制浆原理与工程课件
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valuable
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:
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）
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（Yield）： （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。
卡伯值 （Kappa number）： 表示蒸煮或漂白后残留在纸浆中的木素及其它还原性物质
8~9(>9)
碱性 亚硫酸盐法
10~13.5
蒸煮液 组成
HSO3SO2 H+
HSO3- HSO3SO32-
盐基
钙、
镁、钠
（镁、钠）
镁、钠
SO32CO32-
钠、铵
SO32OH-
钠
五. 碱法制浆常用专业术语： 活性碱（A.A., Active Alkali）：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（E.A., Effective Alkali）：烧碱法中指NaOH，硫酸盐法
纸浆筛选系统
硫铁矿 粉碎 焙烧 炉气除尘冷却 炉气吸收 原酸贮存
(主要FeS2)
矿渣利用
盐基乳液 蒸煮液制备
四. 蒸煮液的组成： 碱法：烧碱法：NaOH, 硫酸盐法：NaOH + Na2S 亚硫酸盐法：
蒸煮 方法
酸性 亚硫酸盐法
pH值 < 2
亚硫酸 氢盐法
3~5
微酸性 亚硫酸盐法
5~6.5
中性 亚硫酸盐法
相对含量的一种指标（其它还原性物质包括己烯糖醛酸基 — 聚木糖中的4-O-甲基葡萄糖醛酸基在碱性高温下的产物等）。 采用高锰酸钾作氧化剂进行测定(另一种指标为高锰酸钾值， 卡伯值和高锰酸钾值过去均称为纸浆硬度。）。纸浆卡伯值 与残余木素含量之间的关系随原料种类和制浆方法的不同而 有差别，可通过实验确定。
制浆原理与工程课件
二. 碱法制浆流程示意图：
松节油回收系统（松木） 热回收系统 热水
纸浆筛选系统
合格原料片 蒸煮器 喷放装置 洗浆与黑液提取系统
预浸装置
蒸煮药液
碱回பைடு நூலகம்系统
三. 亚硫酸盐法制浆流程示意图： 合格原料片
SO2 蒸煮液制备系统 蒸煮器
药剂制备系统 喷放装置 洗浆和废液提取系统
废液回收和综合利用系统
Active Alkali, AA: Effective Alkali, EA: Sulfidity:
NaOH + Na2S NaOH + ½ Na2S Na2S / ( NaOH + Na2S ) 100
The interdependence of the main components
in Kraft white liquor:
中指NaOH + 1/2Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示。 硫化度(Sulfidity )：
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。
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，）
7.2% Na2S + H2O
3.6 % NaSH
3.6% NaOH
Na2S
+
Sulfidity, 30%
NaOH
(AA, 24%)
16.8%
20.4% (16.8%+3.6%)
NaOH-----------------NaOH
(EA)
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
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)
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
NaOH + H2O Na2S + H2O S2- + H2O
Na+ + OH- + H2O 2Na+ + S2- + H2O HS- + OH-
Total alkali: All Na+ compounds NaOH, Na2S, Na2CO3, Na2SO3 , Na2SO4, Na2S2O3, etc
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:
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）
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（Yield）： （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。
卡伯值 （Kappa number）： 表示蒸煮或漂白后残留在纸浆中的木素及其它还原性物质
8~9(>9)
碱性 亚硫酸盐法
10~13.5
蒸煮液 组成
HSO3SO2 H+
HSO3- HSO3SO32-
盐基
钙、
镁、钠
（镁、钠）
镁、钠
SO32CO32-
钠、铵
SO32OH-
钠
五. 碱法制浆常用专业术语： 活性碱（A.A., Active Alkali）：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（E.A., Effective Alkali）：烧碱法中指NaOH，硫酸盐法
纸浆筛选系统
硫铁矿 粉碎 焙烧 炉气除尘冷却 炉气吸收 原酸贮存
(主要FeS2)
矿渣利用
盐基乳液 蒸煮液制备
四. 蒸煮液的组成： 碱法：烧碱法：NaOH, 硫酸盐法：NaOH + Na2S 亚硫酸盐法：
蒸煮 方法
酸性 亚硫酸盐法
pH值 < 2
亚硫酸 氢盐法
3~5
微酸性 亚硫酸盐法
5~6.5
中性 亚硫酸盐法
相对含量的一种指标（其它还原性物质包括己烯糖醛酸基 — 聚木糖中的4-O-甲基葡萄糖醛酸基在碱性高温下的产物等）。 采用高锰酸钾作氧化剂进行测定(另一种指标为高锰酸钾值， 卡伯值和高锰酸钾值过去均称为纸浆硬度。）。纸浆卡伯值 与残余木素含量之间的关系随原料种类和制浆方法的不同而 有差别，可通过实验确定。
制浆原理与工程课件
二. 碱法制浆流程示意图：
松节油回收系统（松木） 热回收系统 热水
纸浆筛选系统
合格原料片 蒸煮器 喷放装置 洗浆与黑液提取系统
预浸装置
蒸煮药液
碱回பைடு நூலகம்系统
三. 亚硫酸盐法制浆流程示意图： 合格原料片
SO2 蒸煮液制备系统 蒸煮器
药剂制备系统 喷放装置 洗浆和废液提取系统
废液回收和综合利用系统
Active Alkali, AA: Effective Alkali, EA: Sulfidity:
NaOH + Na2S NaOH + ½ Na2S Na2S / ( NaOH + Na2S ) 100
The interdependence of the main components
in Kraft white liquor:
中指NaOH + 1/2Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示。 硫化度(Sulfidity )：
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。
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，）
7.2% Na2S + H2O
3.6 % NaSH
3.6% NaOH
Na2S
+
Sulfidity, 30%
NaOH
(AA, 24%)
16.8%
20.4% (16.8%+3.6%)
NaOH-----------------NaOH
(EA)
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
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)
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
NaOH + H2O Na2S + H2O S2- + H2O
Na+ + OH- + H2O 2Na+ + S2- + H2O HS- + OH-
Total alkali: All Na+ compounds NaOH, Na2S, Na2CO3, Na2SO3 , Na2SO4, Na2S2O3, etc