苛化影响因素.doc

3）绿液的苛化
③苛化工艺流程
绿液苛化有连续法和间断法两种。所谓连续苛化，就是将绿液、石灰同时连续不断地加入消化器中，经过在一系列设备中进行反应、加工过程，最后连续得到蒸煮所用的碱液。
连续苛化——常用的连续苛化过程
绿液澄清：借重力作用沉淀除掉绿液中的杂质，例如炉衬材料、炭粒、铁化物等，有利提高苛化率，便于石灰回收。
绿泥洗涤：用清水洗涤绿液沉淀下来的绿泥，以回收残碱，这残碱叫稀绿液。
消化：将澄清的绿液与石灰混合，在消化的同时，也开始了苛化反应。
苛化：碳酸钠与氢氧化钙的反应生成氢氧化钠的过程。
白液澄清：使苛化后的乳液进入澄清器，沉淀出碳酸钙，得到澄清的碱液，这就是用于蒸煮的白液。
白泥洗涤：沉淀的碳酸钙叫白泥，经过清水洗涤，提出其中残碱，叫稀白液，送去溶解槽，溶解喷射炉流出的熔融物。洗涤后的白泥送去煅烧，回收石灰。图4-44是连续苛化流程。
图4-44 连续苛化流程图
另外，还有连续苛化新工艺流程：
图4-45是连续苛化新工艺流程，与前面的流程比较具有生产过程和操作管理简单，节约投资和钢材，占地面积小等优点。利用带式过滤机代替白液澄清器、白泥洗涤器，可提高白液的澄清度，降低碱损失，适合处理草浆含硅量高、难以澄清的白液。
除连续苛化外，还有间断苛化工艺，常用的间断苛化过程如下
将绿液送入间断苛化器，同时加入石灰，在石灰消化的同时进行苛化反应，在同一苛化器内进行白液澄清，上层清白液送蒸煮使用。沉淀的白泥排入吸滤槽，用叶片真空吸滤机进行吸滤，滤出的浓白液与苛化器出来的浓白液混合一起。滤泥在滤布上达到相当厚度以后，将叶片真空吸滤机吊出，放入洗涤槽，用热水进行洗涤。洗涤分二次进行，第一次吸出的滤液，平均含碱量60g/L以上，可以混入浓白液槽；第二次吸出的滤液含碱较低，平均40g/L以下，作为稀白液，供溶解喷射炉流出的熔融物之用。最后残碱达到0.5～1.5%的白泥，随同叶片真空吸滤机吊往白泥稀释槽内，关闭真空阀门，排除真空，白泥依靠本身重力脱落，用水稀释，搅拌均匀后，用泵排出。图4-46是间断苛化工艺流程。
此流程国内小厂用的多，对于含硅量高、沉淀澄清困难的一些草浆黑液回收，有较好的适应性。
图4-45 连续苛化新工艺流程
硫酸盐木浆连续苛化工艺条件示例
绿液要求：
总碱浓度（Na2O） 100～110g/L
硫化度 >22%
温度 >80℃
石灰要求：
有效氧化钙 >75%
酸不溶物 <3%
粉碎后粒度 <30mm
消化时间 <10min
白液要求：
活性碱浓度（Na2O） 90～100g/L
温度 >80℃
苛化度 >82%
硫化度 >32%
澄清度 <10-4 g/L
消化提渣机残渣含碱 <1.5%
乳液总碱浓度（Na2O） 98～105g/L
苛化器苛化度 80～84%
图4-46 间断苛化工艺流程
1—绿液槽 2—绿液泵 3—稀白液泵 4—稀白液槽 5—稀白液收集槽 6—稀白液泵 7—浓白液泵
8—浓白液收集槽 9—真空泵 10—浓白液槽 11—苛化槽 12—吸滤槽 13—洗涤槽 14—白泥稀释槽
15—大气压冷凝器 16—三通阀 17—石灰吊车 18—五吨吊 19—叶片真空吸滤机
苛化温度 90～104℃
白液澄清器抽泥浓度 >35˚Bé
稀白液澄清度 <2×10-4g/L
稀白液总碱浓度（Na2O） 20g/L
自洗涤抽泥浓度 >30˚Bé
真空洗渣机上网浓度 13～18˚Bé
滤饼厚度 5mm
真空泵真空度 2～3.4kPa
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（3）绿液的苛化
②影响苛化的因素
溶液浓度：
由于在较高的溶液浓度下，Na2CO3和NaOH的电离度减小，因此参加苛化的离子浓度亦小，苛化反应不易进行。反之，如溶液浓度较稀，虽有利于苛化率的提高，但又必须增大苛化设备的容积，而所获得白液浓度较低，难以适应蒸煮操作的要求。
在实际生产中，绿液浓度一般为100～120g/L（Na2O），在这种情况下，苛化率一般可达到85～90%。
温度：
温度的增加对平衡状态影响不大，但却能加速反应的进行，试验证明在95～100℃以下的范围内，温度每提高10℃，反应速度常数平均增加1.2倍，使反应时间缩短。苛化温度一般控制在90～105℃，苛化时间约为1.5～2h。
石灰用量：
实际生产中，一般采用5%～10%的过量石灰。过多增加石灰用量，使澄清困难，造成跑浑现象，而且并不能显著提高苛化效果。石灰粒度对苛化有显著影响，粒度小反应迅速，为此在生产中先将石灰消化成熟石灰最好，实际是将石灰直接加入绿液中。石灰中的CaO含量要求在85%以上，否则会降低苛化效果。
绿液成分：
绿液的组成一般除Na2CO3外，还有Na2S、NaOH、Na2SO4、Na2SiO3、Na2SO3等，其中的Na2S能水解生成NaOH，Na2SiO3和Na2SO3能与Ca(OH)2 作用，产生NaOH，从而增加OH-离子浓度，对苛化作用具有阻滞影响。
在碱法蒸煮过程中，将近有一半植物纤维原料成分溶解于蒸煮药液内而成为黑液。每生产一吨纸浆可得黑液10～12米3，其中约有一吨有机物质和四百公斤碱类、硫化物等。

黑液的组成决定于蒸煮时所用的蒸煮液、采用的植物纤维原料的品种以及采取的蒸煮方法等。一般在黑液固形物中含有65～70%的有机物和30～35%的无机物，并且有机物与无机物含量的比值均在1.9～2.5之间。在有机物中主要是碱化木素、硫化木素（约占30～40%）、挥发性有机酸（约占10～17%）以及其他反应生成物等。无机物主要是与有机物化合的钠、游离的氢氧化钠、硫化钠、碳酸钠、硫酸钠和硫代硫酸钠等，其中全碱量约占85%以上。至于无机物中二氧化硅含量根据原料品种的不同，差别甚大，如木、竹、棉秆等纸浆的黑液含硅量较低，仅为0.7～2.0%，而草类纸浆的黑液含硅量较高，有达5～9%（蔗渣、苇荻浆），甚至15～24%（稻麦草浆）。

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