H因子的计算方法

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸工业计算手册上册》第42页（1687字）

【说明】H因子是表示在蒸煮过程中的相对反应速率和蒸煮时间的关系。它是以不同蒸煮温度下的反应速率对其相应的蒸煮时间所作出的曲线下面的面积，亦即反应速率与蒸煮时间的乘积。

实验证明，同一原料在其它蒸煮条件一定时，只要控制相同的H因子，得到的纸浆得率和木素含量则相同，这对蒸煮过程中调整蒸煮工艺，尤其是蒸煮过程的自动化和连续化等方面是重要的控制因素。不同原料不同制浆方法的H因子的计算方法相同。现以麦草及木浆的硫酸盐法制浆实验及H因子的计算加以说明。

1．麦草硫酸盐法蒸煮的实验及H因子的计算

【说明】某小型试验的工艺条件为：用碱量13%(Na₂O计)，硫化度11%，液比1：6，绝干原料为53．6g／罐，其实验结果见表1－2－15。

表1－2－15 不同温度下的分析结果

①反应级数的确定

【说明】 由表1－2－15看出，首先，从各种温度下脱木素的反应速度不是等速而是逐淅减少，可判断都不是零级反应(见本章第一节)。其次，用图解法及最小二乘法决定反应级数及反应速率常数，最后发现二级反应的线性关系比一级反应的好，故确定为二级反应。其相关系数及离差值见表1－2－16。

表1－2－16 相关系数及离差值

②活化能的计算

③相对反应速率的计算

【说明】 假设70℃时反应速率为1，则：

将不同温度代入此式，即可求出各相应温度下的K值，见表1－2－17。

表1－2－17 不同温度下的K值

④H因子的计算

【公式】

式中 H——全周期H因子

K₁——平均反应速率

t₁——时间间隔(h)

H1一一段时间间隔内的H因子

【例】按上述试验条件计算的全周期H因子为226，详见表1－2－18。

表1－2－18 全周期H因子计算结果

2．硫酸盐木浆的H因子计算

【说明】硫酸盐法木浆H因子的计算与硫酸盐麦草浆的计算方法完全相同，只是不同制浆方法的反应活化能E不同(见表1－2－5和表1－2－6)。硫酸盐法木浆的活化能值为133978J／mol。另外，硫酸盐法木浆的反应速率的计算通常假设100℃时，反应速率为1，则反应常数为43．2。

式中符号含义及单位见式1－2－4及式1－2－37。

图1－2－4 按H因子调整蒸煮时间

表1－2－5 不同蒸煮方法和原料的活化能研究数据

表1－2－6 不同脱木素反应的活化能常用值