5化學(xué)制漿1.ppt

1、第二章 化學(xué)制漿,化學(xué)制漿的定義:,利用各種化學(xué)藥劑，在特定條件下，將植物纖維原料中的大部分木素溶出使之分散成紙漿。同時，盡可能的保留纖維素，并不同程度的保留半纖維素。,分類,堿法,亞硫酸鹽法,燒堿法 硫酸鹽法 多硫化鈉法、氧堿法、綠液法、純堿法、氨法 堿性亞硫酸鈉法 中性亞硫酸鈉法 亞硫酸銨法,亞硫酸鎂法 亞硫酸氫鹽法 酸性亞硫酸鹽法,狹義 酸性,亞硫酸鹽法,廣義,硫酸鹽法與亞硫酸鹽法的比較,硫酸鹽法： 1.適應(yīng)原料范圍廣； 2.蒸煮時間短； 3.紙漿強度高； 4.不發(fā)生樹脂障礙，漿中無表皮細胞群塊； 5.廢液有成熟的回收方法堿回收； 6.可從蒸煮放氣中制取松節(jié)油等副產(chǎn)品（針葉材的材種）；

2、7.漿白度低，但隨著漂白方法的改進可生產(chǎn)漂白漿。,亞硫酸鹽法： 1.得率高； 2.化學(xué)藥品成本低； 3.未漂漿白度高，且易漂白； 4.酸性亞鹽表皮細胞群塊不解體，易掉粉掉毛。,第一節(jié) 蒸煮液的組成、性質(zhì)和有關(guān)計算,一、堿法蒸煮 （一）術(shù)語及有關(guān)計算 1.總堿： NaOH Na 2S Na2CO3+ Na2SO3+ Na2SO4+ Na2S2O3 （不包括NaCl），以Na2O表示。 2.活性堿 ： NaOH Na 2S ，以Na2O表示。 3.有效堿： NaOH1/2 Na 2S ，以Na2O表示。 4.硫化度： Na 2S 對活性堿的百分率， 都以Na2O表示。,5.白液：來自堿回收用于蒸煮

3、的藥液。 6.黑液：堿法蒸煮后從漿中分離出來的廢液。,7.用堿量：指蒸煮時活性堿用量（質(zhì)量，一般以Na2O表示）對絕干原料的質(zhì)量百分比。 8.液比：蒸煮的絕干原料質(zhì)量（kg或t）與蒸煮總液量體積（L或m3）之比。例如：液比為1：3，即指1 kg絕干原料需3 L的蒸煮總液，或1t絕干原料需3 m3的蒸煮總液。 9.得率：,10.紙漿硬度：表示殘留在紙漿中的木素和其它還原性物質(zhì)的相對量，表示原料在蒸煮過程中去除木素的程度。一般用高錳酸鉀作氧化劑來測定。,例1：濃度為 40g/L的 NaOH溶液，以 Na2O表示濃度為多少？,NaOH Na2O 40 62,80：62=40：X,例2：濃度為 10g

4、/L 的Na 2S 溶液，以 Na2O表示濃度為多少？,Na 2S Na2O 78 62,78：62=10：X,有效堿：Na2S + H2O NaOH + NaHS,蒸煮總液量=藥液量+原料水分,白液+黑液+水,認為有效堿為NaOH部分， 此含意不確切但沿用至今,洗漿,蒸發(fā),燃燒,溶解,苛化,紙漿和廢液,紙漿,廢液（黑液）,Na2SO4,Na2SO4+2C Na2S+2CO2,Na2CO3+Na2S,稀白液,綠液,白液（NaOH + Na2S）,Ca（OH）2,CaO,綠色因含 Fe（OH）2,（ Ca CO3）白泥,硫酸鹽法堿回收,例題：,已知：某廠用37m3的蒸球蒸煮木片，每m3裝絕干木片

5、189kg,用堿量為18%（以Na2O計），硫化度22%，液比為1:2.6。采用堿回收來的白液，白液中活性堿濃度100g/L（以Na2O計），白液硫化度14%，外購的Na2S溶液濃度為212g/L，原料水分為20%。 求：每球應(yīng)加多少白液?是否需補加外購Na2S？補多少？如果加黑液，應(yīng)加多少？,每球絕干木片量：,37m3189=6993kg,活性堿(NaOH+Na2S):,699318%=1258.74kg,Na2S:,1258.7422%=276.92kg,NaOH:,1258.74-276.92=981.82kg,總液量：,69932.6=18181.8L,白液中Na2S濃度:,100g/

6、L14%=14g/L,白液中 NaOH濃度:,1001486g/L,需白液: 981.82 1000/86=11420L,補Na2S : (276.92 100011420 14)/212=552L,需黑液（或水）: 18181.8114206956993/80%20%=4318.55L,552 78/62=695L,（以Na2O計）,（以Na2S計）,白液硫化度,活性堿濃度,（二）蒸煮液的組成和有關(guān)性質(zhì),1.燒堿法和硫酸鹽法 （1）燒堿法,藥液組成：NaOH +少量Na2CO3,Na2CO3 +Ca（OH）2 2NaOH+Ca CO3,性質(zhì)：,NaOH的性質(zhì)強堿性 Na2CO3的作用,（2）

7、硫酸鹽法,藥液組成：NaOH+Na2S,性質(zhì):,少量組分：Na2CO3、NaSO3、Na2Sn、 Na2SO4、Na2S2O3,名稱的由來,NaOH的強堿性 S2-離子 HS-離子,2.堿性亞硫酸鈉法和中性亞硫酸鈉法蒸煮液的 組成和性質(zhì)：,（1）堿性亞硫酸鈉法：,（2）中性亞硫酸鈉法：,藥液組成：NaOH+Na2SO3+少量Na2CO3,堿性：pH值=1013.5,強堿性 中等強堿性,藥液組成： Na2CO3 + Na2SO3,性質(zhì)：NaOH、Na2SO3 和Na2CO3 的性質(zhì),二、酸法蒸煮,（一）常用術(shù)語及有關(guān)計算 1.化合酸（簡寫為C.A.）：又稱化合SO2，指與鹽基組成正鹽的SO2 ，

8、以質(zhì)量-體積百分數(shù)即每100ml酸液中含多少克表示。 2.游離酸（簡寫為F.A.）：又稱游離SO2，指能使正鹽變成酸式鹽的SO2 、H2SO3中的SO2以及溶解于藥液的SO2，也以質(zhì)量-體積百分數(shù)（）表示。 3.總酸（簡寫為T.A.）： 又叫總SO2 ， T.A. C.A. F.A. 4.酸比：指藥液中C.A. /F.A.的比值。,補充,鹽基：在亞硫酸鹽法制漿的蒸煮液中，與HSO3， SO32-結(jié)合成鹽的陽離子，被稱為鹽基。是亞硫酸鹽法蒸煮中的特有名詞，常用的鹽基有Ca2+、Mg2+、Na+、NH4+。 正鹽：CaSO3、MgSO3、 Na2SO3 、 （NH4）2SO3等。 酸式鹽： Ca(

9、HSO3)2、Mg(HSO3)2、 NaHSO3 、 NH4HSO3,5.原酸（或稱原液）：指制藥車間制的原始酸液。濃度低，酸比1或1。 6.回收酸：將蒸煮初期過量的藥液，在初煮后進行回收所得的藥液（一般回收量為送液量的2030）。,MgOSO2,C.A.,MgSO3,H2OSO2,F.A.,H2SO3,MgSO3 + H2SO3 Mg(HSO3)2,H2OSO2,F.A.,MgOSO2,C.A.,1.在任一分子亞硫酸氫鹽所含的全部SO2中,必有一半是C.A.,而另一半是F.A.。 2.正鹽遇到H2SO3都將變成酸式鹽，所以它們不能同時存在于酸液中。,補充,真游離SO2： H2SO3中的SO2

10、及溶解SO2 真化合SO2：酸式鹽中的 SO2及正鹽中的 SO2,測定方法： 總SO2碘量法：S4+I2 S6+2I - 游離SO2酸堿滴定法：,Mg（HSO3）2+2NaOH MgSO3+Na2SO3+2H2O,SO2+NaOH NaHSO3 H2SO3+NaOH NaHSO3 +H2O,僅含酸式鹽：酸比=1 含酸式鹽、 H2SO3和溶解 SO2：酸比1,根據(jù)酸比判斷 藥液組成,酸性亞硫酸鹽法（酸比1）: 補充鹽基,由原酸配制蒸煮液,計算舉例：,已知： 設(shè)原酸的T.A. 5.0，C.A.2.5, C.A./F.A.=1.0; 使用回收液40m3，其T.A. 1.7，C.A.0.85。,要求配

11、制100m3蒸煮酸，其T.A.3.6， C.A./ F.A.= 3.0。 （用以補充鹽基的MgO其純度為90） 問：須如何配制？,蒸煮酸,C.A.+F.A.=3.6% C.A./F.A.=3.0,C.A.=2.7% F.A.=0.9%,蒸煮酸T.A. = 回收酸T.A. + 原酸T.A.,100m33.6% = 40m3 1.7% + 原酸體積5.0%,原酸體積=58.4m3,蒸煮酸,原 酸,回收酸,MgO(鹽基),水,蒸煮酸C.A.=原酸C.A.+回收酸C.A.+補充鹽基生成的C.A.,MgO+SO2MgSO3,C.A.,生成的C.A.=100 2.7%40 0.85%58.4 2.5%=0

12、.9,0.9 1000=900kg,40.32 64,需加MgO（純度為90）: 900 40.32/64/90%=625kg,補充水=1004058.4=1.6m3,7.紅液：各種亞硫酸鹽法蒸煮纖維原料以后的廢液。,100m3蒸煮酸由以下四部分組成： 40m3的回收酸58.4m3的原酸1.6m3的水625kg的MgO,（二）蒸煮液的組成和性質(zhì),1.亞硫酸氫鹽法：,藥液組成：MgHSO3 或 NaHSO3,2.亞硫酸氫鎂 亞硫酸鎂法： Mg（HSO3）2和MgSO3,pH=4.04.5,pH=6.06.5,3.酸性亞硫酸鹽法：,藥液組成：H2SO3 +Ca（HSO3）2,pH=1.52.0,藥液表面SO2分壓很重要,亞硫酸鹽蒸煮中采用的鹽基,鈣鹽基： 優(yōu)點：成本低、來源廣。 缺點