蒸煮
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229页(3649字)
1.蒸球蒸煮技术条件
表5-4-1 蒸球蒸煮技术条件
如果采用轴头喷放,可不排汽降压,全压喷放即可。采用快速蒸煮工艺,低压保温1∶30~2∶00,高压保温1∶00~1∶30,全程蒸煮时间可缩短在4h以内,蒸球的蒸煮时间比立锅要长一些。
2.蒸锅蒸煮技术条件
表5-4-2 蒸锅蒸煮技术条件
蒸锅基本上实行了低温快速蒸煮,有效蒸煮时间1∶30~2∶00,即可获得质量较好的浆料。
3.横管连续蒸煮技术条件
原苇切断后水分%:15~20;
用碱量(%)(Na2O对绝干料):11~12;
碱液浓度(g/L)(Na2O):80~90;
碱液温度(℃):80;
液比(对绝干):1∶3.9;
喂料器压缩比:1∶30~1∶3.4;
喂料器压榨干度(%):40~45;
蒸煮管苇片充满系数(%):75;
蒸煮压力(MPa):0.6~0.7;
蒸煮时间(h:min):0∶25~0∶30;
高压蒸汽用量(对绝干浆)(t/t):1.1~1.2;
低压蒸汽用量(对绝干浆)(t/t):0.6~0.8;
电能消耗(对绝干浆)(kWh/t):80~85;
冷喷放用黑液温度(℃):40~45;
冷喷放浆料温度(%):90~95;
冷喷放时浆料浓度(%):5.0~5.5;
粗渣率(生片率)(%):1.0以下;
粗浆硬度:(Kappa值):15~17;
KMnO4值:11~13
粗浆得率(%):52±2。
4.蒸煮条件的讨论
(1)原苇质量的影响
荻苇生长条件不同,有生长成熟的老荻苇,生长不好的幼小毛苇。每株荻苇各个部位的化学成分也有所不同,不同的荻苇对浆料的质量的影响很大。
表5-4-3 原苇成分分析
表5-4-4 与原苇制浆结果比较
表5-4-3和5-4-4表明,小毛苇和苇叶的纤维素含量少,而戊聚糖含量高(即半纤维素多),小毛苇用碱量高,粗浆硬度高,粗浆得率低,漂白用氯量很高,而纸浆白度低,尘埃度很高,所以小毛苇和苇叶制浆成本高。同时,由于细小纤维、杂细胞含量多,糊网粘辊,影响纸机正常抄造。对含叶量超过15%的小毛苇进行加工去叶,分离出来的苇末、碎杆,叶子等可用于生产低档纸或者用于作锅炉燃料。
(2)装锅量的影响
装锅量直接影响碱比的准确性和各项消耗指标。目前采用地磅计量准确性很差,建议采用容积计量和电子秤多种方式相结合的计量方法。装锅量(风干料)最大190kg/m3,一般160kg/m3。装锅量低于140kg/m3,消耗上升;装锅量高于180kg/m3,锅内没有一定的空间,进汽困难,排汽也困难,容易出现质量问题。
(3)用碱量的影响
用碱量是决定蒸煮质量的主要因素。低碱比长时间蒸煮,虽然能成浆,但粗浆硬度高,在漂白时必然多耗氯。高碱比短时间的快速蒸煮,成浆质量好,漂白耗氯低,且蒸煮时黑液残碱偏高,有利于黑液提取和碱回收。
表5-4-5 碱比对纸浆质量的影响
硫化度对荻苇蒸煮质量的影响也是很大的。硫化钠在蒸煮过程初期能加快脱木质素,在蒸煮后期高温阶段又起保护纤维的作用,所以硫酸盐法纸浆强度好,纤维柔软,制浆得率高。硫酸盐法制荻苇浆,硫化度一般在10~25%内选择。
表5-4-6 烧碱法与硫酸盐法苇浆的比较
根据原料质量和品种的不同,用碱量有所不同,湖北地区所产荻苇,蒸煮用碱量最低,芦苇、泡芦和芒杆,蒸煮用碱量偏高。长江中下游江西、安徽等省所产芒秆,蒸煮用碱量反而比芦苇有所偏低。总碱以Na2O计对风干料的比例如下:
其它蒸煮条件相同,按上述碱比可得到同样蒸煮质量的浆料。
(4)液比的影响
蒸煮的液比太小,蒸煮液的浓度虽然高一点,有利蒸煮液对料片的渗透,但料片与碱液难以混合均匀,会出现较多的未蒸解苇片,有时浆料太干,不易喷放。液比过高,蒸煮液浓度下降,影响制浆速率,而且增加汽耗,液体占去锅的容积,相应降低了装锅量。工厂的生产实际是:用立式蒸煮锅蒸煮,液比宜在1∶4~4.2;蒸球蒸煮,液比宜在1∶2.5~2.8。
(5)蒸煮的最高温度
从130~170℃之间进行过多次优选,最后确定为150~155℃。按温度控制蒸煮终点,参考蒸汽压力、流量和时间等参数,可保证蒸煮质量稳定。
(6)蒸煮时间
草类原料蒸煮时间短,适合于快速蒸煮和连续蒸煮,是区别木材纤维制浆的一大特点。理论和实践都已证明:在碱比适当的条件下,荻苇蒸煮快速直线升温(1∶00~1∶30)至最高温度,一旦达到纤维分离点,立即喷放,可获得纤维破坏少,质量好的浆料。
(7)添加蒽醌对蒸煮的影响
研究表明,在芦苇、荻、芒杆等原料的烧碱法蒸煮中添加蒽醌,能缩短蒸煮时间、提高得率,对硫酸盐法蒸煮则效果不大。
芦苇烧碱法和硫酸盐法蒸煮添加蒽醌的效果比较试验见表5-4-7。
表5-4-7 蒽醌在芦苇烧碱法和硫酸盐法蒸煮中的效果对比
蒸煮条件:液比1∶6,升温时间1.5h。
最高温度:155℃。
芒秆烧碱法蒸煮添加蒽醌的效果比较试验见表5-4-8。
表5-4-8 芒杆碱法蒸煮添加蒽醌试验结果
蒸煮条件:蒽醌用量0.05%;液比1∶6,
硫化度:10%;最高蒸煮温度:165℃,
升温1.5h,中间小放汽两次,不保温。
添加蒽醌为荻苇低温快速蒸煮创造了更为有利的条件。下面是蒸球低温快速蒸煮实例。
表5-4-9 荻苇低温快速蒸煮