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2013年最新制浆制纸道理与工艺课件合集pdf

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  教材:制浆造纸工程大全(工艺原理, 机器设备),北欧及北美本科教材, G.A.Smook,中国轻工业出版社,2001 主要参考书 《纤维化学与物理》,詹怀宇主编,科学出版 社,2005年; 《制浆造纸分析与检测》,刘书釵主编,化学 工业出版社,2004年; 《制浆原理与工程》(第三版,“十一五” 国家 级规划教材),詹怀宇主编,中国轻工业出版 社,2008年; 《造纸原理与工程》,卢谦和主编,中国轻工 业出版社,2004年。 本课程的重要性: 皮革、染整、造纸、添加剂 专业发展的关系(学科交叉) 就业多途径 学习方法: 研究型学习 课堂听课、记笔记与看书相结合 课堂听课与讨论相结合 与所学其它知识相联系 Course Description: The course is one of specialized courses for Light Chemical Engineering students. Its base line is the physical and chemical process in pulp and paper making, covering the properties of cellulose, hemicelluloses and lignin, mechanical pulping, the basic principles and techniques of chemical pulping, steaming plant, after- treatment of paper pulp, bleaching, preparation of papermaking slurry, non-fibrous additives in papermaking pulp, wet and dry running of paper machine, surface treatment of paper, multi-layer board manufacturing, manufacturing techniques of common paper and cardboard, the properties and testing of pulp and paper and the waste treatment system. The course requires students to grasp the knowledge in pulp and papermaking process, such as the basic principles, process, influencing factors and typical device structure. It is a necessary foundation for learning other relevant courses and working in pulp and paper. 第一章 前言 1.1 纸的重要性 提供纪录,贮存和传播信息手段; 应用最广泛的包装材料; 重要的建筑材料; 重要的生活用品。 纸的消费水平是衡量一个国家现代化水 平和文明程度的重要标志之一(2002 年,中国年人均33kg,世界平均55kg,发 达国家200-300k ) 1.2 纸浆、纸和纸板的定义 纸张:纤维水悬浮液在一个细筛网上所 形成的粘连状薄片。 泛指用于书写、印刷、包装、生活等方 面的片状材料。 纸浆:抄纸的纤维原料(植物) 纸和纸板的区别 纸板:>0.3mm厚度的薄片 1.3 造纸(Papermaking) 技术发展年表 纸( Paper )的名词是从纸莎草 (Papyrus)衍生而来的。 公元105年中国东汉蔡伦发明了用破布、 鱼网、废麻等原料造纸。 造纸历史发展的重要里程碑见表1— 1。 1.4 制浆造纸工业的特点 技术密集(化学、化工、机械、材料、环 境等) 资金密集(1000t/ 日纸浆厂,投资大于10 亿美元) 资源和能源消耗量大(木材、水、电) 产生的污染量大 2001 年,污水排放量3500Mt/a ,占 20% ;COD 2880 kt/a, 占40% 1.5 造纸纤维的要求及其来源 要求: 均一性(纸页匀度表征和量测) 结合力(纸页抗张或耐破强度) 纸浆纤维可从自然界所发现的几乎任 何纤管植物(Vascular plant )中提取出 来,但要植物具备重要的抄纸经济价 值,必须具有高含量的纤维。造纸纤维 的来源见表1—4 。 1.6 纤维素的特性 一、纤维素的造纸性能 高抗张强度 抗塑变性 内在结合能力 化学稳定性 柔软度(柔韧性、可适应性) 水不溶性 亲水性 吸附改性助剂的能力 相对地无色(白色) 二、纤维素的亲水性 1.7 造纸主要工序 制浆(pulping) 抄纸(papermaking) 纸的加工和整饰(paper coverting) Calendaring (压光)--利用硬质、有 光泽的压光辊对纸幅进行加工的一种操 作。 Kneading(捣碎) beating (捣浆,打浆) 一、制浆(pulping) 制浆(Pulping ):利用化学方法、或机械方法、或化学与机械相 结合的方法,使植物纤维原料中的纤维离解,成为本色纸浆(未 漂浆)或漂白纸浆的生产过程。 制浆的基本过程: 磨浆 原料采贮 备料 蒸煮 洗涤 筛选 漂白 送造纸车间 (抄纸或浆板) 浸渍 磨浆 ( 废纸制浆) 1.蒸煮(cooking) 蒸煮是使原料中木素和蒸煮助剂发生化 学反应而溶出,从而使纤维从原料中分 离出来的过程。 工业上使用的主要有碱法(硫酸盐法) 和亚硫酸盐法两种。 (1)碱法 用碱液来处理植物纤维原料,将其 中的木素溶出,使原料纤维彼此分离成浆的方 法。 (2 )亚硫酸盐法 用亚硫酸盐来处理植物纤维 原料,将其中的木素溶出,使原料纤维彼此分 离成浆的方法。 又分为酸性亚硫酸盐法、微酸性亚硫酸盐法、 中性亚硫酸盐法和碱性亚硫酸盐法等。 2.废液提取和纸浆洗涤 废液提取: 蒸煮废液中所含有木素、糖类 等降解产物以及其它杂质等,在蒸煮结 束后,必须与纸浆尽量分离,以保证纸 浆纯净。 纸浆洗涤(washing ),是纤维与非纤维 杂质的分离过程。 3.纸浆漂白(bleaching) 通过加入漂白剂脱除有色物质抑制或改 变发色基团而提高纸浆白度。 二、造纸 (打浆、调料、抄纸) 1、打浆(beating) 使纤维产生切 断、压溃、吸水润胀和细纤维化,使纤 维尺寸均匀化,外表面积增大,变得柔 软且强度增加。 2.调料 这是施胶、加填、着色等多道工序的总 称。 (1)施胶 对纸浆、纸张或纸板进行化学处理, 使其获得抗拒流体(主要是水)渗透的 性能。 (2 )加填 在浆料中加入无机填料(如 滑石粉、高岭土、碳酸钙、钛白粉等) 或有机及高分子助剂 目的:赋予纸张各种不同的功能,如提 高纸的不透明度、亮度、平滑度、柔软 度、干强度、湿强度等。 (3 )着色 在纸浆中加入色料以产生所 需颜色。 色料分为颜料和染料。 纸的染色亦可通过压光染色(表面染 色)、浸渍染色和涂布染色等方法来实 现。 3.抄纸 抄纸:机制和手工两种 机制:用造纸机连续进行 手工:用竹帘或铜网的框架,将分散悬 浮于水中的纤维抄成湿纸页 三、纸的加工 1.加工纸 纸的加工是在抄纸工序之后进行再加 工,从而制得各种加工纸。 根据不同制备方法又细分为涂布加工 纸、浸渍加工纸、机械加工纸、复合加 工纸等。 涂布加工纸:原纸通过表面涂饰而成。 如铜版纸、晒图纸 浸渍加工纸:原纸通过化学处理,如钢 纸、植物羊皮纸 复合加工纸:原纸与其它材料结合,如 塑料贴面纸、不干胶纸 机械加工纸:原纸进行物理处理,如餐 巾纸、彩皱纸 2.非植物纤维纸 合成纤维纸 矿棉纤维纸 金属纤维纸 羊皮纸(parchment)等 第二章 植物纤维 木材的化学组分 碳水化合物 纤维素 45% 半纤维素 25-35% 木素 20-25% 抽提物 2-8% 植物纤维的主要化学成分 植物纤维 (以木材为主) 碳水化合物 抽提物 木素 纤维素 半纤维素 萜烯 葡萄糖 树脂酸 苯丙烷 葡萄糖 甘露糖 脂肪酸 C6-C3 半乳糖 非皂化物 木糖 阿拉伯糖 木材组分化学分析 木材成分分析示意图 纤维素是自然界中最丰富的可再生资源: 木材纤维和非木材纤维(竹类、禾草类) 纤维素+半纤维素+木素(80-95% ) 在植物纤维中,纤维素是决定纤维特征, 并使它能应用于造纸的物质。 第一节 纤维素分子结构 1、化学结构 纤维素是由β-D- 吡喃葡萄糖基彼此以 (1-4)- β-苷键连接而成的线性高分子 化学结构为: (C H O )n 6 10 5 纤维素聚合度(DP)值见表1-5 相对分子量质量=162xDP 表1—5 聚合度值(DP) 天然纤维素 3500 纯棉短绒 100-3000 工业木浆 600-1500 再生纤维素(如人造纤 200-600 维 a. 由C、H、O组成 b. 多糖 c. 重复单元为纤维二糖(C12H22O11 ) d. 在酸性条件下易水解成葡萄糖 (C H O ) 6 10 5 2、纤维素链的构象 3.纤维素分类 α纤维素——长链纤维素 β纤维素—— DP在15~90 γ纤维素—— DP<15 第二节、纤维素的聚集态结构 (超分子结构) 五种结晶体:天然纤维素(Ⅰ)、人造 天然纤维素(Ⅱ)、纤维素(Ⅲ)、纤 维素(Ⅳ)、纤维素(Ⅴ) 纤维素的晶体结构影响它的力学性质 各种纤维素结晶体在一定条件下可以相 互转化 纤维素的结晶度 (crystallinity) 结晶度Xc={结晶区样品含量/ (结晶区样 品含量+非结晶区样品含量)} ×100% 第三节、纤维素的物理与物理 化学性质 一、纤维的吸湿(absorption)与解吸 (desorption) 结合水和吸附水 二、纤维素的润胀与溶解 1、纤维素的润胀 纤维素物料吸收润胀剂(swelling agent )后,其体积变大,分子间的内聚 力减小,但不失其表观均匀性的现象。 润胀剂: 水、碱溶液等极性溶剂 2、纤维素的溶解 分子间和分子内有许多氢键和较高的结 晶度,纤维素不溶于水也不溶于普通的溶 剂。在特殊的溶剂体系中,纤维素会发 生溶解。 意义:纤维素工业带来巨大变革和对纤 维生物质的利用产生重大影响 (1)水体系溶剂: 1)无机酸类 如H SO (65%~80% )、HCL 2 4 (40%~42% )、H2PO4 (73%~83% ) 和HNO3 (84% ),这些酸溶解纤维素 时,伴有水解作用,使纤维素发生严重 的降解。 2 )Levis酸类 如氯化锂、氯化锌、高氯酸铵、硫化氯 酸盐、磺化物和溴化物等溶剂,可溶解 低聚合度的纤维素。 3 )无机碱类 如NaOH、NH — NH (联氨或肼)和锌 2 2 酸钠等。其中NaOH和锌酸钠仅能使低聚 合度的纤维素溶解。 肼是一种新溶剂,把棉绒浆或木浆与肼 放在高压釜中加热,纤维素就溶解。通 过聚合度的调节,可获得33%浓度的溶 液,在水中纺丝,可形成纤维。 4 )有机碱类 如季铵碱(CH ) ·OH和胺氧化物 3 4 (amine oxide )等。 其中胺氧化物是一种新溶剂。近年来, 应用胺氧化物溶剂溶解纤维素,制造人 造纤维,取得很大的进展。 5 )配合物类 配合物类是纤维素最早使用的溶剂,如 铜氨( 由氢氧化铜溶解于浓氨水制得)、铜 乙二胺、钴乙二胺、锌乙二胺、鎘乙二 胺、酒石酸铁钠等配合物体系。 三、纤维素的热降解 热降解是指纤维素在受热过程中,其结 构、物理和化学性质发生的变化。 包括聚合度和强度的下降、挥发性成分 的逸出、质量的损失以及结晶区的破 坏。 严重时还产生纤维素的分解,甚至发生 碳化反应或石墨化反应。 四、纤维素表面电化学性质 纤维素纤维在水中表面带负电荷 ξ- 电位:带电固体与液体介质相对运动 时,实际运动界面与液体内部的电位 差。 影响胶体的稳定性 第四节 纤维素的化学性质 纤维素链的降解反应 酸水解、氧化降解、微生物和酶水解降 解 纤维素羟基的反应 酯化、醚化、接枝共聚、交联 一、纤维素的可及度与反应性 1、纤维素的可及度 纤维素的可及度(accessibility )是指反 应试剂抵达纤维素羟基的难易程度。 受纤维素结晶区与无定形区的比率的影 响。 大多数反应试剂只能穿透到纤维素的无 定形区,而不能进入紧密的结晶区。 纤维素的无定形区称为可及区。 2、纤维素的反应性 纤维素的反应性(reactivity)是指纤维 素大分子基环上的伯、仲羟基的反应能 力。 不同羟基的影响 纤维素基环上的三个羟基,由于立体化 学的位置不同,反应能力各不相同。 可逆反应主要发生在C —OH,而不可逆 6 反应则有利C2—OH。 纤维素的酯化反应,C —OH反应能力最 6 高;纤维素醚化时,C2—OH的反应能力 最高。 3、取代度 取代度(degree of substitution, DS )是 指纤维素分子链上平均每个失水葡萄糖 单元上被反应试剂取代的羟基数目。 由于纤维素分子链中每个失水葡萄糖单 元上有3个羟基,所以,取代度只能小于 或等于3. 二、纤维素的多相反应与均相反应 1、纤维素多相反应的主要特点 天然纤维素的高结晶性和难溶性,决定 了多数的化学反应都是在多相介质中进 行的。 纤维素分子内和分子间氢键的作用,导 致多相反应只能在纤维素的表面上进 行。 当纤维素表面被充分取代而生成可溶性 产物后,其次外层才为反应介质所可 及。 因此,纤维素的多相反应必须经历由表 及里的逐层反应过程,尤其是纤维素结 晶区的反应。 2、纤维素均相反应的主要特点 纤维素分子溶于溶剂之中,分子间与分 子内氢健均已断裂。纤维素大分子链上 的伯、仲羟基对于反应试剂来说,都是 可及的。 各羟基的反应性能顺序为: C —OHC —OHC —OH。 6 2 3 三、纤维素的酸水解降解 纤维素中β-1,4-糖苷键在适当的氢离子浓 度、温度和时间作用下,糖苷键断裂,聚合度 下降,这类反应称为纤维素的酸性水解。 部分水解后的纤维素产物称为水解纤维素 (hydrocellulose)。 纤维素完全水解时则生成葡萄糖。 纤维素→低聚糖→葡萄糖 四、纤维素的碱性降解 在一般情况下,纤维素的配糖键对碱是 比较稳定的。 制浆过程中,随着蒸煮温度的升高和木 素的脱除,纤维素会发生碱性降解。 五、纤维素的氧化降解 1、纤维素葡萄糖基环的C2、C3、C6位 的游离羟基以及C1位的还原性末端基易 被空气、氧气、漂白剂等氧化剂所氧 化,在分子链上引入醛基、酮基或羧 基,使功能基改变。 氧化剂与纤维素作用的产物称为氧化纤 维素(oxycellulose )。 通过对纤维素氧化的研究,可以预防纤 维素纤维的损伤或获得进一步的性质。 纤维素的氧化方式有两种:选择性氧化 和非选择性氧化。 六、纤维素的酶水解降解 纤维素酶能使木材、棉花和纸浆的纤维 素水解降解。纤维素的酶解作用主要是 导致纤维素大分子上的1-4- β苷键断裂。 对于纤维素水解工业,纤维素酶可将纤 维素水解成葡萄糖。 七、纤维素的酯化反应 纤维素大分子每个葡萄糖基中含有三个 醇羟基,从而使纤维素有可能发生各种 酯化反应,生成许多有价值的纤维素 酯。 重要的纤维素酯有纤维素硝酸酯、纤维 素黄酸酯和纤维素醋酸酯。 八、纤维素的醚化反应 纤维素的醇羟基能与烷基卤化物在碱性 条件下起醚化(etherification )反应生成 相应的纤维素醚。 第六节其它植物纤维 半纤维素 木素 一、 半纤维素 高等植物细胞壁中非纤维素也非果胶类 物质的多糖 己糖:葡萄糖、甘露糖、半乳糖 戊糖:木糖、阿拉伯糖 半纤维素比纤维素更易水解,在纸浆 中的含量少于原木中。 二、木素 木素是由苯基丙烷结构单元通过醚键和 碳-碳键连接而成的高分子化合物。 木素的作用:组成胞间层,将纤维素粘 结在一起的胞间物质。 木材组分化学分析 图1—7 云杉木素重复性单元的二维示图 在化学制浆时,丙烷侧链和苯环之间的 键断裂而将纤维素纤维解离开,从而使纤 维素纤维分散到水中,形成纸浆溶液。 木素的化学性质 碱法(硫酸盐法) 1、氢氧化钠溶液与木素的反应 植物原料中的木素与氢氧化钠水溶液反 应,木素中的多种醚键受亲核试剂OH- 的作用而发生水解降解。 2、硫化钠溶液与木素的反应 植物原料中的木素与硫化钠水溶液反 应,木素中的多种醚键受亲核试剂OH- 、 HS- 、S2- 的作用而发生水解降解。 亚硫酸盐法 3、亚硫酸盐溶液与木素的反应 (1)植物原料中的木素与亚硫酸盐水溶 液反应,木素中的多种醚键受亲核试剂 SO3- 的作用而发生水解降解。 (2 )SO3-与木素发生反应生成可溶性 的木素磺酸,反应主要发生在a-位。 纸浆漂白 4 、氧化反应 通过氧化剂的作用破坏木素的分子结构 (羰基和共轭双键)或者改变木素发色 团 第四章 制浆方法概述 制浆是指将植物纤维原料转化成纤维物 质(纸浆)的任何工艺过程。 它是有系统地破坏木材结构内部联系的 一种手段。 木材的化学组分 木素 20-25% 抽提物 2-8% 碳水化合物 纤维素 45% 半纤维素 25-35% 木素的作用:组成胞间层,将纤维素粘 结在一起的胞间物质。 木素是由三维苯丙烷单元键接而成。 在进行化学制浆时丙烷侧链和苯环之间 的键断裂而将纤维素纤维解离出来。 木材组分化学分析 制浆方法 4.1 各种制浆方法简介 1、机械制浆: 磨石磨木法(SGW); 盘磨机械法(RMP); 热磨机械法(TMP)。 磨石磨木法(p50,图5-4): 将木段从长度方向压向一个湿润粗糙 的,以1000~2000m/min园周速度旋转的 磨石上。从木段口分离下来的纤维,经 过磨解从磨石表面冲洗下来。 筛选:除去长条和大浆渣(P39,图4 - 1;P40,图4 -2 ) 盘磨机械法(p57,5-18): 木片在盘磨机的磨盘之间进行碎解和纤 维化。 热磨机械法: 木片在带有加压蒸汽预处理后,用盘磨 机碎解和纤维化。 2、化学法制浆: 纤维在适当的化学品的水溶液中,以高 温高压进行蒸煮。 目的是溶解和溶出木素,而留下完整纤 维形态的纤维素和半纤维素(P40,图4 - 3,4 -4 ,与机械浆图对比) 石灰法:蒸煮稻草,黄板纸 烧碱法和硫酸盐法:各种纤维原料 氨法:半化学法生产草浆,包装纸和低级纸 酸性亚硫酸盐:化学木浆(P41,表4 -4 ) 中性亚硫酸盐:木材或芦苇等原料生产化学浆 和化学机械浆 碱性亚硫酸法:木材或草类化学浆 3、半化学法制浆 结合化学法和机械法 木片先用化学品局部软化和蒸煮木材, 然后用机械法完成浆化作用, 最常用的是盘磨机。流程见P43,图4— 6 。 4.2商品浆 直接以纸浆(浆板)的形式进行交易的 纸浆。 价格随世界经济形势而波动 900美元/吨,国内7000-8000元/吨 商品浆性质 纤维较挺硬 润胀能力和纤维间结合力较低 抄成的纸张较松厚且撕裂度较强 耐破度和抗张强度较差 4.3 制浆的发展趋势 无硫化学制浆法:消除硫化物的臭味 有机溶剂法:用乙醇溶解木素 生物法制浆 机械法 优点:得率高、印刷性能好 缺点:强度低、稳定性差 改进的机械法和改进抄纸浆料的配比 4.4 纸浆性能和用途 决定纤维质量的主要特征: 纤维的长度、密度和粗度 纤维所受的物理损伤 纤维素链的化学损伤 残余木素的性质和分布 半纤维素的性质和分布 硫酸盐浆 可制得强度最好的纸张,需要强度较高 的纸张时都优先选用。 漂白硫酸盐浆配加在新闻纸和杂志纸中 可以在高速印刷机上运行时有足够的强 度。 硫酸盐漂白浆可用于生产面巾纸和食品 包装纸板。 亚硫酸盐浆 用于良好匀度和中等强度的证券纸、书 写纸和复印纸。 卫生纸和薄页纸大量使用亚硫酸盐浆以 获得所需的柔软度、松厚度和吸收性。 硫酸盐浆和亚硫酸盐浆相对优缺点 (P41,表4 -5 ) 机械浆 可提供填充良好和组织均匀的纸页,主 要用于新闻纸和涂布印刷纸。 改进质量后,可用于印刷纸、薄页纸、 面巾纸、涂布原纸和食品箱纸板。 关于“石头纸” 石头纸时代来临-全国两会率先使用石头纸 传统造纸技术和包装材料领域的重大突破 地球卫士(大连)石头纸科技有限公司 优点:纸张薄、价格低、可防水、易降解 节约1016平方公里/年森林,成本低20 -30 % 制造:磨矿石粉-加填加剂-挤压吹膜 85 %的碳酸钙 质疑:石头纸未必更环保 第五章 机械法制浆 主要利用机械能制浆的方法 机械浆术语和相应的制浆法(P49,表5- 1) GW:磨石磨木浆,groundwood pulp MP:任何其它类型机械浆,mechanical pulp 有关术语 SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆 PGW (Pressurized Ground Wood) 压力磨石磨木 浆 TGW (High Temperature Ground Wood) 高温磨 石磨木浆 RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆 TMP (Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆 CMP (Chemi-Mechanical Pulp) 化学盘磨机械浆 CTMP (Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 化学预热 机械浆 APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulp) 碱性过氧化氢化学机械浆 SCMP (Sulfonated Chemi-Mechanical Pulp) 磺化化学机械浆 BMP (Bio-Mechanical Pulp) 生物机械浆 EMP (Extruder Mechanical Pulp) 挤压法机械浆 SCP (Semi-Chemical Pulp ) 半化学法浆 NSSC (Neutral Sulphite Semi-Chemical Pulp) 中性亚硫酸盐法半化学浆 ASSC (Alkaline Sulphite Semi-Chemical Pulp) 碱性亚硫酸盐法半化学浆 5.1 磨石磨木浆法(SGW, Stone Ground Wood) 在磨石磨木浆法中,纸浆是借木段压向旋转的 磨石面而生产出来的。典型的磨木浆流程见图 5—3,磨木机结构见图5—4 。 特点: 1、得率最高( 95%) 、生产成本最低,污染 最小。 2、浆料具有优良的不透明度和吸墨性。 3、强度和白度稳定性较低。 主要用于生产新闻纸、印刷纸,配抄其它文化 用纸及纸板。 磨石:天然磨石和人造磨石 人造磨石:水泥磨石与陶瓷磨石 人造磨石由磨料粒子与粘胶剂组成 磨石粒子的形状与粒度、磨石的气孔率 和硬度决定磨石的性能,影响生产能力 和纸浆质量。 磨浆机理 磨木过程三个阶段: 1、由磨擦及压力脉冲产生的能量(摩擦能与振 动能)被木材吸收后,转化为热能,使木材温 度升高,胞间层木素软化; 2、经软化的纤维在摩擦力及剪切力的作用下由 木材表面剥离下来; 3、剥离下来的纤维与纤维束聚集于磨石刻纹的 沟槽中,在移出的过程中受到复磨与精磨。 三个阶段密切相关,相互影响。 影响磨浆的因素(P52,表5-2 ) 1、木材的状况 水分40~45%为宜。水分小于20~30%时,产量 与质量下降,动力消耗增加;水分大于50%时, 产量下降。 2、磨石刻石情况(P53,5-10,11,12,13 ) 纹锋锐利时产量高,单位电耗低,但以切割作用 为主,磨出纤维短硬,碎料多。 纹锋完全变钝后,产量下降,电耗上升,此时需 要磨石。 3、磨石技术特性 4、操作状况(p54,图5-14) 比压:指单位磨碎面积上所受的压力(与 装料操作有关)。 比压增加:产量增加,粗纤维增加,纸 浆强度下降。 5、喷淋水 5.2盘磨机制浆 (RMP,Refiner Mechanical Pulp) 特点: 1、原料成本较SGW低,可利用磨木机不能 用的木材边角料,得率:90~ 95% 。 2、设备占地面积小,生产能力较大。 3、强度较SGW好,但能耗较SGW高(高 50%~100%), 不透明度及印刷性能稍低。 盘磨机示意见P57,图5— 18,5— 19 盘磨机磨片见P58,图5—22,图5—23 盘磨制浆的机理(与磨浆机理类似): 木素的软化是借加压-减压和圆盘间木-木与 金属-木的摩擦实现的。在磨浆机中,最初的 纤维解离过程更接近于木片逐步分解成越来越 小粒子,并最终成为纤维。 新生纤维有缠绕和卷曲效应(P58 ,图5 - 21 ) 影响木片磨浆的因素 (P59,表5-5 ) 原料 磨片技术性能 操作因素 5.3 热磨机械法 (TMP ,Thermo-Mechanical Pulp) 特点: 1、长纤维组分较高,强度比SGW、RMP 高,纤维束含量低, 得率90~ 95%。 2、细小纤维和碎片含量低,滤水性好 3、松厚度比SGW大,抄出纸页表面较粗糙。 主要用于抄造新闻纸、印刷纸、涂布纸、面巾 纸、纸板等。 热磨机械法工艺流程见P60图5—24 。 5.4 化学机械法制浆 (CMP ,Chemi-Mechanical Pulp) 磨浆前木片用化学品处理或磨浆期间配 加化学品助剂。 化学药品一般为: NaOH , Na2SO3 , Na2SO3 + NaOH , (NH4)2SO3 + NaOH 特点: 1、强度优于RMP、TMP, 2、得率:80~ 90% 3、节约能耗 用于配抄新闻纸、印刷纸、书写纸等 磺化和压力汽蒸作用 亚硫酸盐基团对木素分子的化学作用, 减少木素中的内联氢键而软化了木材。 利用汽蒸软化木材中的木素。 5.5生物机械浆(BMP) 以微生物或酶对木片进行预处理,然后用机械法或化 学机械法制浆。 目的:选择性地分解(降解)原料中的木素,尽可能 减少碳水化合物的损失。从而降低磨浆能耗,减轻废 水污染,提高纸浆强度。 主要采用:白腐菌、漆酶等(研究阶段) 有关概念和质量指标 游离度(CSF,Canadian Standard Freeness) CSF的定义:当0.3%、20℃的1000mL 纸浆悬浮液通过标准检测仪筛板滤水 时,收集到的水的体积(mL)。(P343, 图22 -2 )。 其数值越大,滤水性越高。 纸浆得率=浆重/木材重 消潜:高浓磨浆时纤维会发生扭曲与缠卷,放 料冷却后这种潜态(latency)被保持,不利 于纸页的强度。因此需在一定温度和浆浓下搅 拌一段时间,以消除这种潜态。一般采用温度 60~70 oC,浆浓不高于4%,搅拌40~60min 。 筛分:利用不同网目的筛,将纸浆纤维筛分成 若干级分,用各级分的质量百分率来判断浆料 的纤维形态分布,预测浆料质量。 第六章 亚硫酸盐制浆 (Sulphite Pulping) 凡是用亚硫酸盐水溶液来蒸煮植物纤维原料制 取纸浆的过程 6.1 发展简史 1857年 美国费城化学家 B Tilghman , 发现亚硫酸(H SO )可以软化和解离 2 3 木材纤维 1867年 获得制浆方法的美国专利 1874年 商业化亚硫酸浆 1950年 采用亚硫酸镁和铵多段蒸煮,采 用高效回收系统,回收化学品。 6.2 名词定义 Ca (HSO ) → CaSO +H SO 3 2 3 2 3 溶液pH对反应式的平衡取决定作用 游离酸: 亚硫酸(F.A) 化合SO : 亚硫酸钙(C.A) 2 游离SO %:NaOH滴定法 2 总的SO %:直接碘量法 2 真正的游离SO :游离的SO 与减去化合的SO 2 2 2 酸比:C.A/F.A,等于1时,表明正盐形成;大与1 时,有大量CaSO 沉淀;小于1时,表明会有SO 逸 3 2 出。 P68,表6-2 酸性亚硫酸法(acid sulfite ):使用亚硫酸 钙,在低pH值(约1.5)进行蒸煮,80%是游离的 SO2形式。 亚硫酸氢盐法(bisulfite):等量游离SO 和化 2 合SO2 ,在pH 4.5-5.0进行蒸煮。 中性硫酸基和碱性亚硫酸基法未在工业上广泛 应用。 工艺过程见p69,图6-1 6.3 工艺过程 吸收塔:石灰石(Ca(OH)2 ), 氨水 (NH OH ),Mg(OH) , Na CO 4 2 2 3 填 料:装于吸收塔中,以增大接触面积 (图6-2 ) 原 酸:游离SO 与化合SO 按希望得到 2 2 的一种混合物 蒸煮酸:原酸增浓后的酸(P69)。 蒸煮操作 在一个具有防腐层的钢或不锈钢压力容 器(蒸煮锅)中间歇进行 (图6-4 ) 蒸煮程度取决于所需脱除的木素量,由 压力、温度(130-140℃)和时间(6- 8h )。 见P71,图6-5,6-6 6.4 亚硫酸盐制浆的化学原理 (1)游离的亚硫酸与木素化合生成难溶的木 素磺酸。 (2 )在有盐基存在的情况下,形成易溶的木 素磺酸盐。 (3 )由于磺化而发生水解反应,木素被裂解 成更小更易溶解的分子碎片。 (4 )木素被溶解和裂解而溶出,从而释放出 纤维素。 在此过程中,部分半纤维被水解成可溶性糖 类。 亚硫酸盐蒸煮的特点 容易脱除木素:防油纸和半透明纸 长时蒸煮去除半纤维素:高纯纤维素 木素缩合:颜色发黑,形成不溶性化合 物 6.5 蒸煮液制备的化学反应 蒸煮液:H SO + HSO - 2 3 3 SO 的制备: 2 S + O →SO 2 2 吸收系统的反应: (1)亚硫酸的形成 SO + H O→H SO 2 2 2 3 (2 )与石灰石形成亚硫酸氢钙 CaCO + 2 H SO →Ca(HSO ) + CO + H O 3 2 3 3 2 2 (3 )从氧化镁制取亚硫酸氢镁 MgO + H O→Mg(OH) + H O 2 2 2 MgOH + 2 H SO Mg(HSO ) + H O 2 3 → 3 2 (4 )从碳酸钠制备亚硫酸氢钠 Na CO + 2 H SO 2 Na(HSO ) + H O 2 3 2 3 → 3 2 (5 )从氨制取亚硫酸氢铵 NH + H O →NH OH 3 2 4 NH OH + 2 H SO NH HSO + H O 4 2 3 → 4 3 2 6 .6 蒸煮的控制与操作 1、影响亚硫酸盐蒸煮的变数(p73,表6-3) ①木片 材种 木片的一般性质 水分含量:40~45 %, “风干”程度 ②蒸煮控制 化学品用量(% SO2,对绝干木材):4% 液木比(酸液重/绝干木材重) 温度周期 蒸煮时间控制 ③蒸煮酸液 盐基选择 反应速率依次加快: Ca→Na→Mg→NH4 游离SO 与化合SO 之比( 由溶液pH决定) 2 2 酸比:C.A/F.A,等于1时,表明正盐形 成;大与1时,有大量CaSO3沉淀;小 于1时,表明会有SO2逸出。 ④控制参数 脱木素程度(以高锰酸钾值或Kappa值表示) Kappa值: 在一定的条件下,一定量的纸浆样品消耗的 酸性高锰酸钾的量。 表示蒸煮或漂白后残留在纸浆中的木素及其它还原性 物质相对含量的一种指标。 意义:检测脱木素的程度;漂白所需化学品的量的参 考 药液颜色 残余SO2 聚合度下降(以纸浆粘度测试值表示) 2、蒸煮操作 (1)装锅、送液 控制木片水分40~45 %,有利于药液渗透和增 加装锅量;采用蒸汽装锅器,提高木片温度, 使木片在锅内分布均匀,初步排除空气和挥发 性树脂,有利于药液渗透和增加装锅量。 装锅完毕盖上锅盖后,从锅体下部泵入蒸煮 液,使药液中逸出的SO2气体为木片所吸收。 在送液后期,将锅上部排出的气体导入气体回 收系统(含较多SO2 )。 (2 )第一段升温和第一段保温 连续而细微的小放汽,避免假压,回收SO ;到达 2 “临界温度”开始第一段保温,使药液充分渗透到木片 中去,有利于木素磺化,避免木素缩合。 (3 )第二段升温与药液回收 在第一段浸透和磺化较充分的前提下,第二段升温可 o 以加速进行,在升温到130 C以前,回收多余的药 o 液,继续升温到最高温度(一般不超过150 C)。 (4 )最高温度下的保温 根据蒸煮终点确定保温时间。 (5)放汽和喷放 放汽(回收SO )至一定压力时喷放浆料。 2 2、影响亚硫酸盐制浆反应速 率的因素 慢速 快速 pH 高 低 SO2 低 高 温度 低 高 盐基 Ca→Na→Mg→NH4 6.7 两段亚硫酸盐法制浆 通过pH值的变化来控制渗透和磺化期(第 一阶段)和木素溶出和脱出期(第二阶段), 见P75,表6-5. 优点: 更彻底的脱木素作用(易于漂白) 更好的保留半纤维素(较高的得率) 对各种各样材种更为宽容 6.8 亚硫酸盐法制浆的前景 传统亚硫酸盐法: 从20%(1960年) 下降到 8%(1990年) 碱性亚硫酸法 新亚硫酸盐制浆法(使用蒽醌和甲醇的碱 性基硫酸盐法) 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+Na S 2 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。 7.2 名词定义 硫酸盐药液循环流程 见图7-1 硫酸盐法制浆术语的定义 见表7-1 活性碱(A.A., Active Alkali ): 指NaOH + Na S, 通常以Na O(或NaOH) 2 2 表示。 有效碱(E.A., Effective Alkali): 指NaOH + 1/2Na S, 通常以Na O(或 2 2 NaOH)表示。 活性碱与有效碱的关系见p77,图7-2 硫化度(Sulfidity ): 指碱液中Na S含量占活性碱NaOH + Na S含 2 2 量的百分比。 即:硫化度(%)= 〔Na S / (NaOH + 2 Na2S )×100% 残碱:指蒸煮后废液中所含的活性碱量 用碱量:指蒸煮时活性碱用量(重量)对绝干 原料重量的百分比。 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。 7.3硫酸盐法工艺 硫酸盐法制浆系统简要流程见图7-3 间隙蒸煮法:操作在一个具有防腐层的 钢或不锈钢压力容器(蒸煮锅)中间歇 进行 (p87,图8-1和8-2,8-5,8-6 ),170℃, 保温2h 。 连续蒸煮法:汽蒸加热-连续加热器-保温 1.5-2h。 连续蒸煮器 (见图8-9,8-10 ,8-11 ) 化学品回收系统(见图7-1) (1)黑液增浓; (2 )燃烧,形成熔融物; (3 )熔融物溶解,形成绿液; (4 )绿液用石灰苛化,形成蒸煮液的白 液。 碱回收炉的作用 (结构示意见P145图10— 18) Na SO →Na S 2 4 2 Na O 2 Na CO 2 3 7.4 硫酸盐制浆的化学原理 1.木片中的木素在蒸煮液中被氢氧离子(OH-) 和硫氢离子(SH-)裂解成碎片。 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) 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(%)=[Na S/(NaOH+Na S)] ×100% 2 2 硫化度越高,制浆越快,得率越大,纸浆越强 韧。 3、用碱量的作用 适当过量有助于蒸煮反应完全 软木 12~14%有效碱 硬木 8~10%有效碱 有效碱=NaOH+1/2Na S 2 4、蒸煮时间与蒸煮温度 在一定范围内,提高温度可以缩短时间,温度 降低则必须延长时间。即:一定范围内温度和 时间可以互为补偿。 加拿大制浆造纸研究所K.E.Vroom 提出了H- factor 的概念,把蒸煮温度与时间作为单一变 数考虑,用以控制蒸煮终点,从而稳定蒸煮后 纸浆的质量,促进蒸煮过程的自动化控制(建 立数学模型)。 H-因子= ∫K (T)dt R KR —— 相对反应速率常数 H- 因子:以相对反应速率与反应时间的 关系制成曲线, 曲线下的面积就叫作H-因 子。 或者: 相对反应速率乘于时间间隔(见p80, 图 7-4)。 对一定的原料,蒸煮后浆料中的残余木 素含量(与纸浆Kappa值成线性关系) 可由蒸煮时的H-因子控制 (H-因子增 大,Kappa值降低)。 可以利用H-因子确定蒸煮终点,灵活调 节生产(根据蒸煮温度的波动调节蒸煮 时间),减少Kappa值波动范围,稳定 纸浆质量(Kappa值、得率、强度)。 P83,图7— 11说明: 固定Kappa值下,增加有效碱则H-因子 变小,即在相同反应速率下反应时间缩 短。 图7— 12说明: 固定Kappa值时,较高的用碱量则半纤 维素留有率略微下降。 最高蒸煮温度的作用 一般在180℃以下,大于180℃则纤维素 受损,强度和得率下降。 在一定范围内(155-175 ℃),温度 每增加10 ℃,脱木素的速度增加1倍。 5、液木比 一般为3~5 液木比大则降低活性化学品浓度,影响 反应速率;液木比小则很难保证木片表 面被浸润。 6、控制参数 ①Kappa值 随植物原料的不同而异,随 最终产品的要求变化(如未漂白浆要求 总浆得率高,Kappa值大) P84,图7— 13说明:Kappa值最佳范围的 确定; ②蒸煮液中的残碱量 7.6 工艺过程的改进 1、硫酸盐法的优点 a.适用于各种植物纤维原料(木、草、竹); b.能生产多品种纸浆; c.纸浆强度较好; d.可以经济而有效地回收制浆化学品和热能; e.采用漂白法,可得到高强度和高白度纸浆。 2、硫酸盐法的缺点 a.与亚硫酸盐比,制浆得率低; b.还原硫化物产生臭气,污染环境,对 人体健康有害; c.不能有效利用纤维原料中的木素组分。 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2~3% 。 蒽醌催化水解木素的作用。 4、深度脱木素作用 在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 第八章 蒸煮设备 间隙蒸煮器与连续蒸煮器的优点比较 (见表8— 1)。 间隙蒸煮器优点: 1、运行可靠 2、操作灵活(变换浆种,同时蒸煮软木 和硬木,容易开停机) 3、有效回收松节油 连续蒸煮器优点: 1、能耗低 2、用汽量稳定 3、场地占用小 4 、辅助设施能力小 5、易于处理不凝气 6、包含扩散洗涤段(Kamyr连续蒸煮器) 7、可适用于所有木材分类蒸煮 8.1 间隙蒸煮器 间歇蒸煮(Batch Cooking ) 蒸煮锅(200-265M3 ,19t 浆) 图8— 1 (蒸汽装锅装置) 图8—2 (蒸汽装锅装置) 图8—3 (自动锅盖球阀) 图8—4 (蒸汽直接加热) 图8—5 (间接加热系统) 图8—6 (循环滤网) 图8—8 (卸料装置) 8.2 连续蒸煮器 连续蒸煮(Continuous Cooking ) 图8—9 (水平管式连续蒸煮器),通过多管串联 延长停留时间,可用于锯末 图8— 10(斜管式连续蒸煮器,Bauer M & D) 图8— 11(双管式M & D连续蒸煮器) 图8— 12(卡米尔连续蒸煮器,Kamyr continuous system) 图8— 13(卡米尔连续蒸煮器温度分布) P105,图9—8(卡米尔连续蒸煮器内置洗涤区) 斜管式连续蒸煮器:Bauer M & D (P91,图8-10 ) Kamyr蒸煮器—— 降流立式连 续蒸煮器(60~70m高, 1000t/d浆)图8— 12 木片仓→木片计量器→汽蒸器(0.105Mpa蒸汽加热木 片和赶出空气及不凝气)→落入木片溜槽→高压进样 器(交错格仓,转90°角处于水平位置,木片被蒸煮 液冲到蒸煮器入口)→圆形分离器(壁板孔眼使碱液 送回进样器)→充液区(旋转螺旋推进)→木片区→ 整体料柱向下流动(塞流)→第一区(105~130℃浸 渍45min )→加热区(157~170℃,周边抽药液加热送 回)→第三区(170℃蒸煮区,有充分停留时间完成蒸 煮)→结束制浆反应(热药液→滤网→闪急罐)→洗 液(从底部入,与木片逆流,洗液入口到滤网1.5h) →软化的木片被叶片打成浆状→1.4Mpa受控压到喷放 锅。 第九章 纸浆的后处理 第九章 纸浆的后处理  纤维解离→除节→洗涤→筛选→(漂白)  纤维解离→除节→洗涤→筛选→(漂白) →净化→浓缩→输送→贮存与混合→(商 →净化→浓缩→输送→贮存与混合→(商 品浆的处理) 品浆的处理) 9.1 纤维解离 9.1 纤维解离  高得率化学浆和半化学浆时需纤维解离  高得率化学浆和半化学浆时需纤维解离  通过机械作用,使蒸煮浆中纤维进一步分  通过机械作用,使蒸煮浆中纤维进一步分 离。 离。  通常用盘磨机进行纤维解离。  通常用盘磨机进行纤维解离。 9.2 除节 9.2 除节  洁净的漂白化学浆时需要除节  洁净的漂白化学浆时需要除节  节子—指留在9.5mm筛板上的纸浆碎片。  节子—指留在9.5mm筛板上的纸浆碎片。 包括过厚木片和未蒸解片,可作为废弃物或 包括过厚木片和未蒸解片,可作为废弃物或 蒸煮器回煮,通过除节机除去,除节机见 蒸煮器回煮,通过除节机除去,除节机见 p102, 图9—3 。 p102, 图9—3 。 9.3 本色浆洗涤 9.3 本色浆洗涤  目的:  目的:  ①除去会在后工序中污染纸浆的残液;  ①除去会在后工序中污染纸浆的残液;  ②回收废化学品  ②回收废化学品  (碱法制浆,制1吨浆废液中:有400Kg NaOH及生成物,  (碱法制浆,制1吨浆废液中:有400Kg NaOH及生成物, 3 1000Kg溶出有机物,8-10m3 H O) 1000Kg溶出有机物,8-10m H O) 2 2  ③适应下工序的加工处理  ③适应下工序的加工处理  洗涤主要是基于置换和扩散机理  洗涤主要是基于置换和扩散机理  (纤维与纤维80-85%,纤维细胞和纤维细胞壁空隙15-  (纤维与纤维80-85%,纤维细胞和纤维细胞壁空隙15- 20% )。 20% )。  采用回转式线 。  采用回转式线 。  单段线) 。  单段线) 。 鼓式真空洗浆机 鼓式真空洗浆机 洗涤术语 洗涤术语 1、稀释因子(Dilution Factor )——洗涤1kg干浆用的洗涤 1、稀释因子(Dilution Factor )——洗涤1kg干浆用的洗涤 水中,进入所提取黑液中的那部份水量(Kg H O/Kg 干 水中,进入所提取黑液中的那部份水量(Kg H O/Kg 干 2 2 浆) 叫稀释因子或稀释度。 浆) 叫稀释因子或稀释度。 表示提取的黑液的稀释程度,有时称稀释度,P104, 图9-7 表示提取的黑液的稀释程度,有时称稀释度,P104, 图9-7  D =V -V (1-S )  D =V -V (1-S ) f 1 2 2 f 1 2 2 D —稀释因子; Df—稀释因子; f V —进入洗涤系统的洗涤水量(Kg /Kg风干浆); V1—进入洗涤系统的洗涤水量(Kg /Kg风干浆); 1 V —离开的浆层中的液体量(Kg /Kg风干浆); V —离开的浆层中的液体量(Kg /Kg风干浆); 2 2 S —离开的浆层中所含液体的固形物浓度( Kg /Kg风干 S2—离开的浆层中所含液体的固形物浓度( Kg /Kg风干 2 浆)。 浆)。 意义:稀释因子大,洗涤用水量多,黑液浓度就稀; 意义: 稀释因子越大,浆洗越干净,黑液提越取率越 高。 2 、置换比 2 、置换比  置换比(DR)=Cv- Cs/ Cv- Cw  置换比(DR)=Cv- Cs/ Cv- Cw  C — 网槽黑液固形物浓度;  C — 网槽黑液固形物浓度; v v  C —洗涤液固形物浓度;如以水为洗涤液  C —洗涤液固形物浓度;如以水为洗涤液 w w 时C =0。 时C =0。 w w  C —离开洗涤机的浆层中固形物浓度,  C —离开洗涤机的浆层中固形物浓度, s s 3、浓缩因子 3、浓缩因子  浓缩因子(TF)= m - m / m  浓缩因子(TF)= m进口- m出口/ m进口 进口 出口 进口  m ——每kg入口纸浆的含黑液量,kg  m进口——每kg入口纸浆的含黑液量,kg 进口  m ——每kg 出口纸浆的含黑液量,kg  m出口——每kg 出口纸浆的含黑液量,kg 出口 9.4 筛选 9.4 筛选  除去过大的、引起麻烦的和不希望有的碎片、泥  除去过大的、引起麻烦的和不希望有的碎片、泥 砂等的操作。 砂等的操作。  筛选主要是基于杂质的形状大小和比重与纤维不  筛选主要是基于杂质的形状大小和比重与纤维不 同。 同。  重力式离心筛见P110 ,图9—22 。  重力式离心筛见P110 ,图9—22 。  压力筛见P111 ,图9—24 。  压力筛见P111 ,图9—24 。  良浆—蒸煮锅放出来的浆称为粗浆,粗浆经过筛选  良浆—蒸煮锅放出来的浆称为粗浆,粗浆经过筛选 出来的合格纤维称为良浆。 出来的合格纤维称为良浆。  尾浆(渣浆)— 粗浆经过筛选、净化分离出来的杂  尾浆(渣浆)— 粗浆经过筛选、净化分离出来的杂 质 。 质 。 名词定义: 名词定义: 1、除渣效率(E ) 1、除渣效率(ER ) R E =(S /S )xR E =(S /S )xR R r i W R r i W R —筛渣率,入口质量流量的十进位部分 Rw —筛渣率,入口质量流量的十进位部分 w S —筛渣流量中的碎片质量,% Sr—筛渣流量中的碎片质量,% r S —入口流量中的碎片质量,% Si—入口流量中的碎片质量,% i 排渣率(%)=(排出粗渣量/进入粗浆量)x100% 排渣率(%)=(排出粗渣量/进入粗浆量)x100% 2 、净化效率(E ) 2 、净化效率(EC ) C S S  S E i a 1 a c S S i i S —入口流量中的碎片质量,% Si—入口流量中的碎片质量,% i S — 良浆流量中碎片中的质量,% S — 良浆流量中碎片中的质量,% a a 9.5 净化 9.5 净化  基于密度差异和粒子形状不同而除去比重  基于密度差异和粒子形状不同而除去比重 大而颗粒较小的杂质的操作。 大而颗粒较小的杂质的操作。  纸面外观要求较高的纸浆需要净化。  纸面外观要求较高的纸浆需要净化。  可用离心净化器来实现净化(p115,见图9—  可用离心净化器来实现净化(p115,见图9— 30 )。 30 )。  多段净化系统流程见图9—33 。  多段净化系统流程见图9—33 。 9.6 浓缩 9.6 浓缩  将浆料浓缩到一定浓度(4%~8% )的操  将浆料浓缩到一定浓度(4%~8% )的操 作。 作。  园网浓缩机 利用网内外液位差进行脱水  园网浓缩机 利用网内外液位差进行脱水 工艺:进浆浓度 0.3~0.8% 工艺:进浆浓度 0.3~0.8% 出浆浓度 4-6% 出浆浓度 4-6% 白水浓度 0.06~0.08g/L 白水浓度 0.06~0.08g/L 重力伏辊式浆料浓缩机见P119 ,图9—38 重力伏辊式浆料浓缩机见P119 ,图9—38 侧压浓缩机 侧压浓缩机 利用网内外液位差,网笼偏向浆槽的进浆一侧,形成高浆位, 利用网内外液位差,网笼偏向浆槽的进浆一侧,形成高浆位, 内外液位差上升 内外液位差上升  白水:通常指抄纸时从造纸机网部或附属  白水:通常指抄纸时从造纸机网部或附属 设备(圆网浓缩机、洗浆机等)排出的, 设备(圆网浓缩机、洗浆机等)排出的, 混有细小纤维和填料等的流失废水的统 混有细小纤维和填料等的流失废水的统 称。 称。 9.7 浆料的泵送 9.7 浆料的泵送  泵送是浆料经各道工序后有效运送的关键  泵送是浆料经各道工序后有效运送的关键 设备。 设备。  典型的离心泵见图9—49 。  典型的离心泵见图9—49 。 9.8 纸浆贮存与混合 9.8 纸浆贮存与混合  存贮目的:提供缓冲能

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