苛化工段绿液真空冷却系统及其运行实践

介绍了冷却绿液的一种新型技术——绿液真空冷却系统,该系统以绿液真空冷却器为核心,利用真空闪蒸原理将绿液温度降至80~90℃,以满足后续消化反应的要求。本文阐述了该系统的工作原理、技术参数、设备组成、工艺流程等,并结合生产实例及运行情况分析了该系统在不同工艺条件下相关参数的计算。该系统具有系统集成化、占地面积小、能量消耗低等特点,是苛化工段热能合理循环利用和节能降耗的重要环节。

管内绿液输运过程中结盐机理

运用化学分析、X射线衍射仪、相位多普勒粒子分析仪等手段对绿液及其盐析物质的物理性质进行了测试,并考察了不同表面粗糙度及不同材质的管内结盐速率的变化规律.同时,结合晶体动力学和流体力学理论对试验结果进行了分析.结果表明:温度与绿液本身的物理属性对盐类物质的析出有直接影响,且较小的粒径分布加强了絮凝作用,构成绿液动态结盐的重要因素;在盐析晶体异相成核及诱导期阶段,壁面粗糙度起重要作用,并对其生长期产生影响,即晶体在粗糙度较小的壁面上的生长滞后于粗糙度较大的壁面;材质影响结盐速率,其原因可能为不同材质具有不同的表面活化能.

绿液除硅对苛化工段操作的影响

绿液中硅含量高是影响苛化工段操作的重要因素之一。实验室研究以直接向绿液投加除硅剂进行除硅操作,可获得高达97%的除硅率。在进行未除硅和除硅苛化液澄清以及白泥洗涤过滤等实验后,证实除硅可缩短苛化澄清时间、压缩白泥沉降层,得到的除硅白泥过滤速度明显加快、干度提高。

竹浆碱回收绿液铝盐法除硅研究

研究了竹浆绿液铝盐法除硅效果及其对绿液的影响,并通过能谱分析对铝盐绿液除硅机理进行了初步探讨。结果表明,铝盐添加到绿液中可有效降低绿液的硅含量,随着铝盐用量的增加,除硅率不断提高,当铝盐用量与绿液硅含量的摩尔比为1∶1时,除硅后竹浆绿液硅含量为1.13 g/L,除硅率达到了74%。SEM-EDAX结果表明,沉淀物中含有Al、Na、O、Si等元素,可能是铝盐与绿液中的硅生成了硅铝酸钠沉淀,这是绿液中硅含量降低的主要原因。

绿液压力过滤机在国内的应用

介绍了绿液压力过滤机的结构、原理及在碱回收苛化工段中的应用和控制,通过与传统绿液澄清技术装备的对比,说明了绿液压力过滤机的优点。

不同护绿液对罐头蕨菜护绿效果的影响

采用正交试验极差比较法 ,研究了Cu2 + ,Zn2 + ,Na2 SO3 对蕨菜护绿效果的影响 ,同时对护绿液的温度和时间进行了选择 .结果表明 ,护绿液的最佳配比为 :Cu2 + 15 0mg·L-1+Zn2 + 15 0mg·L-1+Na2 SO3 10 0mg·L-1.其中Cu2 + 作用居第 1位 ,Zn2 +和Na2 SO3 作用居第 2位 .护绿液的温度以 90℃为宜 ;处理时间为 2min .

绿液预处理杨木硫酸盐法蒸煮脱木素反应历程研究

采用碱回收绿液对杨木木片进行预处理,研究了预处理后硫酸盐法蒸煮过程中脱木素反应历程及NaOH的消耗过程。研究表明,采用绿液预处理后,杨木木片得率为73.1%,木素脱除率为32.54%。预处理后的蒸煮过程中,在初始脱木素段,木素脱除率为14.52%;在大量脱木素段,木素脱除率为42.62%;残余脱木素段,木素脱除率仅为3.41%。这3个阶段的木素脱除率比传统硫酸盐法分别降低了3.55、19.38和9.11个百分点。NaOH几乎全部消耗在蒸煮初期和大量脱木素段,这2个阶段NaOH分别消耗了57.71%和42.29%;Na2S质量浓度在蒸煮初期逐渐减小,蒸煮的中后期又逐渐增大。绿液预处理硫酸盐法蒸煮不仅能提高脱木素选择性,还能提高蒸煮后浆料得率(达到50.8%),比传统硫酸盐法浆料得率(47.9%)提高2.9个百分点。

竹浆绿液絮凝除硅工艺的探讨

采用絮凝法处理竹浆绿液中的硅,对絮凝除硅工艺絮凝剂的选择、工艺条件和流程的确定进行了研究。结果表明,铝盐改性钠基膨润土-CPAM-CaO对竹浆绿液中的硅有高效的去除作用,硅去除率最高可达99.9%。最佳工艺条件为:铝盐改性钠基膨润土用量26 g/L,质量分数0.4%的CPAM用量15 mL/L,CaO用量15 g/L,搅拌时间10 min,澄清时间5 min。并通过红外光谱分析结果验证了絮凝除硅法的可行性。

稻草绿液蒸煮与氧脱木素联合制浆工艺研究

采用绿液蒸煮与氧脱木素联合制浆工艺对稻草原料绿液法制浆进行了初步探索。研究结果表明,稻草原料采用绿液蒸煮,在用碱量16%(Na2O计)、硫化度20%左右、最高温度150℃和不保温的蒸煮条件下,可得到卡伯值26的浆料。该浆料继续氧脱木素,在氢氧化钠用量2%～3%、氧压0.7 MPa、最高温度110℃条件下,可将卡伯值降至10左右。绿液蒸煮浆料得率可达60%以上,氧脱木素段得率约90%,联合制浆得率55%以上。绿液与氧脱木素联合制浆工艺可将麦草原料中约65%～75%的硅保留在浆料中,并且浆料的强度性能与常规碱法浆相近。

麦草浆绿液预苛化法及CO_2法除硅研究

麦草浆绿液硅含量高,影响碱回收工序的顺利进行,对白泥的回收利用也有不利影响。本文研究了绿液预苛化法除硅和CO_2法除硅的效果。结果表明:预苛化法除硅的除硅率为60%～80%,CO2法除硅的除硅率可达90%以上。

绿液预处理及石灰质量对白泥应用性能的影响

绿液中Fe2+的存在和绿液的澄清度对提高苛化后白泥的应用性能有一定的影响,选择过氧化氢为氧化剂对绿液进行氧化处理,可以降低Fe2+的浓度,进而对提高苛化白泥的白度产生积极的影响;采用絮凝剂对绿液进行净化处理可除去其中的可絮凝性杂质,有利于改善苛化白泥的性能指标;苛化时使用的石灰质量及其粒度对苛化白泥的应用性能有较明显的影响。

竹浆绿液预苛化除硅的研究

竹材硅物质含量较多,影响碱回收工序的顺利进行,对白泥的回收利用也有不利影响。本文研究了生石灰中游离氧化钙含量、生石灰用量对绿液预苛化法除硅的影响,以及在预苛化除硅过程中添加铝盐的绿液除硅的效果。结果表明:当游离CaO含量分别为62%及81%,预苛化反应中生石灰加入量为20%-30%时,预苛化法除硅的效率分别在48%-58%和60%-77%,生石灰加入量为30%-40%时,绿液的除硅率变化不明显,预苛化过程中添加铝盐的绿液除硅效率最高可达88%。

绿液高效澄清器系统自动化控制

介绍了绿液高效澄清器的工作原理、工艺及设备组成,重点描述了其控制要点及安全连锁条件、控制回路设置。经实际运行该控制系统完全自动化,运行稳定、可靠。

稻草和麦草绿液蒸煮过程中各组分变化规律比较

对比了相同蒸煮温度下稻草和麦草绿液蒸煮过程中各组分变化规律。结果表明,稻、麦草原料绿液蒸煮脱木素过程呈明显的两个阶段：主要脱木素阶段木素脱出率约为64%~70%,残余脱木素阶段木素脱出率约为5%~10%。主要脱木素阶段二者脱木素速率相近,残余脱木素阶段稻草脱木素速率略高于麦草;两种原料在主要脱木素阶段和残余脱木素阶段均有聚糖溶出,其中主要脱木素阶段聚糖的溶出率分别为稻草60%、麦草34%,二者脱木素选择性分别为2.1和1.1;残余脱木素阶段聚糖溶出率分别为稻草6%、麦草14%,脱木素选择性分别为0.4和1.7。稻、麦草原料绿液蒸煮过程中硅的变化规律呈现三个阶段,每一阶段稻草浆中硅的保留率都高于麦草原料。150℃保温2 h后,原料中硅的溶出率分别为稻草9.3%和麦草45%。相应地,稻草绿液蒸煮黑液中硅的浓度远低于麦草原料,黑液的临界浓度可达45%,约为麦草的3倍。

绿液制轻质碳酸钙在造纸加填中的使用价值

分析对比了用绿液制轻钙与市售商品轻钙、重钙产品的质量特性,以及它们在造纸产品加填中的性能。

绿液对造纸白泥物性的影响研究

为了更好地利用白泥及控制绿液对白泥质量的影响,本文研究了绿液对白泥基本性能的影响。结果表明,与商品PCC相比,当添加绿液自制白泥时,白泥碳酸钙的形状杂乱,不能明显的看出晶型,表面也比较粗糙;白泥的白度随着绿液添加量的增加而降低,当Ca(OH)2作为钙源时,添加100%绿液和不添加绿液时,白度的差值可达3.27%ISO;当绿液添加量为100%时,由CaCl2和Ca(OH)2制备的白泥粒径相近;沉降体积和堆积密度都随着绿液添加比例的降低而上升。

麦草制浆绿液苛化反应动力学研究

针对非木材原料因高硅含量而困扰碱回收系统及白泥碳酸钙回用的现状,本文对麦草浆碱回收绿液进行了苛化反应宏观动力学研究。实验结果表明:硅酸钠与氢氧化钙的反应速率大于碳酸钠与氢氧化钙的反应速率;氢氧化钙与碳酸钠和硅酸钠的反应均属于二级反应,氢氧化钙与碳酸钠反应的活化能为4.10kJ/mol,氢氧化钙与硅酸钠反应的活化能为2.30kJ/mol。

打浆对绿液预处理阔叶木酶水解的促进作用

以总碱用量为12%(Na2O计)的绿液预处理的混合阔叶木浆为原料,探讨了PFI打浆处理对改善浆料酶水解效率的作用。结果表明:酶水解糖的得率随着PFI磨浆转数的增加而提高,其中葡聚糖得率的增加较木聚糖显著,在较低的酶用量下提高PFI磨浆转数有利于提高浆料的酶水解糖化得率;经打浆处理的绿液预处理浆可以在较短的时间内大幅度提高酶水解糖总糖得率,随着酶水解时间的延长,得率的增值逐渐减小;与清水介质比较,浆料在1%NaOH中磨浆对提高酶水解糖得率具有更好的促进作用。

草浆绿液苛化白泥碳酸钙结构性能表征

采用草浆绿液苛化反应制备出苛化碳酸钙,研究了硅的存在对苛化碳酸钙微观形貌、比表面积、平均粒径、沉降体积、电荷密度的影响。结果表明,硅的存在使苛化碳酸钙产生以下新的特征:随着碳酸钙中硅酸钙含量从0.31%增大到6.40%(以Si O2计),碳酸钙的形貌逐渐从规则的方形逐渐趋于片状无定形化;比表面积从5.68m2/g增大到18.64m2/g,增大了约228%;平均粒径从4.51μm增大到6.84μm;沉降体积从2.26 m L·g-1增大到2.80m L·g-1;电荷密度也从-0.60μmol/g增大到-1.94μmol/g,增大了约223%。由此可见,与普通碳酸钙相比,苛化碳酸钙比表面积和电负性都显著增大。

麦草碱回收绿液铝盐法除硅研究

非木材纤维原料硅物质含量高,影响碱回收系统的运行。研究了麦草浆绿液铝盐法除硅效果及对绿液的影响,并通过能谱分析对铝盐绿液除硅机理进行了初步探讨。结果表明:绿液铝盐法除硅可有效降低绿液的硅含量,当铝盐用量/绿液硅含量为1∶1时,除硅后麦草浆绿液硅含量为1.62g/L(以SiO2计),除硅率为78%。铝盐与绿液中的硅生成硅铝酸钠沉淀,降低了绿液中的硅含量,这是铝盐除硅机理中的一个重要方面。