《化学制浆》PPT课件

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1、第二章化学制浆本章主要内容蒸煮基本概念蒸煮液的组成、性质和有关计算蒸煮原理蒸煮的方法和蒸煮技术添加助剂的蒸煮技术深度脱木素蒸煮技术第一节蒸煮液的组成、性质和有关计算化学制浆主要分碱法和亚硫酸盐法两大类，本章以碱法制浆中的硫酸盐法为代表予以具体介绍。主要内容：蒸煮液的组成和性质；常用术语的含义及有关计算。一蒸煮液的组成和性质（一）烧碱法和硫酸盐法（二）碱性亚硫酸钠法和中性亚硫酸钠法（三）亚硫酸氢盐法和酸性亚硫酸氢盐法（一）烧碱法和硫酸盐法燒碱法:NaOH另存在少量的Na2CO3硫酸盐法:NaOH+Na2S少量Na2CO3,Na2SO4,N

2、a2S2O3,Na2SO3由于S2-+H2OHS-+OH-HS-+H2OH2S+OH-所以Na2S在水溶液中的存在受溶液ＰＨ值影响：当PH值=14时主要以S2-形式存在；PH值=13时,S2-和HS-各半；PH值=10时,主要以HS-为主；PH值=5时，主要以H2S为主。在硫酸盐法蒸煮过程中，开始ＰＨ值＝１４，终了时ＰＨ值大约为１０－１２。因此可以断言，在硫酸盐法蒸煮过程中，Na2S主要以S2-和HS-形式存在。（二）碱性亚硫酸钠法和中性亚硫酸钠法碱性亚硫酸钠法:NaOH+Na2SO3+Na2CO3,其ＰＨ值＝１０～１３.５，视其组成含

3、量不同而不同。中性亚硫酸钠法:Na2SO3+Na2CO3由于SO32-+H2OHSO3-+OH-HSO3-+H2OH2SO3+OH-所以亚硫酸钠在水溶液中的存在形式亦受ＰＨ值的影响（参看图２-３）:当ＰＨ值大于１０时，以SO32-为主；ＰＨ值接近于７时,SO32-和HSO3-各半；ＰＨ＝５时,HSO3-为主;ＰＨ值再下降，则H2SO3逐渐增加。很明显，对于碱性亚硫酸钠法，亚硫酸钠主要以SO32-形式存在；而对于中性亚硫酸钠法，亚硫酸钠主要以SO32-和HSO3-形式存在。（三）亚硫酸氢盐法和酸性亚硫酸氢盐法亚硫酸氢盐法:主要指Mg(HS

4、O3)2NaHSO3PH值=4.0~4.5其次指Mg(HSO3)2+MgSO3PH值=6.0~6.5酸性亚硫酸氢盐法:H2SO3+Ca(HSO3)2PH值=1.0~2.0H2SO3+Mg(HSO3)2H2SO3+NaHSO3其中的H2SO3部分以溶解的SO2状态存在。二常用术语的含义及有关计算(一)碱法蒸煮总碱烧碱法：NaOH+Na2CO3硫酸盐法：NaOH+Na2S+Na2CO3+Na2SO4+Na2SO3总可滴定碱烧碱法：NaOH+Na2CO3硫酸盐法：NaOH+Na2S+Na2CO3+Na2SO3活性碱烧碱法：NaOH硫酸盐法：N

5、aOH+Na2S碱液中活性碱含量占总可滴定碱含量的百分比叫活性度：活性度=(活性碱/总可滴定碱)100%有效碱烧碱法：NaOH硫酸盐法：NaOH+1/2Na2S硫化度指硫酸盐法蒸煮液或白液中，硫化钠含量占活性碱含量的百分比:硫化度==(Na2S/NaOH+Na2S)100%以上各项均以氧化钠或氢氧化钠计。用碱量指蒸煮时活性碱的用量对绝干原料重量的百分比：用碱量=（活性碱用量/绝干原料重量）100%液比蒸煮总液量的体积（L或m3）与绝干原料重量（kg或吨）之比蒸煮总液量=碱液量+补加水量或黑液量+原料水分其余自己看，需熟记第二节蒸煮

6、原理主要内容：蒸煮液对木片或草片的浸透作用蒸煮过程中碳水化合物的降解化学蒸煮过程中脱木素化学碱法和亚硫酸盐法蒸煮过程中脱木素的反应历程和蒸煮曲线的制订蒸煮脱木素动力学和蒸煮质量的计算机控制一蒸煮液对木片或草片的浸透作用这里主要是介绍蒸煮液对木片的浸透作用（一）、蒸煮液的浸透1、浸透的目的蒸煮的目的是除去木素，使纤维彼此分离。要制得均一的纸浆，则纤维在分离过程中受热的化学溶液的作用要相同，所以，在剧烈的化学反应进行之前，药液均匀的浸透到原料中去是非常必要的。2、浸透的途径包括毛细管作用和扩散作用（1）毛细管作用当原料水分含量较低时，浸透以

7、毛细管浸透为主，其速率取决于压力，毛细管直径大小，药液的粘度等。而毛细管中的空气会对毛细管作用产生较大的阻力，因此，原料中水分含量不宜过低（木片水分含量以35~40%较好）。毛细管中的空气用小放气、汽蒸等办法排出。阔叶木的毛细管浸透是通过导管进行的，由于阔叶木的纹孔膜是非多孔性的，在横向几乎没有浸透。针叶木不含导管，药液从开口管胞进入细胞腔，然后通过多孔性的纹孔膜进入相邻的细胞腔。由于横向流经许多纹孔阻力大，药液流速纵向比横向大100~200倍，可见纹孔的结构控制着流速。因此，毛细管的浸透作用随材种及边材、心材的不同而有差别。（2）扩散

8、作用当原料含水分高至饱和点时（即毛细管中充满水），则完全为扩散浸透。扩散作用取决于药液离子浓度梯度，毛细管有效截面积，药液离子的活性以及药液的温度等。当药液PH值13时，扩散速度纵向是横向的10~40倍，