酸碱法制浆简介
制浆黑液酸析法
制浆黑液酸析法制浆黑液酸析法是炼浆工业中常用的一种化学处理方法，可以有效地去除浆料中的色素、杂质、木质素等有机物质，提高纸张的白度和可见光透射率。
本文将从酸析原理、工艺流程、优缺点等方面来介绍制浆黑液酸析法。
一、酸析原理制浆黑液酸析法是将化学药品加入黑液中，利用酸和碱之间的中和反应来去除色素和杂质。
黑液是在木材热力学制浆过程中得到的一种含有一定浓度的有机酸和脂肪酸盐溶液，其中含有的木质素、色素物质和其他有机物质容易导致纸张黄色度高、白度低、透明度差等问题。
而通过酸析法，加入适量的强碱性成分，使酸与碱中和生成沉淀，将有机物质一并去除，从而提高纸张质量。
二、工艺流程1、预处理在酸析前，需要对黑液进行一定的预处理，以提高酸析效果。
首先，要对黑液进行过滤去除悬浮杂质，避免其与酸化剂反应后粘附在纸张上；其次，加入适量的乳化剂，使得酸化剂能够更好地混合均匀，并提高酸析速度和效果。
2、加酸将适量的强碱性酸析剂加入黑液中，使得pH值降至3~4左右，此时溶液中的木质素和色素等有机物质会分解成较小的无色物质，并与钙、镁等金属离子结合形成可沉淀的复合物，通过过滤分离去除。
3、沉淀分离待酸析反应后，通过过滤把沉淀物分离出来，留下的液态溶液称为去色液。
4、进一步处理去色液可以进一步经过蒸发、结晶、离子交换等一系列加工过程，获得较高纯度的无色液体，可作为重点品种的化学原料，如齐墩果酸、鞣质酸或酞酸等。
三、优缺点制浆黑液酸析法是在炼浆工业中比较成熟的处理方法，其主要优点有：1、去色效果好，可有效去除浆料中的色素、杂质、木质素等有机物质。
2、技术成熟，设备简单，操作方便。
3、可在黑液中回收一些有价值的化学品，如齐墩果酸、鞣质酸、酞酸等。
但同时也存在一些缺点：1、造成化学废水和固体废弃物的产生，对环境造成一定污染。
2、生成的复合物若没有完全去除，可能会影响纸张质量。
3、处理过程需要使用大量的化学药剂和能源，造成高成本的问题。
总之，制浆黑液酸析法作为炼浆工艺中的一种有效处理方法，具有一定的优缺点，需要在生产实践中根据具体情况进行操作和改进。
碱法制浆工艺
碱法制浆工艺是一种应用碱性溶液蒸煮植物纤维原料的化学制浆方法。
它包括硫酸盐法、烧碱法、石灰法、氧碱法和氨法制浆。
其中，硫酸盐法和烧碱法是目前应用较广泛的制浆方法。
在碱法制浆过程中，植物纤维原料在碱性溶液中蒸煮，通过蒸煮液中的OH-、SH-等离子将连接木素大分子间的一些键断开，使木素溶解而从纤维细胞壁和胞间层中脱除出来。
这个过程中，Na2S分解生成的HS-和S2-在碱液中能加速脱木素的作用，并缓和强碱对纤维素的破坏作用。
同时，还有少量纤维素和一部分半纤维素与碱发生剥皮反应和碱水解作用而溶解损失掉。
经过蒸煮后，得到的粗浆经过洗涤去除蒸煮废液，并通过筛选除杂以除去所含有的木节、纤维束片和尘沙等杂质，成为细浆。
废液则通过碱回收系统制成蒸煮液，重复使用。
此外，在蒸煮过程中，木材中所含有的松香酸酯和脂肪酸酯会形成钠皂，并在碱回收系统的蒸发过程中分离出一种树脂酸和脂肪酸的混合物，称为粗硫酸盐皂的副产品，可进一步加工成塔罗油。
针叶木材中的松节油在蒸煮时挥发成气体，也可以分离收集作为一种副产品。
碱法制浆工艺的特点是蒸煮温度较高，一般在160～180℃，蒸煮时间较长，约2～4小时。
此外，根据所用碱性溶液的不同，碱法制浆可分为硫酸盐法和烧碱法两种。
硫酸盐法和烧碱法在制浆过程上基本相同，仅在碱回收系统中稍有差别。
除了碱法制浆外，还有亚硫酸盐法制浆、半化学法制浆、机械法制浆和化学机械法制浆等制浆方法。
其中，半化学法制浆是通过化学蒸煮与机械处理结合生产浆的方法，机械法制浆则是利用机械的方法处理植物纤维原料，使其纤维离解成浆的制浆方法。
化学机械法制浆则包括化学机械CMP浆和化学热磨机械CTMP浆等。
总的来说，碱法制浆工艺是一种重要的化学制浆方法，广泛应用于造纸、生物质能源等领域。
不同的制浆方法各有其特点，可以根据原料种类、产品质量要求等因素进行选择。
什么是制浆
什么是制浆？答：制浆——由植物纤维原料分离出纤维而得纸浆的过程(把植物纤维原料离解变成单根纤维的过程)制浆的几种方式及其特点制浆一般有三种方式，机械法、化学法和化学机械法。
除此之外，还有近些年的新工艺——生物制浆一、机械法：利用机械磨制植物原料（主要是木材）从而制成纸浆，制成的木浆被称为机械木浆。
特点：该方法得浆率较高，达到90～95%，且成本较低；不使用化学药品。
制的的纸浆具有较好的弹性和塑性，主要用于制造包装用纸和纸板，但强度不高。
二、化学法：采用化学药品和原木在蒸球内共同蒸煮，通过药品的作用去除非纤维素物质从而制成的木浆，制成的木浆被称为化学木浆。
特点：利用化学法制浆的种类较多，不同种类有不同特点：①酸法木浆（亚硫酸盐）（H2SO3、Ca(HSO3)2）特点：制的的纸浆纤维较长，性质柔软而富有强度，有良好的结合力，易漂白，但得浆率较低（50%）②碱法木浆（硫酸盐）特点：纤维损失比较少，纸浆的纤维强韧而有力；但漂白较困难，主要用于制造牛皮纸及强度较高的包装纸袋。
③化学草浆定义：用草料和氢氧化钠（NaOH）的水溶液共同蒸煮而成的纸浆。
特点：纤维组织均匀且较紧密，表面较平整，具有良好的印刷性能；但纸张的强度较差。
可制成包装纸及各类包装纸板。
③苇浆常用硫酸盐法或亚硫酸盐法制得，纤维形态和纸浆质量与一般草浆差不多，但杂细胞含量较少，滤水性和机械强度也较好。
漂白的苇浆可用于制造一般书写纸的印刷纸等。
⑤ 破布浆定义：主要采用烧碱法制浆，利用破布和废棉﹑麻等经过除尘﹑拣选和切碎，然后和药液蒸煮而成的纸浆。
特点：强度大，没有木质素，纤维柔软而富有弹性，交织能力强。
三、化学机械木浆：将化学方法和机械方法配合在一起，形成两段制浆法，第一段先将植物纤维原料进行一定的化学处理，松散纤维间的结合力；第二段采用机械研磨拆分，以此得到纸浆。
特点：纸浆质量介于机械法和化学法纸浆之间，得率也介于二者之间。
四、生物制浆随着科技的发展，近年来出现了一种更为环保的制浆方法——生物制浆。
化学打浆纯化方法
化学打浆纯化方法化学打浆纯化方法是一种常见的纸浆生产技术，它通过化学反应和机械分离等步骤，将原始木材转化为高质量的纸浆。
本文将介绍化学打浆纯化的基本原理、常用方法及其优缺点。
一、化学打浆纯化的基本原理化学打浆纯化是指利用化学药剂对原始木材进行处理，使木材中的木素、半纤维素等纤维素物质发生溶解、解聚和脱色等反应，从而使木材变成纤维素和半纤维素的混合物，即纸浆。
化学打浆纯化的基本原理是通过化学反应，破坏木材细胞壁的结构，使细胞内的纤维素和半纤维素流出，并在机械作用下分散成纤维素和半纤维素的混合物，然后经过筛选、洗涤等步骤，得到高质量的纸浆。
二、化学打浆纯化的常用方法化学打浆纯化方法有很多种，常见的有碱法、酸法、中性法等。
下面分别介绍这三种方法的原理及其优缺点。
1.碱法碱法是一种常用的化学打浆纯化方法，它利用碱性化学药剂如氢氧化钠、碳酸钠等对木材进行处理。
碱法打浆纯化的原理是，碱性药剂能够破坏木材中的木素和半纤维素等物质，使其部分溶解和分离出来，然后通过机械作用分散成纤维素和半纤维素的混合物。
优点是打浆速度快，能够得到较高的纸浆产率，但是缺点是纸浆质量较低，易受到药剂残留的影响。
2.酸法酸法是一种利用酸性药剂如硫酸、盐酸等对木材进行处理的化学打浆纯化方法。
酸法打浆纯化的原理是，酸性药剂能够破坏木材中的木素和半纤维素等物质，使其部分溶解和分离出来，然后通过机械作用分散成纤维素和半纤维素的混合物。
优点是纸浆质量较高，但是缺点是打浆速度慢，产率较低。
3.中性法中性法是一种利用中性药剂如亚硫酸盐、过氧化氢等对木材进行处理的化学打浆纯化方法。
中性法打浆纯化的原理是，中性药剂能够破坏木材中的木素和半纤维素等物质，使其部分溶解和分离出来，然后通过机械作用分散成纤维素和半纤维素的混合物。
优点是纸浆质量较高，且产率较高，但是缺点是药剂成本较高。
三、化学打浆纯化的应用化学打浆纯化是纸浆生产中不可或缺的一项技术，它广泛应用于生产各种类型的纸张、纸板、纸巾等纸制品。
制浆
3、残余脱木素阶段，保温 5-10％ 脱木素情形： 草类：次生壁和胞间层木素几乎同时脱 木材：先次生壁后胞间层。
4、反应结论 （1）草料比木材易蒸煮 原因：疏松、木素少、木素类型决定。 （2）草料可低温快速蒸煮。
3、蒸煮液的组成和性质
（1）黑液：原料经硫酸盐法蒸煮以后，从纸浆中分 离出来的残液叫黑液。 （2）绿液：黑液经蒸发浓缩后经碱回收炉燃烧，所得溶 融物从炉中流出后溶解于水中所得的溶液叫绿液。主 要成分为：Na2CO3+Na2S，另外还有Na2SO4 , Na2SO3 ，Na2S2O3， NaOH等。 （3）白液：绿液经苛化后的溶液叫白液。 （4）蒸煮液组成：主要组成为NaOH+Na2S，此外，还 有Na2CO3， Na2SO4 ， Na2SO3 ，Na2S2O3，甚至 可能有少量的Na2Sn 。
1、蒸煮液对木片的扩散作用 扩散作用主要是靠浓度差通过导管、管胞（或 纤维）胞腔和细胞壁进行，是蒸煮液中的离子扩散到 存在于木片的水分中。作用动力是液体中离子的浓度 差，扩散速度主要决定于离子的浓度梯度和液体的温 度，因此，水分含量和蒸煮液组成对扩散作用影响较 大。扩散作用的特点： A）有水存在就能发生 B）适宜于水分饱和的木片 C）仅在较短距离内有效 D）能沿横纹方向扩散 E）不同材种差别不大 F）木材相对密度有影响 G）药液成分影响很大。
PH<10时： HS-离子浓度降低，而H2S浓度增加。
从Na2CO3的水溶液看： PH>12时： 以CO32-为主。 PH=10.5时：以CO32-和HCO3-并存。 PH<9时： HCO3-浓度下降， H2CO3浓度增加。 另外， Na2SO3也会受PH值影响而发生水解或电离。 C）受温度的影响，各组分的溶解度也不同。如:NaOH和 Na2S都是随温度的升高溶解度不断增加。
制浆生产工艺与产排污案例碱法制浆就是采用碱性化学药液
三、企业清洁生产案例（十五）制浆生产工艺与产排污案例碱法制浆就是采用碱性化学药液，在高温高压下蒸煮植物纤维原料，脱除木素，使原料离解成浆的过程，常用方法及特性如下：（1）石灰法主要用于蒸煮草类原料生产箱纸板用浆，以及蒸煮破布，废棉和旧麻袋配抄特种纸，蒸煮时虽然氢氧化钙的脱木素能力较差，但脱色、去污能力强，因此，还用于处理木素含量低的草类原料以及某些特种纸的生产中，有时还配加少量碳酸钠混合蒸煮。
（2）硫酸盐法蒸煮液的有效成分是氢氧化钠（烧碱）和硫化钠，但因用硫酸钠补充硫化钠在生产过程中的损失，故被称为硫酸盐法。
硫酸盐未漂浆曾称作牛皮浆，其漂白浆则称为硫酸盐浆，通常统称为硫酸盐浆。
硫酸盐法为德国的C.F.达尔在1884年所发明。
美国在1928～1934年首先实现了对其蒸煮废液进行碱回收的工业化。
此后由于散装货物改为分装需用大量的包装纸类，结果使硫酸盐法迅速发展起来。
1946年二氧化氯漂白技术的出现，克服了硫酸盐浆不能漂白到高白度的困难，更加推动了本法的发展。
硫酸盐法制浆过程如图：原料首先经备料(剥皮、除杂并切成料片)，然后用蒸煮液蒸煮成为粗浆。
木材原料蒸煮温度约160～180℃，时间约2～4小时。
主要是依靠蒸煮液中的OH-将连接木素大分子间的一些键断开，使木素溶解而从纤维细胞壁和胞间层中脱除出来。
料片经脱木素后即分散成为纤维状态。
Na2S分解生成的HS-和S2-在碱液中能加速脱木素的作用和缓和强碱对纤维素的破坏作用。
在蒸煮中还有少量纤维素和一部分半纤维素与碱发生剥皮反应和碱水解作用而溶解损失掉。
粗浆经洗涤去除蒸煮废液，并经筛选除杂以除去所含有的木节、纤维束片和尘沙成为细浆。
废液则由碱回收系统制成蒸煮液，重复使用。
木材中所含有的松香酸酯和脂肪酸酯，在蒸煮过程中形成钠皂，在碱回收系统的蒸发过程中可以分离出来一种树脂酸和脂肪酸的混合物称为粗硫酸盐皂的副产品，并可加工成塔罗油。
针叶木材中的松节油在蒸煮时挥发成气体，可以分离收集作为一种副产品。
制浆方法综述
制浆方法综述制浆造纸工业是国民经济发展中的重要产业，已经历了数时代的发展，在国民经济领域中仍占据着重要的地位。
纵观制浆工艺的发展，我们看到，用于制浆的手段多种多样，方法层出不穷，但归纳起来主要以碱法制浆为主。
传统的碱法制浆包括石灰法、烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法和预水解碱法。
其中以烧碱法和硫酸盐法为主，这两种方法可广泛用于多种原料的蒸煮，也可用于生产半化学浆和化学机械浆。
近年来为了加速木质素的脱出，保护纤维素和半纤维素少受降解，从而提高纸浆得率，改善成浆的质量，或者为了减轻环境的污染，添加各种添加剂的碱法制浆发展也十分迅速。
目前国内外木浆的生产以硫酸盐法为主，草浆的生产仍以碱法(包括硫酸盐法)为主，而烧碱蒽醌法和碱性硫酸盐蒽醌法等均有很大的发展，其制浆得率高，白度好，纸浆强度大。
易洗、易漂、易抄和泡沫少等方面均占有明显的优势，发展前景乐观。
现就目前应用的主要制浆方法做一个简单的介绍。
1 硫酸盐法不同的制浆方法所采用的蒸煮液组成不尽相同，现时用来进行硫酸盐蒸煮的蒸煮液，都是以氢氧化钠和硫化钠为主的常规蒸煮液。
个别厂也有用以氢氧化钠和多硫化钠为主的蒸煮液。
硫酸盐法蒸煮的主要目的是在使碳水化合物尽可能少受降解的条件下，尽量和尽快的脱除木素。
脱除木素的过程是一个非常复杂的过程，它包括脱木素的化学反应、反应顺序、反应历程和反应速率，也包括反应生成物的性质及影响等，在此就不做详细的介绍。
1.1 添加助剂的硫酸盐法蒸煮化学为了加速脱木素速率或保护碳水化合物使之少受降解，或者同时达到这两个目的，近20年来，都在添加助剂方面做了不少工作，特别是在保护碳水化合物方面做了较多的工作。
现将添加助剂的硫酸盐法蒸煮化学介绍于下。
1.1.1添加无机氧化性助剂的蒸煮化学(一) 添加多硫化钠(铵)的蒸煮化学用多硫比钠蒸煮，可以提高蒸煮得率，主要是由于多硫化钠的氧化作用，它能使碳水化合物醛末端基形成各种碱稳定的糖酸末端基，从而停止剥皮反应[1]。
第二章化学法制浆
化学法制浆
制 浆 原 理 与 工 程
主要的化学法制浆方法分为两类：碱法和亚硫酸盐法。 烧碱法：
烧碱法又称苛性钠法，主要是以NaOH为化学药剂进行蒸煮的 过程。大量用于草浆制浆。
硫酸盐法（KP)
硫酸盐法主要是以NaOH和Na2S为化学药剂进行蒸煮，使木素 分子碎解成较小的组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中的过程。
(3)补充清水量
制 浆 原 理 与 工 程
每球的用药液量 m3 3.33×2.6＝8.64m3 每球竹片带入的水分 3.33×30/70＝1.43m3 应补加的水量 8.64－4.65－1.43＝2.58m3 答：加入4.65m3白液 补充50％的硫化碱135.8Kg 补充2.58m3清水。
噢…
二、亚硫酸盐法制浆
一、碱法制浆
（一）碱法制浆术语 ♦总碱（用碱量） ♦活性碱 ♦有效碱 ♦硫化度 ♦纸浆得率 ♦液比 ♦纸浆硬度 ♦黑液 ♦白液 ♦绿液 ♦苛化率 ♦苛化度 ♦还原率 ♦碱回收率 ♦绝干 ♦风干 ♦湿料 ♦装锅量
（二）碱法制浆计算
制 浆 原 理 与 工 程
例1：以荻苇为原料硫酸盐法蒸煮，蒸煮设备为110m3 以荻苇为原料硫酸盐法蒸煮，蒸煮设备为110m 蒸煮锅，装锅量为18t 绝干） 荻苇水分20％，用 18t（ 20％， 蒸煮锅，装锅量为18t（绝干）,荻苇水分20％，用 碱量12％（以 12％（ 硫化度12％，液比1:4.2， 12％，液比1:4.2 碱量12％（以Na2O计）,硫化度12％，液比1:4.2， 药液温度80℃ 80℃。 药液温度80℃。问： (1)装锅密度 装锅密度； (2)总碱量 总碱量； (1)装锅密度； (2)总碱量； (3)NaOH、 用量； 总液量； (3)NaOH、Na2S用量；(4) 总液量； ？ (5)如回收的白液NaOH浓度为 如回收的白液NaOH (5)如回收的白液NaOH浓度为 70g/L(以NaOH计 浓度为9g/L 70g/L(以NaOH计)，Na2S浓度为9g/L 白液应如何配碱？ (以Na2S计) ，白液应如何配碱？
化学制浆介绍
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------第一节化学法制浆的分类与基本概念一. 化学法制浆（Chemical Pulping）的分类1.碱法（Alkaline Pulping）：烧碱法、硫酸盐法、（其它药剂为碱性的制浆方法）2. 亚硫酸盐法（Sulphite Pulping）：酸性亚硫酸氢盐法、亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、碱性亚硫酸盐法二 . 碱法制浆流程示意图三 . 亚硫酸盐法制浆流程示意图：四 . 蒸煮液的组成：五. 碱法制浆常用专业术语：第二节蒸煮原理一、蒸煮液对原料片的浸透作用主要表现在两个方面：毛细管作用和扩散作用1.毛细管作用：主要靠外加的压力和表面张力产生的压力作用浸透，通过导管-、管胞、纤维的胞腔进行。
影响因素：纹孔的多少及其大小、原料品种、边材与心材（毛细管浸透速率与毛细管半径的四次方成正比）水分含量（适宜于较干的原料片，但需排除原料毛细管内的空气）压力差（毛细管浸透速率与压力差成正比）无论碱性或酸性蒸煮液，纤维轴向的毛细管作用总是大于横向的毛细管作用（约50~200倍，）2. 扩散作用：主要靠药液浓度差造成的离子浓度梯度的推动力使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料切片内部，通过导管、管胞、纤维的胞腔和细胞壁进行。
影响因素：原料密度、水分含量（适宜于水分饱和的原料片）蒸煮液组成（影响大，扩散作用主要取决于有效毛细管截积）当蒸煮液pH>13时，纤维轴向的扩散作用与横向的扩散作用比较接近，约为1 ：0.8(润胀作用的效果）当蒸煮液pH<13时，纤维轴向的扩散作用比横向的扩散作用大得多。
使浸透作用顺利的重要前提：药液与原料片的均匀混合二、蒸煮过程中的脱木素（Delignification)和碳水化合物降解(Carbohydrate Decomposition)脱木素作用导致：1. 木素结构单元之间联结键断裂木素大分子降解2. 木素分子内引进亲液基团提高溶解性总的结果：木素脱除，纤维分离成浆纤维素与半纤维素降解作用导致：糖基之间的苷键断裂大分子聚合度降低纸浆得率与强度降低三、蒸煮过程脱木素局部化学的研究研究蒸煮过程纤维细胞中木素的脱除顺序，有助于进行蒸煮过程的脱木素反应历程和动力学研究，对制定正确的蒸煮工艺条件有指导意义。
纸浆的制浆方法
纸浆的制浆方法
纸浆的制浆方法主要分为两种：化学制浆和机械制浆。
1. 化学制浆：化学制浆是利用化学药剂来分解木材或其他纤维原料中的木质素和半纤维素，使纤维素暴露出来，从而制造出纸浆。
常见的化学制浆方法有以下几种：
- 硫酸法：将木材浸泡在二氧化硫和硫酸的溶液中，使木材
中的木质素和半纤维素分解，得到纤维素。
- 碱法：使用氢氧化钠或碳酸钠等碱性物质来处理木材，使
木材中的木质素和半纤维素分解。
- 高温高压法：将木材在高温高压下与氧气反应，使木材中
的木质素和半纤维素分解。
- 有机溶剂法：使用有机溶剂，如乙醇、甲醇等，在高温下
处理木材，使木材中的木质素和半纤维素分解。
2. 机械制浆：机械制浆是通过机械破碎和磨损的方式将原料纤维分解成纤维素，制成纸浆。
常见的机械制浆方法有以下几种： - 石磨制浆：将原料纤维与石头或金属表面摩擦，使纤维分
解成纤维素。
- 刀片制浆：使用旋转的刀片将原料纤维剪切和剥离，使纤
维分解成纤维素。
- 搅拌制浆：将原料纤维在搅拌器中搅动和撞击，使纤维分
解成纤维素。
- 高压喷水法：利用高压水流将原料纤维冲击和破碎，使纤
维分解成纤维素。
以上是纸浆的主要制浆方法，实际生产中常常会综合应用不同的方法来得到所需的纸浆品质。
第三章化学法制浆
2、碱法蒸煮工艺流程
图4-1 硫酸盐草浆生产 在碱法蒸煮时，发生的主要物理变化是，碱液与料 在碱法蒸煮时，发生的主要物理变化是， 片接触并渗透到原料内部。 片接触并渗透到原料内部。
（二）蒸煮中的化学变化
原料（ 木素、纤维素、半纤维素、其它少量组分） 原料（ 木素、纤维素、半纤维素、其它少量组分） + 碱（NaOH 、Na2S）
（一）木材原料碱法蒸煮脱木素反应历程 反应历程分为以下阶段即初始脱木素阶段、 反应历程分为以下阶段即初始脱木素阶段、大量脱 初始脱木素阶段 木素阶段和残余脱木素阶段 （二）草类原料碱法蒸煮反应历程 草类原料硫酸盐法蒸煮反应历程可以分为以下几个 阶段， 大量脱木素阶段 补充脱木素阶段和残余 脱木素阶段、 阶段，即大量脱木素阶段、补充脱木素阶段和残余 脱木素阶段。 脱木素阶段。
潘地亚式连蒸系统
由于硫酸盐法纸浆的强度高，对原料的选择性小， 由于硫酸盐法纸浆的强度高，对原料的选择性小， 1930年硫酸盐浆的漂白问题解决后 年硫酸盐浆的漂白问题解决后， 自1930年硫酸盐浆的漂白问题解决后，亚硫酸盐法 制浆的发展远远不及硫酸盐法那么迅速，几乎处于 制浆的发展远远不及硫酸盐法那么迅速， 停滞状态。近年来国际上纤维原料的供应紧张， 停滞状态。近年来国际上纤维原料的供应紧张，高 强度的包装纸用量大， 强度的包装纸用量大，亚硫酸盐法制浆的发展受到 限制。但由于使用了可溶性盐基， 限制。但由于使用了可溶性盐基，废液的回收逐步 得到改进，加上亚硫酸盐纸浆所独具的特点， 得到改进，加上亚硫酸盐纸浆所独具的特点，该法 尚未完全被淘汰。 尚未完全被淘汰。
（二）立式蒸煮锅 1、立式蒸煮锅的结构 立式蒸煮锅的结构主要包括锅体、循环系统 和支承三大部分。如图。
图4-8 硫酸盐法蒸煮锅及药液循环系统
制浆工艺过程
制浆是指利用化学方法或机械方法或两者结合的方法，使植物纤维解成本色浆或漂白浆的生产过程。
而其中化学法制浆是利用化学药品的水溶液在一定温度和压力下处理植物纤维原料，将原料中的木素和非纤维碳水化合物以及油脂、树脂等溶出，并尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素，使原料纤维彼此分离成浆。
而机械方法则一般采用磨浆机使植物纤维原料在机械力的作用下分离成浆。
『化学法制浆』蒸煮就是把原料，木片或者是草片装进蒸煮设备中，立锅或者是蒸球，加入化学药品进行加热和加压处理，最后完成。
而在这个过程中需要进行两次放汽，第一次是在升温到一定温度或者是一定压力下，进行小放汽，目的是排除蒸煮器内的空气和其他气体，避免产生假压，妨碍温度继续上升，这是很关键的一步；当蒸煮完成后，进行大放汽，就是把蒸煮器内的压力通过喷放的方式降到零，从而完成倒料。
木片或者是草片进行蒸煮，会因为原料的不同而采用不同的温度和压力进行蒸煮，但是蒸煮的目的是一样的，都是尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素,使原料纤维彼此分离成浆。
『机械法制浆』采用磨浆的方法使植物纤维原料在机械力的作用下分散成纤维，采用该方法生产的浆料被称为机械浆。
如果在磨浆之前进行一定的化学处理，得到的浆料被称为化学机械浆。
发展高得率法（机械法）制浆具有很重要的意义：1. 充分合理地利用植物纤维原料资源2. 减轻制浆废水中的污染物质3. 满足产品性能的需要。
SGW（Stone Ground Wood）磨石磨木浆、PGW（Pressurized Ground Wood）、压力磨石磨木浆TMP （Thermo-Mechanical Pulp）、预热盘磨机械浆CTMP（Chemi-Thermo-Mechanical Pulp）化学预热机械浆。
『洗涤、筛选、净化和浓缩』原料经过蒸煮工段的处理后，只是形成了浆，在这些黑浆中含有大量的蒸煮废液和少量粗渣、泥沙等杂质，因此必须经过洗涤、筛选、净化和浓缩的后续处理。
制浆原理与工程
制浆原理与工程制浆是造纸工业中的重要工艺环节，它将纤维素原料转化为可用于造纸的纸浆。
制浆过程不仅涉及物理、化学等多个学科的知识，还需要掌握一系列工程技术。
本文将从制浆原理和制浆工程两个方面进行探讨。
一、制浆原理制浆的目标是将纤维素原料中的纤维素分离出来，形成纸浆。
纤维素原料可以是木材、竹子、废纸等。
制浆的原理主要包括机械制浆、化学制浆和热力制浆。
1. 机械制浆机械制浆是利用机械作用将原料进行破碎和分散，以分离纤维素。
常见的机械制浆方法有磨浆和打浆。
磨浆是将原料放入磨浆机中，通过机械磨碎的方式将纤维素分离出来。
磨浆机内部有高速旋转的磨盘和固定的磨盘，原料在两者之间受到剪切和冲击力，使纤维素脱离原料。
打浆是将原料放入打浆机中，通过高速旋转的刀片将原料切割和撕裂，使纤维素从原料中脱离。
打浆机的刀片设计得十分精细，以确保纤维素能够有效地分离出来。
2. 化学制浆化学制浆是利用化学药剂对原料进行处理，以溶解或者改变原料中的非纤维素成份，从而分离纤维素。
常见的化学制浆方法有硫酸盐法和碱法。
硫酸盐法是将原料与硫酸盐溶液混合，通过化学反应将非纤维素成份溶解掉。
这种方法适合于木材等纤维素原料。
碱法是将原料与碱性溶液混合，通过化学反应将非纤维素成份转化为可溶性物质。
这种方法适合于废纸等纤维素原料。
3. 热力制浆热力制浆是利用高温和高压对原料进行处理，以改变纤维素的结构和性质，从而分离纤维素。
常见的热力制浆方法有蒸煮法和蒸汽爆破法。
蒸煮法是将原料放入蒸煮器中，在高温和高压下进行蒸煮，使纤维素变得柔软易分离。
蒸汽爆破法是将原料放入蒸汽爆破器中，在高温和高压下进行爆破，使纤维素分离。
二、制浆工程制浆工程是将制浆原理应用于实际生产中的一系列工程技术。
它包括原料预处理、制浆设备、制浆过程控制等环节。
1. 原料预处理原料预处理是将纤维素原料进行清洁和筛分，以去除杂质和不符合要求的纤维。
这一环节的目的是为了提高制浆效率和纸浆质量。
纸浆简介介绍
酸法制浆
酸法制浆是一种利用酸性化学药品将纤维原料转化为纸浆 的方法。
与碱法制浆相比，酸法制浆的能耗较低，但同时也存在环 境污染的问题。
机械法制浆
机械法制浆是一种利用机械力将纤维原料破碎成纸浆的方法。
机械法制浆的优点是能耗低、污染小，但同时也存在所得纸浆质量相对较低的问题。
资源回收利用
提高资源回收利用率，减少对自然资 源的消耗，提高企业的经济效益和社 会效益。
发展循环经济
将纸浆生产与其他产业相结合，形成 循环经济模式，实现资源的高效利用 和废弃物的再利用。
绿色消费
倡导绿色消费理念，推广使用环保、 可持续的纸张产品，促进纸浆行业的 可持续发展。
06 案例分析：某纸浆企业的 生产流程与产品特点
03 纸浆的应用领域
纸浆的应用领域
• 纸浆是一种由纤维植物经过化学或机械加工而成的纤维状物质 。它被广泛应用于各种领域，包括文化用纸、工业用纸、生活 用纸以及其他领域。
04 纸浆市场现状及发展趋势
纸浆市场现状及发展趋势
• 纸浆是由植物纤维通过化学或机械方法制得的纤 维状物质，是造纸工业的主要原料。
纸浆简介介绍
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目录
• 纸浆定义及简介 • 纸浆的生产过程 • 纸浆的应用领域 • 纸浆市场现状及发展趋势 • 纸浆的环保与可持续发展 • 案例分析：某纸浆企业的生产流程与
产品特点
01 纸浆定义及简介
纸浆的定义
纸浆是指纤维较长的木材经过化学或 机械方法加工，从而得到纤维状物质 的过程。
气造成污染。
固体废弃物
纸浆生产过程中会产生大量的废 渣和废料，若未经处理直接堆放
第二章 化学法制浆
制浆造纸原理与工程
The Kraft Process
Benefits • All wood species can be used as raw material • The process is relatively insensitive to bark • Cooking times are relatively short • Problems with pitch in the pulp are relatively small • The pulp is much stronger • Regeneration of chemicals and energy is efficient • Side-products such as turpentine and tall-oil are valuable
制浆造纸原理与工程
Kraft Cooking Liquors white liquor: strongly alkaline sulution (pH~14) main active compounds: NaOH and Na2S small amounts: Na2CO3, Na2SO4, Na2S2O3, NaCl, CaCO3 ,etc. main equilibria prevail in white liquor: NaOH + H2O Na2S + H2O S2- + H2O Na+ + OH- + H2O 2Na+ + S2- + H2O HS- + OH-
制浆造纸原理与工程
S2
S3
四、蒸煮过程脱木素反应历程 1. 针叶木硫酸盐法脱木素反应历程 美国辐射松： 美国辐射松： 脱木素阶段
制浆原理复习
制浆原理与工程复习1、制浆常用名词术语碱法制浆：活性碱：烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH + Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示。
有效碱：烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH + 1/2Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示。
硫化度：指碱液中Na2S含量占活性碱NaOH + Na2S含量的百分比，即：硫化度（%）=〔Na2S /（NaOH + Na2S）×100%用碱量：指蒸煮时活性碱用量（重量）对绝干原料重量的百比。
液比：指蒸煮时绝干原料重量（kg 或t）与蒸煮液总液量体积（L 或m3）之比。
纸浆得率：（1）粗浆得率：蒸煮后所得绝干粗浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比（2）细浆得率：粗浆经筛选后所得绝干细浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比。
纸浆硬度：表示残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量。
总碱：烧碱法蒸煮中总碱指的是NaOH+NaCO3，硫酸盐法蒸煮中总碱指的是Na2S+NaCO3+Na2SO3+NaSO4+Na2S2 O3，不包括Nacl,以Na2O或NaOH或NaS2表示。
总可滴定碱：指碱液中可滴定的总碱。
烧碱法是指NaOH+Na2CO3，硫酸盐法是NaOH+Na2CO3+Na2S+Na2SO3这些成分均以Na2O 或NaOH 表示。
活化度：碱液中活性碱对总可滴定碱的百分比。
计算时NaOH 和Na2S 等均以Na2O或NaOH 表示。
蒸煮液：蒸煮液系指原料蒸煮时所用的碱液。
黑液：碱法蒸煮产生的废液称为黑液。
黑液中通常含有一定量的碱。
黑液中所含的碱称为残碱通常以Na2O或NaOH表示g/L。
绿液：黑液进行碱回收时，黑液经过蒸发浓缩后送入燃烧炉中燃烧，从燃烧炉内流出的熔融物在稀白液或水中所形成的溶液称为绿液。
在以绿液为基准的计算中，对溶解熔融物用的稀白液是化学药品含量需作校正。
绿液的主要成分：烧碱法为Na2CO3：硫酸盐法为Na2CO3 和Na2S，还有一定量的Na2SO4 Na2SO3 Na2S2O3 和NaOH 等。
制浆原理与工程
制浆原理与工程制浆是指将原材料（如木材、废纸等）通过物理或化学处理，使其成为可用于造纸的纤维状物质的过程。
制浆的原理主要分为机械制浆和化学制浆两种。
机械制浆主要通过物理方法将原料进行细分和破碎，以达到分离纤维的目的。
机械制浆的工艺流程一般包括下面几个步骤：1. 初级制浆：将原料进行粗制，主要通过切割、破碎等机械力使原料分离成纤维束、纤维片或纤维束条。
2. 二次制浆：将初级制浆得到的纤维进一步进行加工，通过破碎和搅拌等操作，将纤维再次细分为更小的颗粒，以提高纤维分散度。
3. 高浓化：将二次制浆后的纤维与适量的水混合，形成较高浓度的纤维悬浮液。
这一步骤一般通过高浓化器（如盘式过滤器、压滤机等）实现。
4. 去杂质：在高浓化过程中，通过不同的筛选装置将悬浮液中的杂质去除，如石块、金属、玻璃片等。
5. 脱墨：对于废纸制浆过程中，常常需要进行脱墨处理，以去除墨污。
一般采用浮选、逆流洗涤、酸洗等方法实现。
化学制浆是通过化学反应改变纤维的结构和性质，以提高纤维利用率和纸张质量。
常见的化学制浆方法包括：1. 碱法制浆：采用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质和木材进行反应，使木材中的木质素溶解，从而获得纤维素。
2. 硫酸法制浆：通过硫酸与木材中的木质素反应，将木质素转化为溶解于浆液中的化合物，从而获得纤维素。
3. 硫酸氢盐法制浆：类似于硫酸法，但使用的是硫酸氢盐。
4. 氯酸法制浆：通过氯酸与木材中的木质素反应，将木质素转化为溶解于浆液中的化合物，从而获得纤维素。
需要注意的是，制浆工艺中的每个步骤都需要严格控制操作参数，以确保纤维质量和产量的稳定。
此外，根据不同的原料和生产要求，制浆工艺也会有所差异。
碱法制浆
为什么同样的纸张，用不同的墨水书写却会产 生截然不同的现象：有的洇水，有的不洇？
因为圆珠笔所用的“墨水”是油性的，在未施胶的纸 上书写也不会洇，而普通的蓝、红墨水中含有水分，用来 书写结果会洇。同理，用中国墨砚和毛笔即令在吸水性特 强的（生）宣纸上挥毫，也不会发洇。因为墨是用墨灰和 骨胶制成，蘸墨就等于用骨胶粒子去填充纤维间的毛细管， 实际起了局部施胶的作用，所以不洇。
氧化性漂白 特点：氧化纸浆中的木素，破坏发
漂白方法
色基团，使木素分子氧化降解而溶 出，达到漂白的目的。
还原性漂白 特点：在保留木素的情况下，改变发
色基团的结构，使其中的色素褪色。
纸料的制备
打浆及其作用
用来抄纸的纸浆，必须在水中经过机械（或 物理化学方法）处理。否则得到的是组织松散、 强度很低的薄页，没有实用价值，不能算作纸。 上述“在水中经过机械处理”的操作，造纸工业 上有个专门术语，叫做“打浆”。
至于用笔尖划破纸面挑松纤维，也会造成局部洇水， 那是另一回事了。有些小学生常用橡皮沾点口水擦纸面改 正错字，由于口水未干，再用钢笔写字墨水一接触纸面一 定会发洇。
Bye Bye!
蔗渣经蒸煮和磨碎后的浆料叫粗浆。
洗涤就是把粗浆中的废液清洗出去，使浆料 保持干净。它要求洗得快，洗得干净。
筛选是把混在浆料中的杂质尽量多的除去。 在筛选中要出去的杂质有：未蒸解分、粗大的纤 维和纤维束、浆团、杂细胞和泥沙、金属粒子等。
蔗渣浆的漂白
通过各种浆料方法生产出来的浆料，由于浆
料中存在木素和其他有色物质，故都呈褐色至淡黄 色不等。蒸煮或磨碎后没有经过漂白的浆料称为本 色浆，若生产色泽洁白的纸或色纸，必须漂白。漂 白过程中，尽量除去色素的同时，还应尽量减少漂 白时对纤维素和半纤维素的损伤，以生产出质量好、 白度稳定的浆料。
第三章化学法制浆
和其它键型联接而构成的立体网状高分子化合物。 碱法蒸煮主要就是NaOH与之反应，使木素结构单元 间的联接断裂并使之溶出，同时尽量防止断裂了的 木素分子碎片再缩合而变成大分子。由于烧碱法和 硫酸盐法药液化学成分不同，在蒸煮过程中，化学 反应有相同点，也有不同之处。 碱法蒸煮过程NaOH与木素反应主要是酚型-烷基-芳 基醚键联接经过形成亚甲基醌结构的碱化断裂反应， 反应过程参见下图。
2CH 3 SNa CH 3 SCH3 Na2 S CH 3 SNa CH 3OR RONa CH 3 SCH3
甲硫醇为具有特殊恶臭的气体，沸点5.8℃，易污染大气。
二甲硫醚沸点为38℃，因在常温下是液体，臭味较甲硫醇小。 因此，煮硬浆较煮软浆臭味大；蒸煮液硫化物用量高，较硫 化物用量低，臭味大。不同植物原料臭味不同，其中以阔叶 材臭味最大，针叶材次之，草类最小。硫酸盐蒸煮臭气除上 述原因外，NaSH水解产生微量H2S也是原因之一。在很少情 况下，甲硫醇经氧化后生成二甲二硫醚。
烧碱法
脱木素能力比石灰法强，但生产化学浆时仍
要加入蒸煮助剂提高脱木素能力。 它的优点是成浆颜色较浅，易漂白。国内草 浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。
硫酸盐法
硫酸盐法蒸煮对原料适应性强。 脱木素能力强，生产的浆强度高，蒸煮的针
叶木浆又称为牛皮浆，适用于抄包装用的牛 皮纸及纸袋纸。 黑液污染重，制浆颜色深难漂白。
（二）亚硫酸盐法 酸性亚硫酸盐法 亚硫酸氢盐法 中性亚硫酸盐法 碱法亚硫酸盐法
碱法制浆分类及特点 石灰法： 脱木素能力较差，但脱色、去污能力强。 适用于处理木素含量低的草类原料，生产箱 纸板用浆；以及蒸煮破布，废棉和旧麻袋配 抄特种纸。 有时还配加少量碳酸钠混合蒸煮；
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制浆方法介绍
硫酸盐法（碱法）和亚硫酸盐法（酸法）是两个基本的化学制浆方法。
硫酸盐法由于在化学品回收和纸浆强度方面的优点而居于统治地位。
在20世纪40年代后期以前很普遍的亚硫酸盐法已是日落西山。
尽管如此，亚硫酸盐法仍有其支持者，已提出对其工艺改进使其更具竞争力的建议。
1 硫酸盐法
硫酸盐法是指木片在NaOH和Na2S的溶液中进行蒸煮。
碱液的侵袭使木素分子碎解成较小的组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中。
硫酸盐法制浆可制造强韧的纸产品；但其未漂浆呈深棕色。
硫酸盐法有独特的臭味气体，主要是有机硫化物，它对环境有污染。
自从Carls.Dahl将硫酸钠引入蒸煮系统，硫酸盐法作为烧碱法（它只利用氢氧化钠作为活性化学品）的改进工艺，已历经百年以上。
以后将蒸煮液中的硫酸钠改为硫化钠，使得蒸煮软木时的反应动力学和纸浆性能均大为改善。
因为硫酸钠曾经时传统的补充化学品，所以称之为“硫酸盐法”。
蒸煮碱液中硫化钠的存在对硬木制浆影响不大，有些硬木浆至今仍沿用烧碱法生产。
硫酸盐法制浆的化学原理
蒸煮液中的木素被氢氧离子和硫氢离子（SH－）化学裂解成碎片。
然后木素碎片溶解成苯酚盐或碳氧化物离子。
碳水化合物（主要是半纤维素和若干纤维素）也收到侵袭，并一定程度被溶解。
在一个典型的可漂浆蒸煮中，约有80％的木素、50％的半纤维素和10％的纤维素被降解。
2 亚硫酸盐法
在亚硫酸盐法中，使用亚硫酸（H2SO3）和亚硫酸氢根（HSO3－）的混合物与木素起反应，并使其溶解。
亚硫酸盐与木素形成木素磺酸盐而溶解于蒸煮液中，残留的木素化学结构基本上是完整的。
亚硫酸盐的化学盐基可以是钙、镁、钠或铵离子。
亚硫酸盐制浆可在很宽的pH范围内进行。
“酸性亚硫酸盐”意味着以过量游离亚硫酸（pH 1－2）进行制浆，而“亚硫酸氢盐”蒸煮是在低酸度条件（pH3－5）下进行。
亚硫酸盐浆色泽比硫酸盐浆浅，漂白容易，但其纸页要比相应的硫酸盐法纸浆脆弱。
亚硫酸盐法适用于云杉、冷杉和铁杉之类的软木和杨木、安木之类的硬木；但多树脂软木和含丹宁的硬木则很难处理。
这种对材种的敏感性以及较低的强度，和化学品回收方面的较大困难，均是使亚硫酸盐制浆在与硫酸盐制浆竞争中败北的主要原因。
由于亚硫酸盐法对树皮的布宽容性，向全树削片发展的趋向使它进一步处于劣势。
亚硫酸盐法制浆的化学原理
亚硫酸盐蒸煮期间发生的主要反应大致表述如下：
1、游离的亚硫酸与木素化合生产难溶的木素磺酸
2、在有盐基存在的情况下，形成易溶的木素磺酸盐
3、由于水解磺化，木素被裂解成更小更容易溶解的分子碎片
4、半纤维素被水解成糖类
以上反应都是希望发生的，除了半纤维素的水解造成半纤维素组分的损失而降低了得率之外。
纤维素对亚硫酸盐药液的侵袭相对稳定。
易于脱除半纤维素的特点，使得这种方法可用来制需较高纯度纤维素的溶解浆和特种不透明纸。
硫酸盐法和亚硫酸盐法制浆的相对优点
硫酸盐法的优点
生产出最高强度的纸浆
使用成熟的高效碱回收技术
适用于各种不同材种
在制浆过程中对树皮宽容
亚硫酸盐法的优点
生产出较高白度的未漂浆
纸浆易于漂至高白度
得率较高
纸浆易于磨浆。