色物质,纯化纸浆。漂白在某种意义上说是蒸煮的继续。漂白是增加纸浆纤维白度的化学处理过程,白度是通过对纸浆内有色物质(主要是木素)的脱色和溶解作用而得以增加的。纸浆漂白后不仅提高了纸张的白度,而且提高了纸浆的纯度,增加了纸张的耐用性。二、漂白浆的性能:(一

35、)什麽是纸浆:1、纸浆是不规则的纤维素纤维的聚合体。漂白化学浆是一种高纯度的天然聚合物,即多糖纤维素和半纤维素化合物。2、漂白浆的性能主要指物理性能(抗张强度、撕裂强度、和其他强度)、光学性能(比如白度、洗净度)、滤水性等。(二)、纸浆的化学成分:1、漂白化学浆基本是由碳氢化合物,即碳、氧、氢所组成,构成浆的碳水化合物系高分子多糖,即单糖的聚合物。纸浆的主要碳水化合物纤维素,可用酸将其水解为葡萄糖,半纤维素可水解成葡萄糖和其他糖的混合物。2、未漂化学浆含有一定量的木素和其他次要成分。3、高得率浆漂白时并不除去木素,只是简单的脱色而已。4、纤维素:4.1、纤维素属高分子化合物,它是一种无色物质,

36、可以是白色粉末或透明薄片。分子式为:(C6H10O5)n,即脱水葡萄糖的聚合物。纤维素是由植物光合作用形成,空气中的二氧化碳与水化合成葡萄糖单体;纤维素分子是由7000150000个脱水葡萄糖单位所组成的单链结构。脱水葡萄糖的相对分子量为162,元素组成为45碳、6氢、49氧。4.2、纤维素分子链排列成晶形或非晶形区。分子链的长度对纸浆强度有重要意义。链的分子数或聚合度取决于制浆条件的激烈程度。聚合度在70018000之间。4.3、纤维素非常稳定,但纤维素在制浆和漂白过程中可被化学品降解,氧化剂可不规律的将纤维素链裂断,或将纤维素链上的醇基氧化,导致碱性断链和白度回色。在碱性条件下纤维素还将通

37、过末端基脱落的形式,产生降解作用,使短链纤维素也部分的被溶解,从而漂白浆得率下降,虽然强酸可使纤维素完全水解,但在漂白中,使纤维素产生任何水解作用的酸度非常低弱。5、半纤维素:5.1、半纤维素很多方面与纤维素类似,它是糖的聚合物、无色,可形成氢健并对水有巨大的亲和力,而且还有类似的元素组成。它是由若干己糖(葡萄糖、甘露糖、半乳糖)和戊糖(木糖、阿拉伯糖)所组成。5.2、半纤维素链是具有若干分枝和取代基(如乙酰基和糖醛酸)的线状链,而纤维素则严格的成直线状。5.3、半纤维素无晶形区,半纤维素的聚合度大大低于纤维素,约在50300范围内。5.4、不同植物原料的半纤维素含量及其特性变化很大。5.5、

38、半纤维素不像纤维素那样稳定,制浆时,它们的酸性取代基在与碱接触时被中和,许多侧链被水解。在漂白时,半纤维素和纤维素一样,对氧化剂很敏感,而且由于聚合度低,比纤维素更易溶于碱液中。6、木素:6.1、木素是具有极高分子量的高分子物,主要有碳、氢、氧组成。在植物中由二氧化碳和水所生成。木素主要是由邻甲氧苯基丙烷基本单元所组成。硬木木素中还含有多量的丁香丙烷。6.2、木素高分子物是一个不规则的三度空间结构,没有晶形区域。6.3、木素不能水解成单体,木素是带色的。从类似木材的浅白色到到类似箱板纸的棕黑色。木素分子式的一个例子:C9H8.83O2.37(OCH3)0.960,木素结构十分复杂。其中有两个不

39、同类型的内接键,即可被碱水解的醚健和不被碱水解的碳键。6.4、木素在植物中的分布并不均匀。6.5、木素不溶于水和碱液,在强碱和高温作用下,使醚键被水解。木素分子被裂解而形成自由酚基,并且离子化,木素碎片遂被溶解。在制浆过程中。木素的脱除愈来愈困难。对可漂浆而言。木素含量在25%时终止。6.6、在漂白时,对木素的脱除是很重要的。在氯化时,木素被氧化,并且将氯原子引入木素结构中。这些氯原子大多在以后的碱处理中被水解,而使木素碎片更易溶解。在漂白中脱木素的关键部分是在酸性氧化阶段后用碱水解木素,并使其离子化,以便更易于溶解。7、次要成分:7.1抽提物:是指那些能在酒精、甲苯、笨、及其他天然溶剂或混合

40、溶剂中溶解(抽提)的化合物。7.2、很大一部分抽提物在制浆时被除去,留下的部分常为树脂之类。三、纸浆的品质和特性:1、漂白是通过化学处理改善纸浆的光学性质。第一位重要的是白度和洗净度,而纸浆的物理强度则要尽可能多地保留。2、白度:2.1、是一个非常专门的根据浆页反射光线的测试方法。将试样在最高波长457的蓝色光与一个规定的标准试板面反射率相比较,所得的反射率即为白度。2.2、根据标准版面的性质,照射光的几何形状和反射光的测量方法,可有各种白度测定法。一般有TAPPI测定法T452(GE白度),CAPPA技术部测定法E1(%ISO白度),Scan测定法C11:75(9)。2.3、白度是漂白最重要

41、而且经常使用的一个检测项目。3、洁净度:3.1、纸浆中的尘粒粘污物可给最终用途造成麻烦。尘粒可引起印刷纸面的斑点、孔洞、涂布不匀、以及使视觉质量极重要的纸张在阅读时发生差错。3.2、尘埃可分为两类:一类是从原料带来的树皮、木节、树脂和纤维素(未煮透的成束纤维);另一类是外来的尘粒,如飞灰、沙子、石灰、昆虫碎片、花粉等。3.3、洁净度对纸浆质量是很重要的指标。4、强度:影响浆页强度的因素很多,如原料本身的纤维长度,喷放工序遭到的机械性损伤,在制浆和漂白时的化学性损伤使纤维素的链长缩短,打浆度,浆页匀度,浆页水分及水分平衡程度等。5、粘度:5.1、粘度测试能用于估计纸浆的化学损伤程度。5.2、纤维

42、素的一个独特性能是,虽然它的相对分子量很高,但能溶于专用的溶剂中。其溶液的粘度可用作度量纤维素的链长或聚合度。5.3、粘度的测试条件必须小心控制包括:温度、溶解浆的浓度、测试时的速度梯度及在某些情况下,测试溶液在氧气中暴露的程度。5.4、测试的仪器一般为:毛细管粘度仪或落球式粘度计。5.5、一般用溶剂:铜乙二铵或铜铵和Cadoxene(一种含镉的络合物)的水溶液。5.6、它常用作查找纸浆强度下降原因的诊断工具。5.7、当粘度下降时,纸浆强度变化不大,但到某个临界点,随着粘度下降,强度将急剧下降。6、木素含量:6.1、木素含量或未漂浆漂率对漂白是非常重要的,漂率或木素含量的日常测试和控制是不可缺

43、少的。氧脱木素、氯化和碱处理前后木素含量的测定是非常重要的。6.2、木素含量是通过纸浆与专门的化学试剂反应而测得的,将所消耗的化学试剂的数量算作木素含量的测定值,我厂目前使用高锰酸钾作试剂。6.3、高锰酸钾值:测试纸浆数量固定在1g绝干浆,根据木素含量加入0.1mol/L(1/5KMnO4)溶液25mL或40mL。四、漂白方法及漂白化学品:1、方法:氧化漂白和还原漂白 氧化漂白是用氧化剂与纸浆作用,将浆中的木素和色素氧化成结构较为简单的物质溶出。所以氧化漂白的纸浆得率低,但纸浆的纯度高,耐久性强。 还原漂白是用还原剂与纸浆作用,将有色物质转换成无色物质,但并不将它们溶出。所以漂白得率高,但在空

44、气中长期暴露又会被空气中的氧气重新氧化为有色物质,所以耐久性差。这种漂白方法适于木素含量高又不需要长期保存的机械浆,半化学浆的漂白。2、氧化剂一般有:氯(C)、氧(O)、次氯酸盐(H)、二氧化氯(D)、过氧化氢(P)、和臭氧(Z)。还原剂一般有连二亚硫酸盐二氧化硫、硫代硫酸锌。 还有一种重要化学品:碱(E)(其作用是使木素通过水解而降级,并使其溶解。3、氧化性化学品根据其经济性、选择性、和尘埃点漂白能力排名:经济性: OCDHPZ选择性: 脱木素 DCOZ 增白 D,PH漂尘埃点能力 DH,C,O,PZ4、氯和氧由于其经济性很好,可用在漂白的初期阶段脱除木素,但它们对纤维素降级的选择性极差。由

45、于环保需要,最近国外已有不少纸厂的漂白工段采用无氯漂白。5、氯化后必须进行碱抽提以水解和溶去木素。6、氧脱木素设备投资大。现在广泛地在碱抽提段使用氧,称为E0段。二氧化氯、次氯酸盐、和过氧化物由于具有良好的选择性,可用在漂白段的后几段。五、漂白流程:1、因为不可能用单段处理漂到高白度,所以要有一组处理段才行。2、漂白发展史:H HH HEH CEH CEDED(CEHDED)CDEDED (1800) (1900) (1930) (1950) (1960) OCEDED OCE0DED OCE0D (1970) (1980) (1983) 3、漂白流程分成两大部分: 脱木素段 增白段 CE H

46、 CDE D DCE HD CEO HED OCE HDED DED DEPD脱木素部分流程始终包含氯化和碱抽提(CE)两个段,在氯化段可用二氧化氯(D)部分地取代氯。低取代时以CD表示,高取代时以DC表示。低取代可改善纸浆粘度;而高取代则可改善废水和纸浆品质,并可提高经济效益。氧可在氯化前使用,或氯化后作为E段的助剂使用。脱木素部分流程可以脱除未漂浆中的8085的木素。增白部分流程可以是单段的,及H段,白度可达到70,增白部分流程也可以是3或4段,以达到90白度。增白部分流程的化学品主要是次氯酸盐和二氧化氯。常使用第二碱抽提段以提高增白效率和减少回色。在碱抽提段使用氧,以便在脱木素部分流程能

47、够增加脱木素程度。氧将使碱抽提后的K值降低1525,这可使增白部分流程以较少的段数,获得更高的白度。例如ODCE0D段流程,只用一个增白段即可漂至高白度。六、工艺条件:1、每个漂白段的工艺条件是以一定化学品和设备获得最佳效果的重要因素。它包括化学品用量、温度、时间、氧化剂浓度、浆浓和PH值。2、脱木素部分流程的进程通过E0(或E1)段后的K值进行监控,而增白部分流程的进程则通过H、D或P段后的白度进行监控。3、每段的化学品用量对优化漂白十分重要。当在某段使用化学品太多时,效率往往变得很差。考虑低选择性化学品的损伤,最好尽量少用高价格的化学品。如次氯酸盐、过氧化氢和二氧化氯。4、温度和氧化剂浓度

48、控制脱木素和漂白的反应速度,增加其中一项或两项,均将增加反映速度和一定时间内的化学品消耗量。氧化剂浓度常在 每段的最后测定,称为氧化剂残留量,高残留量由于化学品流失和腐蚀作用,使成本增加。高温度要消耗更多的能量加热纸浆。5、只要在整个停留时间都存在残余化学品,停留时间就决定反应程度。最大有效停留时间受到漂塔容积限制。降流塔的液位可调整,以改变停留时间。通常应该尽量使用最大有效停留时间,而以化学品用量和温度调控反应的程度和化学品残留量。6、在正常浓度变动范围内,浆浓对漂白的效率或速度没多大影响。洗浆机出口浓度通常在12左右,波动幅度可从818。7、PH值对所有漂白过程有重要影响。效率、选择性和洁

49、净度都不同程度地受PH值的影响。通常每段终点的PH值都是控制指标。C、H、D、E段的终点PH值要密切监控。8、工艺流程:漂白过程的每个漂白段都有四个工序:、纸浆与蒸汽的混合;、纸浆和化学品的混合;、起化学反应;、将纸浆中的含化学品废液和溶解木素洗去。这些工序的效率对 总漂白过程有重要影响。混合不匀可导致化学品消耗高、白度低漂尘埃点能力差以及纸浆降级。洗涤得不好,特别是脱木素部分流程(如C、E段)洗涤不良,将导致化学品用量的增加。水蒸汽化学品洗后浆去下一段洗后浆从前一段来一段来洗浆机反应塔混合器混合器废水七、漂白部分重要设备:1、反应塔:1.1、氯化段反应塔(氯化塔)装备一般比较简单,使用升流塔

50、,这样,塔的静压头可维持系统的压力,以增加氯的溶解度。进塔浓度一般35%,塔底部有推进器,将进入的浆料均匀分布,以防产生沟流。1.2、碱处理段、次氯酸盐漂白段一般使用降流塔,靠液位控制反应时间。塔底部有搅拌器,以提供一个湍流稀释区,以使排出浆料有均一浓度(一般35)。进入洗浆机前在进一步稀释至需要的浓度。2、泵:2.1、传统的离心泵广泛用于输送低浓浆料,一般输送浆浓上限为5。2.2、变容泵用于输送较高浓度的纸浆,通常称为高浓浆泵。这类泵是典型的螺旋和齿轮装置,它用螺旋将浆料输送到齿轮装置。由于磨损的原因,要保持 齿轮间精密的配合,必须经常维修。缺点:这类泵对金属快堵塞特别敏感。 不能直接从反应

51、塔将浆料送到泵口,通常必须从鼓式洗浆机出口的立管,进浆到泵中。2.3、当中浓悬浮液(814)受到充分的剪切作用时,它们可被流态化。3、混合器:3.1、漂白工段应用混合器的目的是加入:蒸汽;漂白化学品溶液;漂白用气体(如氧和氯)。3.2、氢氧化钠、次氯酸钠一般在上游加入。3.3、在氯化段,再线“静态”混合器用的最为普遍。氯气通常先分散在水中,然后氯水混合物与纸浆混合。它是借助于安装在管道中的导流片的湍动搅拌作用达到氯水混合物与纸浆的充分混合。3.4、蒸汽混合器用于把蒸汽直接加到中浓纸浆中。加热低浓纸浆很不经济。浓度越低,蒸汽消耗量越大。4、洗浆机:4.1、作用:除去溶解木素和废化学品。否则会在下

52、段消耗化学品。如:氯化段产生的盐酸,如不在洗浆时除去,就会增加碱处理段的氢氧化钠消耗量。4.2、鼓式洗浆机是洗浆应用最广泛的设备。4.3、鼓式洗浆机的洗鼓是一个铺覆塑料或金属网面的中空圆鼓。滤液可通过网目而纤维则不能。4.4、鼓式洗浆机的进浆浓度、出浆干度、喷淋水的流量及分布情况,决定洗涤效率。4.4.1、进浆浓度太低,必然增加系统排出得从滤液量,并降低洗浆机性能;4.4.2、进浆浓度太高,浆页成形不好;洗浆机负荷过大或混入空气造成脱水不良;4.4.3、出口浓度下降,造成洗涤效果下降,化学品和蒸汽消耗升高;4.4.4、洗涤水量应为浆页中水量的1.21.4倍。八、结构材质:1、用于湿部和工艺设备

53、的最重要的金属通常是不锈钢,317不锈钢(18铬,14镍和3钼)是使用的最普遍的。因为它能抵御漂白工段的酸、含氯物、氧化介质的点腐蚀。在要求更严格的场合,使用合金中的钼含量高达6%,以便对点腐蚀和缝腐蚀有更大的保护作用,在氯和二氧化氯含量特别高的环境中,使用镍合金或钛。2、非金属也用于工艺设备,瓷砖用于塔衬里,耐酸聚酯材料勾缝。大量的热塑性材料也用于洗浆机网子,管道衬里和阀门衬里。九、漂白中的化学反应:1、漂白化学品不仅与木素反应,使纸浆脱木素并增白,还能与碳水化合物反应,使纸浆强度降低,甚至还与纸浆中的若干杂质(如树皮和纤维束)和可溶性的有机物反应。漂白化学品与纤维素之间的反应是不希望有的反应。因为它将使纤维素受到损害,并使纸浆强度降低。2、脱木素和增白的效率可用化学计算法(即脱木素或增白的单位改变值所需的化学品用量),化学计算法表示

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论