蒸煮时间

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《制浆造纸手册第五分册酸法制浆》第249页（2010字）

蒸煮时间是指升温开始到蒸煮结束的时间。这段时间的长度取决于蒸煮的规定温度；所用蒸煮液的组成；液比和蒸煮的压力。

1．温度的影响

在酸性亚硫酸盐蒸煮中，最终蒸煮温度一般为120～150℃(根据浆的品种而异)，而在亚硫酸氢镁蒸煮中则为160～170℃。

在酸性亚硫酸盐蒸煮中，在保证盐基充分浸透木片之后，温度每增加10℃，蒸煮速度约增加两倍(表6－3－34)。但是当木片未经预浸时由于初煮时间长，因此温度变化对蒸煮时间的影响不大(表6－3－35)。

表6－3－34 温度对酸性亚硫酸盐蒸煮速度的影响

表6－3－35 最终蒸煮温度对蒸煮时间的影响

注：酸液成分：总SO₂5．5%和CaO1．0%。浆中木素含量2．0%。

在酸性亚硫酸盐蒸煮中，由于蒸煮锅的允许使用压力有限制，因此随着蒸煮温度的提高，蒸煮液中游离酸的浓度下降，所以提高蒸煮温度往往得不到理论上那样大幅度缩短蒸煮时间的效果。

在亚硫酸氢镁法蒸煮中，最终蒸煮温度对蒸煮时间的影响更为重要，因为这种酸液的SO₂分压很低。例如在用亚硫酸氢镁法蒸煮落叶松木片时，蒸煮温度由160℃提高到170℃，在最高温度下的保温时间可由210分钟左右缩短到90分钟左右(升温时间均为1小时)。

2．压力的影响

在酸性亚硫酸盐蒸煮中，提高蒸煮压力可以使锅内酸液保持较高的游离酸浓度，也就是提高了锅内SO₂分压，因而能缩短蒸煮时间(图6－3－28)。

图6－3－28 压力对蒸煮时间的影响

在亚硫酸氢镁蒸煮中，蒸煮压力主要取决于所选择的蒸煮温度(略高于该温度下的饱和水蒸气压)，因此压力对蒸煮时间的影响不象酸性亚硫酸盐法那样重要。与此相反，如果过分提高压力会引起SO₂分压的提高，从而加剧了水解作用。

3．酸液组成和液比的影响

在盐基含量相同的情况下，蒸煮酸中游离酸浓度对蒸煮时间的影响如表6－3－36所示。表中所列数据是不进行放气的蒸煮结果，因此高浓度的游离酸在整个蒸煮过程中都能够起到促进蒸煮过程的作用。

表6－3－36 蒸煮时间和蒸煮酸浓度的关系

注：不放气蒸煮；最高温度140℃，升至110℃——1．5小时，在110℃保温——1小时，升至最高温度——2小时15分；酸液中CaO含量——1．05%。

从加速脱木素过程的速度来说，提高过剩游离酸的浓度可使蒸煮时间减少到：

由3%提高到4%时是30%；

由4%提高到5%时是25%；

由5%提高到6%时是18%；

由6%提高到7%时是10%；

由7%提高到8%时是9%；

由8%提高到9%时是8%。

由于蒸煮锅工作压力的限制，蒸煮酸中游离酸的积极作用主要表现在初煮阶段中加速木素的磺化反应上。因此在这种情况下，蒸煮液中游离酸浓度的作用要比不放气蒸煮时小得多。

在总酸浓度相同的情况下，降低蒸煮液中化合酸浓度，蒸煮速度会加快。如只增加蒸煮酸中亚硫酸氢盐的浓度，而不改变过剩游离酸浓度时，脱木素的速度几乎不变。当酸液组成不变时，降低液比能加速蒸煮过程。

有关温度、压力和酸液组成对蒸煮时间的影响还可参考本节蒸煮速率部分。

不同原料、不同蒸煮工艺的蒸煮时间可参阅表6－3－28、6－3－29。

表6－3－29 不同原料的亚硫酸氢镁蒸煮规程