Kỹ thuật hóa học hữu cơ part 9 docx

-Khống chế nhiệt độ rất quan trọngNước quá nhiều: cản trở sự làm mềmNước quá ít: hiện tượng cháy thành than Cơ chế mài -Sự cắn và xé của các viên đá lồi ra để tách sơ sợi ra khỏi gỗ -Hiệ

Một số loại máy mài

Máy mài kiểu xích Máy mài kiểu ba túi

Máy mài kiểu buồng chứaMáy mài kiểu vòng tròn

-Khống chế nhiệt độ rất quan trọng

Nước quá nhiều: cản trở sự làm mềmNước quá ít: hiện tượng cháy thành than

Cơ chế mài

-Sự cắn và xé của các viên đá lồi ra để tách sơ sợi ra khỏi gỗ

-Hiện nay cho rằng, cơ chế gồm hàng loạt hành động xảy ra đồng thời

+Chủ yếu là ép với tần số cao và giảm ép ở bề mặt khi các viên đá tiếp xúcvới gỗ, làm cho sơ sợi bung ra

+Đồng thời lượng nhiệt sinh ra lớn do ma sát đá/gỗ, gỗ/gỗ, lượng nhiệt nàylàm mềm Lignin giúp các sơ sợi tách ra khỏi khối gỗ

Các yếu tố ảnh hưởng đến mài gỗ

-Áp lực tỳ vào lô đá* -Tốc độ ngoại biên của đá mài* -Mức ngâm trong nước của đá

-Hoá chất thêm vào Vận hành

-Vận tốc dòng nước -Nhiệt độ nước*

-Áp lực nước -Số lượng, kích thước, vị trí vòi phun Phun nước

-Loại đá -Kích thước viên đá -Kiểu liên kết -Độ nhám lô đá mài*

-Độ sâu của rãnh

Đá mài

-Loại gỗ -Tuổi thọ -Hàm lượng ẩm trong gỗ Gỗ

* Khống chế cẩn thận trong quá trình vận hành

3.2.2 SẢN XUẤT BỘT CƠ HỌC MÁY NGHIỀN

-Bột cơ học máy nghiền thương phẩm dầu tiên năm 1960

-Nguyên liệu: mảnh gỗ, mùn cưa

-Quá trình biến đổi cơ học mảnh gỗ hoặc mùn cưa xảy ra trong đĩa của máynghiền đĩa

*Ưu điểm của phương pháp nghiền:

-Sử dụng phần còn lại của các nhà máy xẻ gỗ

-Độ bền bột cao hơn (sơ sợi bột dài hơn bột gỗ mài)

-Giảm chi phí lao động (tự động hoá)

Tuy nhiên: màu tối hơn bột gỗ mài

-Trung tâm của máy nghiền là bộ phận đĩa nghiền:

+1 Đĩa kép: gồm 2 đĩa quay theo 2 hướng ngược nhau+1 đĩa quay , 1 đĩa cố định

+ 1 đĩa kép quay giữa 2 đĩa cố định

*Cơ chế nghiền:

+Lignin bị làm mềm bởi sự nén ép và ma sát của gỗ/gỗ và gỗ/đĩa thép+Các mảnh bung ra thành các phần nhỏ hơn và cuối cùng thành sơ sợi+Sơ sợi vừa mới sản xuất bị xoắn lại, phải làm rã bột trong nước nóng

Phần răng nghiền nhỏ

Phần răng nghiền trung bình Phần răng xé

Một phần của tấm đĩa nghiền

Phiến đĩa giai đoạn một

Phiến đĩa giai đoạn hai

+Răng xé ngắn hơn, sắp xếp

mảnh và tạo lực ly tâm

+Bề mặt nghiền rộng hơn

Phần răng nghiền nhỏ

Phần răng nghiền trung bình

Phần răng xé

*Nghiền 2 giai đoạn:

Các yếu tố ảnh hưởng đến nghiền mảnh

-Tốc độ quay của đĩa-Hoá chất thêm vàoVận hành

-Loại vật liệu làm đĩa

Tbị tách kim loại

Băng tải tách nước

Mảnh đãrửa ra

Bể bột cô đặc

Bể chứa phế sàng thứ cấp

Máy nghiền a.p

khí quyển

Máy cô đặc

Bể hỗn hợp

Mảnh

Thùng chứa

T.bị tách nước và sàng Máy rửa

Máy thổi Nghiền áp lực

Bình điều tiết Van quay

Cyclon thổi

Sơ đồ dây chuyền công nghệ bột nhiệt cơ

Thùng chứa

Bột tới máy xeo

3.2.3 SẢN XUẤT BỘT NHIỆT CƠ

3.3 SẢN XUẤT BỘT SUNFIT

*Tóm tắt lịch sử phát triển:

-Năm 1857 Khám phá ra phương pháp sx

-Năm 1867 ông Benjamin Tilghman được cấp bằng sáng chế Mỹ

-Năm 1874 bột sunfit thương phẩm đầu tiên được sx ở Thuỵ Điển

-Năm 1890 PP sx bột sunfit canxi axit quan trọng nhất

-Năm 1930 công nghệ Kraft chiếm ưu thế

-Năm 1950 một số cải tiến về thiết bị và vận hành

-Đến nay, những nghiên cứu tập trung vào: việc thu hồi hoá chất, xử lý môi

trường

Lò đốtBuồng đốt

T,bị làm lạnh

QuạtKhí lò

Tháp hấp thụ

T.bị ngưng tụ áp suất thấpT.bị ngưng tụ áp suất cao

Axit nấuNồi nấu

Hố phóng

Mảnh gỗ

Công nghệ nấu sunfit với bazo amoniac

Mô tả công nghệ nấu

*Điều chế SO 2 : đốt chảy lưu huỳnh (hoặc FeS2) trong không khí

(FeS2 + 11/2 O2 Fe2O3 + 4 SO2)+Phản ứng toả nhiệt được duy trì ở nhiệt độ trên 1100oC

+Khống chế lượng oxy dư trong không khí chứa (10% O2 dư)

*Hấp thụ SO 2 trong dung dich bazo kiềm

SO2 + H2O H2SO3

*Phản ứng trùng ngưng ligin xảy ra mạnh nếu dùng một mình H 2 SO 3

+Tạo bisunfit canxi từ đá vôi

CaCO3 + 2 H2SO3 Ca(HSO3)2 + CO2 +H2OQua 2 phản ứng trung gian:

CaCO3 + H2SO3 CaSO3 + CO2 +H2OCaSO3 + H2SO3 Ca(HSO3)2

Dịch nấu sunfit là: hỗn hợp của SO 2 tự do và SO 2 liên kết ở dạng ion bisunfit (HSO -

+Tạo bisunfit magie:

+Các loại vật liệu đệm trơ để tăng diện tích tiếp xúc trong tháp hấp thụ

-Axit nấu bao gồm axit thô bổ sung SO2 hạ áp từ các nồi nấu tại các thiết bịngưng tụ áp suất cao và thiết bị ngưng tụ áp suất thấp

*Bổ sung SO 2

6,0-8,0 5,0-6,8 1,0-1,2

4-4,2 2,8-2,5 1,2-1,7

Tổng SO2

SO2 tự do

SO2 kết hợp

Axit nấu Axit thô

Nồng độ axit trước và sau khi bổ sung SO2 (theo % khối lượng)

Mô tả bổ sung khí SO 2 của hệ thống axit chịu áp lực

*Nấu bột

-Nồi nấu chịu áp lực, bằng thép hoặc thép không rỉ với lớp phủ bền axit

-Nồi nấu được nạp đầy mảnh, đậy nắp, cho axit đủ nóng từ thiết bị ngưng tụ áp

suất cao vào, gia nhiệt, tuần hoàn cưỡng bức dịch nấu qua 1 thiết bị trao đổi

nhiệt

-Nồi được tăng áp đến mức độ yêu cầu

-Khi nhiệt độ và áp suất tăng, mảnh hấp thụ nhanh axit nóng

-Phản ứng xảy ra ở:

+ Nhiệt độ trên : 110oC

+ Nhiệt độ cực đại: 130-140oC

-Khống chế điều kiện nấu dựa vào mức độ tách lignin

-Điểm dừng nấu của từng mẻ khác nhau:

+Dựa vào màu của dịch nấu

+Kiểm tra định kỳ SO2 dư

+Khi thời gian nấu còn lại 1-1h30 thì gia nhiệt không liên tục

+ Khi áp suất giảm xuống còn khoảng 20-25 Psi thì lượng chất ở nồinấu được phóng vào hố phóng, khí đựơc đưa di làm sạch để thu hồi

+Bột được tách khỏi dịch nấu, rửa, tẩy…

-Các phản ứng hoá học chủ yếu xảy ra trong quá trình nấu bột:

+ Axit sunfuaro tự do kết hợp với lignin để tạo lignosulfonic acid không tan+Với sự có mặt của bazo, muối lignosulfonic được tạo thành, dễ hoà tan hơn

+Lignin sulfonat hoá bị tách thành thành những đoạn phân tử nhỏ hơn+Hemicenlulo bị thuỷ phân thành đường hoà tan

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ nấu bột sunfit

*Các yếu tố ảnh hưởng đến nấu sunfit

-Mức độ tách lignin -Màu dịch nấu -SO2 thừa -Mức giảm độ trùng ngưng

Các thông số

kiểm tra

-Mức dùng hoá chất (%SO2/gỗ) -Tỷ lệ dịch/gỗ

-Áp suất vào -Chu kỳ nhiệt độ -Nồng độ -Thời gian nấu Khống chế nấu

- Loại bazo -Tỷ số SO2 tự do/SO2 liên kết Axit nấu

-Loại và chất lượng nguyên liệu -Hàm lượng ẩm trong mảnh

Nguyên liệu

3.4 SẢN XUẤT BỘT KRAFT

-Các loại kiềm: NaOH, Ca(OH)2, KOH,…lựa chọn phụ thuộc hoạttính, tính kinh tế,…

-Phản ứng:

3.4.1 Công nghệ bột sử dụng xút