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《造紙?jiān)瓭{蒸煮論文》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、蒸煮過程分為不同的階段,包括木材原料的裝鍋,送液,升溫至蒸煮溫度,最終蒸煮和余熱冋收后漿料的排出。蒸煮這一章節(jié)會對現(xiàn)代化蒸煮器的兒個蒸煮階段做詳細(xì)介紹。下血舉一個硫酸鹽法蒸煮系統(tǒng)藥液平衡的例子,來說明傳統(tǒng)間歇式蒸煮器和現(xiàn)代化的改良間歇蒸煮器間的差異,單位是立方米每噸絕干木材,如表1所示。表1傳統(tǒng)和改良的間歇式硫酸鹽法蒸煮藥液成分的比較(m3/t絕干木材)成分傳統(tǒng)蒸煮改良蒸煮預(yù)浸漬蒸煮木材水分(60%絕干含量)0.670.67—蒸汽冷凝(20-100°C)0」50」5—白液(114gEA/L)1.93—1.89黑液0.753.782.71總m'/t絕干木材3.54
2、.64.6表2表示了傳統(tǒng)的液壓連續(xù)蒸煮器和改良的氣液雙管蒸煮系統(tǒng)的藥液成分差界。表2傳統(tǒng)和改良的連續(xù)式硫酸鹽法蒸煮藥液成分的比較(參看表1)(m3/t絕T?木材)成分傳統(tǒng)單管液壓蒸煮改良的氣液相雙管蒸煮系統(tǒng)預(yù)浸漬蒸煮木材水分(60%絕干含量)0.670.67—蒸汽冷凝(20-100D0.350.350.1(直接蒸汽)白液(114gEA/L)1.930.51.4%有效堿22616黑液0.05-0.354.75-5.052.0-2.2總m%絕干木材3.0-3.36?3?6?63.S-3.7這些實(shí)例提到了一種典型的北歐針葉材云杉或松木的木片混合物,這些木片的密度為40
3、0kgODwood/m3濕木,相應(yīng)在切片前木材的密度為410kg/m3o密度降低的原因是在切片過程中木材有裂縫產(chǎn)生。假設(shè)表中所示的蒸汽只是進(jìn)入木片的部分,而不包插后面主要用于去除空氣所需要的那部分蒸汽,那么木片的浸漬就顯得尤為重要。然而,冬季的凍木需要輸入更多的蒸汽以解凍木材屮的水分,這就必然會增加蒸汽的凝結(jié)量。對應(yīng)于190kgODwood/m3容器體積填充密度的木材填充度是47.5%,然而這在現(xiàn)代蒸煮器中還不算是特別高的填充度。假設(shè)在傳統(tǒng)蒸煮中的白液的用堿量是每噸絕干木材220kgEA(冇效堿),那么改良的蒸煮則是侮噸絕干木材215kgEA(有效堿)。改良的硫
4、酸鹽法蒸煮通過黑液預(yù)浸漬使得其用堿量降低,這是因?yàn)楹谝褐腥院幸欢康膲A可以在新的蒸煮中繼續(xù)利用。改良的蒸煮在完全充滿著木片和蒸煮液的蒸煮器中進(jìn)行,而傳統(tǒng)蒸煮一般要使液比盡可能低,但又要滿足升溫周期蒸煮液循環(huán)的需要。黑液預(yù)浸漬在這可以分為兩個階段,首先是溫黑液,然后是熱黑液,這是為了更好的熱冋收,而上面顯示的只是預(yù)浸漬的最終結(jié)果[20]o在木片倉進(jìn)行汽蒸時,將來口高壓給料器的額外蒸汽加入到低壓系統(tǒng),目的是在蒸煮器中保持足夠高的壓力以平衡藥液溫度。這種蒸汽的添加自然增加了蒸汽的消耗呈。在雙管蒸煮系統(tǒng)中,每噸木材通常消耗1.1立方米用于高溫洗滌的洗滌液,洗滌液在預(yù)浸
5、漬段加入,然后變?yōu)楹谝沟囊徊糠郑凰突鼗瘜W(xué)藥品回收系統(tǒng)。1.3氧脫木素氧脫木素是使用氧氣和堿除去蒸煮后剩余的大部分木質(zhì)素。這種脫木素方法會產(chǎn)生較高的白度,所以達(dá)到過半或全部白度所需的后續(xù)漂白將會更容易一些。在漂白階段Z前進(jìn)行氧脫木素處理與只有漂白階段傳統(tǒng)工序相比,主要的好處是在氧化階段溶解的物質(zhì)可以在通過未漂漿洗滌循環(huán)時進(jìn)行化學(xué)品回收,這意味著氧脫木素減少了對水循環(huán)系統(tǒng)環(huán)境的影響。高濃(25-30%)或中濃(10-13%)紙漿氧脫木素過程中,在單個或多個階段中通過升高溫度(85~110°C)和壓力(4-8bar),添加或者不添加化學(xué)藥品來增加白度和保留粘度。它可
6、以被應(yīng)用到任何類型的紙漿。這個過程是非常靈活的,并因?yàn)樽鳛檎糁蠛妥罱K漂白Z間的過渡段而被看好。氧脫木素應(yīng)用的方法和反應(yīng)的程度,涉及到制漿生產(chǎn)線全面的優(yōu)化,同時還要考慮總成本、紙漿的質(zhì)量和對環(huán)境的影響。最常見的工業(yè)應(yīng)用是屮濃紙漿單段氧化脫木素,脫木素率(用卡伯值表示)通常在30%—50%的范圍內(nèi)。氧脫木素的新應(yīng)用反應(yīng)通常涉及兩個反應(yīng)階段,并在保留了紙漿的質(zhì)量的情況下,將最大脫木素率延伸到65%—70%。出于對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的考慮,最大限度地利用氧脫木素階段,是一個明顯的趨勢。在氧化階段溶解的有機(jī)物質(zhì)和殘留在紙漿的脫木素化學(xué)品會在下面的洗滌階段被除去,然后被一起輸送到化
7、學(xué)品回收系統(tǒng)。與不使用氧脫木素這種情況相比,假設(shè)蒸煮后的卡伯值不變,氯化有機(jī)物的排放量在減少,可以通過以下特征表明,例如AOX(可吸附的有機(jī)鹵素)、BOD(生化需氧量)、COD(化學(xué)需氧量)和漂白設(shè)備中的流出物的顏色,其顏色大致正比于在氧脫木素階段取得的脫木素的程度。氧脫木素的主要優(yōu)點(diǎn)是減少了紙漿廠對環(huán)境的影響,但其他優(yōu)點(diǎn)也很重要。例如,氧脫木素階段一個顯著好處是止漂白化學(xué)品成本減少。現(xiàn)在氧脫木素生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)回收期明顯比以前短。蒸煮中紙漿得率和卡伯值,氧脫木素和最終漂白之間的相關(guān)性,如圖3和圖4中示出。為獲得最優(yōu)性能,蒸煮后卡伯值的增減,氧脫木素的強(qiáng)度和漂白反應(yīng)的
8、強(qiáng)度以相同的方式變化,都