解速度減緩,但過氧根離子00『的濃度亦降低,在其它條件如溫度、時(shí)間、壓力等不變 的情況下,漂白速度減慢,要達(dá)到預(yù)定的漂白效果,就只好延長漂白時(shí)間,因而降低了生產(chǎn) 效率,這也不是我們所期望的。因此使用過氧化氫H2O2漂白時(shí),用堿量必須加以控制,即要有 利于生成足夠的過氧根離子00『,又要防止其堿性水解速度加快。其漂白的最佳PH值范圍 為9.5-10.5。根據(jù)上述對(duì)過氧化氫H 2O2漂白原理的論述及我們廠化機(jī)漿生產(chǎn)線固有的流程 特點(diǎn)可得出如下結(jié)論:因?yàn)镸SD末端加藥點(diǎn)是為了提高成漿強(qiáng)度和降低磨漿能耗的,過氧化 氫H 2O2的濃度無需太高。而磨漿之后旋風(fēng)分享器之前的加藥點(diǎn)主要是提高漿料白度的,此處 可降低氫氧化鈉 NaOH的用量,加大過氧化氫H2O2的用量,以達(dá)到漂白的預(yù)期目標(biāo),同時(shí)提高 生產(chǎn)效率,不至于因漂白速度過于緩慢而影響產(chǎn)量。
[0058] 3.1.3、硅酸鈉 Na2SiO3
[0059]硅酸鈉 Na2SiO3作為PH緩沖劑,能夠穩(wěn)定堿性過氧化氫溶液的PH值,同時(shí)也能俘獲 一定量的金屬離子,以達(dá)到保護(hù)過氧化氫H2O2減少其分解的作用。硅酸鈉 Na2SiO3作為緩沖 劑的機(jī)理如下:
[0060] Na2Si〇3+H2〇 = OiT+HSi〇3一+2Na+
[0061] HSiO3^H2O = OiT+H2SiO3
[0062] 從以上水解方程式不難看出,硅酸鈉 Na2SiO3電離出來的氫氧根離子MT與堿性過 氧化氫體系中的氫H+發(fā)生中和反應(yīng),起到穩(wěn)定堿性過氧化氫H 2O2溶液中的最佳堿性條件,即 保持了溶液中的氫氧根離子MT濃度的穩(wěn)定性。硅酸鈉 Na2SiO3的這一特性在預(yù)浸段及漂白 段是非常重要的。因?yàn)閴A性過氧化氫溶液中的H 2O2不斷地氧化木素分子而產(chǎn)生大量的低分 子量有機(jī)酸如羧酸、草酸及醛類等,使溶液的PH值不斷下降,即氫氧根離子0『濃度降低,氫 離子H +濃度升高。硅酸鈉 Na2SiO3水解產(chǎn)生的氫氧根離子MT有效地中和了溶液中的氫離子H +濃度,達(dá)到穩(wěn)定PH值的目的,從而為預(yù)浸和漂白的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。在NaOH和過 氧化氫H2O 2用量不變的情況下,硅酸鈉 Na2SiO3的用量越大,成漿白度超高,當(dāng)用量在2-3% 時(shí)效果最為明顯,當(dāng)用量繼續(xù)增大時(shí),白度增長緩慢甚至下降,而且硅酸鈉 Na2SiO3的用量過 大會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成障礙。隨著有效堿在反應(yīng)中逐漸減少,使得二氧化硅SiO 2大量溶出并形成 垢物粘結(jié)在器壁上,嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行造成不利影響。但硅酸鈉 Na2SiO3在漂白中 的作用不可小覷,它是一種價(jià)廉物美的漂白助劑,結(jié)垢只是其不利的一面,不能因結(jié)垢而少 用或不用,就像人有病要吃藥一樣,是藥三分毒,不能因?yàn)樗幱胸?fù)作用而棄之不用,這樣病 就會(huì)好得慢甚至有生命之憂。再者堿性溶液中加入硫酸鎂MgSO 4也會(huì)形成氫氧化鎂Mg(OH)2 沉淀,是另一種形式的結(jié)垢現(xiàn)象,難道MgSO4也不用了嗎?而且漿料加入硅酸鈉 Na2SiO3能有 效地降低漿料的硬度,這是硅酸鈉 Na2SiO3對(duì)制漿的又一大貢獻(xiàn)。既然結(jié)垢與PH值有關(guān),那就 應(yīng)該還好地控制娃酸鈉 Na2Si〇3和氫氧化鈉 NaOH的加入比例。一般而言氫氧化鈉 NaOH和娃酸 鈉 Na2SiO3的加入比例為NaOH = Na2SiO3 = 1:0.5,這時(shí)白度最佳且結(jié)垢不嚴(yán)重。但考慮到我們 流程設(shè)計(jì)和對(duì)成漿質(zhì)量的要求,MSD末端加藥點(diǎn)的比例可取下限,即NaOH = Na2SiO3 = 1:0.1, 盤磨和旋風(fēng)分離器之間的加藥點(diǎn)的比例可取上限,即NaOH = Na2SiO3 = I :0.5。
[0063] 3.1.4、DTPA
[0064] DTPA是Diethylene triamine pentacetate acid的英文縮寫,中文為二乙基三胺 五乙酸。而我們實(shí)際使用的是它的鈉鹽DTPA-Na5,即二乙基三胺五乙酸五鈉鹽。DTPA是一種 螯合劑,它能有效地去除能夠使過氧化氫H 2O2產(chǎn)生催化分解的重金屬離子如Fe3+、Cu2+、Mn 2+ 等,是過氧化氫H2O2-種保護(hù)劑。其用量一般為0.2-0.5%之間。因 MSD末端加藥點(diǎn)的PH值較 高,加入少量的DTPA所起的作用有限,但考慮到預(yù)浸段也加入了過氧化氫H2O2,因此DTPA的 用量可取下限。旋風(fēng)分離器之前的加藥點(diǎn),化學(xué)品藥液的PH值較低,DTPA的用量可取上限。 [0065] 3.1.5、硫酸鎂1%3〇4
[0066]硫酸鎂MgSO4是過氧化氫H2O2的另一種保護(hù)劑,其主要作用是絡(luò)合重金屬離子而形 成絡(luò)合物,避免重金屬離子對(duì)過氧化氫H2O2產(chǎn)生催化分解。其用量一般控制在0.1-0.3%之 間。但也要注意硫酸鎂MgSO 4的用量過大而引起的結(jié)垢問題。但任何事物都是一分為二的, 當(dāng)系統(tǒng)中含有鎂離子Mg2+時(shí),它能把硅酸和草酸與鈣離子Ca 2+形成的硬沉淀硅酸鈣和草酸 鈣轉(zhuǎn)換為軟沉淀,減輕了硅酸鈣和草酸鈣粘附在器壁上機(jī)會(huì),從而為大量使用硅酸鈉 Na2SiO3創(chuàng)造了有利條件。
[0067] 3.1.6、硫酸出3〇4
[0068]硫酸H2SO4作為漂白終點(diǎn)的酸化劑,中和已漂漿料中的氫氧根離子0『,降低漿料的 PH值,終止堿性水解和剝皮反應(yīng),并能有效地抑制漿料的返黃現(xiàn)象。其用量一般控制在 0.5%〇
[0069] 3.2、化學(xué)品加入工藝
[0071] 4、預(yù)浸器工藝
[0072]受到擠壓、撕裂并吸收了藥液的木片在預(yù)浸器經(jīng)過短暫駐留更有效更均勻地吸收 藥液并使水分得到平衡。
[0074] 5、反應(yīng)倉工藝
[0075] 在反應(yīng)倉木片有足夠的時(shí)間更加充分地吸收藥液并與藥液反應(yīng),為降低磨漿能耗 提高漿料強(qiáng)度創(chuàng)造條件。 LUU//J (3、咼濃賠聚丄乙
[0078]磨漿的原理是木片在盤磨的磨漿壓力和磨片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力的作用下而分 離成纖維。在磨漿過程中,磨盤的壓力使纖維受到壓縮直到胞腔被壓潰,然后經(jīng)過轉(zhuǎn)動(dòng)的磨 盤的輾壓使纖維松軟,由于剪切力的作用,使胞間層結(jié)合的纖維次生壁變得松散,纖維分離 出來。分離以后的纖維再經(jīng)過精磨,使纖維的表面細(xì)纖維化。高濃磨分三個(gè)區(qū),分別被稱為 破碎區(qū)、磨漿區(qū)和精磨區(qū)。在破碎區(qū),木片被離解成木絲,在磨漿區(qū),木絲被離解為單根纖 維,在精磨區(qū)纖維被進(jìn)一步地細(xì)纖維化和分絲帚化。 LOOSO」7、噴放管化學(xué)品加入工藝
[0081 ] 見上述化學(xué)品加入工藝。
[0082] 8、高濃漂白工藝
[0083]高濃磨漿之后產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽攜帶著漿料通過噴放管以切線方向進(jìn)入旋風(fēng) 分離器,同時(shí)在噴放管處加入漂白化學(xué)藥品,并在噴放管里與高速流動(dòng)的漿料均勻混合,通 過旋風(fēng)分離器的分離,蒸汽去熱回收系統(tǒng),漿料經(jīng)冷卻之后進(jìn)入高濃漂白塔。關(guān)于漂白機(jī)理 見上述化學(xué)藥品描述部分。
[0086] 9、螺旋壓榨機(jī)工藝
[0087]高濃漂白之后,漿料被稀釋到10%的濃度,通過中濃栗輸送至螺旋壓榨,螺旋產(chǎn)生 的強(qiáng)大的擠壓力把漿料濃縮至30的濃度,之后通過水平輸送螺旋進(jìn)入消潛池消潛,產(chǎn)生的 濾液經(jīng)圓網(wǎng)濃縮機(jī)濃縮后,漿料進(jìn)入消潛池,濾液回用,洗滌木片。在這一過程中,螺旋產(chǎn)生 的強(qiáng)大的擠壓力把漿料中的陰離子垃圾和陽離子垃圾隨濾液一同去除,提高了漿料的洗凈 度,達(dá)到凈化漿料的目的,同時(shí)螺旋產(chǎn)生的摩擦、揉搓力,使纖維分散得更加勻整,在一定程 度上提高了成漿強(qiáng)度指標(biāo)。上述所謂的陰離子垃圾主要是木素及其衍生物、水溶物、堿溶 物、碳水化合物、陰離子助劑等,它們對(duì)抄造和濕部化學(xué)品的使用是極其有害的。在白水封 閉循環(huán)系統(tǒng)中,隨著系統(tǒng)中陰離子有害物質(zhì)不斷積累,造成電導(dǎo)率、陽離子需求量、PH值和 COD升高,嚴(yán)重地破壞了系統(tǒng)原有的電荷平衡體系,造成助留助濾劑等陽離子助劑作用退 減,留著率下降,層間結(jié)合強(qiáng)度下降。陰離子垃圾會(huì)優(yōu)先吸附到陽離子助劑上,產(chǎn)生類似樹 脂障礙的沉降,污染毛毯、成型網(wǎng),影響紙機(jī)的抄造性能,妨礙纖維之間的結(jié)合,造成纖維結(jié) 合力下降。為了取得一個(gè)好的留著率和層間結(jié)合強(qiáng)度,不得不提高陽離子類助劑的用量,這 又會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中陽離子類物質(zhì)的積累,使Zeta電位升高甚至出現(xiàn)正值。陽離子垃圾主要是 由金屬陽離子和陽離子型助劑組成的,陽離子垃圾的大量積累,會(huì)嚴(yán)重影響纖維的表面電 荷特性,改變高分子助劑的組織結(jié)構(gòu),使助劑與纖維之間的吸附能力下降,纖維與纖維之間 的結(jié)合力下降,同樣造成抄造障礙。綜上所述,恢復(fù)化機(jī)漿螺旋壓榨的使用是非常必要的。 L〇〇89」10、消潛工藝
[0090]高濃磨漿中的調(diào)頻脈沖摩擦作用,使?jié){料纖維承受熱應(yīng)力與機(jī)械應(yīng)力,導(dǎo)致將木 絲離解為扭曲或卷曲的變形的纖維,在高溫下這些應(yīng)力引起木素和半纖維素的流變,也促 使纖維的解離與變形,變形的纖維使有效纖維長度變短,纖維僵化,降低纖維的濾水性能, 并且由于它占據(jù)的空間位置較大,使纖