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第一章 浆纸业工程说明1. 1纸关键性：在现代生活中纸和纸产品对每个人关键性是显而易见，还没有哪一个制品对人类活动各个领域比她有更深远地作用了。纸和纸板，储存和传输信息手段；实际上全部书写和印刷任务全部是纸张承当，它是应用最广泛包装材料，而且是关键建筑材料。纸和纸产品用途实际上是无限，新专用产品不停地开发。和此同时，造纸工业也觉察到了来自其它方面（尤其是塑料和电子媒体）对传统上由纸张占领市场入侵和挑战。值得提出是，因为新技术和新方法不停扩大造纸工业会有更大市场。1.2纸、纸浆和纸板定义：纸张传统上定义是，纤维水悬浮液在一个细筛网上所形成粘连状薄片。除了大多数纸张含有非纤维性辅助（添加剂）外，现在纸产品通常和该定义是相符合。干成型方法只用于制造少数特种纸产品。纸浆是抄纸纤维原料。纸浆纤维通常起源和植物，其它如动物，矿物或化学合成纤维也能够用于特定场所。用化学药品加工形成非纸张类产品纸浆称为溶解浆。纸和纸板之间区分关键在于产品厚度和定量，通常将全部超出0.3mm厚度薄片归入纸板类；但也有不少例外使这么区分有些模糊化。1.3制浆造纸技术发展简史：古埃及人经过锤打和压合植物茎（芦苇状植物纸莎草）薄片，制成世界上第一张书写用材料，但它没有像真正抄纸那样完全纤维解离作用。早在公元1，我们祖先首先利用竹子和桑树纤维悬浮液进行了真正意义上纸张抄造（公元1，东汉蔡伦发明用破布，鱼网，废麻等原料造纸）。随即我们祖先将抄纸工艺发展成为一项高度熟练技术。在经历数个世纪后，造纸技术传入中东，稍后抵达欧洲，在欧洲，棉麻破布成了关键原料。15世纪初，在西班牙，意大利，德国和法国有很多纸厂。制浆造纸历史发展若干关键里程碑见下表。这些发明及其研制模型机奠定了现代造纸工业基础。在20世纪这类早期和相当原始技术有了快速革新和改善，并开发出了诸如连续蒸煮，连续多段漂白，机内纸张涂布，双网成形等技术。因为纸浆和纸生产需要连续运输大量物料，物料运输机械化往往是制浆造纸工业发展一个关键方面。纸浆造纸工业化发展里程碑（制浆部分） 1 8 4 0开 发 出 磨 石 磨 木 浆 法 （ 德 国 ） 1 8 5 4开 发 出 烧 碱 法 制 取 木 浆 （ 英 国 ） 1 8 6 7 将 亚 硫 酸 盐 制 浆 法 专 利 授 予 B e n j a m I n T I l g h m a n 1 8 7 0磨 石 磨 木 浆 工 艺 首 次 获 得 商 业 应 用 1 8 7 4亚 硫 酸 盐 法 首 次 获 得 商 业 应 用 1 8 8 4C a r l D a h l 发 明 硫 酸 盐 法 制 浆 （ 德 国 ） 1.4现代制浆造纸生产运行：现代化制浆造纸工厂关键是以木材作为原料。生产运行高度自动化，而且现在全部以计算机控制。工厂规模不停扩大，现在已经出现单线日产3000T现代化硫酸盐浆厂，现在估量投资要超出10亿美元。高投资额使制浆造纸工业成为一个资金密集型工业。1.5对造纸纤维要求及其起源：为了使纤维能够造纸，它们必需是均一，即能够被交织和压制成一个均一薄片。在接触处还必需有强大结协力。对于一些用途，纤维结构必需长时间地保持稳定状态。纤维一致性程度以纸页匀度来表征和量测，而结协力大小则以纸页抗张或耐破强度来加以推断。纸浆纤维几乎能够从自然界所发觉任何维管植物（Vascular plant）中提取出来。但要植物含相关键抄纸经济价值，必需要有高含量纤维。而木材是制浆造纸纤维最丰富起源。现在中国制浆原料尚以草类等非木材原料为主，逐步增加木材比重是中国制浆造纸工业原料方针。1.6制浆概念和现代化制浆基础步骤： 制浆，就是利用化学或机械方法，或二者结合方法，使植物纤维原料离解，变成本色纸浆（未漂白浆）或漂白纸浆生产过程。它包含下列基础步骤程： 磨浆 存浆备用 原料采存 备料 蒸煮 洗涤 筛选 漂白 蒸煮和磨浆 抄浆出售除了上述基础过程外，还包含部分辅助过程，如：蒸煮液制备和漂液制备，蒸煮废气和废液中化学药品回收和综合利用及热能回收等。对于制浆工程关键考虑有：1.纤维原料，2.成品浆用途，3.工艺方法，4.设备使用和控制，5.节料，节能和经济效益，6.环境保护等。1.7制浆方法分类和纸浆品种名称：制浆方法可分为：化学法和机械法和处于二者之间化学机械法，半化学法。它们还能够深入细分以下：化学法制浆：就是用化学方法，尽可能多地脱除植物纤维原料中使纤维粘合在一起胞间层木素，使纤维细胞分离或易于分离，成为纸浆。也必需使纤维细胞中木素含量合适降低，同时要求纤维素溶出最少，半纤维素有相当保留。（1）碱法：包含烧碱法（苛性钠法），硫酸盐法，预水解碱法，石灰法。（2）亚硫酸盐法：包含用不一样PH值，不一样盐基（钙，镁，钠，铵）方法。机械法：有原木磨木法和木片磨木法。化学机械法：化学热磨法，磺化化机浆等。纸浆命名，是依据所用原料和制浆方法，如漂白硫酸盐浆。不一样原料用不一样制浆方法所得浆，其白度相差很大，依据成品要求来选择漂白是否。硫酸盐法制浆介绍：硫酸盐法是指小木片在NaOH和Na2S溶液中进行蒸煮。碱液侵袭使木素分子碎解成较小组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中。硫酸盐法国外俗称“Kraft”，德文中是强韧意思。Kraft纸浆可制造强韧纸产品，但其未漂浆呈深棕色。硫酸盐法制浆有独特臭味气体产生，关键是含有机硫化物，将会造成环境污染。在硫酸盐法蒸煮液中，除NaOH强碱性作用外，Na2S电离后S2-离子和水解后产物HS-离子有着相当关键作用；另外，Na2CO3和Na2SO3甚至Na2Sn等杂质成份也起到一定作用。蒸煮液中含有Na2Sn（多硫化物）时，对蒸煮有益，能提升蒸煮得率，但有强烈腐蚀作用。自从Carls.Dahl将硫酸钠引入蒸煮系统，硫酸盐法作为烧碱法（只用NaOH）改善工艺，已经历百年以上。以后将蒸煮液中Na2SO4改为Na2S，使得在蒸煮软木时反应动力学和纸张性能均大为改善。因为Na2SO4曾经是传统补充化学药品，所以称之为“硫酸盐法”。硫酸盐法制浆参数：化学药品：NaOH，Na2S蒸煮时间：24小时药液PH值：13（强碱性）蒸煮温度：140180oC 因为在我们企业采取是硫酸盐法制浆，故现将硫酸盐制浆优缺点列出于下：1. 硫酸盐法制浆优点：（1）对多种木材纤维原料，如针叶木，阔叶木，竹及草类等全部适用。还能够用于质量较差废材，枝桠材，木材加工厂下脚料及树脂含量高木材。（2）能生产很多品种纸浆。如针叶木本色浆常见于电气绝缘纸，纸袋纸，强韧包装纸，特殊纸板及工业技术用纸；针阔叶木及草类漂白浆用于制造文化用纸及白纸板等；并生产溶解浆制人造纤维。硫酸盐法是当今化学制浆方法中广泛应用一个。（3）纸浆强度很好。和烧碱法相比浆得率较高。（4）对设备腐蚀比较小，对蒸煮和洗涤设备材料，通常采取碳钢即可，较易处理。（5）能够经济而有效地对制浆化学药品和热能进行回收。如使用树脂含量较高针叶木制浆，还能生产出象松节油和塔罗油那样用价值副产品，使生产成本和污染负荷降低。（6）利用多段漂白方法和二氧化氯漂白剂，能够得到高强度和高白度纸浆。2.硫酸盐法制浆缺点是：（1）和亚硫酸盐制浆比较，硫酸盐木浆有得率稍低，原料消耗略高，纸浆颜色深，打浆漂白较困难，浆成本高等缺点。对于多戊糖含量高草类纤维，碱法浆滤水性能较差，不透明度也较低。（2）制浆过程中不可避免会产生难闻臭气，即污染空气，有对人体健康有害。（3）不能有效地利用纤维原料木素组成，即使黑液中木素在碱回收锅炉中被燃烧而回收能量，但能量回收效率较低。第二章 木材纤维化学第一节 木材篇木材是制浆造纸所用纤维关键起源。目前，木材提供了全世界原纤维需求量93%左右，其它则由非木材纤维原料（关键是稻草，蔗渣和竹子等）提供。树木结构一棵树可分为三个部分：.由树叶和树枝组成树冠.树干.根部系统树叶（或树针）是经过光合作用制造养料工厂，向树木提供能量和使其生长。光合作用是在有叶绿素和光线情况下从树根底部吸收水分来于CO2相互作用制造出碳水化合物。即使树冠是生成木材营养源和调整中心，但木材不是直接由光合作用生成，或能够说木材是借光合作用产物派生出能量维管形成层细胞区生成。在形成层细胞区后，各细胞连接扩增，使细胞壁加厚并木质化。图21显示了一个展现基础结构树干剖面图。图22显示了一个横断面示意图。形成层由树皮和内边材之间一个薄层细胞组织所组成。形成层生长速率随季节而变。在春季生长薄壁纤维细胞，而在秋季则生长较紧密厚壁纤维。在每十二个月严寒季节，形成层停止生长。每十二个月生长循环周期反应在年轮上，年轮总数则代表树龄。树皮（韧皮）是一个狭层细胞组织，在这里，富含碳水化合物树汁，经过筛管和射线上下流动。外皮是一群死细胞，它原先存在于活内皮中；它是由纤维素，半纤维素和木素和很多其它成份所组成。树木边材部分提供树冠结构支撑，起作用如同一个食物贮库。并起到将水分从根部向上输送关键功效。它在生理上是活（只是薄壁组织细胞），并经过从树冠流来树汁不停地和形成层和韧皮进行交流。在树干中心，心材是死亡木细胞关键部分，它生理活动已经停止。其功效只是作为结构支撑。心材因为在细胞壁和腔中沉积了含脂有机化合物，颜色通常比边材深得多。在化学法制浆时，这类沉积物使药液在心材比边材更难渗透。有少数材种（尤其是云杉），心材和边材之间颜色差异很小。在树木中心，有一个细小软细胞组织关键，称为木髓。木材纤维细胞壁结构木材纤维细胞壁，按形成前后，可分为胞间层，初生壁和次生壁三部分。（1）胞间层(ML):是两相邻细胞间一层物质，她把各个细胞间粘结起来，使植物含有一定机械强度。细胞层关键是由果胶和木素等无定形物资组成，厚度约为0.10.2微米（针叶木胞间层），其中所含木素比率很高。化学制浆过程就是用化学药品使胞间层溶除或部分溶除，克服细胞间粘结作用，使纤维细胞解离成单个纤维过程。（2）初生壁（P）:多种植物纤维细胞生长全部是由外到里。最初形成是液囊状物，称为初生壁，用P表示，和细胞层ML紧密相连。针叶木初生壁厚度大约为0.10.2微米，含有大量木素及半纤维素，纤维素则以微纤维形式在初生壁上作不规则网状排列，镶嵌在无定形物质木素和半纤维素中。在化学纸浆中，因为胞间层及初生壁上部分无定形物被脱除，初生壁上微纤维暴露在纤维表面。（3）次生壁外层（S1）：在初生壁内层上增生细胞壁，称为次生壁，用S表示。依据微纤维不一样排列方法，次生壁有分为外层，中层及内层。分别以S1,S2,S3表示。S1层厚度大约为0.51.0微米，大半由纤维素及半纤维素组成，纤维素微纤维以几乎垂直于纤维轴方向，规则地缠绕在纤维壁上，S1微纤维结晶度较高，所以造成S1层对化学和机械作用有较大稳定性，它如同一个套筒，是S2层微纤维不易显露出来，所以纤维不易分丝纵裂。部分需要较高分丝纵裂纤维，打浆是需先下轻刀，将P层和S1层剥离掉，这么纤维才能达成充足分丝纵裂目标。S1层越厚，对S2层微纤维约束就越强，落叶松P层和S1层较鱼鳞松厚，所以，落叶松纤维打浆比鱼鳞松困难；一样，杨树，桦树S1层比针叶树S1层厚，所以一些阔叶树纤维打浆不轻易分丝帚化。S1层和P层结合较紧密，而和S2层结合较松弛，所以半化学浆在进行机械磨浆时，纤维往往在S1层和S2层之间分离；在纸页形成时，S2层能提供较多氢键结合，从而增强了纤维和纤维之间结协力。（4）次生壁中层（S2）：S2层是纤维中最厚一层，是纤维细胞壁主体，针叶木S2层厚度约为310微米，占细胞壁厚度7080%。晚材纤维壁较早材厚，关键在于S2层较厚。S2层大部分是由纤维素和半纤维素组成，但含有一定百分比木素，因S2层较厚，故所含木素数量为总木素7080%。据测定：黑云杉春材中72%木素在次生壁，而只有28%木素在复合胞间层和细胞角胞间层，秋材中则有82%木素在次生壁，只有18%木素在复合胞间层和角胞间层。微纤维和纤维轴缠绕角度随品种不一样而略有差异，大约是从30o40o到10o20o，直到几乎和纤维轴平行。因为微纤维排列方向单一性，纤维轻易纵向裂开；S2层微纤维纵向散开难易程度又和微纤维缠绕纤维轴角度相关；夹角越小，打浆时纤维越轻易分丝帚化。很多品种阔叶木纤维，S2层微纤维走向角度比针叶木大，故打浆时纤维纵向分丝帚化较难。纤维越长，S2层微纤维方向越靠近轴向，单根纤维强度也就越大，但伸长率越小。含有理想微纤维角度亚麻，其拉伸强度就可达1100牛/毫米2，靠近于钢水平。（5）次生壁内层（S3）：细胞壁内层和细胞腔相连，又成为S3层，S3层比S2层薄得多，壁上微纤维走向和S1层相近，和纤维轴交角约为7080o，针叶木S3层关键有纤维素和半纤维素组成，仅含有少许木素。木材特征按植物分类，木材可分为两大类。裸子植物通称为针叶木，又称为软木；被子植物通称为阔叶木，又称为硬木。不过软木和硬木只是习惯上称呼，通常来说，硬木材质较硬，但我们所熟悉杨树就比针叶木还软。每个树种关键结构特征示于图23和图24。针叶木针叶木直立结构几乎全部由称为管胞长锥形细胞所组成。在有些材种中还存在垂直树脂道（resin canal）。水平系统有狭窄射线细胞组成，只有一个细胞宽，而常有好多个细胞高。射线细胞有两个特定形式：射线薄壁细胞存在于全部材种中，而射线管胞则只存在于一些材种中。季节性生长特征，通常是在年轮端部有密度较大管胞。晚材（秋材）细胞组织性能跟早材（春材）有很大不一样，后者密度可能只有前者1/2到1/3。细胞壁本身有相当高密度（相对密度），约为1.5（绝干木材）。经典管胞或“纤维”壁由好几层组成。木素含量极高细胞层，将两个相邻管胞分开。每个管胞含有一个初生壁和一个三层次生壁，由特定排列微纤丝组成，微纤丝是成束纤维素分子，它们排列方向能够影响纸浆纤维特征。管胞结构组成列示并解释在表21或图25中注意，符号S3 和T是能够交换。图26列出了相关微纤丝层次，排列和结构细节。表21 软木管胞分层（直径2040m）胞间层（ML） 通常结合在纤维之间，含有很多木素初生壁（P） 一个极难渗透薄层，厚约0.05m次生壁（S） 一个占细胞壁很大部分；形成三个含有不一样细微纤维丝排列特点 清楚分层。 .S1是次生壁外层（0.10.2m厚度） .S2形成纤维主体，厚度从2m到10m .S3是次生壁内层（厚度约0.1m）第三层壁（T） 和S3相同细胞壁 纤维中心通道（中空）阔叶木阔叶木和针叶木不一样，木质部有较多管胞，故称为多孔木。阔叶木中含有木纤维素4370%,导管2040%，木射线1020%，薄壁细胞213%。通常而言，阔叶木纤维短，通常只有1毫米左右，其长宽比多在60以下，且含有较多杂细胞，所以成纸强度较低，纸质比较疏松，吸收性强，不透明度高，尤其适宜生产印刷性纸张。阔叶木中木素含量较针叶木低，通常在2040%之间，其关键分布在胞间层。纤维细胞含木素较少，所以阔叶木比针叶木轻易制浆，耗碱量也较低，漂白比较轻易。在各软木和硬木内部，木材密度和很多纸浆性能之间存在着相互关系。比如，单位木材体积纸张得率通常和密度成正比。高密度木材通常显示其纸浆有较慢打浆速度，较大松厚度和较高抗张强度。硬木倾向于比软木有更高密度。硬木跟软木相比，通常含有更多综纤维素和更少木素，而抽提物含量则较高，其平均组成和常规含量范围示于图218。硬木相对密度波动从平均值9%或10%（槭树和桦树）到23%（榆树）。硬木特点是在歪斜树干和树枝上侧生成受拉木（tension wood）。低密度受拉木特征是导管相对较少和纤维含有高结晶组成清楚内胶层。即使手拉木化学制浆得率高，纤维却不易打浆，且纤维间结协力较低。受拉木在每棵硬木中多少皆有，但其数量和严重性跟特定树木生长习性相关。木材部分名称早材和晚材：在中国地理，气候环境条件影响下，大多数树种每十二个月春，夏季生长较快，这期间生长细胞，因为水分，养分充足，生长快速，生长细胞较宽大，腔大，壁薄，质松，色浅，称为早材（或春材）。因为早材细胞壁较薄，轻易打浆，能制出抗张强度和耐破度高纸浆。木材在每十二个月秋，冬季生长缓慢，这期间细胞生长和分裂较慢，细胞细长，腔小，壁较厚，形成质密色深窄层，称为晚材（或秋材）。晚材纤维壁厚，成管状，纤维挺硬不易打浆，成纸撕裂度很好，透气度大，但纤维结合强度较差。心材和边材：当树木生长到一定年纪后，树木逐步形成色泽不一样两部分组织，中间部位色泽较深，称为心材。靠近树皮部位色泽较浅，称为边材。心材通常含水分少，有机物质多，色泽深，质地坚硬，相对密度大，药液渗透困难，不利于蒸煮，漂白。而边材色泽浅，树脂含量少，相对密度小，结构疏松，药液较易渗透，有利于蒸煮，漂白，且成纸强度很好。从制浆造纸角度说，心材不如边材。第二节 纤维篇纤维素，半纤维素和木素全部是高分子化合物，所谓高分子化合物就是含有很大分子量，通常由108109个原子组成并含有若干规则结构单体，在自然界中产生称天然高分子化合物如蛋白质和聚糖等是自然界中含有生命物体；纤维素和橡胶等是很多非生命系统结构物质。从低分子物单体如乙烯用合成法制得高分子物如聚乙烯等，这种由单体经聚合或收缩作用而成物质称合成高分子化合物。依据高分子化合物化学结构及分子形状还可分为线性高分子物（如纤维素，聚脂等通常是热塑性塑料）和立体网状高分子物（如木素，酚醛树脂等是热固型）两种，只有线型高分子物才能形成纤维。植物纤维原料中纤维素，半纤维素和木素关键是以细胞（纤维是植物细胞中一个关键细胞）形式存在，其中纤维素是纤维骨骼物质，而木素和半纤维以包容物质形式分散于纤维之中及其周围。在化学制浆中关键目标是脱除木素，使纤维间木素粘结力降低，直至分离成单纤维状纸浆称为化学浆。它纤维素含量很高，除用作制浆造纸外，还可用于纤维化学工业中可溶解浆。纤维素纤维素是植物细胞基础组成，它存在于全部植物当中，包含从高等植物象针叶树和阔叶树到海藻这类全部含纤维素。纤维素在自然界中是一个最丰富可再生有机资源。纤维素是不溶于水均一聚糖。它是由D葡萄糖基组成链状高分子化合物。纤维素大分子中D葡萄糖基之间根据纤维素二糖连接方法连接。纤维素含有特征X射线图。纤维素化学结构是1，4D吡喃失水聚葡萄糖。但在自然界它性质和功效是经过纤维素分子聚集体所形成晶体态和细纤维结构决定。植物纤维原料细胞壁中纤维素含量因细胞发育过程中不一样阶段和植物种类差异而有很大改变：初生细胞壁仅含110%纤维素，高等植物次生壁约含50%纤维素；一些绿色海藻类厚壁含多于80%纤维素，棉花次生壁几乎全是纤维素。组成每一个纤维素大分子葡萄糖基数目称为纤维素聚合度。棉花初生壁纤维素聚合度为6000，次生壁平均为1400，和木材，麻类相同。草类纤维素平均聚合度则稍低些。但木材所制化学纸浆，因为蒸煮和漂白过程中纤维素降解，其聚合度降至1000左右。半纤维素半纤维素是除纤维和果胶以外植物细胞壁聚糖，也可称为非纤维素碳水化合物，和纤维素不一样，半纤维素是由两种或两种以上单糖基组成不均一聚糖，大多带有短侧链。组成半纤维素线性聚糖主链单糖关键是：木糖，葡萄糖和甘露糖。组成半纤维素短侧链糖基有：木糖，葡萄糖，半乳糖，阿拉伯糖，鼠李糖和葡萄糖醛酸等。常见半纤维素关键有：聚阿拉伯糖木糖，40甲基葡萄糖醛酸木糖，聚葡萄糖甘露糖，聚半乳糖葡萄糖甘露糖等等。多种植物纤维原料半纤维素含量，组成结构均不相同，同一个植物原料半纤维素通常也会有多个结构，所以，半纤维素是非纤维素碳水化合物这类一群物质总称。在生产造纸用化学浆时，半纤维素是应该尽可能多保留成份，这不仅可提升制浆得率，而且对纸浆打浆性能及纸性质有良好影响。但在生产纤维素衍生物用化学浆时，半纤维素应尽可能除去，以免影响纤维素化学加工。木素木素一词不是代表单一物质，而是代表植物中一些共同性质一群物质。在植物界中，木素是仅次于纤维素一个最丰富而关键大分子有机物，是一个极具潜力资源。它是复杂芳香族集合物，它在植物细胞壁中作为一个特征粘结聚糖组分物质来增加木材机械强度。这是因为维管植物需要输送水溶液及机械支持功效，木素存在增强了机械强度性能，从而保护其维管单元抵御被机械损坏能力，而且还给树木以支持离地面一定高度树干和树冠压力强度需要。甚至能够支持高达100m以上树木仍可亭立。另外，木素还有抵御微生物抵御生物腐朽能力。木素是由苯基丙烷结构单元经过碳碳键和醚键连接而成含有三度空间结构高分子聚合物。用硝基苯氧化或用乙醇解方法已经证实在针叶木中木素和阔叶木中木素其化学结构是不相同，草类木素和木材木素也有所不一样。所以多种植物之间甚至在同一细胞不一样壁层之间，木素结构也有很大差异。所以，木素一词不是代表单一物质，而是代表植物中一些共同性质一群物质。木素存在于植物木化组织之中，维管植物细胞壁中含有存在木素量大部分，而细胞间层物质大多数则是木素，使纤维相互粘合而固结。所以，要分离纤维，就必需溶解木素，这就是化学制浆实质。根据被保留在纸浆中木素含量，能够将纸浆区分为软浆和硬浆。软浆木素含量在2%左右，硬浆木素含量约为8%。半化学浆木素含量高达15%。纸浆漂白是在尽可能少损伤纤维素和半纤维素情况下深入除去残留在纸浆中木素。在硫酸盐法制浆中，引发脱木素反应是硫氢根离子和羟基离子，其反应为亲核反应。反应中存在着两种竞争作用，其一是木素碎片化，由此引发有利于制浆中木素降解和溶解。另一个是木素单元碎片缩合反应，由此引发木素分子量增加和溶解度降低，不利于制浆过程。在漂白段中，可用碱处理使氯化后醌型结构木素转变成羟基化合物，从而使氯化木素形成羟氯醌化物而被溶出。棕纤维素棕纤维素是指植物纤维原料中全部碳水化合物，即纤维素和半纤维素之总和，故又称全纤维素。第三章 制浆步骤介绍在金海浆厂浆线可概述为以下几部分：1.蒸解工段（喂料系统，预浸管和蒸解釜）2.筛浆，洗浆工段（粗筛，细筛和压榨洗涤器）3.氧脱木素工段4.漂白工段从备木系统输送过来合格木片由皮带运输机送至蒸解工段。其木片依次经过木片仓，喂料计量螺旋，溜槽，低压喂料器（第一段喂料器），喂料线分离器，高压喂料器（第二段喂料器）及高压预浸管以后进入连续蒸解釜蒸煮。蒸煮后木片由蒸解釜底部排料装置均匀地排放到喷放锅内。浆料在经过喷浆槽暂存以后到筛洗工段，首先是两个并列相同粗筛，经过粗筛后，合格浆料进入第一段细筛；从第一段细筛出来合格浆料被送往压榨洗涤器进行洗涤，而不合格浆料被送到第二段细筛继续循环。筛选和洗涤后浆料送至氧脱木素工段，加入了氧化白液浆料在于氧气混合后先经过管状反应器使之充足混合反应后再加入中压蒸汽和氧气，随之浆料进入氧反应器内，在此中再对浆料中残余木素进行脱除，反应完成浆料由反应器顶部排料口排至喷浆槽，从喷浆槽出来浆料经过一压榨洗涤器后被送至漂白工段。海南浆厂浆线漂白工段是由四个阶段组成：热二氧化氯漂白阶段；氧加强碱抽提阶段；最终两段是二氧化氯漂白工段。这一漂白过程通常写作：DualD,(EO),D1,D2。各漂白段后全部用一压榨洗涤器单独洗涤，这么能够将酸性漂白阶段和碱性漂白分开，以降低不明化合物急剧生成。经过漂白后浆料进入两个储浆塔暂存，以备抄浆使用。第四章 蒸煮部分第一节 蒸煮概念硫酸盐法蒸煮（碱法制浆）优于亚硫酸盐法制浆（酸法制浆）多个方面：1 可适合多个材种蒸煮，范围较广。2 可许可有较多量树皮。3 蒸煮时间较短。4 有少树脂问题。5 浆料有好强度。6 对制浆中产生黑液回收较轻易。7 可产生一部分有价值产品，松节油（turpentine）和塔罗油（tall oil）。一蒸煮专用名词术语及相关计算：（碱法制浆）用相当量氧化钠(Na2O)为基准来表示全部钠化合物 浓度以 g/l表示比如：100g NaOH相当多少Na2O2NaOH Na2O 80 62100g x x=100*(62/80)=?g80/62=100/x再如：100g Na2SO4相当多少Na2O则： 100*（62/142）=43g（1）总碱(TA: Total Alkali)NaOH +Na2S +Na2SO4 +Na2SO3 +Na2CO3+Na2S2O3（2） 可滴定碱(TTA: Total Titratable Alkali)指碱液中可滴定总碱，包含有NaOH +Na2S +Na2CO3+Na2SO3 （3）活性碱(AA: Active Alkali) NaOH + Na2S （4） 有效碱(EA: Effective Alkali)NaOH +1/2 Na2S S2-+H2O=HS-+OH-活性碱和有效间转换关系：活性碱AA：20%（Na2S+NaOH） NaHS:2.5%Na2S 5% Na2S+H2O= HS-+OH- + 硫化度：25% NaOH:2.5% 17.5%(EA) NaOH 15% NaOH EAAA（5）苛化度NaOH对活性碱百分率(%)（6）硫化度白液中Na2S对活性碱百分率(%)；在绿液中则指Na2S对总碱百分率。（7）苛化率NaOH对白液中NaOH, Na2CO3百分率(%)（8）残碱（黑液）指蒸煮过后白液，送至回收车间燃烧。（9）白液用苛化绿液制成溶液（关键有Na2S +NaOH + Na2CO3）Na2S +NaOH + Na2CO3+Ca(OH)2 Na2S +NaOH+CaCO3（10）綠液来自燃烧工段，回收药品溶解在水中和稀白液中，制成并送苛化溶液名称。 回收黑夜+芒硝 綠液 +蒸汽 溶解槽Na2S + NaOH + Na2CO3 +Na2SO4+C(來自有機物)= Na2S +NaOH + Na2CO3 （ 是降低意思）11）液比绝干总质量和蒸煮液总体积比值（L/W,M3/BDT）（12）纸浆硬度表示残留在纸浆中木素和其它还原物质相对量。通常见高錳酸鉀值或卡伯值表示。(13)用碱量蒸煮时活性碱用量和绝干原料比值（14）浆得率 煮后绝干浆量和煮前绝干木片量（15）碱损蒸解后之浆料经洗涤后，残留于浆料中碱含量（对BDT%）称为碱损。碱损愈高，表示碱损失越大，则RB补加硫酸钠增多，且对漂白段将增加药品用量。一 蒸煮药液组成蒸煮液组成关键是Na2S+ NaOH,另外还有来自碱回收系统杂质.如: Na2SO4 Na2SO3 Na2CO3 甚至还有少许Na2Sn.硫酸盐法蒸煮液中，除了氢氧化钠强碱起作用外，硫化钠离解后硫离子可水解后产物硫氢根离子也起着关键作用，另外碳酸钠和亚硫酸钠甚至多硫化钠等杂质成份也起着一定作用，所以蒸煮也是比较复杂，而且受PH制影响很大。不一样PH时，硫化钠，碳酸钠和亚硫酸钠电离和水解各级分浓度关系图：从图上看出：PH=14时，硫化钠水溶液硫才是以硫离子存在PH=13时，硫离子和硫氢根离子各半。PH=12时，将以硫氢根离子为主PH=10时，几乎全部是硫氢根离子PH之继续下降，硫氢根离子浓度也降低，而硫化氢浓度增加。碳酸钠水溶液，PH12时，以碳酸根离子为主 PH=10。5时碳酸根离子和碳酸氢根离子各半 PH9时，碳酸氢根离子浓度将从最高点逐步下降，而碳酸浓度将随之增加。亚硫酸水溶液，PH10时，以亚硫酸根离子为主PH靠近7时，亚硫酸离子和亚硫氢根离子各半PH=5左右时，亚硫氢根离子浓度达成最高点PH值在下降，亚硫氢根离子浓度跟着下降，而亚硫酸浓度将不停增加。二 木片组成：木材是由纤维素，半纤维素，木素和其它化合物（含极少许）组成复合物质。它们组分所含百分比大约为纤维素：50%，半纤维素：25%，木素：25%。纤维素和半纤维素是由细长碳水化合物分子键组成聚合物，许很多多纤维素，半纤维素分子组成了每个纤维。很多纤维按次序被埋嵌入在复合结构木素中，纤维有一个高拉紧强度。而且她们也有一定弹性和柔软性。每个纤维被木素粘合在一起，从而赋和木材有了坚硬结构。因为木材是有颜色，所以在生产高质量化学漂白浆时，必需去除浆料中木素，但又要尽可能减小对纤维降解。通常这种过程叫脱木素。其实蒸煮过程就是一个深度脱木素过程。三 蒸煮原理在硫酸盐发蒸煮中，蒸煮液中硫氢根离子和氢氧根离子进攻木材中木素，使木素降解溶出。但和此同时，也会有少部分氢氧根离子进攻木材中纤维素，半纤维素碳水化合物，而引发纤维素降解，造成浆料得率下降，粘度降低，使强度下降。所以药液中氢氧根离子，硫氢根离子浓度是影响浆料蒸煮一个关键原因。 在蒸煮中，不一样温度也影响到碳水化合物和木素降解反应速率。低温度意味着碳水化合物降解。所以在较低温度条件下，蒸煮能够减小药液对碳水化合物降解。然而，在低温度下蒸煮，会降低脱木素反应速率。 Na2S+ NaOH+ Na2CO3+木片= Na2S + NaOH + Na2CO3 +木片+木素+脂肪酸+其它化合物四 不一样制浆法对木片浸渍情况亚硫酸盐法制浆：药液对木片浸渍方向沿着纵向（平行于纤维方向），长度是首要标准尺度，而厚度是次要。硫酸盐法制浆：药液对木片浸渍方向发生在各个方向，木片厚度是关键原因，均一木片厚度比均一长度有愈加好药液浸透和脱木素。五 蒸煮原因影响硫酸盐蒸煮工艺基础变数以下：木片 材种木片总质量木片水分含量蒸煮液 硫化度蒸煮控制化学品用量（对绝干木材AA或EA）液比时间，温度曲线（H-因子）控制参数脱木素程度（以高锰酸钾值或卡伯值）残碱 （g/l）（黑液）其目标是均匀地蒸煮到要求木素含量及低筛渣。硫酸盐法蒸煮跟大多数化学制药法一样，必需在教低温度时有充足地时间方便在主蒸煮反应开始前药液能很好地浸渍到木片中去，浸渍关键机理是沿着细胞腔（管胞和射线细胞），纹孔，树脂道和硬木导管做毛细管运动，并进入各个纵向裂口。次要机理是借助扩散作用穿过细胞壁。六 在碱性蒸煮中，木片规格对蒸煮过程影响。1 过大，过厚木片会造成化学药品不均一预浸，影响到蒸煮质量，造成低得率，高筛渣率。2 木片中混有太多木屑(pin chip or fine chip).会阻碍药液流动，造成高液位，还会造成网筛堵塞。3 木片几何形状，结构会影响到木片仓和喂料器喂料能力。4 木片密度（bulk density）（尤其是木片形状）会影响到蒸解釜产能。5 过大，过小木片也会使筛选过程中木片流失，增加了木片成本。6 木片规格不均一性，会造成在木片仓木片在进入溜槽（chip chute）木片量不稳定，而引发溜槽内液位/料位上下波动。七蒸煮工艺条件：关键是用碱量，液比，硫化度，蒸煮最高温度，和蒸煮保温时间等。1。用碱量通常来说，原料组织结构紧密，木素，树脂，树皮，糖醛酸基和乙酰基含量多原料新鲜和腐烂原料用碱量也相对多些。因为碱除了消耗在木素溶出方面，还消耗在纤维降解产物溶出方面。还消耗在这些产物近步分解方面。其实消耗于木素溶出碱量并不多，大部分碱全部消耗在碳水化合物酸性降解产物上。 蒸煮终了时，在蒸煮液里还必需有一定残碱，来维持蒸煮液PH不低于12。若低于12，蒸煮液中木素溶解物会逐步沉积在纤维上，影响蒸煮液近步反应。PH低于9时，则将有较多木素沉积下来，而影响到纸浆质量。2。液比 当蒸煮用碱量一定时，液比小，药液浓度大，蒸煮速率快，消耗少，但液比過小，將會影響到藥液和木片混合均勻性。但過分稀釋，會降低活性化學品濃度，是反應速率減小蒸氣消耗增加。3。硫化度 大多数浆厂保持白液硫化度在25%35%范围之内，硫化物最低水平没有明确要求，可随其它系统参数而改变。但通常认为硫化度低于15%时对蒸煮反应速度和纸浆质量有不良影响。硫化度高部分，可提供安全度并可使用更多含硫廉价补充化学品（NaSO4）。较高硫化物也有利于避免在蒸煮时降低纤维素粘度。当蒸煮用量一定时，不宜有过高硫化度，硫化度过高，意味着NaOH降低，过低难以满足脱木素要求。4。 蒸煮最高温度和保温时间参考: H -因子（H-Factor）是1957年发明蒸解技术,取蒸解时间和温度作为一个综合参数,即为相对反应速率和时间曲线所成积分面积. H-因子是有Arrhenius方程式导出:Ln k=B-A/TK:反应速率T:绝对温度A,B:常数由上知:反应速率只和反应温度有一一对应关系此反应速率K在任何之温度可有下算式列成:ln K=43.2-16113/T比如:取t=120摄氏度则 ln k=43.20-16113/(120+273.15)得:K=9蒸解升温保持图: 通常调整H-因子以调整蒸解时间或蒸解保持最高温度为手段,增加保温时间,则降低产量,会耗用少蒸汽.而蒸解关键控制对象则是卡伯值 ,而控制卡伯值之关键原因则为活性碱AA用量和H-因子.对L(阔叶材):Kappa=(K*D00.136)/(Q01.171*H-Factor0.175)D0: 液比(L/W) m3/BDTQ0: AA用量 %H-FactorK:为常数,由树种决定比如： 相思树：1839K值越大,愈难蒸煮分析:1.液比和卡价成正比,液比越高,药液浓度稀,卡价越高,但循环量大,蒸解较均匀2.H-因子 AA用量和卡价成反比,H-因子越大,反应速率越快,蒸解条件增强, 可增大去木质素能力,降低卡价. 3.AA用量增加,药液浓度增高,增加去木素作用为降低卡价关键原因.(影响卡价较大)而卡价和得浆率也成线性正比关系总而言之:蒸解过程可利用温度,时间,AA用量来控制作为关键控制对象.第二节 蒸煮步骤介绍由备木送来木片经运输机（conveyor）运输到