红麻硫酸盐法蒸煮脱木质素反应动力学

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》第17页（881字）

脱木质素反应动力学是研究蒸煮过程中参数与脱木质素速度之间的数学关系，确定脱木质素的反应级数和活化能，并求H因子。

对红麻皮和秆芯分别用Willey磨磨粉，取20～40目试样进行硫酸盐法蒸煮动力学研究。蒸煮采用容积400ml的8个薄壁不锈钢罐。用甘油浴加热，分别在130C、140℃、150℃，160℃下蒸煮不同时间，测定制浆中木质素的含量。以确定脱木质素反应级数和计算出活化能与H因子。蒸煮条件为：装锅量15g(绝干)，碱液浓度15g／L(Na₂O计)，硫化度25%，液比1∶20。

图4－5－6(a)和(b)分别示出红麻秆芯和麻皮在不同蒸煮温度下，浆中木质素含量随蒸煮时间的变化。图4－5－7为红麻秆芯和麻皮在不同温度下浆中木质素含量的对数(1nL)对蒸煮时间(t)作图的关系。研究结果表明，1nL与t呈明显的线性关系，转折点之前的直线为木质素阶段，转折点之后的直线为残余脱木质素阶段。红麻秆芯和麻皮部硫酸盐法蒸煮脱木质素反应均为一级反应，其相关系数都很高，为0．995～0．999。

图4－5－6 浆中木质素含量随蒸煮时间的变化

图4－5－7 浆中木质素含量的对数随蒸煮时间的变化

通过阿累尼乌斯方程计算出活化能，并由平均速率X时间间隔计算出蒸煮过程的H因子。

由表4－5－5所列结果可以看出，红麻硫酸盐法蒸煮的活化能与棉秆相近。红麻秆芯的活化能接近木材，而红麻皮的活化能则与草类原料相近。

表4－5－5 红麻硫酸盐法蒸煮动力学研究结果

图4－5－8 硫酸盐法蒸煮中红麻皮和秆芯各形态区木质素脱除率与蒸煮时间的关系