第二章-化學(xué)法制漿課件

第二章化學(xué)法制漿第二章化學(xué)法制漿11.解釋化學(xué)法制漿常用名詞術(shù)語?；钚詨A：燒堿法蒸液中的活性堿指NaOH，硫酸鹽法蒸煮液中的活性堿指NaOH+Na2S⑷有效堿：燒堿法指NaOH，硫酸鹽法指NaOH+1/2Na2S，常以Na2O或NaOH表示。⑸活化度：堿液中活性堿對(duì)總可滴定堿的百分比。計(jì)算時(shí)，NaOH和Na2S等均以Na2O或NaOH表示。1.解釋化學(xué)法制漿常用名詞術(shù)語?；钚詨A：燒堿法蒸液中的活性堿2⑹硫化度：白液的硫化度是指Na2S對(duì)活性堿的百分比。綠液的硫化度是指Na2S對(duì)總可滴定堿的百分比。計(jì)算時(shí)，NaOH和Na2S等均以Na2O或NaOH表示。⑺蒸煮液：蒸煮液系指原料蒸煮時(shí)所用的堿液⒃紙漿硬度：紙漿硬度表示殘留在紙漿中的木素和其他還原性物質(zhì)的相對(duì)量?？捎酶咤i酸鉀、氯或次氯酸鹽等氧化劑測定，以用高錳酸鉀最為普遍。⑹硫化度：白液的硫化度是指Na2S對(duì)活性堿的百分比。綠液的硫32.化學(xué)法制漿主要分哪幾類？堿法和亞硫酸鹽法制漿主要分為哪幾種？各自的特點(diǎn)是什么？化學(xué)法制漿：堿法制漿、亞硫酸鹽法和溶劑法制漿。堿法：燒堿法、；硫酸鹽法、多硫化鈉法、預(yù)水解硫酸鹽法、氧堿法、石灰法、純堿法等。最常用的是硫酸鹽法和燒堿法。2.化學(xué)法制漿主要分哪幾類？堿法和亞硫酸鹽法制漿主要分為哪幾4亞硫酸鹽法：酸性亞硫酸氫鹽法、亞硫酸氫鹽法、微酸性亞硫酸氫鹽法、中性鹽硫酸鹽法和堿性亞硫酸鹽法。堿法特點(diǎn)：堿法蒸煮對(duì)原料的適應(yīng)范圍比較廣，硫酸鹽法幾乎適用于各種植物纖維原料，還可用于質(zhì)量較差的廢材、枝椏材、木材加工下腳料、鋸末以及樹脂含量很高的木材。燒堿法適用于棉、麻、草類等非木材纖維原料，也有用于蒸煮闊葉木的，很少用于蒸煮針葉木。亞硫酸鹽法：酸性亞硫酸氫鹽法、亞硫酸氫鹽法、微酸性亞硫酸氫鹽53.硫酸鹽法制漿和亞硫酸鹽法制漿的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？硫酸鹽法蒸煮的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)原料適用范圍廣。②脫木素速率快，蒸煮時(shí)間較短。③紙漿強(qiáng)度高④蒸煮廢液回收技術(shù)和設(shè)備比較完善。3.硫酸鹽法制漿和亞硫酸鹽法制漿的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？硫酸鹽法蒸煮6⑤硫酸鹽漿的用途廣，針葉木本色硫酸鹽漿可用于抄造紙袋紙、電纜紙、電容器紙、包裝紙。漂白漿用于生產(chǎn)文化用紙及其他用途。闊葉材和草類原料的硫酸鹽漿常用于生產(chǎn)文化用紙或生產(chǎn)紙板等。⑥較少發(fā)生樹脂問題和草類漿的表皮細(xì)胞群問題。⑦允許木片中有相當(dāng)量的樹皮。⑧可從一些材種的蒸煮放氣時(shí)回收松節(jié)油和從蒸煮廢液中提取塔羅油等副產(chǎn)品。⑤硫酸鹽漿的用途廣，針葉木本色硫酸鹽漿可用于抄造紙袋紙、電纜7缺點(diǎn)：①紙漿得率低。②成漿顏色較深，比亞硫酸鹽漿難漂。③蒸煮時(shí)產(chǎn)生的惡臭氣體污染大氣。亞硫酸鹽法蒸煮的有缺點(diǎn)缺點(diǎn)：8優(yōu)點(diǎn)：①本色漿較白，易漂。②得率較高。③生產(chǎn)精制漿不需要預(yù)水解。④各種原料的廢液可用于生產(chǎn)飼料、酵母、粘合劑、香蘭素等，針葉木的制漿廢液可生產(chǎn)酒精。優(yōu)點(diǎn)：9缺點(diǎn)：①原料要求比較嚴(yán)格。②大都需要耐酸設(shè)備。③蒸煮時(shí)間較長。④亞硫酸鹽漿的強(qiáng)度較硫酸鹽漿低。⑤亞硫酸鹽法蒸煮廢液的回收仍存在經(jīng)濟(jì)問題。缺點(diǎn)：104.蒸煮藥液浸透的原理、影響因素和強(qiáng)化藥液浸透的措施是什么？的原理蒸煮藥液浸透：根據(jù)藥液浸透推動(dòng)力的不同，浸透形式可分為兩類：一類是壓力浸透，它的推動(dòng)力是壓力差，即毛細(xì)管作用和外加壓力的作用。另一類是擴(kuò)散浸透，即擴(kuò)散作用，它的傳質(zhì)推動(dòng)力是藥液的濃度差。外加壓力的高低和藥液的黏度的大小都會(huì)影響壓力浸透。纖維軸向的毛細(xì)管作用總是大于橫向毛細(xì)管作用的50~100倍。擴(kuò)散浸透效果主要取決于毛細(xì)管的有效截面積和藥液的濃度差，同時(shí)還與藥劑分子或離子的活性和大小有關(guān)，且受溫度和原料水分影響。4.蒸煮藥液浸透的原理、影響因素和強(qiáng)化藥液浸透的措施是什么？11影響因素：藥液的組成溫度、壓力纖維原料的種類和料片的格。強(qiáng)化藥液浸透的措施：①蒸汽裝鍋和預(yù)氣蒸。②蒸煮器外藥液的預(yù)浸。③裝鍋送液時(shí)，適當(dāng)提高藥液溫度，一般將藥液預(yù)熱至70~85℃后送入蒸煮器內(nèi)。④抽真空。⑤鹽硫酸鹽法蒸煮初期加入過量藥液，浸透完全時(shí)“回水”（即將多余的藥液抽出并加以回收）。⑥液相變壓法：影響因素：藥液的組成溫度、壓力纖維原料的種類和料片的格。125.堿法和亞硫酸鹽法蒸煮過程中木素和碳水化合物的反應(yīng)類型有哪些？堿法木素的化學(xué)反應(yīng)類型：酚型α-芳基醚或α-烷基醚鍵的堿化斷裂、酚型β-芳基醚鍵的堿化斷裂和硫化斷裂、非酚型β-芳基醚鍵的堿化斷裂和硫化斷裂、芳基-烷基和烷基-烷基間C-C鍵的斷裂、甲基-芳基醚鍵的斷裂、堿法蒸煮時(shí)木素發(fā)色基團(tuán)的形成。5.堿法和亞硫酸鹽法蒸煮過程中木素和碳水化合物的反應(yīng)類型有哪13堿法蒸煮的碳水化合物的化學(xué)反應(yīng)類型：①纖維的反應(yīng)：纖維素的剝皮反應(yīng)、纖維素的終止反應(yīng)、纖維素的堿性水解。②半纖維素的反應(yīng)：脫乙酰基、半纖維素總的反應(yīng)情況、聚木糖的反應(yīng)和保留、己烯糖醛酸。堿法蒸煮的碳水化合物的化學(xué)反應(yīng)類型：①纖維的反應(yīng)：纖維素的剝14亞硫酸鹽法木素的化學(xué)反應(yīng)：①酸性亞硫酸鹽蒸煮時(shí)木素的化學(xué)反應(yīng)：α-碳原子脫除酚型和非酚型的木素結(jié)構(gòu)單元中的α-碳原子磺化。②堿性和中性亞硫酸鹽法蒸煮木素的反應(yīng)：酚型Cα和Cγ的磺化反應(yīng)、酚型β-芳基醚鍵的斷裂和磺化、酚型或非酚型甲基-芳基醚鍵的亞硫酸鹽解。亞硫酸鹽法碳水化合物的化學(xué)反應(yīng)：酸性水解、酸性氧化反應(yīng)、單糖的氧化和分解反應(yīng)亞硫酸鹽法木素的化學(xué)反應(yīng)：156.堿法蒸煮過程中，纖維素在什么情況下發(fā)生剝皮反應(yīng)和堿性水解？如何減少纖維素的降解？高溫強(qiáng)堿的條件下發(fā)生剝皮反應(yīng)和堿性水解。將末端羰基氧化為羧基、將末端羰基還原為伯醇羥基、蒸煮時(shí)加入能與羰基起反應(yīng)的化合物將還原性末端封鎖。6.堿法蒸煮過程中，纖維素在什么情況下發(fā)生剝皮反應(yīng)和堿性水解167、試述木材與草類原料減法蒸煮脫木素反應(yīng)歷程的異同?答：木材堿法蒸煮脫木素反應(yīng)過程可分為三個(gè)階段：初始脫木素階段，大量脫木素階段，和殘余木素脫除階段。草類原料硫酸鹽法或燒堿法蒸煮脫木素反應(yīng)歷程近視可分為大量脫木素階段，補(bǔ)充脫木素階段，殘余木素脫除階段。7、試述木材與草類原料減法蒸煮脫木素反應(yīng)歷程的異同?答：木材178、試述堿法蒸煮得影響因素答：㈠用堿量（effectofalkalicharge）a.用堿量的大小會(huì)影響脫木素速率和脫木素程度，同時(shí)也會(huì)影響碳水化合物的降解程度b.當(dāng)紙漿得率和質(zhì)量要求和其它工藝參數(shù)不變時(shí)，提高用堿量是加快蒸煮速率、縮短蒸煮時(shí)間、提高產(chǎn)量的有效措施。c.蒸煮用堿量的大小，主要決定于原料的種類、質(zhì)量和成漿的質(zhì)量要求。d.蒸煮終了時(shí)蒸煮液中還必須有一定的殘堿，一般4-10g/L，以利于后期木素的溶出。8、試述堿法蒸煮得影響因素答：㈠用堿量（effectof18（2）液比(EffectofLiquor-to-WoodRatio)液比與用堿量共同決定藥液的濃度（C）。C會(huì)影響反應(yīng)速率。①用堿量一定時(shí)，液比↓，則C↑，結(jié)果：a.加快脫木素，縮短蒸煮時(shí)間；b.增加碳水化合物的降解，得率↓；c.汽耗↓；d.若液比過小，液與料混合不勻，蒸煮不勻，粗渣率↑。②直接通汽加熱，液比可小些；間接加熱，液比要大點(diǎn)。③回轉(zhuǎn)式蒸煮器蒸煮，液比可小些。④快速蒸煮，可適當(dāng)縮小液比，但要保證藥液良好循環(huán)。⑤若生產(chǎn)物理強(qiáng)度大，α–纖維素含量高的漿，宜用較低的藥液濃度，較大的液比。⑥結(jié)構(gòu)緊密的原料，可用較小的液比。

（2）液比(EffectofLiquor-to-Wood19(3)硫化度①硫化度的大小影響蒸煮速率在一定范圍內(nèi)，硫化度↑，可加快蒸煮，但若超過一定范圍，效果不明顯，甚至降低蒸煮速率。②硫化度對(duì)漿得率和質(zhì)量的影響用堿量一定，適當(dāng)提高硫化度，可提高得率，若過高，硫化木素不能充分溶出，漿質(zhì)量下降。(4)蒸煮最高溫度（EffectofMaximumPulpingTemperature–Tmax）Tmax↑，脫木素速率↑。(3)硫化度①硫化度的大小影響蒸煮速率209、添加助劑的堿法蒸煮過程仲，蒽醌、多硫化鈉和亞硫酸鈉的作用各是什么？答：AQ(蒽醌)的作用:提高脫木素速率，縮短蒸煮時(shí)間，保護(hù)碳水化合物，提高紙漿得率。缺點(diǎn)：蒽醌在堿法中溶解度小，蒽醌與漿料難以混合均勻，漂白漿泡沫多，打漿掃化慢，漂白困難多硫化鈉得作用：增加[OHˉ],保護(hù)碳水化-合物，S2ˉ在堿性條件下把纖維素或半纖維素的還原性-CHO氧化為-COOH,以減少剝皮反應(yīng)。缺點(diǎn)對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)，溫度大雨100°C時(shí)，Na2Sn分解。亞硫酸鈉的作用：（Na2SO3+NaOH）保護(hù)碳水化合物，減少剝皮反應(yīng)。9、添加助劑的堿法蒸煮過程仲，蒽醌、多硫化鈉和亞硫酸鈉的作用2110、什么叫H-因子？H-因子的意義是什么？如何如利用計(jì)算機(jī)控制蒸煮？答：H—因子是個(gè)蒸煮溫度得相對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)與蒸煮時(shí)間的定積分。H-因子的意義：同一原料，在用堿量，硫化度，液比等蒸煮條件相同時(shí)，控制H—因子相同，則其紙漿得率及漿中木素含量相同。利用計(jì)算機(jī)控制蒸煮：用計(jì)算機(jī)來控制間接蒸煮，連續(xù)蒸煮器的蒸煮質(zhì)量，受到良好的效果。10、什么叫H-因子？H-因子的意義是什么？如何如利用計(jì)算機(jī)22由于蒸煮質(zhì)量有很多影響因素，如有效堿，H-因子和硫化度等因此用微型計(jì)算機(jī)綜合進(jìn)行蒸煮質(zhì)量的控制需要一個(gè)公式或數(shù)學(xué)模型。其中T-因子是H-因子的改進(jìn)形式，它考慮了化學(xué)藥品濃度的影響，T-因子的定義如下：T=[S/(2-S)]([EA/（L:W）]2)式中S—硫化度；EA-有效堿用量；L:W-液比；H-H-因子由于蒸煮質(zhì)量有很多影響因素，如有效堿，H-因子和硫化度等因此2311、堿法蒸煮操作過程包括哪幾個(gè)部分？答：①裝料，送液②升溫，小放氣③在最高壓力或溫度下的保溫和蒸煮終點(diǎn)的確定（④大放氣和放料11、堿法蒸煮操作過程包括哪幾個(gè)部分？答：①裝料，送液②升溫2412、小放氣的作用是什么？答:①排除蒸煮器內(nèi)的空氣和其他氣體，消除假壓，以利于溫度的上升②小放氣時(shí)，鍋內(nèi)產(chǎn)生自然沸騰，減少鍋內(nèi)不同的溫度差和濃度差，利于藥品得浸透和均勻蒸煮③松木原料蒸煮小放氣時(shí)除了能排除空氣以外，還能排除松節(jié)油和其他揮發(fā)性物質(zhì)，通過小放氣可對(duì)松節(jié)油進(jìn)行收集。此外草類原料裝液送料時(shí)由于草片吸收藥液較快，因此草片中存在的空氣沒有木片多，升溫時(shí)，進(jìn)行或不進(jìn)行小放氣都可以。12、小放氣的作用是什么？答:①排除蒸煮器內(nèi)的空氣和其他氣體2513、提高堿法蒸煮脫木素選擇性的四個(gè)基本原則是什么？答