制漿造紙工藝學(xué)課件

概述

黑液的回收主要是指堿、石灰、熱能的回收。

早在十九世紀(jì)八十年代，國(guó)外就開始利用燃燒法。目前國(guó)內(nèi)外造紙工業(yè)的堿回收，仍然是以專統(tǒng)燃燒法為主。這一方法包括下述主要過(guò)程：1黑液的蒸發(fā)：多效真空蒸發(fā)和直接接觸蒸發(fā)。2黑液的燃燒3綠液的苛化4石灰的回收5相關(guān)術(shù)語(yǔ)*第一節(jié)

黑液的蒸發(fā)

一、黑液的組成和性質(zhì)黑液的組成較複雜，大體上可分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物兩部分，兩部分的組成和比例隨漿原料和生產(chǎn)工藝條件的不同而不同。比例：有機(jī)物約70%，無(wú)機(jī)物30%。有機(jī)物/無(wú)機(jī)物=2.2

0.3*有機(jī)物組成：植物纖維原料溶出的木素，半纖維素和纖維素的降解產(chǎn)物及有機(jī)酸等，是產(chǎn)生燃燒值的主要來(lái)源。

無(wú)機(jī)物組成：游離的氫氧化鈉，硫化鈉，碳酸鈉，硫酸鈉及有機(jī)酸鈉，草類漿

（特別是稻麥草）含有較多的二氧化矽。

*二氧化矽對(duì)堿回收的影響（1）黑液蒸發(fā)時(shí)矽酸易產(chǎn)生管垢，傳熱係數(shù)下降，甚至堵塞管路。（2）黑液燃燒時(shí)，燃燒爐易結(jié)蜂窩，以至縮短爐子壽命，在爐中鈉與二氧化矽結(jié)合，耗堿可達(dá)35%，並大大的降低熔融物的純度，由於無(wú)機(jī)物含量高，因而固形物熱值低。*（3）苛化時(shí)形成的矽酸鈣和矽酸鈉粘度大，造成澄清困難，而且由於矽酸鈣沉澱在石灰表面，降低苛化速度及苛化率。（4）回收石灰時(shí)結(jié)球造成回收困難。*2．黑液的性質(zhì)(1)黑液的物理性質(zhì)①濃度黑液的濃度表示黑液中固形物的含量生產(chǎn)中習(xí)慣用波美度或比重來(lái)表示，因可直接測(cè)量，但波美度和比重和溫度有關(guān)系，當(dāng)黑液中固形物含量一定時(shí)，測(cè)出的波美度或比重的大小隨溫度的升高而降低，所以要換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度（15

C）下的溫度和比重。波美度（15

C）=波美度（t

C）+0.052（t

C-15

C）比重=144.3/（144.3-波美度（15

C））*固形物百分比濃度表示法，必須用化驗(yàn)分析方法測(cè)定，不如波美度或比重法直接快當(dāng)。但也可以用下麵公式近似換算，黑液固形物含量%=1.51x-0.9上式由14種漿的黑液綜合而得，對(duì)於蔗渣和芒桿漿，用下麵公式更準(zhǔn)確：黑液固形物含量%=1.51x-0.81x---黑液波美度（15

C）*②黑液的粘度黑液的粘度在蒸發(fā)過(guò)程中，是一次很重要的物理性能，如對(duì)黑液的流送及蒸發(fā)效率等有密切的關(guān)係。影響黑液的粘度的因素較多，但對(duì)粘度影響最大的是黑液的濃度和溫度。隨濃度的升高而升高，隨溫度的升高而降低。另外，有效堿的含量，半纖維素的含量及二氧化矽的含量，都能影響粘度。*③黑液的比熱隨黑液的濃度增大而減少，隨溫度的升高而增大，但在100

C範(fàn)圍內(nèi)，黑液的比熱隨溫度變化很小，可用下列公式求出近似值：

C=0.98-0.0052bC-------黑液的比熱（千卡/公斤黑液）b-------黑液中固形物的重量%（即百分比濃度）*④沸點(diǎn)升高黑液和其他溶液一樣，在相同液面壓力下或真空下，沸騰溫度比水高一些，所增加的溫度稱為沸點(diǎn)升高。黑液的沸點(diǎn)升高主要決定於黑液的濃度和液面壓力的大小。由於各效黑液沸點(diǎn)的升高，使各效有效溫差減少，傳熱量減少，總有效溫度差相對(duì)降低，而影響多效蒸發(fā)的效率。*⑤起泡性由於制漿原料中含有木素，樹脂等物質(zhì)，在制漿過(guò)程中形成堿木素和皂化物，這些物質(zhì)是較強(qiáng)的表面活性劑，是起泡的來(lái)源。松木由於含有較多樹脂，故松木漿黑液比其他漿黑液起泡性強(qiáng)。低濃黑液比高濃黑液起泡性強(qiáng)。泡沫的形成影響生產(chǎn)操作（污染加熱面），增大堿的流失（跑黑水）。*⑥黑液的燃燒值：一公斤黑液固形物燃燒時(shí)的發(fā)熱量稱為黑液的燃燒值，它是黑液的重要指標(biāo).黑液的燃燒值受固形物中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的比例影響，有機(jī)物的比例越大則燃燒值越大，故硬漿比較軟漿大，木漿比草漿大，一般針葉樹漿黑液的燃燒值為3500~3800千卡/公斤、闊葉樹3300~3600千卡/公斤、草漿2500~3000千卡/公斤。*(2)黑液的化學(xué)性質(zhì)

①膠體性黑液雖然不是膠體，但由於存在膠體物質(zhì)，在一定條件下具有膠體性質(zhì)。一般認(rèn)為：在黑液有效堿含量占固形物的1.14%以上條件下，每一個(gè)木素單元含有四個(gè)以上鈉原子時(shí)，堿木素完全溶解於黑液中，呈親水膠體存在，因而不發(fā)生沉澱。但當(dāng)黑液有效堿含量低於0.71%時(shí)，堿木素膠體的穩(wěn)定性大大降低，很容易從黑液中沉澱出來(lái)。所以，黑液要保存一定濃度的殘堿，就是這個(gè)道理。*②腐蝕性黑液對(duì)設(shè)備的鹼性腐蝕很少，酸性腐蝕較重。酸性腐蝕的產(chǎn)生，主要在蒸發(fā)過(guò)程中黑液的二次蒸汽及其冷凝水中含有揮發(fā)性的有機(jī)酸（如蟻酸、醋酸等），各種酸性的硫化物（如：硫化氫、硫醇等），所以凡是接觸二次蒸汽及其冷凝水的部位腐蝕較重，例如後幾效加熱管外壁，汙冷凝水排出系統(tǒng)及冷凝器等。③易氧化性被氧化物質(zhì)主要是無(wú)機(jī)硫化物和有機(jī)糖類，由於酚基的催化，氧化反應(yīng)速度加快。

*二、黑液蒸發(fā)前的預(yù)處理

（自學(xué)）*三、多效蒸發(fā)工藝流程和設(shè)備

1.工藝流程(1)蒸汽流程蒸汽

I效

II效

III效

IV效

V效

高位冷凝器

汽水分離器

真空泵

排空

冷凝水排出*(2)黑液流程①順流式流程稀黑液

預(yù)熱器

-I效

II效

III效

IV效

-V效

半濃黑液槽優(yōu)點(diǎn)：1.輔助設(shè)備少，黑液依靠壓差自動(dòng)流送，任何多效蒸發(fā)只需要兩臺(tái)泵，各效之間不用預(yù)熱器。2.設(shè)備緊湊，溫度損失少，3.運(yùn)行中操作簡(jiǎn)便，工藝條件穩(wěn)定。*缺點(diǎn)：由於黑液濃度逐效增加，而溫度逐效降低，黑液粘度越來(lái)越大，但溫差減少，流速降低，傳熱係數(shù)降低，不能發(fā)揮蒸發(fā)設(shè)備效率，也不能產(chǎn)生高濃度的黑液。目前國(guó)內(nèi)外採(cǎi)用順流式流程較少*②逆流式流程：稀黑液V效--------預(yù)熱器-------IV效--------預(yù)熱器--------III效--------預(yù)熱器---------II效-------預(yù)熱器-------I效---------濃黑液槽優(yōu)點(diǎn)：隨黑液濃度的增高，溫度相應(yīng)提高，黑液粘度增高較小，傳熱係數(shù)大，可充分發(fā)揮設(shè)備能力，並可生產(chǎn)濃黑液。*缺點(diǎn)：1.輔助設(shè)備多，各效之間必須用泵傳送黑液，必須有黑液預(yù)熱器，如提取的稀黑液溫度過(guò)高，還需有黑液降溫設(shè)備。2．操作比較複雜，工藝條件變化大。3．設(shè)備安裝和維護(hù)工作量增加。*③混流式流程兼有順流式和逆流式兩種流程的大部分優(yōu)點(diǎn)，並可克服兩種流程的缺點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)外經(jīng)常採(cǎi)用的黑液流程。方案1：稀黑液

預(yù)熱器

III效

IV效

V效

皂化物分離

預(yù)熱器

II效

I效

濃黑液槽方案2：稀黑液

預(yù)熱器

III效

IV效

V-效

皂化物分離

預(yù)熱器

I效

II效

濃黑液槽*方案2可以大大減輕由於高溫效應(yīng)造成的無(wú)機(jī)物沉澱和有機(jī)物碳化而產(chǎn)生的結(jié)垢程度，從而提高蒸發(fā)能力，而且運(yùn)行週期較長(zhǎng)，我國(guó)工廠大多數(shù)採(cǎi)用方案2。兩種流程都採(cǎi)用間斷出濃黑液的方式，即出濃黑液和出半濃黑液交替進(jìn)行。*出半濃黑液（又叫大循環(huán)）：利用低溫半濃黑液和稀黑液調(diào)整進(jìn)效濃度，在較低濃度和較大流量下，經(jīng)後三效蒸發(fā)後，經(jīng)皂化物分離，再送入前兩效，出效後進(jìn)入高溫半濃黑液槽。出濃黑液（又叫小迴圈）：利用高溫半濃黑液和稀黑液調(diào)節(jié)進(jìn)效濃度，在較高濃度和較小流量下，經(jīng)過(guò)後三效蒸發(fā)後，再送入前兩效，出效後送入濃黑液槽。*大循環(huán)和小迴圈交替時(shí)間根據(jù)濃黑液槽存量確定，以保證正常供應(yīng)堿回收爐的需要為標(biāo)準(zhǔn)，（同時(shí)也應(yīng)考慮稀黑液槽的液位，不能引起跑稀黑液。）這種大小迴圈交替進(jìn)行的方式，優(yōu)點(diǎn)是大循環(huán)可以使小迴圈粘附在管壁的浮垢及時(shí)除去，改善傳熱條件，不僅為下次小迴圈創(chuàng)造條件，而且可以充分發(fā)揮大循環(huán)的作用。缺點(diǎn)是：轉(zhuǎn)換操作不方便，不夠穩(wěn)定。*(3)冷凝水流程新鮮蒸汽的冷凝水（一效及預(yù)熱器的冷凝水）集中收集，供鍋爐使用。二次蒸汽冷凝水（汙冷凝水）利用各效壓差通過(guò)U形管或泛汽罐逐次流入下效，最後進(jìn)入冷凝水收集槽，泵入地溝。*(4)不凝結(jié)氣體系統(tǒng)

排除各效汽室中不凝結(jié)氣體，一般從各效汽室分別引出，通過(guò)總管接到汽水分離器，分離後的不凝氣體進(jìn)入冷凝系統(tǒng)排出。*2．蒸發(fā)設(shè)備長(zhǎng)管液膜單程蒸發(fā)器這是長(zhǎng)管液膜蒸發(fā)器最基本的類型，其他類型由此改進(jìn)發(fā)展而來(lái)。如圖7—14、16所示加熱管長(zhǎng)7米，管長(zhǎng)與直徑之比l/d==100~150以上。*工作原理：黑液從蒸發(fā)管下端進(jìn)入，液位上升至管高的1/4~1/5時(shí)，靠近管壁的黑液立即沸騰汽化，產(chǎn)生大量汽泡，汽泡膨脹使管中央形成汽柱，由於蒸汽密度急劇變小，上升速度加快，因而將液體拉成一層薄膜，沿管壁迅速上升，到蒸發(fā)管上端時(shí)，黑液已變成含大量懸浮液滴的汽液混合物，並以較快的速度沖出管口。*特點(diǎn)：1、黑液在加熱管內(nèi)流速高，一般20~30米/秒，在真空度650~700mmHg時(shí)，流速可達(dá)100~160米/秒，因此管壁對(duì)黑液的傳熱係數(shù)大（此傳熱係數(shù)與流速的0.8次方成正比）2、由於黑液在加熱管內(nèi)液面較低，靜壓溫度損失小，而使有效溫差相應(yīng)提高。3、由於黑液在加熱管內(nèi)停留時(shí)間短，可避免局部過(guò)熱造成黑液沉澱結(jié)垢。4、由於加熱管長(zhǎng)，可以使黑液產(chǎn)生的泡沫受管壁加熱而消除，因此更適用皂化物含量高的黑液。*使用注意點(diǎn)：在使用時(shí)必須嚴(yán)格控制加熱管內(nèi)液位，使進(jìn)效黑液溫度接近沸點(diǎn)。如管內(nèi)液位過(guò)高或進(jìn)效黑液溫度過(guò)低，則造成沸騰區(qū)縮短，由於液區(qū)傳熱係數(shù)較低，必降低蒸發(fā)效率。如管內(nèi)液位過(guò)低，則造成結(jié)垢加快，甚至堵管。*

近年有所改進(jìn)：1、超長(zhǎng)管式，管長(zhǎng)增加到9~10米；2、把一、二效加熱改成雙程式；3、採(cǎi)用升降膜式（三程式）蒸發(fā)器。4、板式降膜蒸發(fā)器（圖7-18）

*第二節(jié)黑液的燃燒*一.黑液燃燒的原理1.黑液燃燒的過(guò)程及化學(xué)反應(yīng)（以硫酸鹽漿黑液為例）黑液的燃燒過(guò)程可大致分為三個(gè)階段，但實(shí)際上這三個(gè)階段不是截然分開的，是交叉進(jìn)行的。*(1)黑液的乾燥經(jīng)過(guò)蒸發(fā)工段及直接蒸發(fā)後的黑液，含有40~50%左右的水，需進(jìn)一步乾燥到含水分10~15%的黑灰，才能進(jìn)行燃燒，黑液經(jīng)噴槍噴出後，液滴在下落過(guò)程中和高溫爐氣接觸，水分蒸發(fā)，並且和爐氣產(chǎn)生如下反應(yīng)：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O2NaOH+SO3=Na2SO4+H2ONa2S+CO2+H2O=Na2CO3+H2S2Na2S+2SO2+O2=2Na2S2O3Na2S+SO3+H2O=Na2SO4+H2S2RCOONa+SO2+H2O=Na2SO3+2RCOOH2RCOONa+SO3+H2O=Na2SO4+2RCOOH經(jīng)過(guò)反應(yīng)後，全部游離的氫氧化鈉及大部分硫化鈉轉(zhuǎn)化成硫酸鈉，亞硫酸鈉，硫代硫酸鈉，碳酸鈉，此外，有機(jī)酸鈉也可以轉(zhuǎn)化成亞硫酸鈉和硫酸鈉。

*(2)有機(jī)物的熱分解及碳化

經(jīng)過(guò)第一階段乾燥的黑液中含水分10~15%，已成固態(tài)（稱黑灰），溫度達(dá)150~2000C，此時(shí)黑液中有機(jī)物開始分解；隨著最後一部分水分的蒸發(fā)，黑灰溫度迅速提高，約4000C左右，有機(jī)物分解速度加快，分解產(chǎn)物中有甲醇、丙酮、酚、甲硫醇、硫化氫、低分子醛酸,結(jié)構(gòu)複雜的的烷基硫化物等。這些產(chǎn)物在熾熱的氣體中燃燒，生成二氧化碳、水、二氧化硫、三氧化硫等，並放出大量的熱量.為保證這部分產(chǎn)物的完全燃燒，必須供給充足的空氣---二次風(fēng)*當(dāng)有機(jī)物發(fā)生熱分解時(shí)，與有機(jī)物結(jié)合的鈉離子也獲得分離，並轉(zhuǎn)變成氧化鈉，進(jìn)一步生成碳酸鈉。2NaOR+O2Na2O+CO2+H2ONa2O+CO2=Na2CO3在這一階段中，由於含有硫和鈉的有機(jī)化合物的分解，將產(chǎn)生一部分硫化鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉。其組成比例取決於熱分解的條件，即溫度，送入空氣量等，在適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下，約有50%的有機(jī)結(jié)合硫在熱分解時(shí)可轉(zhuǎn)變成無(wú)機(jī)硫化合物。這說(shuō)明在燃燒過(guò)程中硫的損失是相當(dāng)大的。（下一步討論）*由於熱分解的作用，有機(jī)固體物發(fā)生碳化，並或多或少轉(zhuǎn)變成元素碳。在這一階段終了殘存的無(wú)機(jī)化合物中，主要是碳酸鈉和硫酸鈉,前者主要由於有機(jī)化合物發(fā)生分解和經(jīng)過(guò)氧化而成，此外尚包括第一階段中，黑液中氫氧化鈉及硫化鈉的碳酸化產(chǎn)物。後者主要是補(bǔ)加的芒硝，（在第一、二階段中沒(méi)有生產(chǎn)變化）當(dāng)然也包括第一、二階段中產(chǎn)生的硫酸鈉。這些混合物的熔點(diǎn)比純的狀態(tài)都要低（碳酸鈉熔點(diǎn)為8250C，硫酸鈉熔點(diǎn)為8880C,硫化鈉熔點(diǎn)10400C）其熔點(diǎn)隨著組成的比例而變化，一般8000C可形成液體,850~9000C可完全熔融。*(3)無(wú)機(jī)物的熔融及芒硝還原階段

由於碳的燃燒，產(chǎn)生高溫（最高可達(dá)12000C）,燃燒所需的空氣直接通入燃燒區(qū)，稱為一次風(fēng)。由於高溫，無(wú)機(jī)物熔融，同時(shí)將芒硝還原（熔融是芒硝還原必不可少的）:①Na2SO4+2C=Na2S+2CO2-0.22兆焦②Na2SO4+4C=Na2S+4CO-0.57兆焦③Na2SO4+4CO=Na2S+4CO2+0.18兆焦以前說(shuō)反應(yīng)①為主，因吸熱較少，且②+③=①，現(xiàn)在的說(shuō)法是以②為主，兩種說(shuō)法都不夠全面。*根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出不同溫度下三個(gè)反應(yīng)式的反應(yīng)平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)，並對(duì)溫度作圖。（如圖）在絕對(duì)溫度10000K以前，反應(yīng)③為主，反應(yīng)①次之，反應(yīng)②最次;但隨著溫度的升高，反應(yīng)③下降，反應(yīng)①上升，但上升較慢,反應(yīng)②上升且上升較快，到10000K時(shí)，三個(gè)反應(yīng)式的logK趨向一致，溫度再升高時(shí)，則是反應(yīng)②為主，①次之，③最次。*從反應(yīng)式看出：a/提高溫度有利於還原反應(yīng);850°C時(shí)，經(jīng)2~3分鐘，95%的芒硝還原成硫化物.1100°C時(shí)，40秒,88%的芒硝被還原.b/參加反應(yīng)的碳要過(guò)量;根據(jù)反應(yīng)式①計(jì)算，硫酸鈉：碳=1：0.17，根據(jù)反應(yīng)式②計(jì)算，硫酸鈉：碳=1：0.34，但所需的碳遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)比值，因?yàn)椋哼€原芒硝需要熱量，根據(jù)計(jì)算，還原一千克芒硝需要1700千卡熱量:*由有關(guān)元素生成硫酸鈉需要熱量等於330.9千卡/摩爾,由有關(guān)元素生成硫化鈉需要熱量89.2千卡/摩爾,因此由芒硝轉(zhuǎn)化成硫化鈉必須耗費(fèi)：330.9–89.2=241.7千卡/摩爾算成以一千克芒硝為基準(zhǔn)，則為：241.7×1000÷140=1700千卡另加上無(wú)機(jī)物熔融所需要的熱，故硫酸鈉：碳=1：2.4在送入爐內(nèi)燃燒的黑液和芒硝的混合液中，硫酸鈉和碳的比值一般在1：3.5~4.5，考慮到一部分碳在黑液有機(jī)物發(fā)生熱分解時(shí)揮發(fā)掉，另一部分碳參加碳酸化反應(yīng)，故要操作適當(dāng)，並使碳完全燃燒，以充分利用其熱量。*C/在理想情況下，進(jìn)碳燃燒區(qū)和芒硝還原區(qū)的空氣是應(yīng)符合於使碳燃燒二氧化碳所需的理論用氧量，其中不包括芒硝還原所吸收的氧。過(guò)?？諝庠黾訒r(shí)，溫度降低，而芒硝的還原條件也會(huì)變壞。大量的過(guò)?？諝饪赡芤鹆蚧c的分解，造成硫的損失：

Na2S+CO2+3/2O2=Na2CO3+SO2

此一反應(yīng)有極高的平衡常數(shù)，而隨著溫度的降低而增大，所以，實(shí)際上燃燒爐是利用較低的過(guò)剩空氣操作的，一部分碳燃燒成一氧化碳，但一直保持著較高的溫度。*2.黑液燃燒過(guò)程中鈉和硫的損失燃燒硫酸鹽黑液時(shí)，堿和硫的損失實(shí)際上是很大的，其損失的主要原因，並不是由於輕質(zhì)黑灰微粒和小滴黑液被煙道氣帶走所致，而是由於爐中所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致?lián)]發(fā)物的生成。*（1）鈉的損失硫酸鈉和硫化鈉的揮發(fā)需要在極高的溫度下才能發(fā)生，因此，熔融爐內(nèi)堿的損失幾乎只能用碳酸鹽在溫度超過(guò)1000°C時(shí)的分解現(xiàn)象來(lái)解釋。Na2CO3Na2O+CO2在溫度更高及空氣量不足時(shí)，在按上式分解的同時(shí)，可能接下式分解出元素鈉

Na2CO3+2C2Na+3CO碳酸鈉分解的平衡常數(shù)等於:K=[Na2O][CO2]/[Na2CO3]*但根據(jù)計(jì)算,1600oK時(shí)，K=0.0001，或在煙道之中二氧化碳的濃度極低時(shí)（1000oK時(shí)，為10-10*18絕對(duì)大氣壓），才可能有氧化鈉氣體存在，因此，實(shí)際上並不可能。而按以下方程式反應(yīng)卻是很強(qiáng)烈的：

Na2CO3=2Na+CO+O2*據(jù)測(cè)定，在黑液燃燒條件下，金屬鈉的蒸汽分壓極高，在缺氧量很大時(shí)，可能達(dá)到1絕對(duì)大氣壓。故進(jìn)行這種分解時(shí)鈉不是以氧化鈉的形式昇華，而是作為元素鈉昇華。昇華的鈉又與煙道氣的組成發(fā)生二次反應(yīng)，生成碳酸鹽和硫酸鹽.這種灰分一部分沉降在煙道,灰槽和各種除灰裝置中，一部分則排到煙囪中去。

*4Na+O2=2Na2ONa2O+CO2=Na2CO3Na2O+SO3=Na2SO4（在煙道氣中由於溫度較低,2SO2+O22SO3的平衡強(qiáng)烈向右移動(dòng)，故煙氣中有較大量的SO3

）由此可知溫度越高，鈉的損失越大.*（2）硫的損失a/一部分以硫酸鹽的形式損失掉;b/一部分以氣態(tài)化合物的形式被帶走，在低溫及過(guò)剩空氣量較少時(shí)，損失將會(huì)增加。以上兩種損失都與溫度有關(guān)，溫度越低，損失越大.從以上分析看，溫度高導(dǎo)致鈉的損失增加，溫度低導(dǎo)致硫的損失增加，因此，選擇一個(gè)適宜的溫度是必要的.*二.影響黑液燃燒的因素(1)通風(fēng)量燃燒一千克絕幹黑液固形物所需要的理論通風(fēng)量可根據(jù)下麵公式計(jì)算：L0=4.31（2.67C+8H–O+S）千克/千克固形物式中C、H、O及S各表示黑液固形物中該元素的重量百分比，元素符號(hào)前的係數(shù)是燃燒1千克該元素所需的氧氣量。*但這個(gè)公式不能得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@個(gè)公式中並未考慮到芒硝的還原反應(yīng)，同時(shí)S並不是完全燃燒損失掉的，（應(yīng)儘量保留S，一般損失50%以上）實(shí)際上由於空氣和可燃燒成份充分混合不完全，實(shí)際所需的空氣量要高一些。*過(guò)?？諝鈧S數(shù)α=Lg/L0

一般取1.05~1.10，國(guó)外有資料取1.15~1.35?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)煙道氣的組成來(lái)判斷通風(fēng)量是否適當(dāng)：煙道氣中二氧化碳的濃度在14%即為正常，偏低即燃燒不良，降低熱效率，硫的損失增大；偏高則引起熱量流失增加，降低爐溫，並加大對(duì)爐內(nèi)金屬的氧化。*所需的通風(fēng)量分兩次或三次通入。一次風(fēng)的主要作用是碳的燃燒和芒硝的還原，如前所述，不宜過(guò)大。使還原區(qū)進(jìn)行不完全燃燒，生成一部分一氧化碳。二、三次風(fēng)的作用是完全燃燒，吹入時(shí)要使其在攪動(dòng)狀態(tài)以便與爐氣充分混合。因此二、三次風(fēng)壓較一次風(fēng)壓高，一次風(fēng)壓用80~120mmH2O,二、三次風(fēng)壓用150~300mmH2O,風(fēng)量分配是50：20：30或37：43：20。（通風(fēng)需預(yù)熱至1500C~1700C）*（2）爐溫熔融區(qū)溫度：如前所述，過(guò)高則造成鈉的流失，過(guò)低則增加硫的損失，如圖所示。曲線的交點(diǎn)為我們所取溫度的上限。故一般保持在10000

500C較合適。此區(qū)域溫度受一次風(fēng)量及黑液濃度及液滴乾燥情況影響。熔爐出口溫度：進(jìn)入凝渣管的溫度，希望控制在8000C以下，以免飛灰成熔融狀態(tài)附著在管壁上。有此燃燒爐則要求鍋爐入口（凝渣管後）的溫度在6500C以下。可由二、三次風(fēng)量調(diào)節(jié)。

*（3）黑液的噴射

1.黑液固形物的特性：有機(jī)物的含量越高，灰分越小，越有利於燃燒。*2.黑液的濃度：黑液噴入濃度盡可能高些，以便提高熱效率，使燃燒穩(wěn)定。如黑液濃度過(guò)低則爐溫下降，燃燒不良，造成滅火，甚至引起爆炸及爐襯脫落等現(xiàn)象。但對(duì)高濃度黑液要解決粘度大，輸送困難等問(wèn)題如用蒸汽直接加熱。*3.噴液量：根據(jù)爐子的能力，力求穩(wěn)定。噴液的穩(wěn)定和黑液濃度的穩(wěn)定是穩(wěn)定燃燒的重要條件。*4.液滴的大?。汉谝旱膰娚鋺?yīng)均勻，液滴大小適宜，太小易飛失或造成懸浮式燃燒，造成鍋爐管積分嚴(yán)重，而墊層保持不住應(yīng)有高度，爐溫降低。大小則來(lái)不及乾燥即落下爐底影響爐子正常運(yùn)行。影響液滴大小的主要因素有：黑液的溫度，噴液壓力及噴孔大小等。黑液一般都預(yù)熱至100~1110C。故後兩項(xiàng)是控制的主要因素。我國(guó)多採(cǎi)用直徑10~13mm噴孔，壓力一般2.0kg/cm2.*(4)墊層

墊層是由乾燥後高溫多孔性黑灰組成，黑液燃燒的第二、三階段都在此完成。墊層蓄積有大量的熱，可以起穩(wěn)定爐溫的作用，所以要保持一定的高度。一般在1.0~1.5米之間，不超過(guò)二次風(fēng)口。太低起不到墊層的作用。太高影響空氣流動(dòng)甚至堵塞一次風(fēng)口。墊層形狀應(yīng)呈小丘形，而且不能偏於一邊，否則易堵塞部分風(fēng)口?！八缐|子”要及時(shí)燒去。*(5)芒硝加入量

加入芒硝的目的是補(bǔ)充制漿過(guò)程損失的硫化鈉，提高白液的硫化度。但芒硝加入過(guò)多，則增加了黑液的無(wú)機(jī)物含量，導(dǎo)致黑液燃燒值降低。這樣不但影響芒硝還原率下降，也降低堿回收鍋爐熱效率。因此提高白液硫化度不能單從補(bǔ)充芒硝著手，必須加強(qiáng)硫的回收。因此，制訂合理的工藝條件（如適宜的溫度及過(guò)?？諝饬浚詼p少硫的飛失。另通過(guò)灰塵的捕集，煙氣的洗滌，可以大大提高硫的回收率，提高熱效率也可以降低芒硝的加入量。*國(guó)外有的芒硝還原率達(dá)97%以上，每噸風(fēng)乾漿補(bǔ)充50千克芒硝即可，甚至達(dá)補(bǔ)充27~32千克的水準(zhǔn)。操作中以上各因素全面注意調(diào)整，並力求穩(wěn)定。這樣才能使燃燒正常進(jìn)行，達(dá)到較好的回收效果。

*（三）黑液燃燒的工藝流程（略）*第三節(jié)綠液的苛化對(duì)苛化要求：苛化率要高，減少碳酸鈉在生產(chǎn)中迴圈；白液濃度要高；白液要純，以免蒸煮及黑液蒸發(fā)結(jié)垢；堿的流失要小，提高堿回收率；潔淨(jìng)而較幹的白泥，利於白泥回收。*一.苛化反應(yīng)理論及影響因素1.苛化的化學(xué)反應(yīng)石灰與綠液中的水進(jìn)行反應(yīng)

CaO+H2O=Ca(OH)2碳酸鈉的苛化

Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3

苛化後生成的氫氧化鈉量與反應(yīng)糸統(tǒng)中的氫氧化鈉和碳酸鈉的總量之百分比稱為苛化率或苛化度:苛化率==NaOH/NaOH+Na2CO3*100%(以Na2O計(jì))*2.苛化反應(yīng)的平衡常數(shù)：

Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3

上式為苛化反應(yīng)，在苛化反應(yīng)過(guò)程中，由於反應(yīng)生成物氫氧化鈉的濃度增加,氫氧根的共同離子的作用，使氫氧化鈣溶解度下降;又由於反應(yīng)物碳酸鈉濃度逐漸下降，碳酸根共同離子作用，使碳酸鈣的溶解度逐漸上升，當(dāng)兩者溶解度達(dá)到相等時(shí)，苛化反應(yīng)達(dá)到平衡。Ca(OH)2溶度積:K1=[Ca2+][OH-]2CaCO3

溶度積:K2=[Ca2+][CO32-]*以上假設(shè)溶解的碳酸鈣及氫氧化鈣的分子完全電離，實(shí)際上氫氧化鈣不能完全電離，而碳酸鈣溶解後又產(chǎn)生水解。也可以這樣看，苛化反應(yīng)寫成離子反應(yīng)方程式：

CO32-+Ca(OH)22OH-+CaCO3反應(yīng)平衡常數(shù)計(jì)算不包括固體的濃度，由於氫氧化鈣及碳酸鈣溶解度很小，可視作固體，則

K=[OH-]2/[CO32-]*3.苛化率與平衡常數(shù)的關(guān)係苛化率用離子濃度表示則：苛化率=1/2[OH-]c/[CO32-]I=[OH-]c/2[CO32-]i其中:[OH-]c----達(dá)到平衡時(shí)氫氧根離子濃度，以摩爾濃度表示。

[CO32-]i-----苛化開始時(shí)碳酸根離子濃度，以摩爾濃度表示。*因?yàn)椋蹦朇O32-苛化後生成２摩爾OH-，故

[CO32-]c=[CO32-]i-1/2[OH-]c[CO32-]i=[CO32-]c+1/2[OH-]c苛化率=[OH-]c/2[CO32-]I=[OH-]c/2[CO32-]c+[OH-]c

由K=[OH-]c2/[CO32-]c

則[CO32-]c=[OH-]c2/K苛化率=[OH-]c/{2[OH-]c2/K+[OH-]c=K/2[OH-]c+K=1/{2[OH-]c/K+1}由上式可知，K值大，苛化率大，氫氧根的濃度大，苛化率小.*4.影響苛化的因素

(1)綠液的濃度試驗(yàn)工作表明，綠液濃度的增加會(huì)導(dǎo)致苛化率的下降。這是由於(在較高的溶液濃度下碳酸鈉和氫氧化鈣的電離度減少，則影響苛化反應(yīng)的進(jìn)行)白液的濃度由綠液的濃度所決定的，故綠液濃度大則白液濃度也大，即氫氧根的濃度大，由上式可知，苛化率越小。故綠液濃度越大，苛化率越小。反之，綠液濃度越小，苛化率越大。但苛化容積加大，所獲得白液濃度也低，不能適應(yīng)蒸煮操作的要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，綠液的濃度一般為100~120克/升（以氧化鈉計(jì)）。這時(shí)苛化率為85~90%。

*(2)綠液組成的影響A/Na2S,Na2SiO3,Na2S2O3的影響。這些物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致水解及苛化兩種反應(yīng)如：Na2S+H2ONaOH+NaSHNa2S+Ca(OH)22NaOH+CaS產(chǎn)生的氫氧化鈉對(duì)苛化反應(yīng)有阻滯作用B/稀白液中氫氧根濃度的影響綠液是由稀白液稀釋成的，如稀白液中氫氧根濃度大，則會(huì)影苛化反應(yīng)。

*(3)苛化溫度的影響溫度對(duì)苛化速度及苛化率都有影響，溫度升高，苛化速度增加，可以加速反應(yīng)達(dá)到平衡，但溫度升高，使苛化反應(yīng)平衡常數(shù)K降低，由上式可知,苛化率降低。實(shí)踐證明，溫度由600C上升到1000C時(shí)，苛化率下降2%，但反應(yīng)時(shí)間可以大大縮短，在1000C以下，溫度每提高100C，反應(yīng)速度快1.2倍，在1000C溫度時(shí)，苛化只要90分鐘左右即可完成。生產(chǎn)上一般控制在90~1000C之間。

*(4)石灰用量石灰加入量是控制苛化生產(chǎn)操作的重要因素，必須準(zhǔn)確計(jì)量，一般過(guò)量5%以提高苛化率，但過(guò)剩量大造成石灰的浪費(fèi)（因過(guò)多增加石灰的用量，並不能顯著提高苛化率。）並造成澄清、過(guò)濾的困難，因氫氧化鈣相對(duì)密度（2.343）比碳酸鈣（2.97）小，較難澄清過(guò)濾。另石灰粒度對(duì)反應(yīng)速度有顯著影響，故要求先將石灰消化。*二.影響白液澄清的主要因素苛化過(guò)程中生成大量的沉澱，稱白泥，主要成分是碳酸鈣，這些白泥被帶到蒸煮工段會(huì)使紙漿灰分增加，物理強(qiáng)度降低，延長(zhǎng)漿的洗滌時(shí)間，使蒸煮器熱器及黑液蒸發(fā)器結(jié)垢。白泥用澄清方法降去，是保證白液品質(zhì)的主要環(huán)節(jié)之一。澄清設(shè)備龐大為苛化器容積的20倍,所以苛化工段的工作效率不是由苛化過(guò)程決定，而是由澄清決定。所以如何加速沉降對(duì)減少設(shè)備投資，提高生產(chǎn)效率和保證白液品質(zhì)都有重大意義。

*白泥沉降速度可以用斯托克斯定律計(jì)算：

V=d2(rs-r)/18μ(m/s)d球形微粒直徑(m)rs

固體相對(duì)密度(Kg/m3)r液體相對(duì)密度(Kg/m3)μ介質(zhì)粘度(Pa)由上式可見，增加固體微粒直徑和相對(duì)密度，降低溶液的相對(duì)密度和粘度，均可提高沉降速度，而影響這些條件的因素很多，分述如下：*石灰的品質(zhì)和用量：石灰中氧化鈣的含量越高，雜質(zhì)越少，對(duì)苛化越有利，對(duì)澄清也越有利，一般石灰中氧化鈣的含量應(yīng)不低於80~85%，石灰中的MgO不能苛化碳酸鈉（由於它的溶解度比碳酸鈣還?。?但對(duì)沉降速度有很大的影響，不能超過(guò)1.5%。在苛化過(guò)程中，如採(cǎi)用過(guò)量石灰太多，（超過(guò)5%）則由於氫氧化鈣比重小，易水化，沉降較慢而影響白液的澄清。*苛化時(shí)攪拌速度和時(shí)間

長(zhǎng)時(shí)間或激烈的攪拌會(huì)打碎固體顆粒，使其變小，並分散不利沉降。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，如把攪拌速度由25轉(zhuǎn)/分降到5轉(zhuǎn)/分，則沉降速度由5mm/分增加到15mm/分,故設(shè)計(jì)苛化器的攪拌器時(shí)，要考慮不使泥渣破碎。*溫度及堿液濃度溫度升高可加速苛化反應(yīng)，但溫度升高增加碳酸鈣的溶解度對(duì)澄清不利。溫度在70~950C範(fàn)圍內(nèi)對(duì)沉降速度影響不大,但在950C以上時(shí)，沉降速度約降低30%左右。堿液濃度大，則粘度大。故沉降速度低，實(shí)踐證明，堿濃由65克/升增加到122克/升（以氧化鈉計(jì)）時(shí),沉降速度降低3-4倍。另：苛化對(duì)加熱不要用蒸汽直接加熱，因衝動(dòng)沉渣，並使固體顆粒變小。*綠液澄清

在苛化前將綠液澄清，能使白泥沉澱時(shí)間縮短1/2~2/3，且回收的白泥品質(zhì)提高，因綠液中含有Si,Mg,Al,Cu,FeS2和未燃燒物等雜質(zhì)。*白液中硫酸鈉，矽酸鈉的影響

為加速白泥的沉降速度，澱粉常用作沉澱劑。因澱粉的膠凝作用，使白泥凝結(jié)成結(jié)實(shí)的片狀，沉澱速度顯著增加，產(chǎn)生很明顯的沉澱層和清液層的界限，一般加入量為0.05公斤/米3。*主要設(shè)備:**

返回**第一節(jié)概述廢紙制漿流程根據(jù)廢紙的特徵及紙漿的使用方向，當(dāng)前廢紙制漿可以分為2種流程，即非脫墨漿流程和脫墨漿流程。非脫墨漿流程廢紙碎漿纖維分離粗選洗滌精選淨(jìng)化調(diào)整供抄造用脫墨漿流程廢紙碎漿粗選濃縮揉搓或纖維分離脫墨精選淨(jìng)化調(diào)整供抄造用一、廢紙回用的背景2003USAChinaJapanProduction(P&B)Consumption(P&B)Percapitaconsumption(kg)80.22088.149300.843.00048.06035.830.29530.797241.9

ProductionandConsumption

*China’sP&Bproductionandconsumptionarerankinginthesecondpositionworldwide.

(milliont)二、廢紙回用的意義1、節(jié)約原料，增加生成

全世界木材年需求量20億M3以上，年增長(zhǎng)率不低於25％；生產(chǎn)1T再生新聞紙漿比生產(chǎn)1T磨木漿節(jié)約木材2M3，生產(chǎn)1T高白度廢紙脫墨漿比生產(chǎn)1T漂白化學(xué)漿節(jié)約木材5M3。2、減少污染，保護(hù)環(huán)境

廢水的污染負(fù)荷輕，耗水量少，無(wú)廢氣污染，減少木材砍伐率，有利於生態(tài)平衡和保護(hù)環(huán)境。3、節(jié)省能源，降低能耗生產(chǎn)1T再生新聞紙漿比生產(chǎn)1T磨木漿節(jié)約能耗75％左右，生產(chǎn)1T高白度脫墨漿較生產(chǎn)1T化學(xué)漿節(jié)約能耗50％以上。4、節(jié)約投資，降低成本投資只需原漿漿廠的25－30％，廢水處理設(shè)施的投資低於原漿漿廠，廢紙漿的原材料成本、能耗、投資低，其生產(chǎn)成本比原漿低。三、廢紙回收現(xiàn)狀1、FibermaterialconsumptionforpaperandboardproductioninEuropeandtheworld.(MT:milliontons)2、我國(guó)造紙工業(yè)纖維原料結(jié)構(gòu)的變化3、Globaldevelopmentofpaperproduction,chemicalpulp,andrecoveredpaperconsumption.4、Utilizationrateofrecoveredpaperforthetwelvelargestpapermakingcountriesintheworld.5、UtilizationrateofrecoveredpaperforJapan,UnitedStates,andEurope。6、Globalflotationdeinkingcapacities.7、ProductioncapacitiesofDIPusingflotationbycontinents.8、Relativeglobalrawmaterialdemandtodayandtomorrow.9、2001年美國(guó)等17個(gè)國(guó)家和地區(qū)廢紙回收利用情況10、1995年以來(lái)我國(guó)廢紙回收利用情況11、2005年前我國(guó)計(jì)畫投產(chǎn)的在建或擬建大型廢紙回收專案12、2001－2002年我國(guó)廢紙來(lái)源及價(jià)格情況13、2000－2002年不同廢紙進(jìn)口量與用匯數(shù)14、我國(guó)廢紙利用快速增長(zhǎng)的原因國(guó)家政策支持造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)調(diào)整纖維原料短缺廢水處理投資少、成本低廢紙?zhí)幚碓O(shè)備較成熟可靠、投資少、見效快提高產(chǎn)量、降低成本減少森林砍伐、保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡15、我國(guó)廢紙?zhí)幚砑夹g(shù)裝備水準(zhǔn)50多套具有國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)的進(jìn)口設(shè)備，大部分為國(guó)產(chǎn)設(shè)備16、我國(guó)廢紙回收利用存在的主要問(wèn)題廢紙回收利用率低，大量廢紙資源被浪費(fèi)未建立廢紙回收的市場(chǎng)體系沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法評(píng)價(jià)廢紙的品質(zhì)廢紙制漿的共性技術(shù)難題脫墨、脫膠、白度、得率、回用次數(shù)四、我國(guó)廢紙回收利用存在問(wèn)題的對(duì)策分類收集，制定標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)辦交易市場(chǎng)，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模制定相應(yīng)的廢紙回收政策法規(guī)，鼓勵(lì)發(fā)展廢紙回收，對(duì)廢紙回收企業(yè)與利用企業(yè)給予一定的優(yōu)惠政策和稅收減免，對(duì)造紙工業(yè)使用廢紙比例作出明確規(guī)定。努力做好國(guó)內(nèi)廢紙回收工作，充分利用國(guó)外廢紙資源加快研製開發(fā)大型、高效成套廢紙?zhí)幚碓O(shè)備加強(qiáng)宣傳教育五、廢紙的分類及收集（一）廢紙的分類一般按廢紙的來(lái)源和廢紙纖維的種類來(lái)劃分，但世界各國(guó)廢紙分類的方法和標(biāo)準(zhǔn)均有較大差異。國(guó)外廢紙的分類聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織按用途將廢紙分為4大類：新聞紙和書籍廢紙、紙板箱廢紙、高質(zhì)量廢紙及其他廢紙。美國(guó)廢紙的分類

美國(guó)將廢紙分為3大類：紙漿代用品、可淨(jìng)化的廢紙和普通廢紙。

紙漿代用品：白紙與白紙的切邊，這類廢紙經(jīng)打散後不作進(jìn)一步處理即可作為成漿使用。

可淨(jìng)化的廢紙：經(jīng)脫除印刷油墨後可成漿使用。

普通廢紙：包括舊報(bào)紙、舊瓦楞紙箱和混合廢紙等。另一更細(xì)的分類法是將廢紙分為47種，另列特殊等級(jí)7種。每個(gè)類別的廢紙均有明確的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。歐洲廢紙的分類歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（CEN）在布魯塞爾的管理中心採(cǎi)用新版歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN643－歐洲廢紙和廢紙板標(biāo)準(zhǔn)目錄，於2001年12月12日批準(zhǔn)。歐洲紙張工業(yè)協(xié)會(huì)和歐洲廢紙協(xié)會(huì)完全支持該項(xiàng)用於廢紙的新標(biāo)準(zhǔn)，並將促使其在會(huì)員中推行。英國(guó)將廢紙分為11類：不含機(jī)械漿的白色未印刷廢紙不含機(jī)械漿的白色已印刷廢紙含機(jī)械漿的白色和輕度印刷廢紙不含機(jī)械漿的有色廢紙含機(jī)械漿的重度印刷廢紙有色牛皮紙和馬尼拉紙新的牛皮掛麵紙板容器廢紙、混合廢紙、有色卡紙和含雜質(zhì)廢紙。德國(guó)將廢紙分為低級(jí)、中級(jí)、高級(jí)和保強(qiáng)廢紙4大類。後者包括用過(guò)的防水或不防水的牛皮紙袋，用過(guò)或未用過(guò)的純硫酸鹽漿紙、舊瓦楞箱紙等。AveragecompositionofsortedrecoveredpaperfordeinkingderivedfromGermanhouseholdsAgedistributionofnewspapersandmagazinesinsortedrecoveredpaperfordeinkingderivedfromGermanhouseholds.其他國(guó)家廢紙分類情況日本將廢紙分為9類：上等白紙卡紙、特白中白馬尼拉紙、有色道林紙、證券紙、牛皮紙、報(bào)紙、雜誌紙、瓦楞箱板和硬紙板。我國(guó)廢紙的分類近期，國(guó)家科技部批準(zhǔn)了《廢紙回收分類標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究》社會(huì)公益研究專項(xiàng)資金專案，並由中國(guó)制漿造紙研究院承擔(dān)，該專案計(jì)畫在兩年時(shí)間內(nèi)具體完成以下3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：①?gòu)U紙回收分類標(biāo)準(zhǔn)；②廢紙中膠豁物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)；③廢紙中油墨殘留量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)廢紙分類各地情況不同。目前全國(guó)尚無(wú)廢紙分類的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但根據(jù)我國(guó)廢紙的來(lái)源和特點(diǎn)，通?？煞譃橐韵?類：(1)白色廢紙這類廢紙也可以看成是紙漿的代用品，其中包括未經(jīng)印刷、具有比較一致的白度和無(wú)有害物的白紙。(2)書籍、雜誌廢紙這類廢紙主要包括印刷廠或書店未發(fā)行的和發(fā)行後回收的書籍、印刷著色、不含或僅含少量機(jī)械漿的廢刊物、書籍等。(3)舊新聞紙由成捆的、選擇過(guò)的舊報(bào)紙組成。不包括舊雜誌。(4)紙箱與紙板廢紙此類廢紙包括牛皮紙板、瓦楞紙板切邊，舊瓦楞紙箱，各色廢紙盒、紙箱、黃、白、灰色紙板等。(5）紙袋紙廢紙和牛皮紙廢紙這類廢紙是指包裝水泥後回收的破水泥袋、廢牛皮紙袋及其他紙袋和牛皮紙廢紙。(6）混合廢紙這類廢紙屬低級(jí)廢紙，包括部分“垃圾廢紙”（從垃圾堆揀來(lái)的廢紙）。隨著辦公設(shè)備的現(xiàn)代化，辦公廢紙（如使用過(guò)的電腦打印紙、靜電複印紙、傳真紙等）的數(shù)量將會(huì)逐年增長(zhǎng)，因此，混合辦公廢紙將成為新的一類廢紙。（二）廢紙的收集我國(guó)廢紙的主要來(lái)源：印刷廠切下的白紙邊和報(bào)廢的印刷品；出版單位處理的書籍和刊物；機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位的廢舊公文資料、廢舊書刊報(bào)紙及各種包裝紙箱、紙盒；學(xué)校的舊書報(bào)和學(xué)生練習(xí)本；居民的家庭自有的各種舊報(bào)紙、廢舊圖書雜誌、包裝紙箱等。我國(guó)目前的廢紙收集管道：個(gè)體收集；廢舊物資回收公司收集；造紙廠和紙品加工廠；國(guó)外進(jìn)口廢紙；混合辦公廢紙脫墨的特殊性混合辦公廢紙種類很廣，包括靜電複印廢紙、鐳射印刷廢紙、帳薄廢紙、刊物廢紙、熱敏紙、壓敏紙等?；旌限k公廢紙成分複雜，按樹種有闊葉木漿和針葉木漿；按制漿方法有化學(xué)漿和機(jī)械漿。油墨脫除的難易程度與油墨的種類、印刷方式和纖維種類有關(guān)。非接觸印刷廢紙脫墨相對(duì)較難。混合辦公廢紙中部分採(cǎi)用照相複印和鐳射印刷，油墨熔化在纖維上，用常規(guī)方法很難脫除?；旌限k公廢紙的組成原料組成美國(guó)（％）歐洲（％）標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)低級(jí)品質(zhì)白色帳本65－7560－7040－50彩色帳本8－913－1515－25重塗布紙2－32－35－8雜誌（機(jī)械漿含量高）8－118－1013－15未漂紙、紙板封筒0.5－30.5－32－4電傳用紙、膠粘紙標(biāo)籤、2－52－55－15塑膠雜質(zhì)、耐濕紙、金屬雜質(zhì)222－4膠黏物來(lái)源膠帶（壓敏性）標(biāo)籤紙箱粘合劑自粘合信封各種塗布紙入場(chǎng)券紙日記本粘合劑油墨和塗料中也含有膠黏物。膠黏物性質(zhì)密度與水接近具有疏水性對(duì)溫度敏感具有附聚性表面積可變性外形可變性易變形性具有粘合性具有彈性廢紙中膠黏物的危害當(dāng)膠黏物的含量超出可接收程度時(shí)，將導(dǎo)致紙機(jī)操作問(wèn)題：沉積於銅網(wǎng)、毛毯毛布、壓榨輥和烘缸上；阻止纖維與纖維的結(jié)合；增加斷頭；嚴(yán)重影響紙產(chǎn)品的外觀品質(zhì)：形成孔、洞及其它紙??；印刷過(guò)程和其他加工過(guò)程中引發(fā)一些問(wèn)題。三、廢紙?jiān)偕^(guò)程性質(zhì)的變化

不同漿種的廢紙?jiān)谵捜κ褂眠^(guò)程中紙漿性質(zhì)的變化也有明顯的差別。

（一）化學(xué)漿廢紙?jiān)偕^(guò)程中性質(zhì)的變化

對(duì)於經(jīng)過(guò)打漿的化學(xué)漿，迴圈回用引起裂斷長(zhǎng)、耐破度和耐折度的顯著下降，緊度和伸長(zhǎng)率少量下降，而撕裂度、挺度、光散射係數(shù)、不透明度和透氣度增加。

引起這些變化的原因是：廢紙?jiān)谥匮}碎漿—脫水—乾燥等處理過(guò)程中，纖維素結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列變化：纖維素部分游離羥基形成氫鍵結(jié)合；非結(jié)晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度增加；產(chǎn)生不可逆的角質(zhì)化，纖維變得挺硬，可塑性降低；吸水後的潤(rùn)脹減少，保水值下降。

隨著回用次數(shù)的增加，紙漿的保水值下降，紙頁(yè)的厚度增加，緊度、裂斷長(zhǎng)下降，白度和不透明度有所增加。針葉木漿與闊葉木漿主要不同是：隨迴圈回用次數(shù)的增加，針葉木漿的撕裂因數(shù)提高，而闊葉木漿的撕裂因數(shù)下降。（二）機(jī)械漿廢紙?jiān)偕^(guò)程中性質(zhì)的變化

隨著回用次數(shù)的增加，緊度、裂斷長(zhǎng)和耐破度提高，撕裂強(qiáng)度也略有增加，而光散射係數(shù)下降。如下圖所示。（三）影響廢紙漿性質(zhì)的因素1.化學(xué)環(huán)境影響乾燥和回用後紙漿纖維的潤(rùn)脹（鹼性抄造優(yōu)於酸性抄造）；廢紙中的松香膠和硫酸鋁引起紙漿強(qiáng)度損失。2.打漿打漿後潤(rùn)脹顯著減少，纖維長(zhǎng)度降低，細(xì)小纖維含量增加。3.濕壓榨的影響重濕壓榨引起纖維潤(rùn)脹的損失。4.紙漿乾燥未經(jīng)乾燥化學(xué)漿，抄紙過(guò)程產(chǎn)生角質(zhì)化，廢紙回用時(shí)纖維結(jié)合強(qiáng)度明顯降低；經(jīng)乾燥化學(xué)漿，廢紙回用時(shí)纖維結(jié)合強(qiáng)度損失小。5.壓光引起化學(xué)漿保水值、長(zhǎng)度和強(qiáng)度的損失。6.印刷和加工印刷影響廢紙漿的光學(xué)性質(zhì)；制紙箱用憎水材料（膠粘劑）會(huì)阻礙纖維的結(jié)合。7.消費(fèi)者和收集者不同類型的廢紙混合，其中的雜質(zhì)影響回用性能。8.回用過(guò)程機(jī)械、化學(xué)和熱處理過(guò)程影響廢紙漿性質(zhì)。第二節(jié)廢紙的離解與廢紙漿的淨(jìng)化與濃縮

一、廢紙的離解廢紙的離解包括碎解和疏解兩個(gè)階段。（一）廢紙的碎解

1.碎解的目的使廢紙離解，使原先交織成紙頁(yè)的纖維最大限度地離解成單根纖維而又最大限度地保持纖維的原有形態(tài)和強(qiáng)度。2.碎解設(shè)備廢紙碎解的設(shè)備主要有水力碎漿機(jī)和圓筒式碎漿機(jī)。水力碎漿機(jī)是國(guó)內(nèi)外常用的碎解設(shè)備：從結(jié)構(gòu)形式上分為立式和臥式；從操作方法上可分為連續(xù)式和間歇式；從碎漿濃度上可分為低濃和高濃。圓筒式碎漿機(jī)是近年出現(xiàn)的高濃連續(xù)碎漿設(shè)備。目前廢紙碎解大多採(cǎi)用高濃碎漿機(jī)，與低濃碎漿相比，高濃碎漿的優(yōu)點(diǎn)：可減少對(duì)雜質(zhì)的碎解，以利其後雜質(zhì)更好的去除；可降低能耗；節(jié)省化學(xué)品；油墨的去除也更完全。表5－2

高濃碎解與低濃碎解系統(tǒng)的比較碎解方法廢紙種類紙漿濃度/%單位能耗/kWh·t-1停留時(shí)間/min排料孔徑/mm低濃連續(xù)OCC3～4.530～455～818低濃間歇5～830～4510～203～16高濃連續(xù)舊報(bào)紙15～2015～2515～204～10高濃間歇12～1820～255～1010～20鏈板機(jī)鼓式碎漿機(jī)底部漿槽白水塔去粗篩濾液B碎漿化學(xué)藥品排空幾種常用的碎漿設(shè)備介紹（1）立式間歇水力碎漿機(jī)這種設(shè)備主要適用於碎解漿板、車間內(nèi)部回抄損紙和外構(gòu)雜質(zhì)少的廢紙。

優(yōu)點(diǎn)：a）漿料碎解程度比較穩(wěn)定，便於掌握投料量、加水量、脫墨時(shí)間及反應(yīng)溫度。b）如流程中沒(méi)有疏解機(jī)、多段篩等設(shè)備時(shí)，採(cǎi)用間歇式可減少設(shè)備投資費(fèi)用。

缺點(diǎn)：a）單位能耗較大。b）投料、放料等非碎解時(shí)間較長(zhǎng)，降低了設(shè)備的生產(chǎn)能力。c）不適合安裝鬥式提渣機(jī)和絞索裝置。d）不適合處理雜質(zhì)較多的廢紙。（2）立式連續(xù)水力碎漿機(jī)優(yōu)點(diǎn)：a）可連續(xù)排除難以碎解的非纖維雜質(zhì)。b）可除去打包用鐵絲和繩索等束狀物質(zhì)。c）電耗較間歇式低，設(shè)備利用率高。d）生產(chǎn)能力大，且漿池、漿泵等輔助設(shè)備投資費(fèi)用較低e)適用於處理各種廢紙。

缺點(diǎn)：a）紙片分散成纖維的程度較小，僅能達(dá)到90%。b）由於連續(xù)使用，限制了化學(xué)藥品的作用時(shí)間，使廢紙脫墨不能很好的進(jìn)行。

（3）臥式連續(xù)水力碎漿機(jī)其結(jié)構(gòu)與立式水力碎漿機(jī)不同之處，主要在於有一個(gè)側(cè)置的轉(zhuǎn)子和圓槽下端連接一個(gè)重渣物收集器。

優(yōu)點(diǎn)：a）可以連續(xù)排除難以碎解的非纖維雜質(zhì)、繩索、鐵絲等束狀的物質(zhì)。b）電耗比間歇式低，設(shè)備利用率高。c）生產(chǎn)能力大，漿池、漿泵等輔助設(shè)備投資費(fèi)用較少。d）適合於處理各種廢紙。e）轉(zhuǎn)子的刀片磨損小，重雜質(zhì)排除方便。f）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，設(shè)備高度低，占地面積小。（4）立式高濃水力碎漿機(jī)

SpiralrotorsofHC(left)andMC(right)pulpers.

HCpulpingsubsystem

優(yōu)點(diǎn)：a）轉(zhuǎn)子與漿料接觸面積大，能在12%~18%高濃度下運(yùn)行。與地弄碎漿機(jī)比，用於脫墨可節(jié)約加熱蒸汽60%。b）作用較緩和，避免了廢紙中的雜質(zhì)被粉碎，便於其後的淨(jìng)化處理。c）在高濃度下，纖維之間相互產(chǎn)生強(qiáng)力摩擦，可縮短碎漿時(shí)間，節(jié)約化學(xué)藥品和動(dòng)力。d）與相同能力的傳統(tǒng)水力碎漿機(jī)相比，這種碎漿機(jī)的占地面積小。e）高濃碎解時(shí)纖維對(duì)纖維的剪切作用使油墨更易從纖維中分離出來(lái)。對(duì)廢紙中熱溶物的除去效果也優(yōu)於普通低濃碎漿機(jī)。（5）圓筒式連續(xù)碎漿機(jī)

Drumpulper

Stockmotioninadrumpulper.

優(yōu)點(diǎn)：a）有良好的除雜能力，廢紙?jiān)峡刹唤?jīng)分選就直接使用，可節(jié)省大量分選費(fèi)用。b）動(dòng)力消耗比水力碎漿機(jī)節(jié)省50%左右。c）化學(xué)藥品可減少10%以上，蒸汽可節(jié)省60%。d）整個(gè)廢紙?zhí)幚硐到y(tǒng)的設(shè)備費(fèi)用減少，且設(shè)備易維修保養(yǎng)，篩孔不易堵塞，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3.碎解工藝（1）碎解溫度提高溫度可加速?gòu)U紙的軟化，利於碎解和脫墨，增加漿料流動(dòng)性，加快回流速度，減少動(dòng)力消耗。（2）碎解濃度提高漿濃可相應(yīng)提高化學(xué)品的濃度，強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)。（3）碎解時(shí)間碎解時(shí)間視設(shè)備型式、廢紙種類和紙漿品質(zhì)要求而定。（4）廢紙種類影響碎解得主要因素是廢紙的吸水潤(rùn)脹能力和纖維的結(jié)合力。（5）轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)性能轉(zhuǎn)子的規(guī)格（直徑大小、刀片的數(shù)目、長(zhǎng)度、寬度、形狀等）對(duì)碎解效果有重要影響。如轉(zhuǎn)子直徑以相當(dāng)於槽體直徑的1/2－1/3為宜。（6）轉(zhuǎn)子線速度提高轉(zhuǎn)子線速度可以提高碎解能力，加快碎解速度，縮短碎漿時(shí)間，提高設(shè)備利用率。（二）廢紙的疏解

1.疏解的意義疏解是碎解的繼續(xù)，其目的是即將纖維全部理解而不切斷損傷纖維，降低纖維強(qiáng)度。2.疏解機(jī)及其應(yīng)用我國(guó)常用的疏解機(jī)為高頻疏解機(jī)。高頻疏解機(jī)又可分為齒盤式、階梯式、錐形、孔板式等類型。（1）齒盤式高頻疏解機(jī)（2）階梯式高頻疏解機(jī)（3）錐形高頻疏解機(jī)（4）孔板式高頻疏解機(jī)這種疏解機(jī)與傳統(tǒng)的齒盤式高頻疏解機(jī)相比具有如下特點(diǎn)：a）纖維幾乎不被切斷；b）廢紙漿料經(jīng)一次疏解處理後，完全可以疏解成漿；c）最高轉(zhuǎn)速可達(dá)3000r/min，產(chǎn)漿量高，品質(zhì)好，電耗低。Schematiccrosssectionthroughadeflaker.

Finalassemblyofadeflakerwithcoveropened

3.纖維分離機(jī)纖維分離機(jī)也稱疏解分離機(jī)，對(duì)纖維有理想的疏解作用，而對(duì)纖維的損傷極小，是繼續(xù)離解來(lái)自水力碎漿機(jī)漿料的新型設(shè)備。是廢紙漿篩選的優(yōu)良設(shè)備，能同時(shí)分離出廢紙漿中的重雜質(zhì)和輕雜質(zhì)，分離性能良好。ZDF型纖維分離機(jī)Dispersionsystemwithdewateringscrew,heatingscrew,anddispergerTwin-shaftkneadingdispergerorkneader.特點(diǎn)：a）具有漿料二次疏解，輕雜質(zhì)分離，重粗廢料去除等3種基本功能。b）可以處理低級(jí)的廢紙，可減少原料的預(yù)處理，降低成本。c）可提高原有水力碎漿機(jī)的生產(chǎn)能力，降低10%~20%的單位能耗。使用盤磨機(jī)疏解廢紙安裝在水力碎漿機(jī)之後，有泵送和疏解雙重作用，可作為廢紙二次碎解設(shè)備，以補(bǔ)充水力碎漿機(jī)的不足。這種盤磨機(jī)設(shè)備投資少，動(dòng)力消耗低，適合用於小型廢紙制漿企業(yè)。Diskdisperger.

DiskdispergerusedforHCrefiningwithcoveropened.

二、廢紙漿的淨(jìng)化淨(jìng)化過(guò)程包括除渣、篩選兩個(gè)工序，處理廢紙的工藝過(guò)程，就是有針對(duì)性地分離這些雜質(zhì)，並儘量減少處理過(guò)程中的纖維損失?，F(xiàn)代廢紙漿篩選工藝有效的將篩選和除渣結(jié)合，採(cǎi)用孔型篩和縫型篩結(jié)合以及高濃工藝與低濃工藝結(jié)合的方法。除砂前浮選來(lái)漿除砂器輕質(zhì)除雜器立管立管立管立管節(jié)漿器除砂器稀釋水槽精篩供料槽濾液B濾液A濾液A稀釋水除砂器稀釋水去對(duì)盤濃縮三段精篩二段精篩一段精篩1#精篩渣漿槽精篩供料槽2#精篩渣漿槽調(diào)濃水稀釋水濾液B濾液B濾液B濾液B精篩TypicaldiskscreenwithcoveropenedCoarsescreenwithrotatingscreencylinde

Coarsescreeningrotors.

LCscreeningsystem.

三、廢紙漿的濃縮廢紙漿濃縮設(shè)備的選擇可根據(jù)工藝流程對(duì)漿料濃度的要求以及廢紙品種來(lái)決定。國(guó)內(nèi)廢紙漿的濃縮，基本上採(cǎi)用低濃範(fàn)圍的濃縮設(shè)備，如圓網(wǎng)濃縮機(jī)側(cè)壓濃縮機(jī)斜網(wǎng)濃縮機(jī)真空過(guò)濾機(jī)低壓差落差式濃縮機(jī)等。精篩來(lái)漿多圓盤濃縮機(jī)溶氣罐去污泥槽1#氣浮澄清器澄清水槽氣浮供水槽清濾液槽濁濾液槽壓縮空氣中濃泵清水去熱分散清水白水塔2#澄清白水雙輥濾液濁濾液澄清白水第一回路澄清及濃縮第二回路澄清與濃縮後浮選來(lái)漿密封水噴淋水雙網(wǎng)洗漿機(jī)壓縮空氣噴淋水補(bǔ)充清水紙機(jī)白水去還原漂紙機(jī)白水中濃泵雙網(wǎng)濾液槽溶氣罐稀釋水調(diào)濃水澄清水槽去污泥槽第二回路氣浮澄清器澄清白水澄清白水澄清白水國(guó)外開發(fā)了新型的中濃和高濃濃縮設(shè)備，如：傾斜式螺旋濃縮機(jī)螺旋壓榨濃縮機(jī)V型濃縮機(jī)夾網(wǎng)擠漿機(jī)等。四、熱熔物和其他特殊物質(zhì)的處理（一）瀝青的分散處理瀝青廠用於層壓粘合劑和紙袋紙、纖維桶容器、牛皮紙貨運(yùn)袋中的防水氣層及其它物品的防潮包裝等。瀝青的存在會(huì)給造紙過(guò)程帶來(lái)麻煩，如斷頭、糊網(wǎng)、粘缸及紙張無(wú)力強(qiáng)度下降。瀝青分散處理原理主要為機(jī)械物理作用，首先將淨(jìng)化、篩選後的含瀝青廢紙漿汽蒸加熱，使瀝青成為熱熔融狀態(tài)，然後經(jīng)螺旋機(jī)械作用使之分散於紙漿中。此法的缺點(diǎn)是成紙的強(qiáng)度有所下降。（二）熱熔膠的處理熱熔膠留在紙漿中，就會(huì)粘在銅網(wǎng)、毛毯、烘缸、壓光機(jī)棍筒等部件上，造成斷頭，使生產(chǎn)不正常；並在紙面形成斑點(diǎn)，影響外觀品質(zhì)。1.冷法處理2.熱法處理採(cǎi)用機(jī)械作用與熱分散作用相結(jié)合的方法，將經(jīng)過(guò)離解和初步淨(jìng)化的廢紙漿料送入熱分散系統(tǒng)。（三）熱分散在廢紙制漿系統(tǒng)中的應(yīng)用減少了粘著物在造紙機(jī)上的沉積，大大地改善了紙機(jī)的運(yùn)行性，但紙張白度下降。

（a）碎漿機(jī)→篩選→浮選→淨(jìng)化→洗滌→濃縮→熱分散→造紙機(jī)（b）碎漿機(jī)→篩選→淨(jìng)化→洗滌A→濃縮→熱分散→浮選→洗滌B→造紙機(jī)（c）碎漿機(jī)→篩選→浮選A→淨(jìng)化→濃縮→熱分散A→浮選B→洗滌→濃縮→熱分散B→造紙機(jī)（a）熱分散設(shè)備置於廢紙漿制漿流程末段（b）用於生產(chǎn)衛(wèi)生用紙的廢紙漿制漿流程（c）用於生產(chǎn)高級(jí)印刷紙的廢紙漿制漿流程熱分散雙輥擠漿機(jī)預(yù)加熱螺旋熱分散機(jī)螺旋輸送機(jī)料塞螺旋澄清白水漂白塔去後浮選第二回路澄清白水去濁濾液槽多盤來(lái)漿

高得率制漿第一節(jié)磨石磨木漿(SGW-StoneGroundWood)磨石磨木漿的磨漿原理

磨木操作及影響因素

一磨石磨木漿的磨漿原理（一）磨木的過(guò)程如圖:裝在磨木機(jī)料箱內(nèi)的原木送料機(jī)構(gòu)（工作鏈條）以很大的壓力把原木緊壓在快速回轉(zhuǎn)的磨石上面磨成漿，可分為三個(gè)階段：第一階段：由於機(jī)械作用產(chǎn)生的熱能引起胞間層木素塑化；第二階段：自木材結(jié)構(gòu)上將纖維分離下來(lái)；第三階段：分離下來(lái)的纖維和纖維束的複磨和精磨。此三階段不能截然劃分，他們密切相關(guān)，相互影響。

（二）磨漿過(guò)程中的能量傳遞可以設(shè)想，磨木是將電動(dòng)機(jī)發(fā)出的能量通過(guò)回轉(zhuǎn)的磨石表面?zhèn)鬟f給木材的過(guò)程。1.一部分變成摩擦能（切向摩擦產(chǎn)生的能量）摩擦能的大小取決於磨石的表面結(jié)構(gòu)，即磨石的表面露出來(lái)的磨料粒度的平均值，也與磨碎面積有關(guān)。2.一部分變?yōu)檎駝?dòng)能（徑向振動(dòng)產(chǎn)生的能量）磨石表面的刻紋在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中越過(guò)木材結(jié)構(gòu)的某一點(diǎn)時(shí)，就會(huì)使表面壓力出現(xiàn)一次壓力脈衝，或者說(shuō)在木材表面上受到交替的壓縮—膨脹作用，因此，能量又會(huì)部分的以脈衝形式通過(guò)振動(dòng)傳給木材。（三）切向摩擦力和徑向振動(dòng)力兩者的能量分佈對(duì)磨木過(guò)程的關(guān)係由於木材的彈性和塑性，壓力—鬆弛脈衝會(huì)被木材吸收並轉(zhuǎn)化為熱，使溫度升高，引起木材性質(zhì)上的變化。木素較纖維素更易軟化，而胞間層木素濃度最高，當(dāng)切向摩擦力升高到木材破裂所必須的力以前，如溫度已升高到木素的軟化溫度，則纖維沿胞間層分離；反之如木素未達(dá)到軟化，摩擦力已高達(dá)引起木材破裂的程度，則木材會(huì)在細(xì)胞壁任意處破裂，導(dǎo)致木屑和大小不一的木塊產(chǎn)生，或是產(chǎn)生了破損的纖維和粉狀的細(xì)料。由此可見，切向摩擦力和徑向振動(dòng)力的能量的分佈是磨木過(guò)程的關(guān)鍵。（四）影響切向摩擦力和徑向振動(dòng)力的因素在同一輸出功率下，摩擦係數(shù)越大，切向作用越大；摩擦係數(shù)越小，徑向作用越大。而摩擦係數(shù)隨峰穀上升到峰頂?shù)乃吭黾佣档?，這一水量取決於磨石表面穀部的水量，峰側(cè)的弧度，把水拋向木材的離心力及木材對(duì)它的阻力。振動(dòng)能的大小，取決於磨石表面的磨粒峰部施於木材的壓力以及壓力脈衝的間歇時(shí)間，即振動(dòng)的頻率。而後者與磨石表面的線速，磨石表面峰部和穀部的分佈情況有關(guān)，即與磨石磨層材料性能和刻石情況有關(guān)。（五）磨石過(guò)程中纖維離解進(jìn)程1．比磨碎時(shí)間

磨石轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)磨紋間距的時(shí)間,即

ts=a／vn

ts-比磨碎時(shí)間（s）

a-相鄰兩磨紋間距（mm）

vn-磨石圓周速度（mm/s）2．比磨層厚度(ds)

指在比磨碎時(shí)間內(nèi)的喂料厚度。設(shè)喂料速度為vH,則

ds=vH*ts=vH×a/vn

3．纖維的離解過(guò)程以及與喂料速度及圓周速度的關(guān)係

當(dāng)喂料速度、磨石圓周速度及磨石刻紋間距在極限值以內(nèi)時(shí)，ds介於0.07~0.2μm之間，而雲(yún)杉管胞直徑為20~40μm，則磨石轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刻紋間距木材向磨石喂送的料層厚度，只有一根纖維直徑的1/600~1/100。換言之，要使喂料的厚度達(dá)到一根纖維的直徑，則磨石要轉(zhuǎn)動(dòng)100~600個(gè)刻紋間距的距離，即一根纖維要受到100~600個(gè)刻紋的作用。已知ts=5×10-2~20×10-2ms時(shí)，則一根纖維從木材結(jié)構(gòu)上分離的延續(xù)時(shí)間為：

5×10-2×100~20×10-2×600（ms）即5~120ms或0.005~0.12s

當(dāng)喂料速度vH提高7倍（如：由10mm/min提高到70mm/min）時(shí)，ds也增加7倍，即纖維離解加快，獲得的漿粗糙，細(xì)纖維化程度不大的較長(zhǎng)纖維。當(dāng)磨石圓周速度vn減少6倍（如30m/s減少到5m/s時(shí)）由ts=a/vn知：ts增加6倍，而ds=ts×vH也增加6倍，即磨石轉(zhuǎn)速變慢，磨出的漿品質(zhì)較粗,纖維束多。二．磨木操作及影響因素磨木漿的生產(chǎn)操作要求在保證漿料品質(zhì)前提下，盡可能降低能量消耗，提高每臺(tái)磨木機(jī)的生產(chǎn)能力。所以，必須根據(jù)原木的品質(zhì)掌握刻石操作，穩(wěn)定工藝條件，以達(dá)到穩(wěn)定磨木漿品質(zhì)的目的。（一）原木材種和品質(zhì)

原木的材種我國(guó)適於生產(chǎn)磨木漿的材料，北方多用白松、楊木，南方多用馬尾松、冷杉，這些材料色澤較好，材質(zhì)較松、纖維較長(zhǎng)。各材種必須分別選擇相應(yīng)的磨碎條件，以得到最好的結(jié)果。白松、冷杉生產(chǎn)的磨木漿強(qiáng)度高、白度好，單位能耗低。馬尾松樹節(jié)多，動(dòng)力消耗較高，樹脂含量較大，紙漿白度稍差，但是密度大，得率高，也能滿足新聞紙的要求。楊木單位能耗較少，但是漿強(qiáng)度低，可以與白松配用我國(guó)對(duì)馬尾松的磨木經(jīng)驗(yàn)是，採(cǎi)用高負(fù)荷、鈍石面、高溫低濃磨漿，楊木磨漿則一般採(cǎi)用低負(fù)荷鈍石面磨漿。原木品質(zhì)原木品質(zhì)包括木材的比重、水分、樹節(jié)、彎曲和腐朽等。其中以水分影響最大。水分低於30%的木材，磨漿時(shí)產(chǎn)量低，品質(zhì)差，動(dòng)力消耗大，原木含水量以40~45%為最適宜，水分超過(guò)50%也會(huì)使產(chǎn)量下降。已經(jīng)開始腐朽的原木材質(zhì)較輕，在同樣磨漿條件下，得到的漿料較粗，纖維束含量多，對(duì)此應(yīng)該輕刻石，用較鈍的磨石磨碎，並相應(yīng)延長(zhǎng)刻石週期。水上貯存的沉水木，材質(zhì)較好，在生產(chǎn)中應(yīng)相應(yīng)的增大負(fù)荷，勤刻石，以使?jié){料品質(zhì)穩(wěn)定。（二）刻石操作刻石時(shí),應(yīng)首先檢查石面是否平整(否則先找平)，除去卡在長(zhǎng)型擋板處的木片,檢查刻石刀型號(hào)是否合適,安裝是否牢固水準(zhǔn)。在同一臺(tái)機(jī)前後使用不同型號(hào)的刻石刀時(shí),先將原有刻紋打平,打平後再刻石。(三)磨木漿品質(zhì)的控制磨石表面的狀態(tài)磨木比壓

磨石線速度

磨石弧長(zhǎng)

漿坑的溫度和濃度

磨石浸漬深度

粗渣再磨

磨石表面的狀態(tài)1.

磨木過(guò)程中磨石表面狀態(tài)的變化及其影響磨石的表面狀態(tài)影響磨漿的性能,剛刻石時(shí)候,紋鋒銳利,因此以切割纖維為主,產(chǎn)量高,但磨出的紙漿多短硬纖維和粉狀細(xì)料。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間磨漿後,磨料粒子變成鈍圓,獲得品質(zhì)適宜的漿,但磨石進(jìn)一步變鈍,粗糙度進(jìn)一步減小,產(chǎn)量下降,打漿度升高,又需進(jìn)行刻石提高其鋭度.在一個(gè)刻石週期內(nèi),磨石的工作階段和紙漿產(chǎn)、品質(zhì)的變化如下表所示:磨木機(jī)負(fù)荷不變時(shí)刻

石

後自動(dòng)磨鈍階主要磨木階段緩慢下降階段

產(chǎn)量大大增加稍有下降進(jìn)一步略有下降大大下降單位動(dòng)力消耗大大減少

略有增加進(jìn)一步略有增加迅速增加打漿度大大下降穩(wěn)定或略有下降開始上升迅速上升漿強(qiáng)度很低上升進(jìn)一步上升保持穩(wěn)定磨漿情況以切斷作用為主,磨碎區(qū)溫度下降，粗硬和粉狀纖維多切斷作用逐漸為精磨作用代替,磨碎區(qū)溫度回升,纖維較長(zhǎng),柔軟.粉狀細(xì)小纖維少磨漿條件最適宜，以分離和精磨纖維為主,漿料柔軟,細(xì)纖維化良好精磨作用增強(qiáng)細(xì)小纖維過(guò)多,打漿度大大增加

各工作階段時(shí)間的分配大致為:自動(dòng)磨鈍階段占刻石週期的２５％，主要磨漿階段占５０％，其餘為緩慢下降階段．生產(chǎn)中採(cǎi)用刻石去鋒，就是為了縮短自動(dòng)磨鈍階段，適當(dāng)提高這一階段的品質(zhì)．為了穩(wěn)定磨木漿品質(zhì)，除需穩(wěn)定其他操作因素外，還應(yīng)儘量減少磨石表面狀態(tài)的改變．這就要求採(cǎi)用強(qiáng)度大的磨石，延長(zhǎng)刻石週期，並穩(wěn)定刻石操作．２．磨料粒子粒度的影響粗粒度的磨石生產(chǎn)的漿較粗，含有較多的纖維束，濾水性能高，產(chǎn)量大而動(dòng)力消耗低．細(xì)粒度的磨石，紙漿品質(zhì)比較好，纖維較細(xì)長(zhǎng)，細(xì)纖維化比較好，濾水性能降低，產(chǎn)量較低，動(dòng)力消耗較高．粒度的均勻性好的磨石，得到紙漿的品質(zhì)較好，動(dòng)力消耗較低．磨料粒子平均粒度的選擇主要取決於所要求的漿的品質(zhì)（纖維的粗細(xì)），磨木機(jī)的磨木弧長(zhǎng)和磨石的比壓。

３．磨木刻紋粗細(xì)深淺的影響一般來(lái)說(shuō)，刻紋細(xì)而淺，磨出的漿料具有較細(xì)小的纖維，刻紋粗而深，則磨出的漿料粗大纖維多.

細(xì)粒度的磨石多用刀號(hào)高的刻石刀,粗粒度的磨石採(cǎi)用刀號(hào)低的刻石刀。粗粒度的磨石，在刻石較淺時(shí)，也可以得到品質(zhì)較好的漿料。如細(xì)粒度的磨石刻石過(guò)深，也會(huì)引起品質(zhì)惡化。原木水分高時(shí)，刻石不宜太深，原木水分低則刻石較深。磨木比壓

1.比壓的計(jì)算磨木比壓是影響磨木過(guò)程的重要因素，它表示每單位磨碎面積上所受的壓力。在磨木過(guò)程中，原木與磨石的接觸面積是不斷變化的，因而比壓在一個(gè)很大的範(fàn)圍內(nèi)變化。由於木材與磨石的幾何面積不可能完全接觸，因此，磨料粒子對(duì)木材的實(shí)際壓力要更高一些。生產(chǎn)中磨木壓力以平均壓力錶示。

機(jī)械加壓式磨木機(jī)的比壓，按消耗的功率計(jì)算：

P0=(102Ne×98.04)/ue

Fev(kpa)

式中：Ne-------磨木時(shí)的有效功率（KW）

ue-------摩擦係數(shù)，通常為0.15~0.25Fe-------有效磨碎面積（cm2）

v-------磨石線速（m/s）而Fe=B1bL

式中.B1------磨木工作面的有效利用係數(shù),0.75~0.95b------磨木長(zhǎng)度（cm）

L------磨木弧長(zhǎng)(cm)

鏈?zhǔn)侥ツ緳C(jī)的比壓範(fàn)圍：大型鏈?zhǔn)狡胀ㄦ準(zhǔn)?/p>

274—353kpa176—246kpa2.比壓對(duì)磨木漿的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)，增加比壓可以提高磨木機(jī)的生產(chǎn)能力，單位電耗略有下降。適當(dāng)增加比壓，可以改善紙漿品質(zhì)。但如比壓太大，產(chǎn)量雖然增加，但漿中粗大纖維增多，細(xì)纖維含量減少，篩選尾漿加大，強(qiáng)度反而降低。