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文檔簡介

1、職訓(xùn)講義第一章漿紙業(yè)工程說明1. 1紙的重要性:在現(xiàn)代生活中紙與紙產(chǎn)品對每個人的重要性是顯而易見的,還沒有哪一種制品對人類活動的各個領(lǐng)域比她有更深遠的地作用了。紙和紙板,儲存和傳播信息的手段;實際上所有書寫和印刷任務(wù)都是紙張承當?shù)模菓?yīng)用最廣泛的包裝材料,而且是重要的建筑材料。紙和紙產(chǎn)品的用途實際上是無限的,新的專用產(chǎn)品不斷地開發(fā)。與此同時,造紙工業(yè)也覺察到了來自其它方面(特別是塑料和電子媒體) 對傳統(tǒng)上由紙張占領(lǐng)的市場的入侵和挑戰(zhàn)。值得提出的是,由于新技術(shù)和新方法的不斷擴大造紙工業(yè)會有更大的市場。1.2 紙、紙漿和紙板的定義:紙張傳統(tǒng)上的定義是,纖維水懸浮液在一個細篩網(wǎng)上所形成的粘連狀薄片

2、。除了大多 數(shù)紙張含有非纖維性輔助 (添加劑)外,目前紙產(chǎn)品一般與該定義是相符合的。干成型方法 只用于制造少數(shù)特種紙產(chǎn)品。紙漿是抄紙的纖維原料。紙漿纖維通常來源與植物,其它如動物,礦物或化學(xué)合成的 纖維也可以用于特定場合。用化學(xué)藥品加工形成非紙張類產(chǎn)品的紙漿稱為溶解漿。紙和紙板之間的區(qū)別主要在于產(chǎn)品的厚度和定量,通常將所有超過0.3mm厚度的薄片歸入紙板類;但也有不少例外使這樣的區(qū)別有些模糊化。1.3 制漿造紙技術(shù)發(fā)展簡史:古埃及人通過錘打和壓合植物莖(蘆葦狀植物紙莎草)的薄片,制成世界上第一張書寫用的材料,但它沒有像真正抄紙那樣完全的纖維解離作用。早在公元100年,我們的祖先首先利用竹子和桑

3、樹纖維懸浮液進行了真正意義上的紙張抄造(公元105年,東漢蔡倫發(fā)明用破布,魚網(wǎng),廢麻等原料造紙)。隨后我們的祖先將抄紙工藝發(fā)展成為一項高度熟練的技 術(shù)。在經(jīng)歷數(shù)個世紀后,造紙技術(shù)傳入中東,稍后抵達歐洲I,在歐洲I,棉麻破布成了主要 原料。15世紀初,在西班牙,意大利,德國和法國有許多紙廠。制漿造紙歷史發(fā)展的若干重要里程碑見下表。這些發(fā)明及其研制的模型機奠定了現(xiàn)代造紙工業(yè)的基礎(chǔ)。在 20世紀這類早期的和相當原始的技術(shù)有了迅速的革新和改進,并開發(fā)出 了諸如連續(xù)蒸煮,連續(xù)多段漂白,機內(nèi)紙張涂布,雙網(wǎng)成形等技術(shù)。因為紙漿和紙的生產(chǎn)需要連續(xù)運送大量的物料,物料運輸?shù)臋C械化往往是制漿造紙工業(yè)發(fā)展的一個重要

4、方面。紙漿造紙工業(yè)化發(fā)展里程碑(制漿部分)840開發(fā)出磨石磨木漿法(德國)854開發(fā)出燒堿法制取木漿(英國)867將亞硫酸鹽制漿法專利授予Benjamin Tlghman870磨石磨木漿工藝首次獲得商業(yè)應(yīng)用874亞硫酸鹽法首次獲得商業(yè)應(yīng)用884Carl Dhl發(fā)明硫酸鹽法制漿(德國)1.4 現(xiàn)代制漿造紙的生產(chǎn)運行:現(xiàn)代化制漿造紙工廠主要是以木材作為原料。生產(chǎn)運行高度自動化, 而且現(xiàn)在都以計算機控制。工廠的規(guī)模不斷擴大,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)單線日產(chǎn)3000T的現(xiàn)代化硫酸鹽漿廠,目前 估計的投資要超過10億美元。高的投資額使制漿造紙工業(yè)成為一個資金密集型工業(yè)。1.5 寸造紙纖維的要求及其來源:為了使纖維可

5、以造紙, 它們必須是均一的, 即能夠被交織和壓制成一個均一的薄片。在接觸處還必須有強大結(jié)合力。對于某些用途,纖維結(jié)構(gòu)必須長時間地保持穩(wěn)定狀態(tài)。纖維一致性的程度以紙頁勻度來表征和量測,而結(jié)合力的大小則以紙頁的抗張或耐破強度來加以推斷。紙漿纖維幾乎可以從自然界所發(fā)現(xiàn)的任何維管植物(Vascular plant)中提取出來。但要植物具備重要的抄紙經(jīng)濟價值,必須要有高含量的纖維。而木材是制漿造紙纖維的最豐富來 源?,F(xiàn)在我國的制漿原料尚以草類等非木材原料為主,逐步增加木材比重是我國制漿造紙工業(yè)的原料方針。1.6 制漿的概念和現(xiàn)代化制漿的基本流程:制漿,就是利用化學(xué)或機械的方法,或兩者結(jié)合的方法,使植物纖

6、維原料離解,變成 本色紙漿(未漂白漿)或漂白紙漿的生產(chǎn)過程。它包括下列基本流程程:_磨漿/存漿備用原料采存 備料蒸煮m洗滌篩選漂白 (蒸煮和磨漿、抄漿出售除了上述基本過程外,還包括一些輔助過程,如:蒸煮液的制備和漂液的制備,蒸煮廢氣和廢液中化學(xué)藥品的回收與綜合利用及熱能的回收等。對于制漿工程主要考慮的有:1.纖維原料,2.成品漿的用途,3.工藝方法,4.設(shè)備的使用和控制,5.節(jié)料,節(jié)能與經(jīng)濟效益,6.環(huán)境保護等。1.7 制漿方法的分類和紙漿品種的名稱:制漿方法可分為:化學(xué)法和機械法以及處于兩者之間的化學(xué)機械法,半化學(xué)法。它們還可以進一步細分如下:化學(xué)法制漿:就是用化學(xué)方法,盡可能多地脫除植物纖

7、維原料中使纖維粘合在一起的胞 間層木素,使纖維細胞分離或易于分離,成為紙漿。也必須使纖維細胞中的木素含量適當降低,同時要求纖維素溶出最少,半纖維素有相當?shù)谋A?。?)堿法:包括燒堿法(苛性鈉法),硫酸鹽法,預(yù)水解堿法,石灰法。(2)亞硫酸鹽法:包括用不同的 PH值,不同鹽基(鈣,鎂,鈉,?。┑姆椒āC械法:有原木磨木法和木片磨木法。化學(xué)機械法:化學(xué)熱磨法,磺化化機漿等。紙漿的命名,是根據(jù)所用的原料和制漿方法,如漂白硫酸鹽漿。不同的原料用不同的制漿方法所得的漿,其白度相差很大,根據(jù)成品的要求來選擇漂白與否。硫酸鹽法制漿簡介:硫酸鹽法是指小木片在 NaOH和Na2s的溶液中進行蒸煮。堿液的侵襲使木

8、素分子碎解成較小的組分,木素鈉鹽溶解于蒸煮液中。硫酸鹽法國外俗稱“ Kraft”,德文中是強韌的意 思。Kraft紙漿可制造強韌的紙產(chǎn)品,但其未漂漿呈深棕色。硫酸鹽法制漿有獨特的臭味氣 體產(chǎn)生,主要是含有機硫化物,將會造成環(huán)境污染。在硫酸鹽法的蒸煮液中,除NaOH的強堿性作用外,Na2s電離后的S2-離子和水解后的產(chǎn)物HS-離子有著相當重要的作用;此外,Na2CO3和Na2SO3甚至Na2Sn等雜質(zhì)成分也起到一定的作用。蒸煮液中含有 Na2Sn (多硫化物)時,對蒸煮有益,能提高蒸煮得率,但有強 烈的腐蝕作用。自從Carls.Dahl將硫酸鈉引入蒸煮系統(tǒng),硫酸鹽法作為燒堿法(只用 NaOH)的

9、改進工 藝,已經(jīng)歷百年以上。以后將蒸煮液中的Na2SO4改為Na2S,使得在蒸煮軟木時的反應(yīng)動力學(xué)和紙張性能均大為改善。因為Na2SO4曾經(jīng)是傳統(tǒng)的補充化學(xué)藥品,所以稱之為“硫酸鹽法”。硫酸鹽法制漿的參數(shù):化學(xué)藥品:NaOH , Na2s蒸煮時間:24小時藥液PH值:13 (強堿性)蒸煮溫度:140180oC由于在我們公司采用的是硫酸鹽法制漿,故現(xiàn)將硫酸鹽制漿的優(yōu)缺點列出于下:1 .硫酸鹽法制漿的優(yōu)點:(1)對各種木材纖維原料,如針葉木,闊葉木,竹及草類等都適用。還可以用于質(zhì)量 較差的廢材,枝梗材,木材加工廠下腳料及樹脂含量高的木材。(2)能生產(chǎn)很多品種的紙漿。如針葉木本色漿常用于電氣絕緣紙,

10、紙袋紙,強韌包裝 紙,特殊紙板及工業(yè)技術(shù)用紙;針闊葉木及草類漂白漿用于制造文化用紙及白紙板等;并生產(chǎn)溶解漿制人造纖維。硫酸鹽法是當今化學(xué)制漿方法中廣泛應(yīng)用的一種。(3)紙漿強度較好。與燒堿法相比漿的得率較高。(4)對設(shè)備的腐蝕比較小,對蒸煮和洗滌設(shè)備的材料,一般采用碳鋼即可,較易解決。(5)可以經(jīng)濟而有效地對制漿化學(xué)藥品和熱能進行回收。如使用樹脂含量較高的針葉 木制漿,還能生產(chǎn)出象松節(jié)油和塔羅油那樣用價值的副產(chǎn)品,使生產(chǎn)成本和污染負荷降低。(6)利用多段漂白方法和二氧化氯漂白劑,可以得到高強度和高白度的紙漿。2 .硫酸鹽法制漿的缺點是:(1)與亞硫酸鹽制漿比較,硫酸鹽木漿有得率稍低,原料消耗略

11、高,紙漿顏色深,打 漿漂白較困難,漿的成本高等缺點。對于多戊糖含量高的草類纖維,堿法漿的濾水性能較差,不透明度也較低。(2)制漿過程中不可避免的會產(chǎn)生難聞的臭氣,即污染空氣,有對人體健康有害。(3)不能有效地利用纖維原料的木素組成,雖然黑液中的木素在堿回收鍋爐中被燃燒 而回收能量,但能量的回收效率較低。60第二章木材纖維化學(xué)第一節(jié)木材篇木材是制漿造紙所用纖維的主要來源。當前,木材提供了全世界原纖維需求量的93%左右,其余則由非木材纖維原料(主要是稻草,蔗渣和竹子等)提供。樹木結(jié)構(gòu)一棵樹可分為三個部分:.由樹葉和樹枝組成的樹冠.樹干.根部系統(tǒng)樹葉(或樹針)是通過光合作用制造養(yǎng)料的工廠,向樹木提供

12、能量和使其生長。光合作用是在有葉綠素和光線的情況下從樹根底部吸取水分來于CO2相互作用制造出碳水化合物。雖然樹冠是生成木材的營養(yǎng)源和調(diào)節(jié)中心,但木材不是直接由光合作用生成的,或者 可以說木材是借光合作用產(chǎn)物派生出的能量一一維管形成層的細胞區(qū)生成的。在形成層細胞區(qū)后,各細胞連接擴增,使細胞壁加厚并木質(zhì)化。圖21顯示了一個展現(xiàn)基本結(jié)構(gòu)的樹干剖面圖。圖2 2顯示了一個橫斷面示意圖。形成層由樹皮與內(nèi)邊材之間的一個薄層細胞組織所組成。形成層生長的速率隨季節(jié)而變。在春季生長薄壁纖維細胞, 而在秋季則生長較緊密的厚壁纖維。 在每年的寒冷季節(jié), 形成層停 止生長。每年生長的循環(huán)周期反映在年輪上,年輪總數(shù)則代表

13、樹齡。圖可卻用干W橫斷而示史:圖. 顯示川外J匚肉皮.邊財和通時樹皮(韌皮)是一個狹層細胞組織,在這里,富含碳水化合物的樹汁,通過篩管和射線上下流動。外皮是一群死細胞,它原先存在于活的內(nèi)皮中;它是由纖維素,半纖維素和木素以及許多其它成分所組成。樹木的邊材部分提供樹冠的結(jié)構(gòu)支撐,起的作用如同一個食物貯庫。并起到將水分從 根部向上輸送的重要功能。它在生理上是活的(只是薄壁組織細胞),并通過從樹冠流來的樹汁不斷地與形成層和韌皮進行交流。在樹干中心,心材是死亡木細胞的核心部分,它的生理活動已經(jīng)停止。其功能只是作 為結(jié)構(gòu)支撐。心材由于在細胞壁和腔中沉積了含脂有機化合物,顏色一般比邊材深得多。在化學(xué)法制漿

14、時,這類沉積物使藥液在心材比邊材更難滲透。有少數(shù)材種(特別是云杉),心材與邊材之間的顏色差別很小。在樹木中心,有一個細小的軟細胞組織的核心,稱為木髓。木材纖維細胞壁的結(jié)構(gòu)木材纖維細胞壁,按形成先后,可分為胞間層,初生壁和次生壁三部分。(1)胞間層(ML):是兩相鄰細胞間的一層物質(zhì),他把各個細胞間粘結(jié)起來,使植物具 有一定的機械強度。細胞層主要是由果膠和木素等無定形物資組成,厚度約為0.1 0.2微米(針葉木胞間層),其中所含木素比率很高?;瘜W(xué)制漿過程就是用化學(xué)藥品使胞間層溶除 或部分溶除,克服細胞間的粘結(jié)作用,使纖維細胞解離成單個纖維的過程。(2)初生壁(P):各種植物纖維細胞的生長都是由外到

15、里的。最初形成的是液囊狀物,稱為初生壁,用P表示,與細胞層ML緊密相連。針葉木初生壁的厚度大約為 0.1 -0.2微米, 含有大量的木素及半纖維素,纖維素則以微纖維的形式在初生壁上作不規(guī)則的網(wǎng)狀排列,鑲嵌在無定形物質(zhì)木素和半纖維素中。在化學(xué)紙漿中,由于胞間層及初生壁上的一些無定形物被脫除,初生壁上的微纖維暴露在纖維表面。(3)次生壁外層(Si):在初生壁內(nèi)層上增生的細胞壁,稱為次生壁,用 S表示。根據(jù) 微纖維不同的排列方式,次生壁有分為外層,中層及內(nèi)層。分別以S,S2,S3表示。Si層的厚度大約為0.51.0微米,大半由纖維素及半纖維素組成,纖維素微纖維以幾乎垂直于纖維 軸的方向,規(guī)則地纏繞在

16、纖維壁上,S微纖維的結(jié)晶度較高, 因此造成S層對化學(xué)和機械作 用有較大的穩(wěn)定性,它猶如一個套筒,是S2層的微纖維不易顯露出來,所以纖維不易分絲縱裂。一些需要較高分絲縱裂的纖維,打漿是需先下輕刀,將 P層和S層剝離掉,這樣纖 維才能達到充分分絲縱裂的目的。S層越厚,對S2層微纖維的約束就越強, 落葉松的P層和S層較魚鱗松厚,因此,落葉松纖維打漿比魚鱗松困難;同樣,楊樹,樺樹的S層比針葉樹的S層厚,所以某些闊葉樹纖維打漿不容易分絲帚化。S層與P層結(jié)合較緊密,而與 S2層結(jié)合較松弛,所以半化學(xué)漿在進行機械磨漿時,纖 維往往在S1層與S2層之間分離;在紙頁形成時,S2層能提供較多的氫鍵結(jié)合,從而增強了

17、纖維與纖維之間的結(jié)合力。(4)次生壁中層(及):S2層是纖維中最厚的一層,是纖維細胞壁的主體,針葉木 及 層的厚度約為 3-10微米,占細胞壁厚度的 7080%晚材纖維壁較早材厚,主要在于險層較厚。S2層大部分是由纖維素和半纖維素組成,但含有一定比例的木素,因S2層較厚,故所含木素的數(shù)量為總木素的 70 80%據(jù)測定:黑云杉春材中 72%勺木素在次生壁,而只有 28%勺木素在復(fù)合胞間層和細胞角胞間層,秋材中則有82%勺木素在次生壁,只有18%勺木素在復(fù)合胞間層和角胞間層。微纖維與纖維軸的纏繞角度隨品種不同而略有差異,大約是從30o40o到10o-20o,直到幾乎與纖維軸平行。由于微纖維排列方向

18、的單一性,纖維容易縱 向裂開;S2層微纖維縱向散開的難易程度又與微纖維纏繞纖維軸的角度有關(guān);夾角越小,打 漿時纖維越容易分絲帚化。很多品種的闊葉木纖維,S2層微纖維走向角度比針葉木大,故打漿時纖維縱向分絲帚化較難。纖維越長,&層微纖維的方向越接近軸向,單根纖維的強度也就越大,但伸長率越小。 具有理想的微纖維角度的亞麻,其拉伸強度就可達1100牛/毫米2,接近于鋼的水平。(5)次生壁內(nèi)層(S3):細胞壁內(nèi)層與細胞腔相連,又成為 S3層,S3層比S2層薄得多, 壁上的微纖維走向與 S層相近,與纖維軸的交角約為 7080°,針葉木S3層主要有纖維素和 半纖維素組成,僅含有少量木素。

19、木材特征按植物分類,木材可分為兩大類。裸子植物通稱為針葉木,又稱為軟木;被子植物通 稱為闊葉木,又稱為硬木。不過軟木和硬木只是習(xí)慣上的稱呼,一般來說,硬木材質(zhì)較硬, 但我們所熟悉的楊樹就比針葉木還軟。2 3 和圖 2 4。onuK國上司列派出教京站雨,祉的絡(luò)合耒(Hplund) 崔M用工I列理未貼周牯好同紹臺米翻期聞每個樹種的主要結(jié)構(gòu)特征示于圖針葉木針葉木的直立結(jié)構(gòu)幾乎全部由稱為管胞的長錐形細胞所組成。在有些材種中還存在垂直的樹脂道(resin canal )。水平系統(tǒng)有狹窄的射線細胞組成,只有一個細胞寬,而常有好幾個細胞高。射線細胞有兩個特定形式:射線薄壁細胞存在于所有材種中,而射線管胞則只

20、存在于某些材種中。季節(jié)性生長的特征,一般是在年輪的端部有密度較大的管胞。晚材(秋材)細胞組織的性能跟早材(春材)有很大不同,后者的密度可能只有前者的1/2到1/3。細胞壁本身有相當高的密度(相對密度),約為1.5 (絕干木材)。典型的管胞或“纖維”的壁由好幾層組成。木素含量極高的細胞層,將兩個相鄰的管胞分開。每個管胞具有一個初生壁和一個三層的次生壁,由特定排列的微纖絲組成,微纖絲是成束的纖維素分子,它們的排列方向可以影響紙漿纖維的特性。管胞的結(jié)構(gòu)組成列示并解釋在表2 1或圖25中注意,符號S3和T是可以互換的。圖2 6列出了有關(guān)微纖絲層次, 排列和結(jié)構(gòu)的細節(jié)。表2 1軟木管胞的分層(直徑 20

21、 40 g m)胞間層(MD 初生壁(P) 次生壁(S)一般結(jié)合在纖維之間,含有很多木素一個很難滲透的薄層,厚約0.05 gm一個占細胞壁的很大部分;形成三個具有不同細微纖維絲排列特點 的清晰分層。.S1是次生壁的外層(0.10.2 “m厚度).S.S2形成纖維的主體,厚度從2Vm到10 Vm3是次生壁的內(nèi)層(厚度約0.1 g m第三層壁(T) 細胞壁與&相同纖維的中心通道(中空)圖注胞型匏以圖圖Z-6扉.示曲細紅推緒內(nèi)的都胞哪里筑L 'V口 rd ro| j cd Un r 即 11別 j闊葉木闊葉木與針葉木不同,木質(zhì)部有較多的管胞,故稱為多孔木。闊葉木中含有木纖維素4370

22、%,導(dǎo)管2040%,木射線1020%,薄壁細胞 2 13%。一般而言,闊葉木纖維短,一般只有1毫米左右,其長寬比多在 60以下,且含有較多的雜細胞,因而成紙強度較低,紙質(zhì)比較疏松,吸收性強,不透明度高,特別適宜生產(chǎn)印刷 性的紙張。闊葉木中的木素含量較針葉木低,一般在2040%之間,其主要分布在胞間層。纖維細胞含木素較少,所以闊葉木比針葉木容易制漿,耗堿量也較低,漂白比較容易。在各軟木和硬木內(nèi)部,木材密度和許多紙漿性能之間存在著相互關(guān)系。例如,單位木材體積的紙張得率一般與密度成正比。 高密度木材通常顯示其紙漿有較慢的打漿速度,較大的松厚度和較高的抗張強度。硬木傾向于比軟木有更高的密度。硬木跟軟木

23、相比,通常含有更多的綜纖維素和更少的木素,而抽提物含量則較高, 其平均組成和常規(guī)含量的范圍示于圖218。然維重?zé)o分核株靖升于帶分桂的短植分于“干事幡本京三旗華醐,告砧網(wǎng)狀物他臃物1K戕木和硬木的平均颯此硬木的相對密度的波動從平均值的9%或10% (械樹和樺樹)到 23% (榆樹)。硬木的特點是在歪斜樹干以及樹枝的上側(cè)生成受拉木(tension wood )。低密度受拉木的特征是導(dǎo)管相對較少以及纖維具有高結(jié)晶組成的清晰的內(nèi)膠層。雖然手拉木的化學(xué)制漿得率高, 纖維卻不易打漿,且纖維間結(jié)合力較低。受拉木在每棵硬木中多少皆有,但其數(shù)量和嚴重性跟特定樹木的生長習(xí)性有關(guān)。木材的一些名稱早材和晚材:在我國地

24、理,氣候環(huán)境條件影響下,大多數(shù)樹種每年春, 夏季生長較快,這期間生長的細胞,由于水分,養(yǎng)分充足,生長迅速,生長的細胞較寬大,腔大,壁薄,質(zhì)松,色淺,稱 為早材(或春材)。因為早材細胞壁較薄,容易打漿,能制出抗張強度和耐破度高的紙漿。木材在每年秋,冬季生長緩慢,這期間細胞生長和分裂較慢,細胞細長,腔小,壁較厚,形成質(zhì)密色深的窄層,稱為晚材(或秋材)。晚材纖維壁厚,成管狀,纖維挺硬不易打漿,成紙撕裂度較好,透氣度大,但纖維結(jié)合強度較差。心材和邊材:當樹木生長到一定年齡后,樹木逐漸形成色澤不同的兩部分組織,中間部位色澤較深, 稱為心材??拷鼧淦さ牟课簧珴奢^淺,稱為邊材。心材一般含水分少,有機物質(zhì)多,

25、色澤深,質(zhì)地堅硬,相對密度大,藥液滲透困難,不 利于蒸煮,漂白。而邊材色澤淺,樹脂含量少,相對密度小,結(jié)構(gòu)疏松,藥液較易滲透,有 利于蒸煮,漂白,且成紙強度較好。從制漿造紙角度說,心材不如邊材。第二節(jié)纖維篇纖維素,半纖維素和木素都是高分子化合物,所謂高分子化合物就是具有很大的分子量,一般由108109個原子構(gòu)成并含有若干規(guī)則的結(jié)構(gòu)單體,在自然界中產(chǎn)生的稱天然高分子化合物如蛋白質(zhì)和聚糖等是自然界中具有生命的物體;纖維素和橡膠等是許多非生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。從低分子物單體如乙烯用合成法制得的高分子物如聚乙烯等,這種由單體經(jīng)聚合或收縮作用而成的物質(zhì)稱合成高分子化合物。根據(jù)高分子化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)及分子形

26、狀還可分為線性高分子物(如纖維素,聚脂等一般是熱塑性塑料) 和立體網(wǎng)狀高分子物 (如木素, 酚醛樹脂等是熱固型的)兩種,只有線型高分子物才能形成纖維。植物纖維原料中的纖維素,半纖維素和木素主要是以細胞(纖維是植物細胞中的一種主要細胞)形式存在,其中纖維素是纖維的骨骼物質(zhì),而木素與半纖維以包容物質(zhì)的形式分散于纖維之中及其周圍。在化學(xué)制漿中主要目的是脫除木素,使纖維間木素的粘結(jié)力降低,直至分離成單纖維狀紙漿稱為化學(xué)漿。它的纖維素含量很高,除用作制漿造紙外,還可用于纖維化學(xué)工業(yè)中的可溶 解漿。纖維素纖維素是植物細胞的基本組成,它存在于所有植物當中,包括從高等植物象針葉樹和 闊葉樹到海藻這類都含纖維素

27、。纖維素在自然界中是一種最豐富的可再生的有機資源。纖維素是不溶于水的均一聚糖。它是由D葡萄糖基構(gòu)成的鏈狀高分子化合物。纖維素大分子中的 D葡萄糖基之間按照纖維素二糖連接的方式連接。纖維素具有特性的X射線圖。纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)是 1, 4D口比喃失水聚葡萄糖。但在自然界它的性質(zhì)和功能是通 過纖維素分子聚集體所形成的晶體態(tài)和細纖維結(jié)構(gòu)決定的。植物纖維原料細胞壁中纖維素的含量因細胞發(fā)育過程中的不同階段和植物種類差別而有很大變化:初生細胞壁僅含 110%纖維素,高等植物的次生壁約含50%纖維素;某些綠色海藻類厚壁含多于 80%纖維素,棉花的次生壁幾乎全是纖維素。組成每一個纖維素大分子的 葡萄糖基數(shù)目稱為

28、纖維素的聚合度。棉花初生壁纖維素的 聚合度為20006000,次生壁平均為1400,與木材,麻類的相同。草類的纖維素平均聚合 度則稍低些。但木材所制化學(xué)紙漿,由于蒸煮與漂白過程中纖維素的降解,其聚合度降至 1000左右。半纖維素半纖維素是除纖維和果膠以外的植物細胞壁聚糖,也可稱為非纖維素的碳水化合物,與纖維素不同,半纖維素是由兩種或兩種以上的單糖基組成的不均一聚糖,大多帶有短的側(cè)鏈。構(gòu)成半纖維素線性聚糖主鏈的單糖主要是:木糖,葡萄糖和甘露糖。構(gòu)成半纖維素短的 側(cè)鏈糖基有:木糖,葡萄糖,半乳糖,阿拉伯糖, 鼠李糖和葡萄糖醛酸等。常見的半纖維素 主要有:聚阿拉伯糖木糖,40一甲基葡萄糖醛酸木糖,聚

29、葡萄糖甘露糖,聚半乳糖葡萄糖甘露糖等等。各種植物纖維原料的半纖維素含量,組成結(jié)構(gòu)均不相同,同一種植物原料的半纖維素一般也會有多種結(jié)構(gòu),因此,半纖維素是非纖維素碳水化合物這類一群物質(zhì)的總稱。在生產(chǎn)造紙用化學(xué)漿時, 半纖維素是應(yīng)當盡量多保留的成分,這不僅可提高制漿得率, 而且對紙漿的打漿性能及紙性質(zhì)有良好的影響。但在生產(chǎn)纖維素衍生物用的化學(xué)漿時,半纖維素應(yīng)盡量除去,以免影響纖維素的化學(xué)加工。木素木素一詞不是代表單一的物質(zhì),而是代表植物中某些共同性質(zhì)的一群物質(zhì)。在植物界中,木素是僅次于纖維素的一種最豐富而重要的大分子有機物,是一種極具潛力的資源。它是復(fù)雜的的芳香族集合物,它在植物細胞壁中作為一種特性

30、的粘結(jié)聚糖組分物質(zhì)來增加木材的機械強度。這是因為維管植物需要輸送水溶液及機械支持功能,木素的存在增強了機械強度性能,從而保護其維管單元抵抗被機械損壞的能力,而且還給樹木以支持離地面一定高度的樹干和樹冠壓力的強度需要。甚至可以支持高達 100m以上的樹木仍可亭立。另外,木素還有抵抗微生物抵抗生物腐朽的能力。木素是由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元通過碳一碳鍵和醒鍵連接而成的具有三度空間結(jié)構(gòu)的高分 子聚合物。用硝基苯氧化或用乙醇解方法已經(jīng)證明在針葉木中的木素與闊葉木中的木素其化 學(xué)結(jié)構(gòu)是不相同的,草類的木素與木材的木素也有所不同。所以各種植物之間甚至在同一細胞的不同壁層之間,木素的結(jié)構(gòu)也有很大的差異。因此,木素一

31、詞不是代表單一的物質(zhì),而是代表植物中某些共同性質(zhì)的一群物質(zhì)。木素存在于植物的木化組織之中,維管植物細胞壁中含有存在木素量的大部分,而細胞間層物質(zhì)的大多數(shù)則是木素,使纖維互相粘合而固結(jié)。因此,要分離纖維,就必須溶解木素,這就是化學(xué)制漿的實質(zhì)。按照被保留在紙漿中木素的含量,可以將紙漿區(qū)分為軟漿和硬漿。軟漿木素含量在 2%左右,硬漿木素含量約為 8%。半化學(xué)漿木素含量高達 15%。紙漿 的漂白是在盡可能少損傷纖維素和半纖維素的情況下進一步除去殘留在紙漿中的木素。在硫酸鹽法制漿中,引起脫木素反應(yīng)的是硫氫根離子和羥基離子,其反應(yīng)為親核反應(yīng)。反應(yīng)中存在著兩種競爭的作用,其一是木素的碎片化,由此引起有利于制

32、漿中的木素降解和 溶解。另一種是木素單元碎片的縮合反應(yīng),由此引起木素分子量的增加和溶解度的降低,不利于制漿過程。在漂白段中,可用堿處理使氯化后的醍型結(jié)構(gòu)的木素轉(zhuǎn)變成羥基化合物,從而使氯化木素形成羥氯醍化物而被溶出。棕纖維素棕纖維素是指植物纖維原料中的全部碳水化合物,即纖維素和半纖維素之總和,故又稱全纖維素。第三章制漿流程簡介在金海漿廠的漿線可概述為以下幾部分:1 .蒸解工段(喂料系統(tǒng),預(yù)浸管和蒸解釜)2 .篩漿,洗漿工段(粗篩,細篩和壓榨洗滌器)3 .氧脫木素工段4 .漂白工段從備木系統(tǒng)輸送過來的合格木片由皮帶運輸機送至蒸解工段。其木片依次通過木片倉,喂料計量螺旋,溜槽,低壓喂料器(第一段喂料

33、器),喂料線分離器,高壓喂料器(第二段喂料器)及高壓預(yù)浸管之后進入連續(xù)蒸解釜蒸煮。蒸煮后的木片由蒸解釜底部的排料裝置均勻地排放到噴放鍋內(nèi)。漿料在經(jīng)過噴漿槽 的暫存后來到篩洗工段,首先是兩個并列的相同的粗篩,通過粗篩 后,合格漿料進入第一段細篩;從第一段細篩出來的合格漿料被送往壓榨洗滌器進行洗滌, 而不合格的漿料被送到第二段細篩繼續(xù)循環(huán)。篩選和洗滌后的漿料送至氧脫木素工段,加入了氧化白液的漿料在于氧氣混合后先通過管狀反應(yīng)器使之充分混合反應(yīng)后再加入中壓蒸汽和氧氣,隨之漿料進入氧反應(yīng)器內(nèi),在此中再對漿料中殘余的木素進行脫除, 反應(yīng)完畢的漿料由反應(yīng)器頂部的排料口排至噴漿槽,從噴漿槽出來的漿料經(jīng)過一壓榨

34、洗滌器后被送至漂白工段。海南漿廠的漿線漂白工段是由四個階段組成:熱的二氧化氯漂白階段;氧加強的堿抽 提階段;最后兩段是二氧化氯漂白工段。這一漂白過程通常寫作:DualD,(EO),D 1Q2。各漂白段后都用一壓榨洗滌器單獨洗滌,這樣可以將酸性漂白階段和堿性漂白分開,以減少不明化合物的急劇生成。經(jīng)過漂白后的漿料進入兩個儲漿塔暫存,以備抄漿使用。JIANG LINFibedine 3000 ADT24hKK-erner P。1 口 亦簾廿又自七川“ Pibenne nD ivision? Elisabeth Andtbacka2003-03-21R ef: 500839974KER KERNER制

35、漿簡易流程圖木片運輸螺旋_11木片倉I_31木片溜槽I I第一段喂料器1I喂料線分離器I第二段喂料器-11高壓預(yù)浸管I_11蒸解釜I_I噴漿槽 一X除節(jié)機I_I I壓力篩I_I I壓力洗漿機I11運輸螺旋IIsin11壓力洗漿機 11運輸螺旋11直管混合器噴漿槽 一|氧脫木素反應(yīng)器混合器管狀反應(yīng)器 壓力洗漿機 一運輸螺旋 h直管一未漂漿貯槽混合器一直管一運輸螺旋-壓力洗漿機Do反應(yīng)器一(壓力洗漿機一運輸螺旋一直管一混合器直管11一運輸螺旋11一壓力洗漿機j噴漿槽1一忙皈應(yīng)器 1混合器 |d反應(yīng)器 1 |壓力洗漿機 |運輸螺旋 而Ijn 1-I運輸螺旋1-I壓力洗漿機I 1D2反應(yīng)器|混合器 漂

36、完貯漿槽第四章蒸煮部分第一節(jié)蒸煮概念硫酸鹽法蒸煮(堿法制漿)優(yōu)于亞硫酸鹽法制漿(酸法制漿)的幾個方面:1.可適合多種材種的蒸煮,范圍較廣。2 .可允許有較多量的樹皮。3 .蒸煮時間較短。4 .有少的樹脂問題。5 .漿料有好的強度。6 .對制漿中產(chǎn)生的黑液回收較容易。7 .可產(chǎn)生一部分有價值的產(chǎn)品,松節(jié)油( turpentine)和塔羅油(tall oil)。一.蒸煮的專用名詞術(shù)語及相關(guān)計算:(堿法制漿)用相當量的氧化鈉(Na2O)為基準來表示所有鈉的化合物濃度以g/l表示例如:100g NaOH相當多少Na2O2NaOH Na2O8062100gxx=100*(62/80)=?g 80/62=

37、100/x 再如:100g Na2SO4相當多少 Na2O 則:100* (62/142) =43g (1)總堿(TA: Total Alkali)NaOH +Na 2s +Na2SO4 +Na2SO3+Na2CO3+Na2s2O3(2) 可滴定堿(TTA: Total Titratable Alkali) 指堿液中可滴定的總堿,包括有NaOH +Na 2s +Na2CO3+Na2SO3(3)活性堿(AA: Active Alkali)NaOH + Na 2s(4) 有效堿(EA: Effective Alkali) NaOH +1/2 Na 2sS2-+H2O=HS-+OH- 活性堿與有效間

38、轉(zhuǎn)換關(guān)系: 活性堿 AA : 20% (Na2S+NaOH) NaHS:2.5% Na2s 5%; Na2S+H2O= HS-+OH-+ 硫化度:25%、NaOH:2.5% 17.5%(EA) NaOH 、15% NaOH'EA<AA(5)苛化度NaOH對活性堿白百分率()(6)硫化度白液中Na2s對活性堿白百分率();在綠液中則指 Na2s對總堿的百分率。(7)苛化率NaOH對白液中的 NaOH, Na2CO3的百分率()(8)殘堿(黑液)指蒸煮過后的白液,送至回收車間燃燒。(9)白液用苛化綠液制成的溶液(主要有Na2s +NaOH + Na 2CO3)Na2s +NaOH +

39、 Na 2CO3+Ca(OH) 2 Na2s +NaOH+CaCO 3(10) 液來自燃燒工段,回收的藥品溶解在水中和稀白液中,制成并送苛化的溶液名稱。 回收黑夜+芒硝錄液+蒸汽溶解槽Na2s 1+ NaOH + + Na2CO3 1 +Na2sO4+C(來自有檄物 產(chǎn) Na2s +NaOH + Na 2CO3(J是減少的意思)11)液比絕干總質(zhì)量與蒸煮液總體積的比值(L/W,M 3/BDT )(12)紙漿硬度表示殘留在紙漿中的木素和其他還原物質(zhì)的相對量。通常用高酸金甲值或卡伯值表示。(13)用堿量蒸煮時活性堿用量與絕干原料的比值(14)漿得率煮后絕干漿量與煮前絕干木片量(15)堿損蒸解后之漿

40、料經(jīng)洗滌后,殘留于漿料中堿的含量(對 BDT%)稱為堿損。堿損愈高,表示 堿的損失越大,則 RB補加的硫酸鈉增多,且對漂白段將增加藥品用量。1. 蒸煮藥液的組成蒸煮液的組成主要是 Na2S+ NaOH,此外尚有來自堿回收系統(tǒng)的雜質(zhì).如:Na2SO4 Na2SO3Na2CO3甚至還有少量的 Na2Sn.硫酸鹽法蒸煮液中,除了氫氧化鈉的強堿起作用外,硫化鈉離解后的硫離子可水解后的產(chǎn)物硫氫根離子也起著重要作用,此外碳酸鈉和亞硫酸鈉甚至多硫化鈉等雜質(zhì)成分也起著一定作 用,所以蒸煮也是比較復(fù)雜的,而且受PH制的影響很大。不同的 PH時,硫化鈉,碳酸鈉和亞硫酸鈉的電離與水解各級分的濃度關(guān)系圖:從圖上看出:

41、PH=14時,硫化鈉的水溶液的硫才是以硫離子存在PH=13時,硫離子和硫氫根離子各半。PH=12時,將以硫氫根離子為主PH=10時,幾乎全部是硫氫根離子PH之繼續(xù)下降,硫氫根離子濃度也降低,而硫化氫濃度增加。碳酸鈉的水溶液,PH>12時,以碳酸根離子為主PH=10。5時碳酸根離子與碳酸氫根離子各半PHW9時,碳酸氫根離子濃度將從最高點逐漸下降,而碳酸濃度將隨之增加。亞硫酸水溶液,PH>10時,以亞硫酸根離子為主PH接近7時,亞硫酸離子和亞硫氫根離子各半 PH=5左右時,亞硫氫根離子濃度達到最高點 PH值在下降,亞硫氫根離子濃度跟著下降,而亞硫酸濃度將不斷增加。2. 木片組成:木材是

42、由纖維素,半纖維素,木素和其他化合物(含很少量)組成的復(fù)合物質(zhì)。它們組分所含比例大約為纖維素:50%,半纖維素:25%,木素:25%。纖維素和半纖維素是由細長的碳水化合物分子鍵組成的聚合物,許許多多的纖維素,半纖維素分子組成了每個纖維。許多纖維按順序被埋嵌入在復(fù)合結(jié)構(gòu)木素中,纖維有一個高的拉緊強度。 而且他們也有一定的彈性和柔軟性。每個纖維被木素粘合在一起,從而賦與木材有了堅硬的結(jié)構(gòu)。 由于木材是 有顏色的,所以在生產(chǎn)高質(zhì)量化學(xué)漂白漿時, 必須去除漿料中的木素, 但又要盡量減小對纖 維的降解。通常這種過程叫脫木素。其實蒸煮過程就是一個深度脫木素的過程。3. 蒸煮的原理在硫酸鹽發(fā)蒸煮中,蒸煮液中

43、的硫氫根離子和氫氧根離子進攻木材中的木素,使木素降解溶出。但與此同時,也會有少部分的氫氧根離子進攻木材中的纖維素,半纖維素的碳水化合物,而引起纖維素的降解,造成漿料得率的下降,粘度的降低,使強度下降。所以藥液中 的氫氧根離子,硫氫根離子濃度是影響漿料蒸煮的一個重要因素。在蒸煮中,不同的溫度也影響到碳水化合物和木素降解反應(yīng)速率。低的溫度意味著碳水 化合物的降解。所以在較低的溫度條件下,蒸煮可以減小藥液對碳水化合物的降解。然而, 在低的溫度下蒸煮,會降低脫木素的反應(yīng)速率。Na2S+ NaOH+ Na2CO3+木片=Na2s | + NaOH J + Na2CO3 f +木片+木素+脂肪酸+其他化合

44、物4. 不同的制漿法對木片的浸漬情況亞硫酸鹽法制漿:藥液對木片的浸漬方向沿著縱向(平行于纖維的方向),長度是首要標準尺度,而厚度是次要的。硫酸鹽法制漿:藥液對木片的浸漬方向發(fā)生在各個方向,木片厚度是重要因素, 均一的木片厚度比均一的長度有更好的藥液浸透和脫木素。蒸煮的因素影響硫酸鹽蒸煮工藝的基本變數(shù)如下:木片材種 木片總質(zhì)量 木片水分含量蒸煮液硫化度蒸煮控制 化學(xué)品用量(對絕干木材的AA或EA) 液比 時間,溫度曲線(H-因子)控制參數(shù) 脫木素程度(以高鎰酸鉀值或卡伯值) 殘堿 (g/l )(黑液)其目的是均勻地蒸煮到規(guī)定的木素含量及低的篩渣。硫酸鹽法蒸煮跟大多數(shù)化學(xué)制藥法一樣,必須在教低溫度

45、時有充足地時間以便在主蒸煮反應(yīng)開始前藥液能很好地浸漬到木片中去,浸漬的主要機理是沿著細胞腔(管胞和射線細胞),紋孔,樹脂道和硬木的導(dǎo)管做毛細管運動,并進入各個縱向裂口。次要機理是借助擴散作用穿過細胞壁。六.在堿性蒸煮中,木片規(guī)格對蒸煮過程的影響。1 .過大,過厚的木片會導(dǎo)致化學(xué)藥品不均一的預(yù)浸,影響到蒸煮的質(zhì)量,導(dǎo)致低的得 率,高的篩渣率。2 .木片中混有太多的木屑(pin chip or fine chip).會阻礙藥液流動,導(dǎo)致高的液位, 還會導(dǎo)致網(wǎng)篩堵塞。3 .木片的幾何形狀,結(jié)構(gòu)會影響到木片倉和喂料器的喂料能力。4 .木片的密度(bulk density )(尤其是木片的形狀)會影響到

46、蒸解釜的產(chǎn)能。5 .過大,過小的木片也會使篩選過程中木片流失,增加了木片的成本。6 .木片規(guī)格的不均一性,會導(dǎo)致在木片倉的木片在進入溜槽( chip chute )木片量的 不穩(wěn)定,而引起溜槽內(nèi)液位/料位的上下波動。7 .蒸煮的工藝條件:主要是用堿量,液比,硫化度,蒸煮的最高溫度,和蒸煮的保溫時間等。1。用堿量一般來說,原料組織結(jié)構(gòu)緊密,木素,樹脂,樹皮,糖醛酸基和乙酰基含量多的原料新鮮和腐爛的原料用堿量也相對多些。因為堿除了消耗在木素溶出方面,還消耗在纖維降解產(chǎn)物溶出方面。還消耗在這些產(chǎn)物的近步分解方面。其實消耗于木素溶出的堿量并不多,大部分堿都消耗在碳水化合物的酸性降解產(chǎn)物上。蒸煮終了時,

47、在蒸煮液里還必須有一定的殘堿,來維持蒸煮液的PH不低于12。若低于12,蒸煮液中的木素溶解物會逐漸沉積在纖維上,影響蒸煮液的近步反應(yīng)。PH低于9時,則將有較多的木素沉積下來,而影響到紙漿的質(zhì)量。2。液比當蒸煮用堿量一定時,液比小,藥液濃度大,蒸煮速率快,消耗少,但液比謾小,符曾 影警到蕖液與木片混合的均勻性。但謾分稀釋,曾降低活性化阜品的浸度,是反鷹速率減小蒸氟消耗增加。3。硫化度大多數(shù)漿廠保持的白液硫化度在 25% 35%范圍之內(nèi),硫化物的最低水平?jīng)]有明確規(guī) 定,可隨其它的系統(tǒng)參數(shù)而變化。但一般認為硫化度低于15%時對蒸煮反應(yīng)速度和紙漿質(zhì)量有不良的影響。硫化度高一些,可提供安全度并可使用更多

48、的含硫廉價補充化學(xué)品(NaSO4)。較高的硫化物也有利于避免在蒸煮時降低纖維素粘度。當蒸煮用量一定時,不宜有過高的硫化度,硫化度過高,意味著 NaOH的降低,過低 難以滿足脫木素的要求。4。蒸煮的最高溫度和保溫時間苓否:H -因子(H-Factor)是1957年發(fā)明的蒸解技術(shù),取蒸解時間和溫度作為一個綜合參數(shù),即為相對反應(yīng)速率與時間曲線所成的積分面積.H-因子是有Arrhenius方程式導(dǎo)出:Ln k=B-A/TK:反應(yīng)速率T:絕對溫度A,B:常數(shù)由上知:反應(yīng)速率只與反應(yīng)溫度有一一對應(yīng)關(guān)系此反應(yīng)速率K在任何之溫度可有下算式列成:ln K=43.2-16113/T例如:取t=120攝氏度貝U l

49、n k=43.20-16113/(120+273.15)得:K=9蒸解升溫保持圖力度溫煮蒸率速應(yīng)反對相一般調(diào)整H-因子以調(diào)整蒸解時間或蒸解保持的最高溫度為手段,增長保溫時間,則減少產(chǎn)量,會耗用少的蒸汽.而蒸解主要控制對象則是卡伯值,而控制卡伯值之主要因素則為活性堿AA用量和H-因子.對L(闊葉材):Kappa=(K*D 00.136)/(Q01.171*H-Factor 0.175)Do:液比(L/W) m 3/BDTQo: AA用量H-FactorK:為常數(shù),由樹種決定例如:相思樹:1839K值越大,愈難蒸煮分析:1 .液比與卡價成正比,液比越高,藥液濃度稀,卡價越高,但循環(huán)量大,蒸解較均勻

50、2 .H-因子AA用量與卡價成反比,H-因子越大,反應(yīng)速率越快,蒸解條件增強,可增大去木質(zhì)素 的能力,降低卡價.3 .AA用量增加,藥液濃度增高,增加去木素作用為降低卡價的主要因素.(影響卡價較大)而卡價和得漿率也成線性正比關(guān)系總之:蒸解過程可利用溫度,時間,AA用量來控制作為主要控制對象.第二節(jié)蒸煮流程介紹由備木送來的木片經(jīng)運輸機(conveyor)運送到木片喂料槽(entrance chute),接著由 喂料槽的下端進入到傾斜的喂料螺旋的一端,然后在喂料螺旋( Feeding screw)帶動下,把 木片送到另一端,而落到木片倉 (DUALSTEAM TM BIN)內(nèi)。木片的喂料和汽蒸木片

51、倉(DUALSTEAM TM BIN )是一個略帶有錐度的容器,在其底部有一個平臺(table)和一個卸料裝置(stoker)。卸料裝置的作用是確保汽蒸后的木片形成塞流,控制木片的卸料量來控制計量螺旋上方的料位。保證計量螺旋能正確得計量木片的體積流量。在設(shè)計產(chǎn)能下,木片在木片倉內(nèi)的滯留時間大約為30分鐘。計量螺旋計量木片的體積流量。木片被計量螺旋均勻的送到木片倉下面的溜槽(chip chute)中,在這兒,木片進入低壓喂料器中(LP-FEEDER )木片倉是木片進行汽蒸的主要部分。木片預(yù)浸時,沒有氣體的木片較容易讓蒸煮液進入,從而保證了木片在管道內(nèi)形成塞流,與黑液均勻的反應(yīng),使得漿料中含渣量降

52、低,獲得更均一的漿料。木片倉的作用:1 .通過蒸汽汽蒸,加熱木片,脫除木片中的空氣。2 .勻衡水份和木片的溫度。3 .提供木片充足的滯留時間。4 .當木片短暫中斷時,作為一個緩沖容器。在木片倉內(nèi)的木片預(yù)蒸可分為兩段。第一段 用閃蒸汽或低壓蒸汽加熱到100多度(像其他木片倉一樣,以塞流的形式運動)第二段 利用蒸汽置換木片中內(nèi)的空氣。經(jīng)過置換,蒸汽進入到木片中,從木片內(nèi)被置換的空氣通過木片倉的脫氣口( degassing strainer)排出,送到第二段 冷凝器中。Bottom steam pipeBottom steam pipe當預(yù)蒸后的木片進入到蒸煮系統(tǒng)中的液體段,在木片腔中的蒸汽冷卻,

53、這時,在木片腔中形成暫時真空,以致木片外圍的液體很快的進入到木片中,確??斓?,理想的預(yù)浸。低壓喂料器主要是把常壓下的木片倉內(nèi)白木片轉(zhuǎn)送到略高于大氣壓下(1.31.5Bar)的帶有分離器(chip chute separator)的喂料線分離器中,主要起到一種密封作用。低壓喂料器 是有一個轉(zhuǎn)子(rotor)(上面有五個均勻的凹形槽)和一個腔室(housing),它們中間有一定的間隙。在低壓喂料器正常工作的情況下,會有一部分蒸汽泄露并通過低壓喂料器的釋放口(relief)釋放到木片倉內(nèi)。為了保證轉(zhuǎn)子的干凈,而不致使轉(zhuǎn)子沾有太多的木屑和塵土累積,而使低壓喂料器的喂料因子(filling factor

54、 )降低,所以在低壓喂料器末端蓋兩端(end caps)通入低壓蒸汽(LP-steam),以沖涮轉(zhuǎn)子。在低壓喂料器內(nèi)多余的蒸汽通過釋放口釋放到木 片倉內(nèi)(防止在低壓喂料器內(nèi)太多的氣體,使壓強增大造成堵料)。計量后的木片經(jīng)低壓喂料器轉(zhuǎn)移到與它下端連接白木片溜槽的上端(upper chip chute)。接著木片繼續(xù)下落到溜槽分離器(chip chute separator)經(jīng)過分離器后,木片中重的雜質(zhì)(如石塊,螺栓,螺母,鐵釘 等)與木片分離而進入到chamber中定期排除。凈化后的木片經(jīng)溜槽下端進入到高壓喂料器。高壓喂料器高壓喂料器連接著水平方向和垂直方向的兩個管道系統(tǒng)。垂直方向是在木片溜槽壓

55、力下(1.31.5Bar)下的溜槽循環(huán)(chip chute circulation )。水平方向連接著蒸解釜壓力(1214Bar)下的頂部循環(huán)系統(tǒng)。高壓喂料器有一個轉(zhuǎn)子和腔室組成,轉(zhuǎn)子可以轉(zhuǎn)動以可變的速率(412rpm)。它與腔室間有一定的間隙。它的轉(zhuǎn)子與低壓喂料器有很大的不同,其轉(zhuǎn)子有四個互不相通(through-going)的渠道,按一定的角度(90度)排列。當液體和木片連續(xù)地 進入到水平位置通道時,也有液體和木片離開它的下端出口。經(jīng)溜槽循環(huán)泵(chip chutepump)重新送回溜槽(chip chute)中。當轉(zhuǎn)子把充滿木片和液體的通道轉(zhuǎn)向水平位置時,在 這兒,木片就會被頂部循環(huán)泵沖出,被送到預(yù)浸管的頂部。(轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)九十度,高壓喂料器就會向預(yù)浸管喂料一次)在高壓喂料器工作時,還向高壓喂料器的末端蓋(end caps)通入少量的白液,其壓力略高于轉(zhuǎn)子內(nèi)的壓力,一方面作為一種密封,一方面沖涮轉(zhuǎn)子

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