杨木Soda-AQ-DDS置换蒸煮

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1、杨木Soda-AQ-DDS置换蒸煮 时圣涛1*卢学艺2 (1化学品与制浆有限公司，齐齐哈尔，161006)2化学品与制浆有限公司，广东省广宁，526300)*tom_shi2006@163.com《中华纸业》第31卷第20期2010年10月P60-62收稿时期：2010-06-03 摘要:介绍了杨木烧碱蒽醌DDS置换蒸煮系统（Soda-AQ-DDS）的生产工艺技术。关键词:Soda-AQ-DDS;生产工艺 在Soda法制浆中，加入蒽醌AQ既保护了纤维素和半纤维素，提高蒸煮得率，又能促进脱木素反应速率，起到Na2

2、S的作用，因此一般说AQ可以代替Na2S进行无硫化物蒸煮。Soda-AQ法制浆主要应用于结构疏松的纤维原料如草类和部分木材。由于杨木密度小（杨木片的散堆绝干密度为130-140kg/m3），结构疏松，药液渗透快，蒸煮脱木素较容易，因此Soda-AQ法蒸煮广泛应用于杨木制浆生产。日照华泰纸业有限公司的DDS蒸煮系统于2009年12月开机，原料是临沂地区的杨木片，注意到杨木原料的纤维结构特点，经过几个月的生产实践，确定了采用Soda-AQ-DDS置换蒸煮工艺，该工艺能够与KP-DDS蒸煮同样有效地进行胞间层木素和细

3、胞壁中残余木素的脱除，在保持了DDS蒸煮的高效，节能的特色的同时能够生产同样质量的杨木化学浆。 1Soda-AQ-DDS蒸煮工艺1.1蒸煮流程与周期DDS置换蒸煮系统的工艺流程包括六个工艺步骤：²LC:液体装料；²IC:初级蒸煮；²MC:中级蒸煮：包括两部分：IMC（中级蒸煮前期）和FMC（中级蒸煮后期）；²FC:最后蒸煮：包括两部分：TTT（升温时段）和TAT（保温时段）；²RC:置换回收：²DC:泵放：杨木Soda-AQ-DDS置换蒸煮的周期与各工艺阶段的时间分配见表1。相同生产工况时，比KP-DDS法保温

4、时间延长约20分钟。表1-DDS蒸煮周期蒸煮方式原料LC(min)IC(min)MC(min)TTT(min)TAT(min)RC(min)DC(min)总的蒸煮周期(min)Soda-AQ-DDS杨木28303030603012220KP-DDS杨木28303030403012200注：蒸煮的最高温度为：162-165℃。1.2用碱量分配蒸煮过程中碱是分四个不同阶段加入蒸煮锅的。由于DDS蒸煮的初级蒸煮阶段125-135℃之间存在着低温大量脱木素作用，Soda-AQ-DDS蒸煮在初级蒸煮阶段增加了用碱量，更强

5、化了低温脱木素作用。杨木Soda-AQ-DDS置换蒸煮总用碱量与各工艺阶段用碱量分配见表2。相同生产条件下，比KP-DDS法用碱量增加约1%。表2-用碱量分配蒸煮方式原料LCICIMCFMC总有效碱EA(以NaOH计)Soda-AQ-DDS杨木0.80%4.50%1.20%8.50%15.00%KP-DDS杨木0.80%4.00%1.20%8.00%14.00% 1.3AQ的应用1.3.1AQ的作用机理在碱性蒸煮过程中,蒽醌(AQ)的存在能够提高素脱除率并且提高纸浆得率,其主要原因是氧化态AQ和还原态的蒽氢醌(

6、AHQ)在体系中进行氧化还反应循环。通过氧化还原循环，碳水化合物的末端基转化成为羧基，可使碳水化合物稳定，不易进一步氧化。另外，还原态的AQ(即AHQ)与木片中的素反应可以加速脱木素作用，起到了类似Na2S作用。1.3.2置换蒸煮加AQ效果不及传统蒸煮的原因许多研究表明，AQ在置换蒸煮中的作用不及传统蒸煮。其主要原因在于置换蒸煮液中含有大量的木素和碳水化合物，使得AQ-AHQ氧化还原循环主要发生在溶液中而不是发生在木片上。另外，蒸煮温度的不同，能够影响AQ在木片上的吸附能力。置换蒸煮的IC段，温度为120-13

7、0℃，有利于AQ在木片上的吸附。置换蒸煮FMC和FC段操作温度为160-165℃，不利于AQ在木片上的吸附，但是AQ参与脱木素的能力比IC段强。因此对于置换蒸煮研究AQ的加入方式是至关重要的。1.3.3AQ在DDS蒸煮中应用日照华泰纸业使用的是浅黄色粉粒状AQ，可溶解在蒸煮液中。AQ为膨化醌型化合物与环氧基团的聚合物的改性体，多功能活性化合物反应复配而成的复合型蒸煮助剂。为了降低AQ在置换蒸煮的负面影响，兼顾蒸煮效果与生产成本，经过多次实验进行综合比较，AQ用量分配见表3。在液体装料阶段添加AQ效果不明显，这可

8、能是因为液体装料段的温度低，只有80℃，蒸煮脱木素还没开始，另外AQ在低温时反应活性较差，还没有来得及发挥作用就已经被置换出去了。因此在液体装锅阶段建议不加AQ。在DDS蒸煮的IC段，存在着低温大量脱木的作用，同时AQ在木片上的吸附能力强，因此从IC段开始加入。表3-AQ用量分配蒸煮方式原料ICIMCFMCAQ总用量(对绝干杨木片)Soda-AQ-DDS杨木0.01%0.015%0.0