化工原理应用

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1、化工原理知识在造纸业的应用化工原理知识在造纸业的应用高分子化工原理是化工类及相近专业的一门主干课，是基础课与专业课的桥梁，是必修的一门主要技术基础课程。它是综合运用所学数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化工生产中各种物理过程的工程学科。下面谈谈化工原理知识在造纸业中的应用。1、离心泵在造纸工业中的应用在造纸工业中有许多水泵、浆泵都属于离心泵，因此掌握离心泵的工作原理在造纸行业中是很重要的。离心泵主要是由叶轮、泵壳和轴封装等部分构成的。离心泵的工作原理分吸液过程原理和排液过程原理两部分。在启动离心泵前，需将泵体内充满被输送的流体，在启动后，

2、泵轴带动叶轮一起旋转。此时处在叶片间的液体在叶轮的带动下旋转起来，因此液体获得了离心力。液体在离心力的作用下，从叶轮中心被抛向外缘的过程中获得了能量，使叶轮外缘处的静压能提高，动能也有所增加，一般流速可达15~25m/s。液体离开叶轮进入泵壳，由于泵壳的流道是蜗牛状逐渐加宽，液体在泵体内流速减慢，又将部分动能转化为静压能，使泵在出口处液体的压力进一步提高，而从泵的排出口排出管路，输送到所需的地方，这就是离心泵的排液原理。当离心泵内液体从叶轮中心抛向外缘时，在叶轮中心处形成低压区，这时贮槽液面上方为大气压力，所以液面和吸入管路之间存在静压力差。

3、在压力差的作用下，液体经底阀和滤网沿吸入管路进入泵壳内，以填充被排出液体的位置，这就是离心泵吸液过程的工作原理。2、过滤原理在造纸工业中的应用造纸工业中的真空洗浆机的洗浆过程就是运用过滤原理工作的。过滤操作是利用一种具有多毛细孔的物体作隔层，在隔层两侧压力差的推动下，悬浮液中的清液从隔层的小孔中通过，微粒被截流在隔层上，达到固液两相分离的目的。过滤速率大小与过滤推动力成正比，而与过滤阻力成反比的关系，即：过滤速率的大小主要取决于两个因素：一个是过滤推动力△ｐ，促进滤液流动的因素；另一个是过滤阻力ｒμＬ，它阻碍滤液流动。过滤阻力又主要在于两方面

4、所决定：一是滤液本身的性质，即指滤液的粘度μ；二是滤渣层本身的性质，即ｒＬ。滤渣层越厚，阻力越大，滤渣层越紧密，空隙的流通截面积越小也使阻力增大。因此在造纸工业中，要加强真空洗浆机的脱水速度，一方面可以增加过滤推动力，采用真空抽吸作用，提高两面压力差。另一方面在洗浆过程中提高滤液温度来降低滤液的粘度，从而增加过滤速度。所以洗浆过程中利用热水洗涤可以加速洗涤过程。故目前有采用高温洗涤方法，如连续蒸煮器则在器内利用高温3化工原理知识在造纸业的应用高压进行洗涤，其温度可达100℃以上。喷放后洗涤温度一般较低，约在80℃左右。3、离心分离在造纸工业中

5、的应用造纸厂的备料工序利用的旋风分离器来除去空气中的灰尘，以及在纸浆净化工序中利用的锥形除砂器除去浆料中的砂子、纤维束等杂质，这两者的工作原理都属于离心分离原理。例如对于旋风分离器，主体结构是上为圆筒，下为圆锥所构成。含尘气体以较大的流速从圆筒上侧面的矩形管切线方向进入器内，获得自下而上的旋转运动。在离心力的作用下，气体中的微粒沿切线方向被抛向外围，与器壁相碰后失去动能而沉降下来，并沿器壁向下从除尘管中排出去。内层的气流则转向中心，自下而上的旋转运动，从顶部排出。这就是旋风分离器的工作原理。在操作中要注意控制适当的气流速度。若气速过小，分离效

6、率不高；若气速过大会出现反混现象，也要降低分离效率。一般选用入口气速为15~20m/s比较合适。而锥形除砂器的结构与旋风分离器相似，工作原理也完全一致。但与旋风分离器相比直径较小，这样就能使浆流在除砂器内始终保持较高的速度旋转，产生较大的离心力来提高除砂效率。锥形除砂器的型号较多，国内最普遍使用的有两种，即600型和606型。一般600型和600EX型用于处理高级漂白浆和高级纸用纸浆的纸机前净化；普通未漂化学浆都采用606型锥形除砂器；用于生产纸板和净化程度要求不高的纸种的浆料也用623型锥形除砂器来除去纤维束、树皮、砂子等杂质。生产中主要控

7、制之形除砂器的因素有：（1）、压力差。压力差是指进浆压力与良浆压力之差。压力差的大小，对净化时产生的离心力大小有密切的关系，因而直接影响着除砂效率和生产能力。在其他净化条件不变的情况下，进口压力差增大，净化效率提高，生产能力加大，但增加至一定程度效果减弱，反而是动力消耗增加。一般进口压力控制在0.25~0.35MPa之间，良浆出口压力则控制在0.01~0.05MPa。（2）、进口浆浓。随着浓度的下降，净化效率明显提高；但生产能力下降，动力消耗增加。从净化效率和经济性两方面综合考虑，一般进浆浓度控制在0.5%~0.8%的范围较合适。（3）、排渣

8、率。排渣率提高，会使杂质顺利地有排渣口排出，所以净化效率将提高；但另一方面，好纤维的损失率也必然增加。一般要求纤维总损失率不大于1.5%~2.0%，在这个范围内适当