制浆造纸技术之蒸煮、氧脱木素、漂白

1、目录、1.2烹饪、烹饪过程分为木材原料安装锅、液体供应、加热到烹饪温度、最终烹饪和余热回收后的浆料排放等几个阶段。烹饪本章详细介绍了现代烹饪器的不同烹饪步骤。如下表1所示，以硫酸盐蒸煮系统液体平衡为例，说明了传统间歇蒸煮器和现代改良间歇蒸煮器之间的区别。表1表示传统液压式连续蒸煮器和改良的气液双管蒸煮系统药液组成差异的表1传统和改良的间歇硫酸盐蒸煮液成分比较(m3/t绝对干燥木材)，表2表示传统液压式连续蒸煮器和改良的气液双管蒸煮系统药液组成差异。表2传统和改良的连续硫酸盐蒸煮药液成分比较(见表1)(见表1)(m3/t绝对干木材)，这些例子提到典型北欧针叶树云杉或松树混合物，400kgODwo

2、od/m3湿木材密度为410kg/m3。密度降低的原因是切片过程中木材有裂缝。假设表中的蒸汽单纯是进入木雕的部分，后面的部分主要不包括去除空气所需的那部分蒸汽，那么木雕的浸渍尤为重要。但是冬季冰冻的树木需要投入更多的蒸汽，以使木材中的水分融化，因此蒸汽的凝结量只能增加。190kgODwood/m3容器体积填充密度对应的木材填充率为47.5%，但在现代烹饪机中不是特别高的填充率。在传统菜肴中，假设百液的碱量为每吨绝对干燥木材220kgEA(有效碱)，则改善烹调为每吨绝对干燥木材215kgEA(有效碱)。因为在黑液中预先浸渍，碱含量降低的改良硫酸盐菜，黑液中一定量的碱仍然在新菜中使用。改良后的烹饪

3、在完全装满木片和烹饪液的烹饪器中进行，但是传统烹饪通常要使液体尽可能低，同时也要满足变暖周期烹饪液循环的需要。黑液预浸渍在这里可以分为两个阶段，首先是温黑液，然后是热黑液，以便更好地热回收，上面显示的只是预浸渍的最终结果20。在木板窗上蒸煮时，将高压进料器的附加蒸汽添加到低压系统，使蒸煮器保持足够的压力，以平衡药液温度。这种蒸汽的添加自然增加了蒸汽的消耗量。在双管烹饪系统中，一般使用每吨木材1.1立方米用于高温清洗的清洗液，将清洗液预先放入浸渍部分，然后成为夜晚的一部分，返回化学药品回收系统。1.3氧脱木素，氧脱木素利用氧和碱去除煮后剩下的大部分木质素。这种脱木素方法具有较高的白度，因此实现一

4、半或全部白度所需的后续漂白更加容易。在漂白阶段之前进行氧脱木素处理，主要优点是，与漂白阶段的传统工艺相比，在氧化阶段溶解的物质通过漂白剂洗涤循环时，化学物质可回收。也就是说，减少氧脱木素对水循环系统环境的影响。在高浓度(25-30%)或中浓(10-13%)纸浆氧脱木素过程中，在单个或多个阶段提高温度(85110)和压力(4-8bar)，在不添加化学药品的情况下提高白度和持有粘度。适用于所有种类的纸浆。这个过程很灵活，由于烹饪和最终漂白之间的转换，反应良好。氧脱木素方法的应用和反应程度包括纸浆生产线的整体优化，以及总成本、纸浆质量和对环境的影响。最常见的工业应用是中浓纸浆单级氧化脱木素，脱木素率

5、(以卡伯值表示)一般在30% 1 50%的范围内。氧脱木素的新应用反应一般涉及两个反应阶段，在保持纸浆质量的情况下，将最大脱木素率扩展到65% 1 70%。在对经济和环境的考虑中，充分利用氧脱木素阶段是明显的趋势。，在氧化阶段溶解的有机物和纸浆中残留的脱木素化学物质在下面的洗涤阶段被去除，并一起传送到化学物质回收系统。假设烹饪后的卡弗值保持不变，氯化有机化合物的排放下降，而不是使用氧脱木素，则可吸附有机卤素(AOX)、生化需氧量(BOD)、cod(化学需氧量)和漂白设备中排出物的颜色几乎成比例，其颜色与氧脱木素阶段获得的脱木素程度成正比，这可以说明氧脱木素的主要优点是纸浆工厂对环境的影响例如，

6、氧脱木素阶段的一个明显好处是降低漂白剂化学物质的成本。现在氧脱木素生产的经济回收时间比以前明显短。蒸煮纸浆收率和卡伯值、氧脱木素和最终漂白之间的相关性如图3和图4所示。为了获得最佳性能，烹饪后卡弗值的增加或减少、氧脱木素强度和漂白反应的强度以相同的方式变化是很重要的。1.4在漂白、烹饪和氧脱木素阶段对碳水化合物的溶解和/或碳水化合物的分解进行比较，脱木素反应是合理的选择，直到某一点。反应过程中，这些合理点的选择范围不同，并且由于烹调和氧脱木素的多种原因，每个步骤的可选部分的范围必须受到限制。类似的发展也可以在大部分漂白阶段观察到，这实际上是因为多层次漂白的发展。这意味着一个漂白阶段不能超过其中

7、木质素的溶解或美白开始停滞的点，在以后的阶段，纸浆最好在此点通过其他化学药品和木质素反应进行更多的处理。在特殊情况下，后续漂白过程也包括反应木质素。例如，在第一次二氧化氯漂白阶段之后和第二次二氧化氯漂白阶段之前，碱萃取后的浆可以在与第一阶段相同或相似的新阶段进一步处理。图7显示了漂白阶段基本发展原则的典型例子1。初始，非常可选的步骤2。过渡阶段3。停滞漂白的最后阶段。图7大部分可分为过氧化氢漂白部分所示的三个阶段。针叶树硫酸盐浆过氧化氢漂白从第一阶段初期开始，允许快速、选择性、主导漂白阶段。第二阶段过渡阶段，该阶段在该阶段和整个漂白工艺需要达到高漂白性能时，应起到限制反应程度的作用。第三阶段漂

8、白反应停止的最后阶段，这一阶段应限制化学物质的使用，避免随后恶化的选择性。在这里，选择性被定义为所需的木质素反应和不需要的碳水化合物分解反应之间的运动平衡。(华=己烯甘氨酸)。具有高化学消耗量的过氧化物漂白阶段，最初反应速度足够慢，反应也从一开始在合理的细节条件下进行，因此可以在图中看到。原则上，大多数其他漂白阶段也采取了类似的过程。但是，有时漂白剂反应时间很短，很难控制早期阶段，例如氯化或二氧化氯预漂白。其他传统漂白工艺反应的例子，如氯化或二氧化氯处理后碱提取的影响。碱法提取氯化/氧化木质素和在下一漂白阶段之前溶解残留反应的木质素。氯和二氧化氯在与木质素的早期反应中作为氧化剂，次氯酸盐在早期

9、反应中作为还原剂，这些差异与漂白化学物质与木质素不同的结合反应，大大互补。在步骤6的过程中，消除了h段和第一个d段之间特殊反应的需要，但在步骤7的过程中，第二次碱提取仍然减少了最后一个DED漂白段中的二氧化氯消耗。氧脱木素阶段后，CEDED或DEDED漂白阶段也出现了类似的反应。不同之处在于，与初始木质素含量和最终木质素含量无关，漂白移动范围有选择地移动到低木质素含量。随着木质素含量逐渐降低，漂白工艺也可能缩短。特别是约10个针叶树硫酸盐浆。氧基本上是氧化剂，但在碱性萃取阶段添加氧或过氧化物，或同时添加两者，会破坏氧化氯和二氧化氯阶段的反应模式。碱性氧化处理的化学反应非常复杂，既有氧化反应又有还原反应，并提供了与木质素的新反应途径，如第4章所讨论。木质素的活化可以通过二氧化氯漂白(DN)结束后漂白结束时二氧化氯漂白前之间的短中性阶段