硫酸盐法制浆
硫酸盐法制浆臭气环境影响的环保措施
硫酸盐法制浆臭气环境影响的环保措施1 引言硫酸盐制浆主要包括备料工段、蒸煮工段、洗选工段及配套的碱回收。
硫酸盐制浆厂生产过程中产生臭气的主要工序是蒸煮工段和碱回收。
公司采用的DDS 置换蒸煮工艺，DDS工艺过程包括装料、温充、热充、升温/保温、置换、泵放等步骤。
公司采用先进的数字控制技术，对偏流、槽区液位的预测、放锅过程堵塞预测等技术问题起到很好的预防作用，降低臭气的产生浓度。
为减少蒸煮喷放臭气的溢出，减少废气污染，项目设置臭气回收系统，将小放气和槽罐废气收集洗涤后与蒸发工段臭气一起送碱回收炉燃烧。
项目碱回收采用技术先进、成熟可靠的蒸发、燃烧、苛化工序处理制浆黑液，并在回收过程中加入芒硝(Na2SO4),以补充生产过程中化学药品的损失。
为满足生产、环保和节能的要求，车间采用成熟的国产板式降膜蒸发器、单汽包低臭型碱回收炉、白液压力过滤器、预挂式白(绿)泥真空过滤机等，并在设计中考虑了高、低浓度臭气的收集、输送和处理，在碱炉烟囱安装臭气自动燃烧器，当臭气在碱炉燃烧不完全或发生碱炉故障时，臭气自动燃烧会自动起动，避免臭气未经燃烧处理，直接外排对环境空气的影响。
2 臭气污染源分析硫酸盐制浆臭气污染物质的排放点主要是蒸煮锅、喷放锅、洗浆设备、黑液蒸发系统、碱回收炉等。
各排放点产生臭气浓度不同，臭气分为高浓度臭气与低浓度臭气，高浓度臭气来源于碱回收炉与石灰窑，属有组织排放源。
低浓度臭气主要来源于蒸煮小放气、喷放放气、黑液提取及洗筛、蒸发站污冷凝水气提、各黑液槽等，属无组织排放。
硫酸盐法制浆过程产生的气体排入大气形成独特的硫酸盐浆厂的臭味。
臭气主要的成分为硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)甲硫醚(CH3SCH3、二甲二硫醚(CH3SSCH3等，统称为总还原硫(TRS)。
项目采用间隙蒸煮工艺，每吨风干浆还原硫化物的产生情况见表1表1 硫酸盐浆厂排放的还原硫化物的数量单位：kg/Adt排放点H2SCH3SHCH3SCH3CH3SSCH3喷放气0 〜1.00〜2.50〜1.0减压气0〜0.050〜0.30.05〜0.8 0.05〜1.0洗浆机罩排气0〜0.10.05〜1.0 0.050 〜0.5 0.05 〜0.4洗浆机封槽0〜0.010〜0.010〜0.050〜0.03蒸发热水井0.05〜1.5 0.05〜0.80〜250〜20〜10〜0.3石灰炉排气0〜0.50〜0.20〜0.10〜0.053 臭气环境影响及环保措施分析3.1 臭气中各污染物的理化性质及毒性硫酸盐制浆臭气中主要污染气体的物理化学性质见表 2 表 2 臭气污染物标准状态下的物理化学性质污染气体沸点「C)燃烧值(kg/mol)臭味特征嗅觉极限在空气中的爆炸极限(%) 硫化氢(H2S)强窒息性0.000454.3 〜45甲硫醇(CH3SH)7.61252腐蛋味0.000433.9〜21.8甲硫醚(CH3SCH3)37.51913烂白菜味0.0011二甲二硫醚(CH3SSCH3)1172219烂蔬菜臭味0.00222.2〜19.7硫酸盐制浆臭气中，硫化氢毒性相当高，具有臭鸡蛋气味，除了会引起局部刺激外，还危害呼吸器官，会引起血液中毒现象; 甲硫醇具有极大的恶臭味，一般有催眠作用，高浓度会麻痹中枢神经，人体反复吸入甲硫醇后，由于它与身体组织中的重金属有极强的亲和性，能使生命所必需的微量元素失去活性而排泄; 甲硫醇能被皮肤吸收，长期接触有致癌作用，还能使人体蛋白质发生变质二甲二硫醚有恶臭气味，易使中枢神经受损，但毒性较小，一般不会使人体中毒。
硫酸盐法制浆白液中硫酸钠的测定探讨
・ ｌ・ ５
１ ２ ３ 测定 步骤 ．．
模拟配制已知 Ｎ Ｏ 含量的标准 白液 ， ａ ｓ 分别取 ５ ， 用以上重量法 、 份 采 络合滴定法进行测定 ， 测得 相 关数 据见 表 ２ 。
滴定 。
１２ ２ 实验 试剂 ．．
甲基橙 指示 剂 、 盐 酸 （ 度 １ １ｇ ｃ 、 氢 浓 密 ．９／ ｍ ）浓 氧化钠 （ 度 ０ ９／ｍ ） 氯 化 钡 （０ ｇＬ 、 密 ．ｇｃ 、 ２０ ／ ） 硝酸 银
ＥＴ Ｄ Ａ标 准 溶 液 （ ．２００ ｌＬ ； 盐 酸 （ ０ ０００ ｍｏ ） 浓 ／ 密
度 １１ｇｅ ； 一 ．９／ ｍ ） 氨 氯化铵 缓冲溶液 ： 称取 １ｇ ０ 氯 化铵溶于 ２０ Ｌ蒸馏水中 ， ５ｍ 加入 ５ｍ ０ Ｌ分析纯浓氨 水， 蒸馏水稀释至 ５０ Ｌ 三乙醇胺 ； ０ｍ ； 铬黑 Ｔ 指示剂 ： 铬黑 Ｔ＋ 氯化钠 ＝ ＋ ０ １ ２０的固 体研细混合备用 ； 钡镁混合标准溶液 （ ．５０ ｍ ｌ ０ ０００ ｏ ／
量。
ｌ 试 验 部 分
１ １ 重 量法 ．
（） ３ 结果 计算 ：
硫 钠的 量 ｇ ） 堕 垦 酸 含 （ Ｌ＝ 量 ／
２ ｘＭ￣ ０
ｏ ４
ｘｌ ０ Ｏ ０
１ １ １ 测定 原理 ．．
１ ２ 络合 滴定 法 ．
１ ２ １ 测定原 理 ．．
硫 酸 盐 法 制 浆 所 需 白 液 主 要 成 分 是 Ｎ 、 ａ ｓ
贵 州 化・工 来自５ ・ Ｏ Ｇｕｚｏ Ｃｈ ｍｉａｌ ｄ ｓ ｙ ｉｈ ｕ ｅ ｃｌｎ ｕ ｔ ｒ
２１ ０２年 ４月 第３ ７卷 第 ２期
硫酸盐法制浆 白液 中硫酸钠 的测定探讨
宋 文 江
酸碱法制浆简介
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。
制浆造纸工艺毕业论文芦苇硫酸盐法浆
摘要本文对芦苇浆经过处理后再漂白，与常规CEH三段漂进行比较，探讨少氯漂白的研究的可能性。
实验结果表明：常规三段漂的适宜条件是：C段浆浓3%、时间60min，温度25℃、pH<2,E段浆浓10%、时间90min、温度60℃、pH值>10,H段浆浓6%、时间120min、温度40℃、pH值7.5-8.0（终了），8g绝干浆，用氯量在8.0%，C：H=6.5：3.5时白度最高。
先进行NaNO3预处理后CEH三段漂，能达到更好的漂白效果，NaNO3预处理的最佳工艺条件为：浆浓9.0%、0.16mol/kg水NaNO3处理量26ml，0.2M的H2SO4用量0.9%，温度90℃，时间120min，卡伯值由原来的17.506下降到7.128，经处理后白度在用氯量4%升至最高为85.3%ISO，增加了10%ISO。
NaNO3预处理后EH二段漂的白度达到81.3%ISO，粘度为700.8。
氧碱漂前预处理最佳条件：酸性H2O2的用量0.2%，浆浓5%，温度60℃，时间30min，pH值3。
氧碱漂的最佳条件：用碱量3%，最高温度115℃，保温60min,氧压1.0Mpa，MgSO4用量0.5%,H2O2用量0.8%，浆样20g，浓度1%，漂后的粘度下降为682.8，卡伯值5.113，经氧碱漂后再CEH三段漂的白度在用氯量4.0%时增加了10.6%ISO，粘度浆至474.6ml/g。
CEpH漂白的最佳条件为：C段，E段和H段的条件与前面的常规三段漂的条件是一样的，E段中p段H2O2的用量0.8%，Na2SiO2的用量2%，MgSO4的用量0.05%，用氯量在8%时的白度比常规漂多2%ISO，粘度降低到618ml/g。
结果表明，经处理后在漂白的白度都有所增加，其中氧碱后处理的白度增加最多，但粘度下降的也最多，而过氧化氢的白度虽然增加的不是最多，但粘度下降的最少。
关键词：芦苇硫酸盐法浆，NaNO3,氧碱漂白，过氧化氢，少氯漂白ABSTRACTBleaching after reed plup has been deal with,and compare with conventionality CEH three sequence bleaching,the possibility of bleaching for low chlorine has been discusscd.The results show that: the conventionality CEH three sequence bleaching with the optimum conditions of C sequence consistency of pulp 3%,time60min,temperature 25℃,pH less then 2.E sequence consistency of pulp 10%,time90min,temperature 60℃,pH more then 10. H sequence consistency of pulp 6%,time120min,temperature 40℃,pH about 7.5to8.0(ending). absolutely dry of pulp 8g, use chlorine 8%,C:H=6.5:3.5 the brightness was the best of all.If use NaNO3 deal with the CEH three sequence bleaching in advance ,the result will be obtain higher brightness. with the optimum conditions of NaNO3 deal with in advance: consistency of pulp 9%,the 0.16 mol/l NaNO3 of dosage 26ml ,the 0.2M H2SO4of dosage 0.9%, temperature 90℃,time 120min, kappa value fall to 7.128 compare with formerly 17.506,the brightness of use chlorine 4% has been deal with attin top of 85.3%ISO,add to 10%ISO.EH two sequence bleaching after NaNO3 deal with., the brightness reach 81.2%ISO,viscosity 700.8ml/g.with the optimum conditions of oxygen bleaching deal with in advance:acidity of H2O2 0.2%,consistency of pulp 5%,time30min,temperature 60℃,Ph value 3.with the optimum conditions of oxygen bleaching.alkali3%,top temperature 115℃,heat preservation 60min, oxygen press 1.0Mpa, MgSO40.5%, H2O2 0.8%, absolutely dry of pulp 20g, consistency of pulp 10%, the viscosity fall to 682.8 after bleaching ,kappa value 5.113. CEH three sequence bleaching after oxygen bleaching has been deal with,the brightness increase 10.6%ISO, the viscosity fall to 474.6ml/l.The conventionality CEpH three sequence bleaching with the optimum conditions of :C 、E and H sequence conditions the same as conventionality CEH three sequence bleaching.E sequencecontain p sequence of H2O2 0.8%,Na2SiO3 2%,MgSO40.05%, the brightness of use chlorine 8%than conventionality CEH three sequence bleaching2%ISO,the viscosity fall to 618ml/g.The results show that, the brightness of bleaching after reed has been deal with are all increase. the brightness of oxygen bleaching most increase,but the viscosity fall a great many.moreover,thought the brightness of H2O2 bleaching increase does not many, the viscosity fall a litter.Key words: KP reed plup, NaNO3,oxygen bleaching, hydrogen peroxide, low chlorine bleaching目录第一章前言 (I)1.1 制浆原料-芦苇 (1)1.1.1 芦苇的纤维特性及形态特征 (1)1.1.2 苇浆应用范围 (2)1.2制浆方法-硫酸盐法制浆 (3)1.3 少氯漂白 (3)1.3.1 常规CEH三段漂 (3)1.4 氧系漂剂的应用及发展 (5)1.4.1 氧碱漂白 (5)1.5 过氧化氢漂白 (10)1.5.1 过氧化氢与木素的化学反应 (10)1.5.2 过氧化氢与碳水化合物的反应 (10)1.5.3 过氧化氢漂白的改进与发展 (11)1.6 硝酸钠预处理 (11)第二章实验 (12)2.1 ＫＰ法芦苇浆的制备 (12)2.1.1原料来源 (12)2.1.2蒸煮工艺条件 (12)2.1.3 蒸煮药品 (12)2.1.4蒸煮过程 (12)2.1.5 浆料分析 (13)2.2 漂白方法 (13)2.2.1 漂白药品 (13)2.2.2 氧碱漂白前的预处理 (14)2.2.3 氧碱漂白 (15)2.2.4 硝酸钠活化预处理设备---恒温加热水浴锅 (16)2.3 浆片分析 (17)第三章结果与讨论 (18)3.1 常规CEH三段漂白适宜条件的探讨 (18)3.1.1 用氯量对白度的影响 (18)3.1.2 H段用碱量探讨 (19)3.1.3 H段时间对漂白的影响 (21)3.2 酸性硝酸钠前处理效果探讨 (22)3.2.1 酸性硝酸钠处理适宜条件的探索 (22)3.2.2 活化剂用量的影响 (24)3.2.3 时间对处理的影响 (25)3.2.4 温度对处理的影响 (25)3.2.5 硝酸钠处理后CEH常规漂 (27)3．3氧碱漂白处理后的CEH三段漂 (29)3．3．1氧碱漂处理 (29)3.3.2 氧碱漂白后的CEH漂 (30)3.3.3 减氯的CEH三段漂 (31)H漂白的研究 (32)3.4 CEP第四章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第一章前言20世纪以来，随着工业的发展，污染问题逐渐成为迫切解决的问题。
最新硫酸盐法制浆教程
第一章纸和浆1.1纸的重要性：在现代生活中纸与纸产品对每个人的重要性是显而易见的，还没有哪一种制品对人类活动的各个领域比她有更深远的地作用了。
纸和纸板，储存和传播信息的手段；实际上所有书写和印刷任务都是纸张承当的，它是应用最广泛的包装材料，而且是重要的建筑材料。
纸和纸产品的用途实际上是无限的，新的专用产品不断地开发。
与此同时，造纸工业也觉察到了来自其它方面（特别是塑料和电子媒体）对传统上由纸张占领的市场的入侵和挑战。
值得提出的是，由于新技术和新方法的不断扩大造纸工业会有更大的市场。
1.2纸、纸浆和纸板的定义：纸张传统上的定义是，纤维水悬浮液在一个细筛网上所形成的粘连状薄片。
除了大多数纸张含有非纤维性辅助（添加剂）外，目前纸产品一般与该定义是相符合的。
干成型方法只用于制造少数特种纸产品。
纸浆是抄纸的纤维原料。
纸浆纤维通常来源与植物，其它如动物，矿物或化学合成的纤维也可以用于特定场合。
用化学药品加工形成非纸张类产品的纸浆称为溶解浆。
纸和纸板之间的区别主要在于产品的厚度和定量，通常将所有超过0.3mm厚度的薄片归入纸板类；但也有不少例外使这样的区别有些模糊化。
1.3制浆造纸技术发展简史：古埃及人通过锤打和压合植物茎（芦苇状植物纸莎草）的薄片，制成世界上第一张书写用的材料，但它没有像真正抄纸那样完全的纤维解离作用。
早在公元100年，我们的祖先首先利用竹子和桑树纤维悬浮液进行了真正意义上的纸张抄造（公元105年，东汉蔡伦发明用破布，鱼网，废麻等原料造纸）。
随后我们的祖先将抄纸工艺发展成为一项高度熟练的技术。
在经历数个世纪后，造纸技术传入中东，稍后抵达欧洲，在欧洲，棉麻破布成了主要原料。
15世纪初，在西班牙，意大利，德国和法国有许多纸厂。
制浆造纸历史发展的若干重要里程碑见下表。
这些发明及其研制的模型机奠定了现代造纸工业的基础。
在20世纪这类早期的和相当原始的技术有了迅速的革新和改进，并开发出了诸如连续蒸煮，连续多段漂白，机内纸张涂布，双网成形等技术。
硫酸盐法木材制浆系统减少未蒸解物的途径
理 成本 。
２ 未蒸 解物 规格 （ 度 ） 厚 的调查 对佳 纸 的未 蒸 解 物 的 规格 进 行 了调 查 ， 果 结
见 表 １ 。
次 数
１５ ９ ７年 建厂 ， 真空 洗浆 机 前 经 跳 筛 除节 排 在
是 浆 碱流 失大 、 备庞 杂 、 设 维修量 较 大 。
１ ３ 用 两 段 磨 处 理 ．
１ ６ 年 扩建 ， 节机 排 出 的节 子 经 第 一段 直 ９９ 除 径 为 ９５ １ ｍｍ 的 双 盘 磨 ， 后 送 入 洗 浆 机 洗 涤 。 磨 筛 选 尾浆 经 过第 二段 磨 ， 环 消化 。虽解 决 了浆 循 碱 流 失 的问题 ， 纸张 外 观不佳 ， 面上 有少 量 的 但 纸
木 片经 蒸煮 后 ， 纸浆 中仍 含有 ２ ～８ 的未 ％ 蒸解 物 ， 俗称 节 子 。处 理 和 利用 这 部 分 资 源 佳 木 斯造 纸 厂 （ 以下 简称 佳纸 ） 过 了漫长 的路 。现就 走 未蒸 解 物处 理 的经 验教训 及 减少 途径 简述 如 下 。
１ 历 史 的 回 顾 和 经 验 教 训
１ １ 建 厂 设 计 ．
佳纸 在处 理未 蒸解 物上 用 了 ２ ５年 的时 间 ， 投 入 了巨大 的财 力 和 人 力 ， 在 系 统 中减 少 未 蒸 解 但
物产 生上 所做 的工 作甚 少 。应 当把重 点 工作放 在 后者 ， 即将未蒸 解 物消 除在 工艺 系统 之 中 ， 它大 使
出的未 蒸解 物 ， 经螺 旋输 送机 放 入 ４个 ５ ｍ。的小
节 池 之 中 。经 人 工 洗 涤后 ， 经 过 梳状 磨 节 机 破 先 碎后 ， 再经 过 比法 尔磨选 机 细磨 和筛 选 ， 出 良浆 选 进 入 主 线 良浆 之 中 ， 渣 在 磨 选 机 中循 环 消 化 。 尾 此 系统 缺 点是 池 子 体 积太 小 ， 有 充分 的洗 涤 时 没 间 ， 常造 成节 子堵 塞 ， 时 浆碱 流失 很 大 。
芦苇预水解硫酸盐制备溶解浆工艺条件的PPT大纲
01
详细记录了各个实验条件下的芦苇预水解硫酸盐制备溶解浆的
过程数据，包括温度、压力、时间、原料配比等。
实验结果曲线图
02
通过图表展示了不同实验条件下，溶解浆的物理性能（如粘度
、白度等）的变化趋势。
工艺流程图
03
以流程图的形式展示了芦苇预水解硫酸盐制备溶解浆的整个工
艺过程，清晰易懂。
结果分析与讨论
数据分析
制浆时间
制浆时间控制在30-60分钟，确保硫酸盐与纤维素充分反应，提高 溶解浆的纯度和产量。
溶解浆的提取与处理
过滤与分离
将制浆后的溶液进行过滤和分离，去 除残渣和不必要的杂质，得到纯净的 溶解浆。
浓缩与干燥
将得到的溶解浆进行浓缩和干燥处理 ，得到最终的溶解浆产品。
04
工艺条件对芦苇预水解硫酸盐 制备溶解浆的影响
预水解时间
预水解时间控制在30-60分钟，确保芦苇中的纤维 素和半纤维素充分水解。
酸液浓度
使用硫酸作为催化剂，控制酸液浓度在0.5%1.5%之间，以调节预水解反应的速度和程度。
硫酸盐制浆过程
硫酸盐添加量
根据芦苇原料的特性和预水解程度，添加适量的硫酸盐，以促进 纤维素的分离和溶解。
制浆温度
控制制浆温度在80-100℃，以促进硫酸盐与纤维素的反应，提高 溶解浆的质量。
芦苇预水解硫酸盐制备溶解 浆工艺条件的PPT大纲
汇报人： 2024-01-11
目录
• 引言 • 芦苇预水解硫酸盐制备溶解浆
的原理 • 芦苇预水解硫酸盐制备溶解浆
的工艺流程
目录
• 工艺条件对芦苇预水解硫酸盐 制备溶解浆的影响
• 实验结果与讨论 • 结论与展望 • 参考文献
硫酸盐法制浆计算
硫酸盐法制浆计算硫酸盐法是一种制浆方法，它是通过硫酸盐的作用来分解和溶解木质纤维，从而得到纸浆的过程。
在这个过程中，我们需要根据一些指标来计算和评估硫酸盐法制浆的效果和成本。
下面是一些与硫酸盐法制浆相关的参考内容。
1. 纸浆产率计算：纸浆产率是指从原料中得到纸浆的百分比。
它可以通过计算纸浆中的固体含量和原始木材中的固体含量来确定。
计算公式如下：纸浆产率 = （纸浆中的固体含量 / 原始木材中的固体含量）* 100%2. 有效碱（EA）计算：有效碱是指在硫酸盐法中用于溶解木质纤维的化学品的浓度。
它可以通过计算原始化学品中的有效碱的质量和纸浆中的有效碱的质量比来确定。
计算公式如下：有效碱（EA）= （纸浆中的有效碱的质量 / 原始化学品中的有效碱的质量）* 100%3. 硫酸盐利用率计算：硫酸盐利用率是指在硫酸盐法中硫酸盐的利用效率。
它可以通过计算硫酸盐在纸浆中的含量和原始硫酸盐中的含量比来确定。
计算公式如下：硫酸盐利用率 = （纸浆中的硫酸盐含量 / 原始硫酸盐中的含量）* 100%4. 费用计算：在硫酸盐法制浆过程中，需要考虑到各种原材料和化学品的成本，以及能源消耗等因素。
通过计算这些成本，可以评估硫酸盐法所需的生产成本。
具体的计算方法需要根据实际的生产情况进行。
5. 环保评估：硫酸盐法制浆过程中，会产生大量的废水和废气。
对于这些废物的处理和排放，需要进行环保评估。
评估包括废水和废气的化学成分分析、排放标准的符合与否等方面。
除了以上所提到的计算内容，还可以进一步探讨硫酸盐法制浆过程中的其他参数和指标，如纤维长度分布、纤维细度分布、纤维损失率等。
这些参数和指标对于准确评估硫酸盐法制浆的效果和性能非常重要。
总的来说，硫酸盐法制浆是一种常用的制浆方法，通过对硫酸盐法制浆过程中的各个参数和指标进行计算和评估，可以帮助生产厂家更好地控制制浆过程，提高纸浆的产率和质量，同时也有助于节约资源和保护环境。
硫酸盐制浆造纸废水的处理工艺流程
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第7章__硫酸盐法制浆 - 最新制浆造纸原理与工艺ppt课件
3、提高得率方面的改进
在蒸煮液中加入蒽醌（约4.5kg/t浆）， 则可提高得率2~蒸煮期间活性碱含量水平保持均衡， 软木蒸煮的Kappa值可从30~32降到约25， 而对纸浆质量无影响。 氧脱木素法
第七章 硫酸盐法制浆
通过硫酸盐法蒸煮植物纤维原料制取纸 浆的方法
硫酸盐蒸煮液的有效成份:
NaOH+Na2S
7.1 发展简史
1854年 NaOH法，第一个化学制浆法专 利。
1884年 硫酸钠制浆专利，硫酸钠还原成 硫化物。
1885年 硫酸盐制浆商业化，硫酸盐回收 系统建立，Kraft paper。
1930年 二氧化氯漂白。
E.A.变化 51 28 28 15 15 7
（NaOH，
g/L)
木素含量变 27 22 22 3 3
1
化（%）
预水解间隙蒸煮
预水解间隙蒸煮程序见p81,图7—9。 降低聚戊糖的含量 获得高比例的纤维素
7.5蒸煮操作与控制
1、木片规格 减少木片厚度有助于加快制浆速度
2、药液硫化度的作用 硫化度（%）=[Na2S/(NaOH+Na2S)]×100% 硫化度越高，制浆越快，得率越大，纸浆越强 韧。
2.木素碎片溶解成苯酚盐或碳氧化合物。 3.木素碎片发生凝缩反应（自身、与木素、与纤
维）。 4.碳水化合物（纤维素+半纤维素）也受到侵袭
并一定程度被溶解（见图7—6，7—7）。 典型蒸煮液中80%木素、50%半纤维素和10% 的纤维素被溶解。
硫酸盐法脱木素反应历程
脱木素阶段
1
2
3
（初始脱木 （大量脱木 （残余木素 素阶段） 素阶段） 脱除阶段）
7.2 名词定义
硫酸盐药液循环流程 见图7-1
硫酸盐法制浆计算
硫酸盐法制浆计算硫酸盐法制浆是工业上用于生产纸张的一种常用方法，其主要步骤是将木材或其他植物纤维原料通过加热、浸泡、蒸煮等方式进行处理，使其得以分解成纤维素和半纤维素等成分，再通过加入硫酸盐等化学物质，将纤维素和半纤维素溶解在液体中，最终通过过滤、压榨、干燥等过程将其转化为纸张。
在该制浆过程中，下面介绍一些关键的计算方法和技巧。
1. 原料处理率的计算原料处理率指的是每单位时间内能够处理的植物纤维原料的重量，通常以吨/小时为单位。
其计算公式为：原料处理率 = 原料重量 / 处理时间其中，原料重量指的是处理前的原料重量，处理时间通常以小时为单位。
2. 硫酸盐用量的计算硫酸盐是制浆过程中必不可少的化学物质，其用量的计算需根据原料种类、制浆方法、纤维素含量等因素进行综合考虑。
通常可根据以下公式进行计算：硫酸盐用量 = [浆料纤维素含量（%）× 浆料重量（吨）× (1 + 溶解率修正系数)] / [纯度系数× 100]其中，溶解率修正系数和纯度系数均视原料的特性而定，可根据相关数据表格进行查询。
3. PH值控制的计算在制浆过程中，PH值的控制对于纸张的质量有着重要影响。
通常情况下，硫酸盐浆料的PH值应控制在2.0-4.5之间，具体的控制方法可通过如下计算公式进行确定：PH值控制剂用量 = C（浓度）× V（体积）× 0.5 / F（浆料重量）其中，C指PH值控制剂的浓度，V指PH值控制剂的加入量，F指浆料重量。
以上三种计算方法是硫酸盐法制浆过程中比较常用的计算方式。
在实际生产中，根据不同的原料和工艺条件，可能还会涉及到其他方面的计算。
因此，为了保证纸张质量的稳定和提高生产效率，制浆工作者需要掌握一定的计算技能，不断进行试错和总结，不断优化和提升生产过程。
制浆技术的发展状况
苛化系统的控制变得越来越重要，主要表 现在绿液处理(去除非工艺元素)、绿液消 化和苛化控制(控制白液苛化度、白泥过滤 性能等)、白液澄清度控制(获得高质量的 白液)等。绿液过滤、绿液冷却、白液过滤、 白液后处理等设备也应运而生，取代了传 统的重力式澄清设备。
蒸发设备向高效、节能发展。板式降膜蒸 发器和管式降膜蒸发器(蒸气在管外，黑液 在管内)占据了蒸发设备市场的主要份额， 另一种新型管屏式蒸发器(黑液在管外，蒸 汽在管内)也初露端倪，更多地扮演增浓器 的角色。
非木浆蒸煮黑液高效碱回收技术
非木浆黑液由于具有含硅量高、粘度高、 不易蒸发、入炉浓度低、热值低、含灰量 大、易积灰等特点，因此，多年来草浆黑 液的碱回收技术是国内的研究重点，经过 多年研究已取得重大进展，但黑液浓度还 在60%以下，碱回收率还不高，如能研究出 草浆黑液高效碱回收技术，将推动我国造 纸工业的发展。
北欧1999年TCF漂白纸浆已占62%
（3）中高浓纸浆全无氯漂白技术 （称TCF漂白）
以过氧化氢漂白为主的技术
（4）作为辅助工艺技术的 制浆漂白生物技术
A.生物辅助漂白技术
聚木糖酶预处理
除去纸浆中有色物质； 除去纸浆中木素与碳水化合物复合体中的碳水化合物， 使木素在漂白中容易脱离；
影响聚木糖酶作用的因素
（1）中浓纸浆氧脱木素技术
现在硫酸盐制浆生产线采用氧脱木素已成为标 准。对于阔叶木浆和针叶木浆已开始使用具有 成本低、选择性强的两段氧脱木素工艺 C=10%~12% T=90 ℃ ~110℃ P≥0.6mPa(第一塔顶的压力) P≥0.4mPa(第二塔顶的压力)
（1）中浓纸浆氧脱木素技术
中浓纸浆氧脱木素单升流塔流程
酶预处理条件：pH值、温度、用量、浆浓、处理时间、 纸浆特性
硫酸盐法制浆中PPT课件
随着剥皮反应的不断进行，纤维素聚合度变小，纸 浆的得率下降，碱耗增加。所以，剥皮反应是有害 的。
纤维素大分子剥皮反应中损失的部分，在碱液中其 最终降解产物主要是葡萄糖异变糖酸及2,5-二羟基 戊酸，还有相当量的乳酸、甲酸、乙酸及少量乙醇 酸。
终止反应→在剥皮反应进行的同时，还发生终止反 应，即在碱法蒸煮条件下，对碱不稳定的纤维素大 分子的还原性末端基，转变为对碱稳定的偏变糖酸 末端基，使剥皮反应终止。
有更多的薄壁细胞，结构疏松，药液很容易渗入。
蒸煮中强调药液的渗透！
（二）蒸煮中的化学变化
碱法蒸煮的主要化学反应包括：
原料（ 木素、纤维素、半纤维素、其它
少量组分）+ 碱（NaOH 、Na2S）
焦点：在尽量少损伤纤维素和半纤维素的
前提下加快木素的脱除
1、木素与碱的反应
①木素与NaOH的反应
纸或纸板
可处理各种原料， 但浆的颜色深难漂 白，通常蒸煮针叶 木生产高强度纸张
石灰法
制浆方法：
烧碱法
酸盐法
化学法
碱法
硫酸盐法 半化学法
化学机械法
机械法
亚硫
三、碱法蒸煮工艺流程
图4-1 硫酸盐草浆生产流程示例
硫酸盐木浆生产
4. 生产工艺用 水、电、汽管理 5. 固体废物处 理处置
对一般废物进行妥善处理，对有毒药渣等危险废物按照有关 要求进行无害化处置。
注：① Adt 指吨风干浆。
表2 漂白硫酸盐化学木浆清洁生产分级指标
清洁生产指标等级 1.备料 备料 2.蒸煮 蒸煮 3.洗涤 洗涤 4.筛选 筛选 一级 二级 三级
5. 备料渣（指木屑等）综合 100 备料渣（指木屑等） 利用率（ ） 利用率（%） 6. 污泥综合利用率（%） 污泥综合利用率（ ） 五、环境管理要求 1. 环境法律法规标准 100
100 100
100 100
符合国家和地方有关环境法律、法规， 符合国家和地方有关环境法律、法规，污染物排 放达到国家和地方排放标准、 放达到国家和地方排放标准、 总量控制和排污许可证管理要求。 总量控制和排污许可证管理要求。 进行了清洁生产审核， 进行了清洁生产审核，进行了清洁 实施了全部无、 生产审核， 实施了全部无、低费 生产审核， 方案和部分中、 方案和部分中、高费 实施了全部 方案并通过清洁生产 无、低费方 审核评审验收。 审核评审验收。 案并通过清 洁生产审 核评审验收。 核评审验收。 进行了清洁 生产审核， 生产审核， 实施了全部 无、低费方 案。
制浆工艺流程图
造纸工业发展“十二五” 造纸工业发展“十二五”规划任务 1、提高木纤维比重。从我国的实际情况 出发，“十二五”期间，木浆比重将由22.0% 提高至24.3%，木浆增量约为700万吨，其中 国产木浆比重由8.4%提高至10.3%，木浆增 量约为400万吨。 2、加大废纸回收和利用力度。“十二五” 期间，废纸浆增量约为1400万吨。国内废纸回 收率由43.8%提高至46.7%，同时仍要充分 利用境外废纸资源，使我国造纸工业废纸利用 率由71.5%提高至72.1%。 3、科学合理利用非木纤维。“十二五” 期间，非木浆总量保持在1200万吨以上。
硫酸盐法制浆计算
硫酸盐法制浆计算硫酸盐法制浆是一种常用的纸浆制备方法，广泛应用于造纸工业中。
在这种方法中，硫酸盐被用作浆料的化学溶解剂，将木材中的纤维素和半纤维素溶解出来，从而得到纸浆。
本文将详细介绍硫酸盐法制浆的计算方法。
首先，我们需要知道所用木材的化学成分。
常见的木材主要含有纤维素、半纤维素和木质素。
其中，纤维素和半纤维素是纸浆的主要成分，而木质素则是纸浆中的杂质。
在硫酸盐法制浆中，我们使用的化学品是硫酸。
硫酸能够将木材中的纤维素和半纤维素溶解出来，从而得到纸浆。
硫酸的化学式为H2SO4，其分子量为98.09g/mol。
在制浆过程中，我们需要根据所用木材的含量和所需纸浆的质量来计算所需的硫酸量。
制浆的一般步骤如下：将木材切碎成小块，去除树皮。
将木材放入制浆设备中，加入适量的水来湿润木材。
向制浆设备中加入硫酸，使其与木材充分接触。
在适当的温度和压力条件下，将硫酸与木材反应一段时间。
将反应后的混合物过滤，分离出纸浆。
在计算硫酸用量时，我们需要考虑以下几个因素：木材的含量：通常以干基计算，即木材中不含水分的部分。
假设所用木材的干基含量为X%。
硫酸的浓度：硫酸的浓度越高，所需用量越少。
我们假设所用硫酸的浓度为Y%。
硫酸与木材的反应效率：硫酸与木材反应的效率越高，所需用量越少。
反应效率通常由实验确定。
根据以上因素，硫酸用量的计算公式如下：硫酸用量（kg）= 木材干基含量（kg）/ 100 ×硫酸浓度（%）×反应效率（%）举个例子来说明计算方法：假设我们有1000kg的木材，其干基含量为50%，所用硫酸的浓度为10%，反应效率为90%。
硫酸用量 = 1000kg × 50% / 100 × 10% × 90% = 45kg在实际操作中，我们还需要考虑到硫酸的安全使用和处理，以及纸浆的后续处理等问题。
此外，硫酸盐法制浆还存在一定的环境影响，需要进行合理的废水处理和废气处理。
常用的制浆方法
常用的制浆方法
1. 机械法制浆呀，就好比把木材放到一个大机器里搅啊搅，把纤维给弄出来。
比如说做纸浆板的时候，不就得用机械法来狠狠捣鼓一下嘛！
2. 化学法制浆呢，就像给木材来一场特别的化学反应，把那些不要的东西去掉，留下有用的纤维。
你看那些漂亮的纸张，很多不就是靠化学法制浆弄出来的呀！
3. 半化学法制浆啊，这有点像在机械和化学之间找个平衡。
哎呀，就像做菜似的，既要有力度又要有调料，这样纸浆才够好呀！比如造那种厚一点的纸不就常用半化学法制浆嘛！
4. 硫酸盐法制浆，哇塞，这可是个厉害的家伙！就好像给木材施了魔法一样，让纤维乖乖听话。
像一些高档的书写纸，硫酸盐法制浆可是立了大功呢！
5. 亚硫酸盐法制浆呀，它和硫酸盐法制浆有点像兄弟，但又有自己的特点。
这不就是像一对兄弟，一个调皮点，一个稳重些，都有自己的用处呢。
做包装纸的时候就可能会用到亚硫酸盐法制浆哟！
6. 纯碱法制浆啊，就像是给纤维来一场温和的洗礼。
你想想，那种比较柔软的纸，是不是就有可能是纯碱法制浆的成果呀！
7. 废纸制浆嘞，哈哈，这就是变废为宝呀！把那些用过的纸重新加工，变成新的纸浆。
就像给旧东西赋予新生命一样，多神奇呀！我们平常的再生纸不就是这么来的嘛！
8. 生物法制浆呢，这可是未来的希望呀！利用微生物之类的来处理木材，多环保呀！说不定以后会越来越流行呢，就像现在的环保理念越来越深入人心一样！
我觉得呀，这些制浆方法都各有各的好，就看我们怎么根据需要来选择啦！为了造出各种各样好用的纸，可都少不了它们呢！。
硫酸盐法制浆的原理
硫酸盐法制浆的原理小伙伴，今天咱们来唠唠硫酸盐法制浆这个事儿。
你知道吗，硫酸盐法制浆就像是一场神奇的魔法之旅呢。
在这个过程里，木材或者其他植物纤维原料是主角。
硫酸盐法主要用的是氢氧化钠和硫化钠的混合液，这就像是给原料准备的超级魔法药水。
咱们先来说说这个药水和原料的相遇。
当把木材或者纤维原料放进这个混合液里的时候，就像是把一群小伙伴送进了一个特别的训练营。
这个训练营里的氢氧化钠可厉害了，它就像一个超级清洁小能手，它会把原料中的一些杂质，像是果胶啊、半纤维素这些，悄悄地分解掉一部分。
就好比把那些附着在纤维上的小灰尘、小脏东西给清理掉，让纤维开始变得清爽起来。
而硫化钠呢，它也有自己独特的本事。
硫化钠就像是一个开锁大师，它能打开原料中木质素结构里的一些特殊“锁”。
木质素啊，就像是把纤维紧紧捆在一起的小绳索，硫化钠把这些“绳索”的结构破坏掉一部分，这样纤维就可以开始慢慢分开啦。
这就好像是解开了纤维之间的小纠结，让它们不再紧紧地抱成一团。
在这个魔法训练营里，温度也是个很重要的因素呢。
就像我们泡温泉的时候，不同的温度有不同的感觉一样。
在硫酸盐法制浆的过程中，合适的温度会让这个反应进行得更加顺利。
温度高一点的时候，那些氢氧化钠和硫化钠就更有活力啦，它们分解杂质和破坏木质素的速度就会加快。
不过温度也不能太高哦，要是太高了，就像热水太烫会把皮肤烫伤一样，会对纤维造成不好的影响，可能会让纤维变得脆弱，那就不好啦。
随着反应的进行，那些被分解掉的物质就会慢慢地溶解到溶液里。
这时候的溶液就像是一个大杂烩，里面有被氢氧化钠分解的果胶、半纤维素的小碎片，还有被硫化钠破坏了结构的木质素的部分。
而我们想要的纤维呢，就像是在这个大杂烩里洗了个澡，变得越来越干净，越来越独立。
经过一段时间的反应之后，我们就可以把纤维从这个魔法混合液里捞出来啦。
这时候的纤维就像是被精心打扮过的小姑娘或者帅气的小伙子，已经和刚进去的时候完全不一样了。
它们变得更加适合用来造纸啦。
硫酸盐法制浆恶臭气体防治技术及其应用
统工艺 相 比 ，吨浆恶臭 气体 的产生量 可减少 ９ ％ ０ 以上 ， 从源头控制了恶臭气体的产生量。
２１１ 固形 物连 续蒸 煮 ．． 低
传统 的蒸煮采用全压或减压喷放 ， 喷放过程排放 大量的恶臭气体 ， 是制浆厂产生恶臭气体的重要污染 源之 一 。 骏泰 浆纸公 司采 用 了世 界领 先 的低 固形 物连 续蒸煮冷喷放技术 ， 用低温稀黑液冷却蒸煮器内浆料
周边的大气环境质量要求 ， 而且恶臭气体治理每年可 为公 司创造 近千 万元 的经 济效益 。 １ 恶 臭气 体 的形成及 其主 要性质 在硫 酸盐法蒸煮过程 中， 随着木素的降解 ， 木素 结构单元 中联接于苯环上 的甲氧基 （Ｏ Ｈ ） 一 Ｃ 部分脱 除， 脱下 来 的 甲氧基 主要 生成 甲硫 醇 （ ＨＳ 及 其钠 Ｃ Ｈ） 盐， 甲硫醇进一步反应生成 甲硫醚（ Ｈ ｃ ）二 甲硫 ｃ 、
臭污染物厂界浓度达到 了 《 臭污染物排放标 准》 恶 Ｇ ５４ ９ Ｂ ４ ５— ３中的一 级标 准 ，不仅很 好 地满 足 了公 司 １
传统的硫酸盐法制浆采用间歇蒸煮带压喷放 、 敞 开式黑液提取设备、 黑液直接接触蒸 发等工艺 ， 在蒸 煮和碱 回收过程中存在很多产生恶臭气体 的污染源 ， 产生大量的恶臭气体 ； 而且没有相应的臭恶气体收集 和处理设施 。因此 ， 传统制浆厂产生的恶臭气体对周 边 的大气环 境造 成较 大 的影 响 。 ２ 骏 泰浆纸 公 司恶臭气 体污 染 防治技术 ２１ ． 采用先进 的清洁生产技术，从源头减少 恶臭气体 的产 生 骏泰浆纸公司采用 了世界领先的低 固形物连续 蒸 煮 、 Ｄ洗 浆 机 提取 黑液 、 Ｄ 黑液 结 晶 蒸 发 、 臭 型碱 低
硫酸盐法制浆 因其纸浆强度好 、 蒸煮黑液回收技
化学法制浆技术的分类及特点
化学法制浆技术的分类及特点
化学法制浆技术是一种利用化学药剂对木材或其他纤维素材料进行处理，以分离纤维和非纤维成分的技术。
根据使用的化学药剂和处理过程的不同，化学法制浆技术可以分为以下几类：
硫酸法（Kraft法）：硫酸法是最常用的化学法制浆技术。
它使用硫酸和碱性条件来溶解木材中的非纤维素成分，使纤维素得以分离。
硫酸法制浆可以生产高强度和高质量的纸浆，同时产生一些化学回收产物（如硫酸盐）可用于能源回收。
硫酸盐法（Sulfite法）：硫酸盐法使用硫酸盐或其它硫酸盐化合物作为溶解剂，在酸性或中性条件下处理木材。
与硫酸法相比，硫酸盐法对木材有更好的脱脂性能，可以制得较高质量的纸浆。
过氧化法（Peroxide法）：过氧化法使用过氧化氢作为氧化剂，通过氧化木材中的非纤维素物质来分离纤维。
过氧化法制浆相对较温和，对环境友好，但成本较高，适用于高质量纸浆的生产。
亚硫酸盐法（Sulfitation法）：亚硫酸盐法使用亚硫酸盐或其它亚硫酸盐化合物作为溶解剂。
与硫酸法相比，亚硫酸盐法具有较低的碱性条件，适用于制备特殊品种的纸浆。
这些化学法制浆技术的共同特点是使用化学药剂来分离纤维和非纤维成分，产生可用于纸浆生产的纤维素材料。
它们在制浆过程中能够有效去除木材中的杂质和非纤维素成分，使得所得到的纸浆质量较高，并具有良好的适应性和可控性。
同时，这些技术也面临一些挑战，如化学药剂的成本、环境影响和废水处理等问题。
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蒸煮过程中木材主要组分的变化
温度对反应速度的影响
• 制浆过程中各组分的反应对温度是敏感的。了 解温度和速度的关系，可以预测时间和温度对 蒸煮结果的影响，从而简化操作者的任务；还 可以允许将温度和成分的影响分开，来解释实 验的结果。 • 在温度低于100℃，脱木素是非常慢的，但温 度超过160℃时，脱木素速率大大加快。 • 为了取得一定的脱木素程度，就需要一个升温 时间、蒸煮温度和保温时间的组合。这样就引 用了H-因子的概念。
4 3 2 1 0 0 Impregnation
zone
50
100
150
Time (minutes)
10
硫酸盐制浆过程中木素的脱除
刚开始，木素的脱除速率慢，这个阶段化学反应不是主要的，因 为扩散受到限制，随着温度的增加，脱木素加剧，碱的浓度影响 也变得明显，达到最高蒸煮温度时，40%的木素被除去.在蒸煮的 中间段，碱的浓度可以看作是速度决定因素.
6.蒸煮工艺的确定
• 以前的工艺总是希望高的脱木素率，蒸煮后浆料的 卡伯值低，纸浆好漂白，但蒸煮的得率也低；国外 研究表明，在蒸煮的过程中，卡伯值在２０-３０， 卡伯值每下降６，则蒸煮得率减少１％；如果卡伯 值低于２０，卡伯值每下降４，则得率损失１％。 • 新的制浆线都采用两段氧脱木素，蒸煮后浆料的卡 伯值可以高到４０，氧脱木素率达到６０—７５％， 氧脱木素时，卡伯值每下降１０，得率才损失１％。 • 根据目标卡伯值和残碱，大致可以确定蒸煮时间、 温度和用碱量，蒸煮温度低，有利于保护纤维素， 但不利于产量。
4.蒸煮液的浓度
• 白液的浓度(ＡＡ)，(NaOH计), 140—170 g/L • 蒸煮液的浓度(ＡＡ)，(NaOH计), 50—60 g/L • 硫化度(ＡＡ)，28—32% • 活化度(AA/TA)，84-88%左右 • 残碱(NaOH计)，6—9 g/L
5.蒸煮质量的检测
• 卡伯值（２５℃，消耗约５０％的高锰酸 钾，反应时间１０分钟，浆料的水分要准) • 残碱（ｐＨ计要准确） • 粗浆得率 • 细浆得率 • 粗渣率 • 纸浆粘度
残碱的测定
Procedure Assuming that the pH-meter has been calibrated (with 7 and 10 pH buffer solutions): • Add 90 mL of DI water to a 250-mL beaker or flask • Pipet exactly 10 mL of black liquor into the beaker.
硫酸盐制浆过程中纤维素的脱除
• 纤维素的脱除从120-130℃开始，达到最 高蒸煮温度时趋于平缓。在较高的温度 时，由于剥皮反应和糖苷键的碱性水解， 大约10%的纤维素会损失(得率减少4%)。 • 纤维素的水解断裂会导致其聚合度和分 子量下降，其表现是纸浆的铜乙二胺溶 液的粘度下降。假如这种水解断裂程度 剧烈，纸浆的强度会下降，特别是漂白 后纸浆的强度。
第五章
硫酸盐法制浆技术
１.概述
• 1879年，德国人C.F. Dahl of Danzig 用硫酸钠代 替碳酸钠用于弥补碱法制浆过程中碱的损失， 从而发明了硫酸盐盐法制浆；1884年获得美国 专利。1885年首条硫酸盐法制浆生产线在瑞典 诞生。 • 到2001年，世界纸浆的产量1.8亿吨，美国 5300万吨，其中有85%是化学浆，美国化学浆 中98%是硫酸盐浆，全世界硫酸盐纸浆占化学 浆的比例是92%。 • 硫酸盐法制浆处于绝对统治地位。
8.某厂的蒸煮工艺
• 设计1333admt/d时，98度--130度--164度-140度--93度，保温时间150 mins，H因子 1431。 • 目前1050admt/d时，98度--134度--159度— 161度--93度，保温时间200 mins，Ｈ因子 1483。 • 有效碱用碱量：21.0%左右（NaOH计）， 16.3%(Na2O)，硫化度30%, 卡伯值23-31，细 浆得率41%(88%白度)
几种制浆方法浆料的颜色对比
2.蒸煮的一些定义及测量方法
• Total alkali: NaOH + Na2S + Na2CO3 + Na2SO4+ Na2S2O3 etc. • Active alkali: NaOH + Na2S • Effective alkali: NaOH + ½ Na2S • Sulfidity: [Na2S / (NaOH + Na2S)] x 100% • Causticity: [NaOH / (NaOH + Na2CO3)] x 100% • Reduction: [Na2S / (Na2S + Na2SO4)] x 100% • EA charge: (NaOH + ½ Na2S)/ O.D. wood x 100% • Residual alkali:（NaOH计）6—9 g/L • H Factor
木片厚度的影响
• 在上述反应动力学的假设中，木片是一个 小的反应器，所有的反应是在这个反应器 中进行的，所以规定木片中药液的浓度和 蒸煮液的浓度一样。 • 当木片厚度在3mm以下时，以上假设基本 成立，但实际蒸煮木片的尺寸是变化的， 所以基于假设的模型会有局限性。 • 蒸煮过程中控制木片的均匀性很重要，特 别是粗大木片和细小木片的控制。
• dL/dt：脱木素的速率，和木材中木素的含量，碱液 中HO－和HS－的浓度和温度有关． • 对于一个给定的蒸煮，化学组成和反应程度被假定 有独特的关系． f(L)=∫kdt k=Ae-Ea/RT lnk=lnA-(Ea/RT) lnk100=lnA-(Ea/373R) ln(k/k100)=-(Ea/RT)+Ea/373R kr=k/k100 相对速度常数． kr=exp(43.2-16113/T) lnkr=43.2-16113/T Ea:活化能，134 kJ/mol; R:气体常数，8.3145 J/g mol K A:常数； T:绝对温度Ｋ. k=【 A/exp(43.2) 】kr
• 在硫酸盐蒸煮过程中，无机硫所衍生的物质的 浓度变化不大，于是可以建议，在给定的硫化 度下，脱木素的速率可以表示为： -dL/dt=k(C)(L) L: 木材中残留的木素浓度； C: 相当于碱的浓度，指EA, 而不是AA。 • 国际上用碱量通常用有效碱对木材的绝干重量 比，主要是脱木素速率和有效碱浓度有关。 • 基于上面的方程建立了很多数学模型，每种模 型都有一定的局限性，可以作为生产的参考。
硫酸盐法制浆的优缺点
• 优点：纸浆的强度比其它任何制浆方法的 纸浆强度都高；对树皮和树脂含量高的木 材不敏感，既适合针叶木又适合阔叶木； 和其它制浆方法相比，蒸煮时间短；制浆 化学药品和热能可以进行有效回收，副产 品可以回收有价值的原料，如从松树中回 收塔罗油和松节油。 • 缺点：投资大；反应温度高，得率低；蒸 煮臭气污染环境；纸浆颜色深。
120 200 150 80 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 Time (minutes)
11
Lignin Yield (%)
100
Lignin Temperature
50 0 300
Temperature (C)
100
硫酸盐制浆过程中半纤维素的脱除
• 聚葡萄糖甘露糖在蒸煮很早的时候，就开始快速 脱除，当温度超过100℃时,脱除的速度就很快， 当70%的聚葡萄糖甘露糖被除去后，脱除速度急 速下降。 • 添加硼氢化钠到蒸煮液中，可以减少聚葡萄糖甘 露糖的脱除，主要原因是阻止了剥皮反应，但蒸 煮初期有20%的聚葡萄糖甘露糖是溶解在蒸煮液 中。 • 木聚糖的脱除和木素有点类似，但添加硼氢化钠 并没有减少木聚糖的脱除，反而增加了脱除，说 明木聚糖的脱除是溶解而不是剥皮反应。
H因子的计算和意义
H= ∫ kr dt kr =exp(43.2-16113/T） F(L)=∫kdt=f(H) kr：相对速度常数； Ｔ：反应温度，绝对温度； t，在对应温度下的反应时间hr。
当Ｈ因子相同时，意味着脱木素的程度相同，即浆料的卡伯值和 得率基本相同，但浆料的性质并不一样，如纸浆的粘度；工厂就 是依靠Ｈ因子来控制反应时间和温度的。
7.添加助剂的硫酸盐蒸煮
• ＡＱ是广泛应用的蒸煮助剂，它既可以提高得 率，又可以增加脱木素的效率，添加ＡＱ还可 减少有效碱用量、 H因子和硫化度，从而减少 高硫化度造成的空气污染。 • ＡＱ反应机理，ＡＱ与碳水化合物的还原性基 团反应从而使碳水化合物在碱性剥皮反应中更 稳定，ＡＱ变成碱性可溶的AHQ， AHQ与木质 素聚合物的甲基醌片段反应从而增加脱木素效 率。同时， AHQ转换回AQ，然后再次参加氧 化还原循环。
硫酸盐蒸煮硫化度的影响
• 在活性碱用量不变的情况下，增加硫化度，有 效碱的浓度下降，如果系统中有足够的有效碱 浓度，则脱木素程度加快；一旦有效碱浓度下 降到某个临界值，则可能无法成浆． • 在有效碱用量不变的情况下，增加硫化度，则 脱木素的速率和程度都会增加，但无限制的增 加硫化度并没有优势． • NaHS不适合单独作为蒸煮试剂． • 一般阔叶木采用硫化度20-25%,针叶木30%左 右．
• Start stirring gently and place the pH probe in the beaker (be careful to prevent contact between the probe and the magnetic bar). After the pH meter reading is stabilized, if the initial pH is at or below 11.3, then record the REA = 0.
• Titrate with 0.5 N HCl to pH 11.3 (± 0.1) as the end point (allow some time for pH stabilization, in particular approaching the end point). Record volume (V) of acid used to reach the end point. Calculations • REA (gpl as Na2O) = 31 x (0.95 x V / 10 – 0.012)*0.5 ≈1.47 x V – 0.19