制浆造纸工程原理课程 第六章 纸浆的漂白.ppt

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1、第六章纸浆的漂白1.漂白目的：白度洁净度纯度（对溶解浆）2.漂白分类：溶出木素式漂白保留木素式漂白第一节概论3.漂白历史：<1756太阳光乳酸（CH3CHOHCOOH）1774瑞典人发现氯1800漂白粉漂白1928机械浆连二亚硫酸盐漂白1930Cl2漂和碱抽提1936多段漂1940机械浆H2O2漂白1946ClO2漂白1970氧脱木素1980’s氧强化的碱抽1990’sECF—ElementalChlorineFree无元素氯TCF—TotallyChlorineFree全无氯漂白TEF—Totall

2、yEffluentFree无废水排放漂白4.主要考虑因素：成本投资——段数运行成本——化学品，能量环境废水量污染物负废水封闭循环5.国际纸浆漂白的新特点：（1）漂白技术的先进性（2）漂白流程的多样性OO（OO）（ZQ）（QX）PaPx（3）漂白工艺的灵活性（4）对环境的友好性AOX0.1～0.5kg/t浆COD5～10kg/t浆漂白废水量7—10m3/t浆第二节纸浆的颜色、白度、发色基团与漂白原理一、颜色、白读与亮度、色度学的基本原理纸浆的颜色是由纸浆对可见光的反射决定，纸浆中的木素是颜色的主要来源。

3、纸浆的亮度（brightness）是指浆张在波长457nm处的反射率。（物理现象，因仪器不同而不同）。纸浆的白度（whiteness）是从浆片反射出来的光使人眼产生的印象。（生理现象）二、纸浆的光学性质（一）光的散射和吸收1.光散射系数（LightScatteringCoefficient)S----表示散射能力的大小，由纤维与空气界面引起。2.光吸收系数（LightAbsorptionCoefficient)K----表示吸光能力的大小，取决于浆中发色基团的数量与性质。（二）K-M方程（Kubelk

4、a-MunkEquation）或纸浆的白度（反射率）（三）不透明度（Opacity）单张浆片在黑背景上的反射率R0与无限厚层的反射率R∞之比（R0/R∞，以百分数表示）。光散射系数S，吸光系数，定量，不透明度。（四）纸浆与纸张白度的区别纸浆白度未加任何物料和打浆处理的纸浆纤维的白度，主要取决于浆中发色基团的多少。纸张白度主要取决于浆的白度，并受打浆、施胶、加填、染色、压榨、干燥的影响。三、纸浆的发色基团与漂白基本原理（一）纸浆的发色基团发色基助色基团—OR,—COOH,—OH,—NH2,—SR，—C等

5、双键羰基羰基+双键对醌邻醌（二）漂白的基本原理①破坏或改变发色基团的结构（溶出木素或改变木素的结构）②防止或消除发色基团与助色基团之间的联合③阻止发色基团的共轭④防止产生新的发色基团漂白化学反应亲电反应：促使木素降解亲核反应：进改羰基和共轭羰基结构，改变木素结构，也会发生木素降解亲电剂：阳离子和游离基（Cl+，ClO2，HO·HOO·等）亲核剂：阴离子和少许游离基（HOO-，SOHSO等）第三节化学浆的含氯常规漂白含氯漂剂主要有氯、次氯酸盐和二氧化氯。一、名词术语1.有效氯有漂白作用的那一部分氯，以氧

6、化能力的大小表示，g/L或%。2.有效氯用量加入有效氯量对纸浆绝干质量的百分率。3.漂率将浆漂到一个指定的白度所需要的有效氯量对纸浆绝干质量的百分率。4.卡伯因子（Kappafactor）施加的有效氯用（%）与含氯漂白前纸浆卡伯值之比5.残氯漂白终点时，尚残存（未消耗）的有效氯通常以g/L或%表示。二、次氯酸盐单段漂白优点漂剂来源丰富，设备、操作简单，使用方便缺点漂浆质量差（白度低、纤维降解、易返黄）。（一）次氯酸盐漂液的组成与性质生成反应此反应是一个非均相反应HOCl的氧化电势最大，故氧化能力最强p

7、H<2以元素氯为主pH：2~3元素氯与次氯酸pH：4~6以次氯酸为主pH：7~9次氯酸和次氯酸盐pH>9OCl-为主（二）次氯酸盐漂液的制备制备流程1.制备化学反应石灰乳吸收氯气，放热反应若温度过高，导致次氯酸盐分解通氯过多会产生过氯化上述反应中由于HCl的产生，pH值进一步降低，分解增加直到全部生成Ca(ClO3)2、CaCl2。2.制备方法间歇法连续法（三）次氯酸盐漂白原理和影响因素1.次氯酸盐与木素的反应OCl与木素的亲核加成次氯酸盐阴离子对酮型或其它烯酮形结构的亲核加成，随后进行重排和氧化，使

8、木素溶解2.次氯酸盐与碳水化合物的反应与纤维素的反应：某些羟基变为羰基羰基氧化成羧基聚合度降低次氯酸盐与木素发色基团的降解反应次氯酸盐漂白时与纤维素的氧化反应漂后α-纤维素含量下降，粘度下降，强度下降，返黄增加，铜价上升，热碱溶解度增加。－OH－CO－COOHpH值高时pH值低时（1）C6位置上的伯醇基氧化成醛基，继而氧化成羧基。（2）C2、C3上形成酮基，继而氧化开环生成二元羧酸。（3）配糖键断裂，还原性末端基被氧化为羧基。（4）C1-C2处开环，在C