制浆造纸工程原理课程 第四章 纸浆的洗涤、筛选和净化.ppt

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1、第四章纸浆的洗涤、筛选和净化(Washing,ScreeningandCleaningofPulp)第一节纸浆的洗涤与废液的提取一、概述1.目的与要求黑液KP蒸煮废液红液SP1000Kg溶出有机物碱法制浆，制1吨浆废液中有400KgNaOH及生成物8-10m3H2O从洗涤角度把浆尽量洗干净，减少纤维流失从碱回收角度尽量提高黑液提取率，尽量减少用洗涤水，保持高的黑液浓度与温度碱法纸浆洗涤目的：尽量把浆洗干净尽可能为回收系统提供浓度大、温度高的黑液2.洗涤术语固形物（Solids）洗净度纸浆洗净后的干净程度KP法残碱<0.05g/L（Na2O计）—木浆<0.25g

2、/L（Na2O计）—苇浆洗涤后每吨风干浆带走残碱量SP法以洗后纸浆滤液消耗KMnO4的量表示（废液中含有木素）<100mgKMnO4/L置换比（DisplacementRatio）在洗涤段里浆中可溶性固形物实际减少量与最大可能减少量之比在理想状况下，洗后液体的溶质质量分数与洗涤液一样，即WM=WW，则D.R.=1实际上WM≠WW，D.R.<1D.R.的大小受洗涤液的数量、温度、分布浆层的均匀性浆料的特性等影响一般来说，木浆多段洗一段D.R.=0.8~0.92中间段D.R.=0.5~0.7（热水洗）末段D.R.=0.55~0.7稀释因子（DilutionFact

3、or）表示提取的黑液的稀释程度，有时称稀释度定义洗涤每Kg风干浆引入黑液系统之洗涤用水量KgH2O/Kg风干浆或tH2O/t风干浆洗涤因子的计算：设洗后吨风干浆带走固形物38Kg洗后浆浓15%洗涤用水量8m3/t风干浆稀释因子大，洗涤用水量多，黑液浓度就稀稀释因子越大，浆洗得越干净，黑液提越取率越高。洗涤损失（WashingLoss）Kg/t风干浆洗涤效率和黑液提取率（WashingEfficiency）G---洗涤后提取的废液固形物含量G0---洗涤前浆中废液固形物含量黑液提取率=吨风干浆提取的送蒸发黑液的溶质量对蒸煮后吨风干浆黑液总溶质量的百分比一般提取率

4、<洗涤效率（两者有区别又有联系）当所提取黑液全部送蒸发工段时：黑液提取率=洗涤效率二、洗涤原理废液在纸浆中存在的形式KPSP纤与纤间%70-8060-70通过过滤挤压胞腔%15-2020-30通过扩散胞壁内%55-81.过滤过滤速度：由上式可知：ΔP上升，v上升，但ΔP上升，φ下降，d下降，而a上升温度上升，μ下降，v上升L上升，v下降浆种与浆层均匀性有影响2.挤压利用机械挤压把废液从浆中挤出想用挤压的方法完全分离浆中废液是不可能：外加压强＞毛细管压强能把黑液挤出外加压强≤毛细管压强不能把黑液挤出根据物理化学：纤维细胞腔直径草浆1.5~5μm木浆10~30μm

5、胞壁微纤维（Microfibril）尺寸250Å=0.025μm要挤出木浆胞腔内黑液需1Kg/cm2压差要挤出微纤维间黑液需800多Kg/cm2压差，难做到3.扩散除去胞壁和胞腔中的废液扩散速度：纤维内外浓度差上升，扩散速度上升，洗涤用水越多，浓度差越大，洗得越快，但黑液浓度下降为保证一定的浓度差，应采用逆流洗涤。D随扩散物质及介质的种类、温度和粘度而异。温度上升，分子动能上升，D上升粘度下降，分子动能阻力下降，D上升扩散量与扩散面积成正比，与扩散距离成反比扩散面积是指纤维与洗涤液的接触面积扩散距离是指纤维与洗涤液主体的距离增大F，减少X的有效措施是搅拌4.置

6、换：利用清水或稀废液把废液置换出来，含过滤、扩散作用三、洗涤方式及影响洗涤的因素洗涤方式多段逆流洗涤洗涤要求：黑液提取率高，浆洗得干净稀释因子要小，黑液浓度要高段间配用稀释搅拌槽，提供混合扩散的空间、时间未洗涤纸浆第一段第一段第一段第一段提取的黑液洗涤的纸浆影响因素洗涤用水量与洗涤次数洗涤用水量愈多，浆洗得愈干净，提取率愈高洗涤用水量一定，洗涤次数越多，洗涤效果越好，但投资、动力消耗增加。洗涤液温度温度上升，粘度下降，分子扩散加速，浆料滤水性上升，但温度过高，在真空洗浆机内易产生沸腾，而破坏真空度。压差或真空度压差或真空度上升，过滤推动力上升，过滤速度加快，真

7、空度过大，废液沸点下降，洗涤温度下降，影响洗涤。挤压压力过高，滤网易损，纤维流失增大。浆层厚度增加，过滤阻力增加，过滤速度下降。上浆浓度增加，浆层厚度增加，生产能力增加，黑液提取率下降。出浆浓度增加，洗涤损失上升，黑液提取率上升。浆种与浆质酸法浆比碱法浆滤水性好，易洗涤。木浆比草浆滤水性好，但草浆扩散效果好。硬浆比软浆滤水性好，但扩散效果差。四、洗涤设备淘汰设备洗浆池（WashingCheat）螺旋挤浆机双辊挤浆机（一）转鼓式洗浆机鼓式真空洗浆机原理：兼有过滤、扩散置换的作用构造：转鼓、鼓槽、分配头等组成分段式真空洗浆机分配头的多小室轮流受到过滤、抽吸、排空作

8、用真空产生强制真空自然真空：水腿作用过