浅谈化工原理有关知识在造纸工业中的应用
造纸术应用的科学原理
造纸术应用的科学原理
造纸术是一种将纤维素等植物纤维转化成纸张的工艺。
它的科学原理涉及到植物纤维的化学结构和物理性质。
下面是造纸术应用的基本科学原理:
1. 植物纤维的提取:造纸的第一步是将植物材料提取出纤维。
通常,木材、稻草或麻类植物的茎、叶和根部都可以用来制造纸张。
植物纤维的化学成分主要是纤维素和木质素等生物聚合物。
2. 纤维素的分散:植物纤维必须分散在水中才能进行下一步工艺。
这是因为纤维素是一种高分子化合物,它们在水中不易分散。
因此,纤维素必须用化学方法或机械方法进行分散。
3. 纤维素的凝聚:分散在水中的植物纤维需要通过凝聚来形成纸张。
纤维素的分子间力量很弱,但是通过增加纤维间的相互作用力,可以形成纤维团。
这个过程通常使用化学物质如明矾、氢氧化钠等来实现。
4. 纤维素的压制:纤维团形成后,需要将其压制成一定的形状。
通常使用滤纸或网格来收集纤维团,并通过压榨、压辊等方式将其挤出水分。
5. 纤维素的干燥:最后,纤维团需要进行干燥,以便形成坚固的纸张。
这个过程通常使用高温烘干或自然晾干等方式来实现。
以上就是造纸术应用的基本科学原理。
造纸术的原理和应用
造纸术的原理和应用原理造纸术是一种将纤维素材料转化为纸张的工艺技术。
以下是造纸术的基本原理:1.纤维素提取:首先,从植物纤维中提取纤维素。
常用的原材料包括树木、竹子、棉花等。
这些原料会经过脱水、破碎和筛选等处理,将纤维素颗粒分离出来。
2.纤维混合:将提取出的纤维素与其他添加剂(如胶凝物、草酸等)混合,以增加纸张的强度和耐用性。
3.纤维分散:混合纤维素的材料会通过打浆机进行破碎、分散和搅拌,使纤维素颗粒均匀分散在水中。
4.纤维沉积:通过纸浆制造机将纤维素水浆均匀地铺在网状的筛网上。
水分逐渐从纤维素分离出来,形成纸张的基本结构。
5.纤维压制:通过压榨机对纸张进行压制,使其排水并更紧密地结合。
6.纤维干燥:将压制后的纸张送入干燥室,通过热风或直接加热来除去余水,使纸张完全干燥。
7.纸张加工:最后,对干燥的纸张进行切割、研磨、漂白和涂覆等加工工序,以满足不同的需求。
应用造纸术的应用非常广泛,纸张是现代社会中不可或缺的一部分,下面是造纸术的一些主要应用领域:1.书写和印刷:纸张是最常见的书写和印刷媒介,用于制作书籍、杂志、报纸、教科书等。
2.包装:纸张在包装行业中占据重要地位。
用于制作纸箱、纸袋、纸盒、包装纸等各种包装材料。
3.办公用品:纸张用于制作各种办公用品,如文件夹、笔记本、便签纸、名片等。
4.艺术和手工制作:纸张在艺术和手工制作领域被广泛应用,如绘画、剪纸、折纸、贺卡制作等。
5.文化传承:纸质文物的保存和传承也离不开造纸术。
许多重要的历史文献、书籍和画作都通过纸张来记录和传承。
6.包装材料:纸张在食品、电子、医药等行业起着重要的保护和隔离作用。
包装材料如纸板、纸袋、纸盒等用于包装产品。
7.过滤材料:纸张在工业生产中被用作过滤材料,如空气过滤器、液态过滤器等。
总结一下,造纸术通过将纤维素转化为纸张,为我们提供了广泛的应用场景。
纸张在书写、印刷、包装、办公用品、艺术和手工制作、文化传承、包装材料和过滤材料等领域都发挥着重要的作用。
造纸术的科学原理及应用
造纸术的科学原理及应用1. 简介造纸术是一门古老的技术,早在公元2世纪中国东汉时期就开始有了雏形。
随着时间的推移,造纸术逐渐发展成为一门复杂且高度科学化的技术。
本文将介绍造纸术的科学原理以及其在现代社会中的应用。
2. 造纸术的原理造纸术的基本原理是利用纤维素材料的纤维结构和物理化学特性来制造纸张。
主要的原理包括以下几个方面:2.1 纤维素纤维素是造纸过程中最重要的原料,它是植物细胞壁中的主要成分。
纤维素的化学结构含有大量的羟基,这使得纤维素可溶于一些特定的溶剂。
在造纸过程中,纤维素将在化学过程中纤维结构完整地保留下来,使其成为纸张的基础结构。
2.2 纸浆制备纸浆制备是造纸过程中的关键环节。
通常,纸浆是通过将纤维素原料与水混合,并加热和搅拌而制成的。
这个过程有助于纤维素与水分离,形成纤维素水悬浮液,即纸浆。
2.3 纸张成型纸张成型是将纸浆转化为纸张的过程。
在这个过程中,纸浆被均匀地分布在一个平面上,通过过滤和压实,使纸张的纤维结构得以形成。
水分在这个过程中被逐渐排除,纤维之间形成了相互交错的网状结构。
2.4 干燥和整理纸张成型后,需要对其进行干燥和整理。
常见的干燥方法包括自然风干、通过热空气加热干燥等。
整理过程中,纸张的表面会被平整化,以提高其质量。
3. 造纸术的应用造纸术在现代社会中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:3.1 制造纸张纸张是造纸术最重要的应用之一。
纸张在我们的日常生活中无处不在,用于书写、打印、绘画、包装等多个领域。
造纸术的科学原理保证了纸张的质量和可用性。
3.2 包装材料造纸术也广泛应用于包装材料的制造。
纸箱、纸袋、纸盒等都是通过造纸术制造的。
纸质包装材料具有良好的环保性能,可以有效保护商品的完整性。
3.3 滤纸滤纸是一种具有过滤功能的纸张,广泛用于实验室、医疗和工业领域。
滤纸的制造借鉴了造纸术的原理,通过合适的纤维结构和处理方式,使得滤纸能够有效地过滤固体颗粒或液态物质。
造纸湿部化学原理及其应用
造纸湿部化学原理及其应用本文详细阐述了造纸湿部化学的基本原理及其在现代造纸工业中的应用。
湿部化学涉及纸浆悬浮液中的多种组分在湿状态下的相互作用,对纸张的最终性能有着至关重要的影响。
文章从纤维间的相互作用、添加剂的功能、胶体与界面化学等方面进行了深入探讨,并结合实际应用案例,分析了湿部化学在优化纸张性能、提高生产效率及减少环境污染等方面的作用。
关键词:造纸;湿部化学;纤维相互作用;添加剂;胶体与界面化学一、引言造纸术作为中国古代四大发明之一,对人类文明的发展产生了深远的影响。
随着科技的进步,现代造纸工业已经发展成为一个高度技术化和自动化的产业。
在这个过程中,湿部化学作为造纸科学的核心部分,发挥着不可替代的作用。
湿部化学主要研究纸浆悬浮液中的纤维、填料、添加剂和水在湿状态下的相互作用及其对纸张性能的影响。
二、造纸湿部化学的基本原理(一)纤维间的相互作用在纸浆悬浮液中,纤维是构成纸张的基本单元。
纤维间的相互作用决定了纸张的强度、松厚度和其他物理性能。
纤维间的相互作用力主要包括氢键、范德华力和机械交织力等。
在湿部化学中,通过调节纸浆的pH值、添加助剂等方式,可以改变纤维表面的电荷分布和润湿性,从而影响纤维间的相互作用。
(二)添加剂的功能造纸过程中使用的添加剂种类繁多,包括助留剂、助滤剂、增强剂、施胶剂等。
这些添加剂在湿部化学中起着至关重要的作用。
例如,助留剂可以提高细小纤维和填料的留着率,增强剂可以增加纸张的强度,施胶剂则可以改善纸张的防水性能。
添加剂的选择和使用对纸张的最终性能有着直接的影响。
(三)胶体与界面化学胶体与界面化学是湿部化学的重要理论基础。
纸浆悬浮液中的纤维、填料和添加剂都可以看作是胶体粒子。
这些胶体粒子在悬浮液中的稳定性、聚集状态和相互作用都受到胶体化学原理的支配。
界面化学则研究不同相之间的相互作用,如纤维与水、纤维与添加剂、添加剂与水等界面上的吸附、润湿和分散等现象。
三、造纸湿部化学的应用(一)优化纸张性能通过湿部化学的调控,可以优化纸张的多种性能。
化学技术在造纸工艺中的应用指南
化学技术在造纸工艺中的应用指南随着科技的不断进步,化学技术在各行各业中的应用也越来越广泛。
在传统的造纸工艺中,化学技术的运用也起到了至关重要的作用。
本文将探讨化学技术在造纸工艺中的应用指南,帮助读者更好地了解并应用于实际生产中。
1. 纤维的化学处理造纸过程的第一步是加工原料纤维,这就需要进行纤维的化学处理。
其中最常用的方法是机械粉碎和化学浸渍。
机械粉碎通过机械力将原料纤维分解为纤维束,使其更易于进一步加工。
而化学浸渍则通过浸泡纤维在化学药剂中,例如氢氧化钠和硫酸,来改变纤维的物理和化学性质,以便后续的加工和排水。
2. 胶黏剂的应用胶黏剂在造纸工艺中发挥着重要的作用。
它们能够将纤维粘合在一起,增加纸张的强度和稳定性。
目前,最常用的胶黏剂是淀粉和合成树脂。
淀粉胶黏剂在造纸过程中能够促进纤维之间的粘合,使纸张更具有一定的强度和韧性。
而合成树脂胶黏剂则更适用于一些特殊的纸张制造,如包装纸、涂布纸等。
3. 平衡湿度的控制在造纸过程中,平衡湿度的控制对于纸张的成型和干燥至关重要。
过高或过低的湿度都会对纸张的质量产生不利影响。
因此,化学技术在湿度控制方面起到了重要的作用。
例如,通过添加湿度调节剂和水分敏感纤维,可以改变纸张的吸湿性和释湿性,从而提高纸张的稳定性和质量。
4. 染料和涂料的应用染料和涂料在纸张的加工和印刷过程中起到了重要的作用。
它们可以增加纸张的色彩、光泽和抗污性。
在纸张染色方面,化学技术能够提供各种各样的染料选择,包括天然染料和合成染料。
这些染料能够通过与纤维的吸附或化学反应来为纸张着色。
而在涂料方面,化学技术可以提供高性能的涂料配方,使纸张更具光泽和光滑度,并提高其耐磨性和耐水性。
5. 污水处理和环境保护造纸工艺中产生大量的废水和废气,对环境造成了一定的污染。
因此,污水处理和环境保护成为了当今造纸工业亟需解决的问题之一。
化学技术在污水处理中能够洁化和回收废水中的有害物质,减少对环境的污染。
例如,借助化学絮凝剂和氧化剂,可以对废水进行高效的处理和净化,将水资源的浪费降到最低,达到可持续发展的要求。
造纸化学原理
造纸化学原理
造纸化学原理主要涉及纤维素的溶解、纤维质的分离、纸张的加工等过程。
下面将对这些过程进行详细阐述。
1. 纤维素的溶解:在造纸过程中,首先要将原料中的纤维素溶解。
常用的方法是将纤维素放入含有碱性物质的溶液中,如氢氧化钠。
碱性溶液能够使纤维素分子链中的部分羟基脱去,形成负电荷,从而使纤维素变得可溶于水。
同时,碱性溶液中的离子也能改变纤维素分子链的结构,使其变得柔软易变形。
2. 纤维质的分离:溶解后的纤维素溶液中还会存在其他杂质,如木质素、杂质纤维等。
为了将这些杂质分离出来,可以通过过滤、离心、沉淀等方法进行。
其中,最常用的是通过网状的过滤介质(如金属网、纤维网等)将纤维质捕集,使纤维素溶液中的杂质被过滤掉。
此过程既能去除杂质,又能进一步浓缩纤维素溶液。
3. 纸张的加工:纸浆中的纤维素溶液通过以上处理后,即可制备成纸。
常用的方法是将纤维素溶液进行薄层喷射并使其迅速干燥。
纤维素分子在纤维湿糊的表面会逐渐失去溶剂并重新排列,从而形成纤维素纤维的网络结构。
通过在纤维素溶液的干燥过程中施加力量,还可以使纤维素纤维之间产生一定的交联,以增加纸张的强度和稳定性。
4. 其他相关原理:造纸化学过程中还涉及到一些辅助剂的使用,如填料、胶凝剂、润湿剂等。
填料主要用于增加纸张的密度和平滑度,胶凝剂用于增强纸张的强度和耐水性,而润湿剂则有
助于提高纸张的润湿性和印刷效果。
综上所述,造纸化学原理主要包括纤维素的溶解、纤维质的分离和纸张的加工等过程。
这些过程的配合和优化能够制备出各种具有不同性能和用途的纸张产品。
造纸术的原理与应用
造纸术的原理与应用1. 简介造纸术是一项古老而重要的技术,早在公元前105年,中国的蔡伦就发明了造纸术。
通过将植物纤维破碎、漂白、过滤和压制等工艺,使其成为纸张的原料。
随着时间的推移,造纸术发展成为一门科学,为我们的日常生活提供了不可或缺的纸张产品。
2. 造纸术的原理造纸的基本原理是将纤维素和纤维结合剂混合,形成纸张的纤维网。
下面是造纸术的基本原理的详细步骤:2.1 纤维素的提取纤维素主要来源于植物的细胞壁。
在造纸过程中,最常用的纤维素来源是木材。
首先,木材被切碎成小颗粒,然后通过化学或机械方式将纤维素从木材中提取出来。
2.2 纤维素的破碎纤维素提取后,需要进行破碎,以获得纤维素的纤维。
这可以通过化学处理或机械方式完成。
化学处理包括浸泡木材颗粒以溶解纤维素,然后通过过滤将纤维捕获。
机械方式则通过使用刀片和筛网将木材颗粒切碎并分离纤维。
2.3 纤维素的漂白提取和破碎的纤维素通常带有杂质和颜色。
为了获得纯净的纤维素,需要对其进行漂白处理。
漂白可以使用氧化剂或还原剂。
氧化剂通常使用过氧化氢,而还原剂则使用硫酸或二氧化硫。
2.4 纤维结合剂的添加为了让纤维素能够在纸张中牢固结合,需要添加纤维结合剂。
纤维结合剂可以是天然的物质,如淀粉,也可以是合成的物质,如乙烯醇。
2.5 纤维的过滤和压制一旦纤维素和纤维结合剂混合均匀,混合物会通过过滤和压制工艺形成纤维网。
首先,混合物被过滤以去除多余的水分和杂质。
然后,通过压制,使纤维紧密地结合在一起,形成纸张的基本结构。
3. 造纸术的应用造纸术广泛应用于各个领域,包括印刷、包装、书写和绘画等。
下面将介绍造纸术在不同领域的应用。
3.1 印刷造纸术的最主要应用之一是印刷。
通过印刷,可以将图像和文字印刷到纸张上,使其成为书籍、杂志、报纸和海报等的重要媒介。
印刷技术的发展使得图像可以以高质量和高效率印刷在纸张上,满足人们对各种印刷品的需求。
3.2 包装造纸术也广泛应用于包装行业。
化工原理在造纸中的应用
化工原理在造纸中的应用1. 介绍造纸是将纤维素等原料加工成纸张的过程,化工原理在造纸中发挥着重要的作用。
本文将探讨化工原理在造纸过程中的应用,并分析其影响。
2. 硫酸消化造纸过程中的第一步是将木材等原料进行硫酸消化。
硫酸消化是指使用浓硫酸将原料中的纤维素等木质素分解,得到纤维素浆。
具体应用包括: - 将原料放入消化器中,加入浓硫酸,并控制合适的工艺条件。
- 硫酸消化的同时,可以加入一定剂量的碱液,以调节pH值,不仅有助于纤维素的分解,还能减少副产物的生成。
3. 漂白造纸过程中的漂白步骤旨在去除浆料中的色素和杂质,提高纸张的白度和纯度。
化工原理在漂白中的应用如下: - 漂白剂的选择:常见的漂白剂有氯气、过氧化氢、过氧化物等。
根据纸张的用途和要求,选择合适的漂白剂,并控制其投加量和作用时间。
- 漂白剂与纤维素的反应过程:漂白剂与纤维素中的色素和杂质发生氧化还原反应,使其转化为可溶性物质或沉淀下来,从而达到漂白的目的。
4. 纸浆制备纸浆制备是造纸的重要环节,化工原理在纸浆制备中起到关键作用。
以下是化工原理在纸浆制备中的应用方式: - 纸浆的分散:将硫酸消化后的纤维素浆通过高剪切力的机械作用,使纤维素分散均匀。
- 搅拌和除气:在纸浆制备过程中,通过搅拌和除气,能够有效去除纸浆中的气泡,改善纸张的质量。
- 染料的添加:根据需要,可以向纸浆中添加染料,以获得不同颜色的纸张。
5. 纸张制造过程中的化工原理应用在纸张制造的过程中,还有一系列化工原理的应用,包括: - 滤水和干燥:在纸张制造的过程中,通过滤水和干燥,除去纸浆中的水分,使纤维素颗粒结合形成纸张。
- 化学添加剂的使用:在纸张制造中,常常需要添加一些化学品,如黏合剂、增稠剂、抗菌剂等,以改善纸张的物理性能和使用性能。
- 纸张加工:纸张制造后,还需要经过裁切、折叠、压花等加工过程,化工原理在这些加工中也有应用。
6. 总结化工原理在造纸过程中的应用非常广泛,涉及到硫酸消化、漂白、纸浆制备和纸张制造等多个环节。
化工原理在工业中的应用
化工原理在工业中的应用1. 概述化工原理是化学工程学科的核心内容之一,它研究了化学反应、传质过程和能量转化等基本原理,并将这些原理应用于工业生产过程中。
2. 化工原理在工业中的重要性化工原理在工业中起着重要的作用,它可以帮助工程师们理解和解决工业生产过程中的各种问题。
以下是化工原理在工业中的一些重要应用:•反应工程:化工原理可以帮助工程师们设计和优化化学反应过程,确定最佳的反应条件和操作参数,以提高反应效率和产品质量。
•传质过程:传质是化工生产过程中不可缺少的环节,化工原理可以帮助工程师们理解和控制传质过程,提高物质的传递速度和效率。
•能量转化:能量转化是化工生产中的另一个重要方面,化工原理可以帮助工程师们设计和优化能量转化设备,提高能量转化效率和能源利用率。
•安全和环保:化工原理可以帮助工程师们评估和控制工业生产过程中的安全风险和环境影响,确保工业生产的安全性和环境友好性。
3. 化工原理的具体应用案例3.1 化学反应工程化学反应工程是化工生产中最常见的应用领域之一。
化学反应工程的目标是通过合理设计反应器和控制条件,使反应过程达到最佳状态。
以下是一些化学反应工程的具体应用案例:•生产化工原料:将原料转化为所需的化学物质,如生产乙烯、硫酸等。
•生产能源:利用化学反应产生能源,如化学电池、氢能等。
•生产药品:合成药物的化学反应,如合成药物原料、制造药物中间体等。
3.2 传质过程传质过程是化工生产中的另一个重要领域。
传质过程的目标是加快物质的传递速度,提高传质效率。
以下是一些传质过程的应用案例:•脱除污染物:将废气或废水中的污染物去除,如烟气脱硫、废水处理等。
•分离纯化物质:将混合物中的组分分离纯化,如蒸馏、萃取、吸附等。
•吸收和析出过程:利用传质过程完成吸收和析出,如气体吸附、结晶等。
3.3 能量转化能量转化是化工生产中不可或缺的一部分。
以下是一些能量转化的应用案例:•热能转化:利用热能进行加热和制冷,如锅炉、冷凝器等。
化学技术在纸浆与造纸工业中的应用案例分析
化学技术在纸浆与造纸工业中的应用案例分析随着现代工业的发展,纸浆与造纸工业作为重要的基础行业,扮演着连接资源开发和环境保护的重要角色。
而化学技术的应用也在纸浆与造纸工业中发挥着重要的作用,本文将通过几个案例来分析化学技术在这个行业中的应用。
第一个案例是纸浆制备过程中的漂白过程。
纸浆的漂白过程主要是为了去除纸浆中的杂质和颜色,从而使纸张更加纯净、白亮。
在传统的漂白工艺中,常常使用含氯漂白剂,但这种方法容易产生有毒氯代生物,对环境造成严重污染。
而现代化学技术的应用使得替代方法得以实现,例如过氧化氢漂白、臭氧漂白等。
这些方法既能达到理想的漂白效果,又不会对环境造成污染。
第二个案例是纸张改性过程中的化学技术应用。
纸张改性是为了提升纸张的性能,让其适应不同的需求。
化学技术在这个过程中发挥着重要的作用。
以湿强剂为例,湿强剂是一种能够提高纸张湿强度的化学添加剂。
传统的湿强剂常常包含有机溶剂,对环境和健康都存在一定的风险。
然而,近年来,研究人员通过改良化学结构和提高添加剂的效能,开发了无机湿强剂和环保型有机湿强剂,这些新型湿强剂既能提高纸张性能,又能降低环境污染。
第三个案例是纸张回收利用过程中的化学技术应用。
纸张回收利用是解决资源短缺和环境保护的重要途径。
而化学技术在纸张回收利用过程中发挥着关键作用。
例如,在纸张回收过程中,需要对废纸进行浆化处理,传统方法往往需要高温和高压条件,耗能较大。
然而,通过化学技术的应用,如使用酶解剂和表面活性剂进行废纸浆化处理,可有效降低能耗,并且提高了废纸的可回收利用率。
同时,化学技术还可以使得纸张的回收过程更加高效和环保。
总之,化学技术在纸浆与造纸工业中的应用案例有助于提高纸张的品质、减少环境污染和资源浪费。
通过漂白过程、纸张改性和纸张回收利用等案例的分析,我们可以看到化学技术在这个行业中所发挥的积极作用。
未来,随着科学技术的不断进步,相信化学技术将在纸浆与造纸工业中发挥更广泛的应用,为行业的可持续发展做出更大的贡献。
工业用油酸在造纸工艺中的应用研究
工业用油酸在造纸工艺中的应用研究造纸是一项古老而重要的工艺,用于制造纸张和纸制品。
在造纸过程中,许多化学物质被用来改善纸张的品质和性能。
其中,工业用油酸作为一种重要的化学品,被广泛应用于造纸工艺中。
本文将对工业用油酸的应用进行研究和探讨。
首先,工业用油酸在造纸工艺中起到润湿剂的作用。
在纸浆制备过程中,纸浆纤维与水相接触,而水与纸浆纤维之间的接触角度决定了纸张的润湿性能。
工业用油酸可以降低水的表面张力,使水更容易与纸浆纤维接触,并快速吸收到纸浆中,从而提高纸张的湿水性能。
其次,工业用油酸还可以作为纸浆分散剂使用。
在纸浆制备过程中,纤维素纤维经过粉碎和分散后,需要进行彻底的分散,以确保纤维素的均匀分布。
工业用油酸具有较高的分散性能,可以有效地将纤维素纤维分散在纸浆中,避免纤维素纤维的团聚和堆积,从而提高纸张的强度和光滑度。
此外,在造纸工艺中,工业用油酸还可以用作表面活性剂。
表面活性剂是一种能够降低液体表面张力的物质,在纸张涂布和涂覆过程中起到关键作用。
工业用油酸可用于制备涂料和涂层材料,能够提高涂料的延展性和均匀性,使涂层均匀地分布在纸张表面,并且能够增加纸张的光泽度和抗水性能。
此外,工业用油酸在造纸工艺中还可以用作油剂。
纸张在造纸过程中需要经历多道工序,其中包括干燥工序。
在纸张干燥过程中,纸张会与热空气接触,从而脱水和干燥。
由于纸张与热空气的接触,纸张表面的水分会被迅速挥发,这可能导致纸张表面的纸浆纤维结构变得紧密,从而影响纸张的柔软性和弯曲性。
工业用油酸可以用作油剂,添加到纸张表面,形成一层薄膜,减少纸张表面的水分蒸发速率,从而改善纸张的柔软性和弯曲性。
最后,工业用油酸还具有一定的抗菌性能。
在造纸过程中,纸浆和纸张暴露在大量的水和湿度环境中,容易滋生细菌和真菌,导致纸张变质和不可使用。
工业用油酸具有一定的抗菌性能,可以抑制细菌和真菌的生长,保持纸张的稳定性和耐久性。
总之,工业用油酸在造纸工艺中具有多种应用,包括作为润湿剂、分散剂、表面活性剂、油剂和抗菌剂。
化工原理在化工厂的应用
化工原理在化工厂的应用1. 概述化工原理是指研究化学反应、物理化学性质、化学工艺过程等基本原理的科学,它在化工工业中起到了重要的作用。
化工原理通过对化工生产过程的研究和控制,提高了产品的质量和生产效率。
本文将介绍化工原理在化工厂中的应用,涵盖制备、生产、控制等多个方面。
2. 化工原理在化工厂制备过程中的应用2.1 原料准备化工原理在原料准备过程中起着重要的作用。
在化工厂中,通过研究反应物性质、反应条件等化工原理,确定合适的原料配比和加工工艺。
化工原理的应用可以提高原料的利用率,减少原料的浪费。
2.2 反应过程化工原理在反应过程中起到了关键的作用。
通过研究化学反应原理和动力学规律,确定合适的反应温度、反应时间和反应条件,提高反应效率和产物质量。
此外,化工原理还可以用于优化反应工艺,降低能耗,减少产品的副产品和废物产生。
2.3 分离与纯化在化工原料生产过程中,分离和纯化是非常重要的环节。
通过研究分离技术原理,利用化工原理来设计合适的分离工艺,可以提高产品的纯度和得率。
化工原理的应用还可以减少能源消耗、提高分离效率,并对环境友好。
3. 化工原理在化工厂生产控制中的应用3.1 过程监测与控制化工原理在生产过程监测与控制中具有重要作用。
通过研究化学反应原理,掌握反应过程中的关键参数,如温度、压力、浓度等,实现过程的自动化监测与控制。
化工原理的应用可以提高生产的稳定性,减少操作人员的工作量,并保证产品的一致性和质量。
3.2 故障诊断与排除在化工厂的生产过程中,故障是难免的。
化工原理在故障诊断与排除中能够提供重要的指导。
通过研究化工原理,分析反应过程中的异常情况,快速找出故障原因,并采取相应的措施进行排除。
化工原理的应用可以缩短故障处理时间,减少对生产的影响。
3.3 质量控制与改进化工原理在质量控制与改进中扮演着关键角色。
通过研究化工原理,确定合适的质量控制指标,并制定相应的检测和改进方案。
化工原理的应用可以提高产品的质量稳定性,减少缺陷品的产生,并提高产品的市场竞争力。
化工原理在工业领域的应用
化工原理在工业领域的应用概述化工原理是指通过理论和实验研究化学反应的机制、过程和条件,探索化学反应的规律和特性。
在工业领域,化工原理具有广泛的应用,涵盖了工业生产的多个方面。
本文将探讨化工原理在工业领域的重要应用,并介绍相应的例子。
应用一:生产合成材料化工原理在生产合成材料方面发挥了关键作用。
合成材料是指通过化学反应或物理方法制备的具有特定性能和结构的材料。
化工原理可以用于合成新型的聚合材料、纳米材料和复合材料,并探索其物理、化学性质及应用领域。
•聚合材料:通过聚合反应将单体分子连接成高分子链,形成具有特定性能的聚合材料。
例如,聚乙烯、聚苯乙烯等广泛应用于塑料制品、纺织品和电子产品等领域。
•纳米材料:通过化学合成方法制备纳米尺寸的材料,具有较大比表面积和特殊的物理、化学性质。
例如,金属纳米颗粒在催化、生物传感和电子器件领域有着重要应用。
•复合材料:将两种或多种材料按一定比例混合,形成具有特定性能的复合材料。
例如,碳纤维增强复合材料在航空航天、汽车和建筑等领域有着广泛应用。
应用二:优化工艺条件在工业生产过程中,化工原理可以用于优化工艺条件,提高生产效率和产品质量。
通过理论计算和实验方法,可以确定最佳反应温度、压力和反应时间等参数,减少能源消耗和废物产生,降低生产成本。
•温度优化:化学反应速率与温度密切相关,通过调节温度可以达到最佳反应速率和产率。
例如,在石油炼制过程中,控制裂化反应温度可以使产物转化率达到最大值。
•压力优化:压力可以影响气相和液相反应的平衡位置和速率。
通过合理调节反应器的压力,可以提高反应速率和产率。
例如,氨的合成反应需要高压条件下进行。
•反应时间优化:控制反应时间可以实现最佳产物选择性和纯度。
通过研究反应速率方程和实验验证,可以选取适当的反应时间,降低副反应产物的生成。
应用三:环境保护和可持续发展化工原理在环境保护和可持续发展方面的应用越来越重要。
通过优化工艺条件和开发新的绿色技术,可以减少或避免有害废物的产生,并降低对环境的污染。
化工原理的用途
化工原理的用途化工原理是一门综合性较强的学科,它主要研究各种化学过程的基本原理及其在工业生产中的应用。
化工原理在各行各业中都具有重要的应用价值,下面详细说一下化工原理的用途。
首先,化工原理是现代化学工程学的基础。
如今,化学工程技术已经广泛应用于各个领域,如化肥、冶金、石油、制药、轻工、食品等。
而化工原理作为这一学科的基础理论,不仅提供了各种化学反应和物理过程的基本原理,还提供了工工程计算、设计、优化、监测、控制等方面的方法和技术。
其次,化工原理对于提高生产效率、降低生产成本、改进产品质量和改善环境质量具有重要的意义。
在工业生产过程中,化工原理所涉及的化学反应、物理过程以及工程设计和优化等方面的知识可以帮助工程师实现各种工艺参数的调节和控制,从而提高生产效率和降低生产成本。
此外,化工原理的应用还可以改进产品质量,减少废品和污染物的产生,从而改善环境质量。
再次,化工原理还可以为实际问题的解决提供依据和方法。
在化工工程实际生产过程中,经常会出现各种生产问题,这时,工程师可以通过化工原理对问题进行分析和研究,找出问题的本质和原因,并制定解决方案。
这些解决方案往往具有科学性、可行性和可靠性。
此外,化工原理对于提高国家科技水平和经济效益也具有非常重要的作用。
现代国家的科技水平和经济实力往往是一个国家整体实力的重要体现。
而化工原理的应用在很大程度上影响着一个国家的化工产业发展,从而对于一个国家的经济效益和科技水平产生影响。
综上所述,化工原理在各行各业中都具有重要的应用价值。
它可以作为化学工程学的基础理论,为各种实际工程问题的解决提供依据和方法,从而提高生产效率、降低生产成本、改进产品质量、改善环境质量。
同时,化工原理的应用还可以为提高国家的科技水平和经济效益做出贡献。
工业工程技术在纸制品生产中的应用研究
工业工程技术在纸制品生产中的应用研究随着科技的不断发展,工业工程技术在各个行业中的应用也日益重要。
纸制品生产作为一个重要的行业,也可以从工业工程技术中获益。
本文将重点探讨工业工程技术在纸制品生产中的应用研究,并针对具体问题提出解决方案。
一、背景介绍纸制品生产是一个庞大的产业,包括纸浆制备、造纸和后续加工等环节。
传统的纸制品生产过程中存在一些问题,例如材料浪费、能源浪费、生产过程不可控等。
这些问题不仅会导致资源的浪费,还会影响产能和产品质量。
因此,引入工业工程技术成为提升纸制品生产效率和质量的关键。
二、工业工程技术在纸浆制备中的应用研究纸浆制备是纸制品生产中的第一步,对后续的造纸过程至关重要。
传统的纸浆制备过程中,存在浆料浓度不均匀、纤维稀释量不精确等问题。
工业工程技术可以通过优化浆料供给系统,确保浆料浓度的均匀性;利用感应设备和自动控制系统,准确控制纤维稀释量,提高浆料的质量和稳定性。
三、工业工程技术在造纸过程中的应用研究造纸是纸制品生产的核心环节,传统的造纸过程中存在许多问题,如纸张尺寸控制不准确、纸张质量不稳定等。
工业工程技术可以通过引入数字化控制系统和自动化设备,实现纸张尺寸和质量的精确控制。
另外,通过数据分析和预测模型,可以实时监测和调整生产参数,提高造纸过程的稳定性和效率。
四、工业工程技术在后续加工中的应用研究在纸制品生产的后续加工环节中,工业工程技术可以发挥更大的作用。
例如,在纸张印刷过程中,引入自动化设备和智能控制系统,可以实现高质量的印刷效果和节约生产成本。
此外,通过数据分析和模拟仿真技术,可以优化包装和物流环节,提高整体供应链的效率和质量。
五、结论工业工程技术在纸制品生产中的应用研究对于提高生产效率和质量具有重要意义。
通过优化纸浆制备、改进造纸过程和后续加工环节,可以实现更精确的生产控制和更高的产品质量。
然而,应用工业工程技术也需要与生产实际相结合,充分考虑各类因素的综合影响。
浅谈化工原理有关知识在造纸工业中的应用
传热原理及设备在造纸生产中的蒸煮工序、纸浆漂白工 序、抄纸干燥部及黑液蒸发站应用较多,其中多用作加热。 4.1 在蒸煮工序中的应用
蒸煮时将植物纤维原料和蒸煮用的药液一同装入蒸煮器 中,然后通水蒸汽加热升压使之发生化学反应。蒸煮一般在规 定的温度下进行,不同的蒸煮设备其蒸煮温度和加热方法有所 不同,如硫酸盐蒸煮锅及连续蒸煮设备,一般都把药液抽出,以 蒸汽间接加热后,再送回蒸煮锅内,并要求对蒸煮过程的余热 进行回收,因此都配有药液强制循环加热器和废热回收设备。 药液循环加热器一般采用套管式和列管式换热器,蒸煮锅放汽 与放锅时的汽气混合物的冷凝与回收,多采用螺旋板式换热器 和板式换热器。
系数将降低 60%。α2 取决于纸的湿度、紧密度及纸与缸的接 触情况,其值约在 93~630 w/(m·2 k)的范围内。可见,α2 是影响
总传热系数的主要部分。
总之,通过对化工原理上的离心泵、过滤、离心分离及传热
这四个单元操作的工作原理及在造纸工业中的应用的介绍,可
以加深我们对造纸生产过程的理解和掌握。
而锥形除砂器的结构与旋风分离器相似,工作原理也完全 一致。但与旋风分离器相比直径较小,这样就能使浆流在除砂 器内始终保持较高的速度旋转,产生较大的离心力来提高除砂 效率。锥形除砂器的型号较多,国内最普遍使用的有两种,即 600 型和 606 型。一般 600 型和 600EX 型用于处理高级漂白 浆和高级纸用纸浆的纸机前净化;普通未漂化学浆都采用 606 型锥形除砂器;用于生产纸板和净化程度要求不高的纸种的浆 料也用 623 型锥形除砂器来除去纤维束、树皮、砂子等杂质。生 产中主要控制之形除砂器的因素有:(1)压力差。压力差是指 进浆压力与良浆压力之差。压力差的大小,对净化时产生的离 心力大小有密切的关系,因而直接影响着除砂效率和生产能 力。在其他净化条件不变的情况下,进口压力差增大,净化效率
造纸术应用的化学原理
造纸术应用的化学原理
造纸术的化学原理主要是利用植物纤维素的机械力和化学力,通过一系列的处理和加工过程,将纤维素提取出来,再进行纤维的分散、悬浮和粘结等过程,最终形成纸张的。
具体来说,造纸术的化学原理主要有以下几个方面:
1. 硫酸盐法:在造纸工艺中,通常采用硫酸盐法来将木材中的纤维素分离出来。
硫酸的作用是将木材中的非纤维素部分溶解掉,从而得到纤维素。
在这个过程中,纤维发生了化学反应,产生了一些氧化物、酸和水等。
2. 碱法:碱法也是分离纤维素的一种常用方法。
在这种方法中,通常采用氢氧化钠溶液来对木材进行处理。
氢氧化钠可以将木材中的一些酸性物质中和掉,从而减少对纤维素的影响。
同时,在碱性条件下,一些木材中的非纤维素部分也会被溶解掉,从而得到纤维素。
3. 纤维的分散:得到纤维素之后,需要对其进行分散,使其能够被更好地悬浮在水中。
这个过程通常是通过机械力来实现的,例如浆料在搅拌机中的反复搅拌。
4. 纤维的悬浮和粘结:分散好的纤维素需要进行悬浮和粘结,才能形成纸张。
这个过程通常是通过添加一些助剂来实现的,例如胶凝剂、粘接剂等。
这些助剂可以在分散的纤维素之间形成化学键,从而粘结在一起。
综上所述,造纸术的化学原理主要是通过将木材中的纤维素分离出来,再通过一系列的处理和加工过程,将纤维素转变成纸张的基本材料。
这个过程既涉及到机械力,也涉及到化学反应和物理性质的改变。
化工原理在工业生产的应用
化工原理在工业生产的应用简介化工原理是化学工程学科中的一个重要分支,是研究化学物质在不同条件下的转化行为和过程的科学原理。
在工业生产中,化工原理广泛应用于各个领域,如石油化工、化学制药、化学工程、环境保护等。
本文将从不同领域的角度,列举一些化工原理在工业生产中的主要应用。
石油化工1.炼油:炼油是将原油中的各种组分分离出来的工艺过程。
化工原理中的蒸馏、萃取和吸附等方法被广泛应用于炼油过程中,以实现不同组分的分离和提纯。
2.裂化:裂化是将重质石油分子裂解成较轻质烃化合物的过程。
裂化在化工原理中依靠催化剂和热力学平衡原理来实现,可以生产出大量的乙烯、丙烯等重要石化产品。
3.聚合:聚合是将单体分子通过化学反应形成高分子链的过程。
聚合反应中,化工原理中的启动剂、聚合阶段和终止剂的控制,对聚合物的分子量、分子量分布和结构等特性具有重要影响。
化学制药1.药物合成:化工原理在药物合成过程中起着重要作用。
合成反应的选择、反应条件的调节以及反应物和中间体的纯化等都依赖于化工原理的指导。
2.分离纯化:分离纯化是药物制造过程中至关重要的环节。
化工原理中的结晶、萃取、膜分离等技术被广泛应用于药物分离纯化过程中,以获得高纯度和高产率的药物产品。
化学工程1.反应器设计:反应器是化学工程中的核心设备,化工原理对反应过程的控制和优化起着重要作用。
通过化工原理中的反应动力学和传质传热原理,可以实现反应器的设计和操作参数的优化。
2.溶液制备:溶液制备是化学工程中常用的一种操作,化工原理中的溶解度、溶解热等概念被应用于溶液制备中的计算和控制。
环境保护1.废水处理:废水处理是环境保护中的一个重要环节。
化工原理中的沉淀、离子交换和吸附等方法被广泛应用于废水处理过程中,以去除废水中的有害物质。
2.气体净化:化工原理在气体净化中也起着重要作用。
通过吸附、催化和灭活等方法,可以将废气中的有害物质转化为无害物质,以保护环境和人类健康。
结论化工原理在工业生产中发挥着重要的作用,它是工程技术与科学原理相结合的产物。
化工原理在化工生产的应用
化工原理在化工生产的应用1. 引言化工原理是指应用自然科学原理和工程原理于化学工艺过程中的一种学科。
它借助物理学、化学、数学等基础学科的原理和方法,研究和掌握化学工艺过程中物质转化、能量转换和质量传递的基本规律。
化工原理的应用在化工生产中起着至关重要的作用。
本文将探讨化工原理在化工生产中的应用。
2. 反应动力学化工原理中的反应动力学研究了化学反应过程的速率与反应物浓度、温度等因素的关系。
在化工生产中,反应动力学可以用于优化反应条件,提高反应速率,降低能耗。
例如,在合成某种化学品时,通过实验确定最佳的反应温度和反应物浓度,可以提高反应的速率,从而提高产量和降低原始材料的消耗。
3. 传质过程传质过程是指物质在化工过程中由高浓度区向低浓度区传递的过程。
传质过程的研究可以帮助我们理解物质在化工生产中的扩散、吸附、膜分离等过程。
例如,在某些化工生产过程中需要进行膜分离操作,研究传质过程可以帮助我们选择合适的膜材料和操作条件,提高分离效率。
•扩散过程:物质在化工生产中的扩散过程常常涉及到质量传递和能量转化。
了解扩散过程的规律,可以帮助我们选择合适的工艺条件,提高产品质量和产量。
•吸附过程:化工生产中常常需要进行吸附操作,以去除杂质或回收有用物质。
研究吸附过程可以帮助我们选择适合的吸附剂,并优化吸附操作条件。
•膜分离过程:膜分离是一种重要的分离技术,在化工生产中广泛应用于气体和液体的分离。
研究传质过程可以帮助我们设计和优化膜分离系统,达到高效分离的目的。
4. 流体力学流体力学是研究气体和液体运动规律的学科。
在化工生产中,流体力学在液相和气相反应器的设计与改进、管道和设备的流态分析等方面有着广泛的应用。
•流体运动规律:通过流体力学原理的研究,可以预测和控制流体在化工生产过程中的流动速度、流态和压降等参数。
例如,在设计化工反应器时,通过流体力学分析可以确定最佳的搅拌条件,提高反应的均匀性。
•管道和设备的流态分析:化工生产中的管道和设备的流态分析对于保证工艺的正常运行至关重要。
实际工程中化工原理的应用
实际工程中化工原理的应用1. 简介在实际工程中,化工原理是应用广泛的一门学科。
化工原理主要研究物质的物理性质、化学性质以及它们之间的转化规律,通过对这些规律的理解和应用,可以设计、优化并控制化工过程,最终实现产品的生产和制造。
2. 化工原理在实际工程中的应用2.1 原料选择与优化化工原理中,对于不同原料的物化性质、反应性能进行分析和比较,可以帮助工程师选择合适的原料。
选择合适的原料可以提高工艺的效率,减少成本,并确保产品的质量和安全性。
同时,化工原理中的原料优化可以通过改变原料的配比和处理方式等来提高工艺的效率和稳定性。
2.2 反应器设计与优化反应器是化工生产过程中最关键的设备之一。
通过化工原理的应用,可以帮助工程师设计和优化反应器的结构和参数,以提高反应的效率和选择合适的反应条件。
化工原理中的反应动力学理论可以用于预测和控制反应的速率和产物分布,从而实现最佳的反应器设计和操作。
2.3 分离与纯化工艺优化在化工过程中,分离和纯化是非常重要的环节。
通过化工原理的应用,可以分析和优化不同分离和纯化工艺的效率和经济性。
化工原理中的物质传递和传递过程的理论可以帮助工程师选择合适的分离设备和操作条件,以实现高效的分离和纯化过程。
2.4 安全控制与事故预防在化工工程中,安全控制和事故预防是至关重要的。
化工原理中的安全理论和事故分析方法可以帮助工程师识别和评估潜在的安全风险,并设计合适的控制措施和预防措施。
通过合理应用化工原理,可以提高化工工程的安全性,并减少事故发生的概率。
3. 化工原理应用的实例3.1 原料选择与优化实例•根据化学反应的需要和经济性,选择合适的催化剂和溶剂,以提高反应的效率和产率。
•通过分析原料的物化性质和成本,优化配比比例和处理方式,以降低生产成本并提高产品质量。
3.2 反应器设计与优化实例•根据反应动力学理论和反应条件的要求,设计合适的反应器结构和尺寸。
•通过优化反应条件和控制反应速率,提高反应的效率和选择合适的反应器操作模式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
参考文献 [1]邝守敏.制浆工艺与设备[M].北京:中国轻工出版社,2000. [2]王忠厚.制浆造纸工艺[M].北京:中国轻工出版社,995. [3]王忠厚.化工原理[M].北京:中国轻工出版社,1995.
(上接第 18 页)
2007,7:http://mag.gotoread.com/vo5437_571231.html . [2]吴自强,曹红军.废聚氨酯的综合利用[J].再生资源研究.2003(, 4): 19-23. [3]Hicks D A,Krommenhoek M,Soderderg D J,et al.Polyurethane re- cycling and waste management [J].Cellular Polymer,1994,13 (4): 259-276. [4]葛志强,徐浩星,李忠友,程新丽.聚氨酯废弃物的处理和回收利用[J]. 化学推进剂与高分子材料,2008,6(1):65-68. [5] 曹 民 干 , 曹 晓 蓉 . 聚 氨 酯 硬 质 泡 沫 塑 料 的 处 理 和 回 收 利 用 [J]. 塑 料 , 2005,34(1):14-22. [6]张玉霞.热固性塑料回收利用技术[J].中国塑料,1997,11(3):56-64. [7]王静荣,陈大俊.聚氨酯废弃物的化学降解机理[J].高分子通报,2004, (4):85-90. [8]鹿桂芳,丁彦滨,赵春山,崔德生.国内外化学法回收废旧聚氨酯研究 进展[J].化学工程师,2004,109(10):45-51. [9]Borda J, Pásztor G, Zsuga M. Polym Degr Stab,2000,68:419. [10]Modesti M,Simioni F,Munari R,et al.React Funct Polym,1995,
为 40 米 2、65 米 2 及 90 米 2。
4.2 在干燥过程中的应用
干燥是通过烘缸与纸的接触,通过烘缸壁使缸内加热蒸汽
的冷凝热传给纸幅,从而使纸中的水分汽化蒸发。所需要的传
热量可依据总传热速率方程式解决。
q=KA△T
式中:A—传热面积,m2,一般取纸与烘缸的接触面积
△ T—加热蒸汽与纸的温度差,K,按对数平均温差计算
20
26:157. [11]Van Der Wal H R,DowBenelux N V,et al. Joumal of Reinforced Plastics and Composites,1994,13:87. [12]吴自强,黄永炳,刘志宏.废聚氨酯的循环利用[J].化学建材,2002,7: 25-27. [13]张俊良.反应注射成型聚氨酯废材的回收利用[J].黎明化工,1994,5: 25-28. [14]黄汉生编译.废聚氨酯的回收[J].化工新型材料,1998,(7):27- 28,26. [15]王静荣,陈大俊.聚氨酯废弃物回收利用的物理化学方法[J].弹性体, 2003,13(6):61-65. [1 6] 叶 林 忠 , 王 志 义 . 废 聚 氨 酯 改 性 聚 氯 乙 烯 的 性 能 研 究 [J]. 弹 性 体 , 2005,15(5):36-39. [17]叶林忠,王兆波,王培山.废聚氨酯改性丁腈橡胶的研究[J].特种橡胶 制品,2004,25(5):27-29.
K—总传热系数,w/(m·2 k)
由于烘缸的传热可看成间壁两侧的流体传热,因此可用下
式计算 K 值。
K=
1 α1
1
+
δ λ
+
1 α2
式 中 :α 1—烘 缸 内 加 热 蒸 汽 对 缸 内 壁 的 传 热 膜 系 数 ,w /
(m2·k)
δ—烘缸壁的厚度,m
α2—烘缸外表面到纸幅的膜系数,w/(m·2 k) α1 取决于缸内加热蒸汽的冷凝方式,冷凝水的排除情况 及是否含有不凝性气体。若不含不凝性气体,α1 的值约为 7000~11600 w/(m2·k),但若缸内含有 1%的不凝性气体,则膜
在造纸工业中的应用,有助于加深我们对造纸生产过程的理解和掌握。
【关键词】 离心泵;过滤;离心分离;传热 【中图分类号】 TS743+.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1003-2673(2008)12-19-02
化工原理是研究轻工业生产过程中单元操作的基本原理 和所用设备的基本理论知识的课程,是造纸行业的一门技术基 础课。因此,化工原理的许多知深我 们对造纸生产过程的理解和掌握。
2008 年 12 月 第 12 期(总第 121 期)
广西轻工业
GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY
化工与材料
浅谈化工原理有关知识在造纸工业中的应用
李军虎
(宁夏轻工业学校,宁夏 银川 750011)
【摘 要】 介绍了化工原理上的离心泵、过滤、离心分离及传热这四个单元操作的工作原理,并分别介绍了这四个单元操作
4 传热在造纸工业中的应用
传热原理及设备在造纸生产中的蒸煮工序、纸浆漂白工 序、抄纸干燥部及黑液蒸发站应用较多,其中多用作加热。 4.1 在蒸煮工序中的应用
蒸煮时将植物纤维原料和蒸煮用的药液一同装入蒸煮器 中,然后通水蒸汽加热升压使之发生化学反应。蒸煮一般在规 定的温度下进行,不同的蒸煮设备其蒸煮温度和加热方法有所 不同,如硫酸盐蒸煮锅及连续蒸煮设备,一般都把药液抽出,以 蒸汽间接加热后,再送回蒸煮锅内,并要求对蒸煮过程的余热 进行回收,因此都配有药液强制循环加热器和废热回收设备。 药液循环加热器一般采用套管式和列管式换热器,蒸煮锅放汽 与放锅时的汽气混合物的冷凝与回收,多采用螺旋板式换热器 和板式换热器。
2 过滤原理在造纸工业中的应用
造纸工业中的真空洗浆机的洗浆过程就是运用过滤原理
工作的。过滤操作是利用一种具有多毛细孔的物体作隔层,在
隔层两侧压力差的推动下,悬浮液中的清液从隔层的小孔中通
过,微粒被截流在隔层上,达到固液两相分离的目的。
过滤速率大小与过滤推动力成正比,而与过滤阻力成反比
的关系,即:
过滤速率(u)=
1 离心泵在造纸工业中的应用
在造纸工业中有许多水泵、浆泵都属于离心泵,因此掌握 离心泵的工作原理在造纸行业中是很重要的。离心泵主要是由 叶轮、泵壳和轴封装置等部分构成的。
离心泵的工作原理分吸液过程原理和排液过程原理两部 分。在启动离心泵前,需将泵体内充满被输送的流体,在启动 后,泵轴带动叶轮一起旋转。此时处在叶片间的液体在叶轮的 带动下旋转起来,因此液体获得了离心力。液体在离心力的作 用下,从叶轮中心被抛向外缘的过程中获得了能量,使叶轮外 缘处的静压能提高,动能也有所增加,一般流速可达 15 ̄25m/s。液体离开叶轮进入泵壳,由于泵壳的流道是蜗牛状 逐渐加宽,液体在泵体内流速减慢,又将部分动能转化为静压 能,使泵在出口处液体的压力进一步提高,而从泵的排出口排 出管路,输送到所需的地方,这就是离心泵的排液原理。当离心 泵内液体从叶轮中心抛向外缘时,在叶轮中心处形成低压区, 这时贮槽液面上方为大气压力,所以液面和吸入管路之间存在 静压力差。在压力差的作用下,液体经底阀和滤网沿吸入管路 进入泵壳内,以填充被排出液体的位置,这就是离心泵吸液过 程的工作原理。
而锥形除砂器的结构与旋风分离器相似,工作原理也完全 一致。但与旋风分离器相比直径较小,这样就能使浆流在除砂 器内始终保持较高的速度旋转,产生较大的离心力来提高除砂 效率。锥形除砂器的型号较多,国内最普遍使用的有两种,即 600 型和 606 型。一般 600 型和 600EX 型用于处理高级漂白 浆和高级纸用纸浆的纸机前净化;普通未漂化学浆都采用 606 型锥形除砂器;用于生产纸板和净化程度要求不高的纸种的浆 料也用 623 型锥形除砂器来除去纤维束、树皮、砂子等杂质。生 产中主要控制之形除砂器的因素有:(1)压力差。压力差是指 进浆压力与良浆压力之差。压力差的大小,对净化时产生的离 心力大小有密切的关系,因而直接影响着除砂效率和生产能 力。在其他净化条件不变的情况下,进口压力差增大,净化效率
系数将降低 60%。α2 取决于纸的湿度、紧密度及纸与缸的接 触情况,其值约在 93~630 w/(m·2 k)的范围内。可见,α2 是影响
总传热系数的主要部分。
总之,通过对化工原理上的离心泵、过滤、离心分离及传热
这四个单元操作的工作原理及在造纸工业中的应用的介绍,可
以加深我们对造纸生产过程的理解和掌握。
加热的药液量和温度由工艺确定,有关换热器的热负荷、 传热系数及水蒸汽的消耗量,可通过传热速率方程式和热量衡 算解决。对于列管式换热器,药液在管内流动速度一般控制在 2.5~3m/s,传热系数一般为 1160~2910w/(m2·k),加热面积则 视蒸煮锅的容积而定,如国内采用的锅容为 50 米 3、75 米 3、 110 米 3 的硫酸盐蒸煮锅,所用列管式换热器的传热面积分别
过滤推动力 ! Δp 过滤阻力 ! r·μ·l
" "
过滤速率的大小主要取决于两个因素:一个是过滤推动力
△p,促进滤液流动的因素;另一个是过滤阻力 rμL,它阻碍滤
【作者简介】李军虎(1974-),男,宁夏轻工业学校讲师。
液流动。过滤阻力又主要在于两方面所决定:一是滤液本身的 性质,即指滤液的粘度 μ;二是滤渣层本身的性质,即 r L。滤渣 层越厚,阻力越大,滤渣层越紧密,空隙的流通截面积越小也使 阻力增大。因此在造纸工业中,要加强真空洗浆机的脱水速度, 一方面可以增加过滤推动力,采用真空抽吸作用,提高两面压 力差。另一方面在洗浆过程中提高滤液温度来降低滤液的粘 度,从而增加过滤速度。所以洗浆过程中利用热水洗涤可以加 速洗涤过程。故目前有采用高温洗涤方法,如连续蒸煮器则在 器内利用高温高压进行洗涤,其温度可达 100℃以上。喷放后 洗涤温度一般较低,约在 80℃左右。
19
提高,生产能力加大,但增加至一定程度效果减弱,反而是动力 消耗增加。一般进口压力控制在 0.25 ̄0.35MPa 之间,良浆出口 压力则控制在 0.01 ̄0.05MPa。(2)进口浆浓。随着浓度的下 降,净化效率明显提高;但生产能力下降,动力消耗增加。从净 化效率和经济性两方面综合考虑,一般进浆浓度控制在 0.5%  ̄0.8%的范围较合适。(3)排渣率。排渣率提高,会使杂质顺利 地有排渣口排出,所以净化效率将提高;但另一方面,好纤维的 损失率也必然增加 。一般要求纤维总损失率不大 于 1.5%  ̄2.0%,在这个范围内适当确定各段的排渣率,各段的排渣率 在 10% ̄30%之间。