Toàn cảnh diễn biến của quá trình nấu 5 quá trình lần lượt liên tục: phản ứng của mảnh nguyên liệu;... Toàn cảnh diễn biến của quá trình nấu 5 quá trình lần lượt liên tục: trong dịch n
Trang 1SẢN XUẤT BỘT GIẤY
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NẤU KIỀM
ALKALINE PULPING
Trang 2- Lý thuyết nấu kiềm
- Đặc tính chung của quá trình nấu kiềm
NẤU KIỀM
Trang 5Ngoài ra, dịch nấu chứa:
-(Dịch nấu sunphat): các muối sunphua
DỊCH NẤU
Trang 6• Dịch nấu: dịch trắng, dịch đen, dịch xanh.
- Nấu sunphat: (NaOH+Na 2 S+Na 2 CO 3 )
• Tổng kiềm: toàn bộ muối natri chứ trong dịch nấu
Một số khái niệm và thuật ngữ
Trang 7• Kiềm hiệu dụng (nấu sunphat!):
=NaOH+1/2Na 2 S;
• Đơn vị tính (kiềm hoạt tính, kiềm chuẩn, tổng
kiềm): Đơn vị NaOH hoặc Na 2 O quy đổi
(Đv NaOH=đv Na 2 O 1,290; đv Na 2 O= đv NaOH 0,775)
Một số khái niệm và thuật ngữ
Trang 8• Độ hoạt tính của dịch nấu (0,85-0,90)
= Kiềm hoạt tính/Tổng kiềm
NaOH
NaOH
+
S Na NaOH
S Na
2
2
+
4 2
2
2
SO Na
S Na
S Na
+
Trang 9• Nồng độ kiềm hoạt tính trong dịch trắng:
Trang 10Sử dụng dịch nấu trong nấu kiềm
Trang 11Toàn cảnh diễn biến của quá trình nấu
5 quá trình lần lượt liên tục:
phản ứng của mảnh nguyên liệu;
Trang 12Toàn cảnh diễn biến của quá trình nấu
5 quá trình lần lượt liên tục:
trong dịch nấu và các thành phần của nguyên liệu thực vật (chủ yếu là lignin);
hòa tan vào dung dịch;
các quá trình phụ
Trang 13Các yếu tố ảnh hưởng đến nấu kiềm
Nguyên liệu
Tẩm nguyên liệu
nấu
Nhiệt độ nấu
Nồng độ kiềm
Mức dùng kiềm
NẤU
Trang 14• Phản ứng của lignin;
Các phản ứng hóa học diễn ra trong quá trình nấu kiềm
Trang 15Representation of Cell Wall
Components
Cellulose Hemicelluloses Lignin
Trang 16Lignin for Chemists
OH OCH 3
COH H HC
C O
H 2 C
CH O
5
6
7 H
HC CH
O
O CH
CH2O C OCH3O
CH O
H2C
H 3 C
8 OHC CH CH2OH
CH2OH
O O C
OH
10 O
HC CH COH
H 2
CH2O C H
CH2OH
H3C
13 O
C
O CH
O CH
O
H 3 C H
CH3CH OH
HO CH O O
C O CH2
H3C
18
H CH O
O H
H 3 C 19
O CH
O CH
H2
20
H
C H
H2COH
OCH3O
HC O
C OCH3
CH CH CHO
24 25
26
CH
28
27 O
CH2OH H
CH3
CH
O O
H2COH H
CH
O HC O
O O
H 23 COH OCH3
Trang 17
-О
О ОСН3
НС
ОН
: + О
-ОСН3
С3
Trang 18_ ArO-
O OCH3
OCH3
HC
C2OH
Trang 19OAr SH
CH2OH S
_ S
CH2OH HC
OCH3R
OCH3R
O
-12
Trang 20+
R ОСН3
НС НС
СН2ОН
O
-R1
2 R
ОСН3O
ОСН3
R21
R
O
-СН2ОН НС НС
ОСН3R
Trang 21Phản ứng của cacbohydrat
• Phản ứng tách mạch;
Trang 22Phản ứng của cacbohydrat
• Phản ứng bào mòn (peeling);
Trang 23Phản ứng của cacbohydrat
• Các biến đổi dẫn đến ổn định mạch polyme (Stopping) ;
Trang 24~ O
OH
OH O
O OH
OH
O O
OH O
O
O OH
Trang 25• Nấu gián đoạn: thực hiện trong các nồi nấu cố định có tuần hoàn dịch, gia nhiệt trực tiếp hoặc gián tiếp;
• Nấu liên tục: trong các nồi nấu cố định đa dạng.
Kỹ thuật nấu kiềm
Trang 26Các thiết bị nấu gián đoạn
• Các thiết bị nấu liên tục vào những năm 1960-1970.
• Các thiết bị nấu gián đoạn thế hệ mới 1980’s:
Giải pháp công nghệ: chiết dịch nóng,thu hồi nhiệt của dịch đen,dỡ bột nguội
- Sunds Cold Blow ® (Sunds Defibrator & Celeco);
- RDH ® (Rapid Displecement Heating) (Beloit Corp.-Mỹ);
- SuperBatch ® (Sunds Defibrator-Rauma);
- Ener-batch ® (Fest Alpine)
Trang 27Các thiết bị nấu gián đoạn
Một số dạng nồi nấu kiểu đứng
Trang 28
1- Thân nồi; 2- Miệng nồi;
3- Cửa xả khí; 4- Bánh điều
chỉnh; 5- Thiết bị trao đổi nhiệt;
6- Ống rút dịch; 7- Cửa lấy mẫu
kiểm tra; 8- Van cấp hơi;
Trang 29Nồi nấu hình cầu:
1,7- Ống dẫn hởi nước vào; 2,3- Van; 4- Van an toàn hơi; 5- Hệ thống truyền động; 6- Van an
toàn dịch nấu;8- Ống xả bột; 9- Cửa xả bột
Trang 30Các thiết bị nấu gián đoạn
Trang 31Các thiết bị nấu gián đoạn
• Nhược điểm:
- Năng suất thấp;
- Hiệu quả kinh tế thấp (về phương diện sử dụng hơi).
Trang 32CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN ĐOẠN
Các thao tác cơ bản của quá trình nấu sunphat):
1 Kiểm tra nồi và toàn bộ hệ thống thiết bị nấu, chuẩn
bị cho mẻ nấu tiếp theo;
2 Nạp nguyên liệu và dịch nấu vào nồi;
3 Tăng ôn (gia nhiệt tới nhiệt độ tối đa);
4 Xả khí giả;
5 Bảo ôn ở nhiệt độ tối đa;
6 Kết thúc nấu, xả khí (phóng đỉnh) để hạ áp và dỡ bột
Trang 33CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN ĐOẠN
1 Kiểm tra nồi và toàn bộ hệ thống thiết bị nấu, chuẩn bị cho mẻ nấu tiếp theo;
Trang 34CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN ĐOẠN
2 Nạp nguyên liệu và dịch nấu
•Nguyên liệu được nạp từ bunke hoặc băng tải.
•Mảnh được nén bằng thiết bị nén hơi hoặc phun dịch
•Mảnh được nạp không đầy nồi.
•Tính toán lượng dăm mảnh cần thiết
Trang 35CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN ĐOẠN
2 Nạp nguyên liệu và dịch nấu (30-40 phút)
• Nhiệt độ dịch nấu khi nạp vào nồi: 50-60 o C (dịch trắng), 60-80 o C (dịch đen).
• Trình tự nạp dịch.
•Tổng lượng chất lỏng: 0,45-0,55m 3 /m 3 nồi nấu.
Trang 36CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN ĐOẠN
3 Tăng ôn (1,5-2,5h)
• Là quá trình gia nhiệt tới nhiệt độ tối đa.
•Phương thức gia nhiệt: trực tiếp hoặc gián tiếp.
•Xả khí giả: khi t=110-120 o C
•Xả khí giả từ từ!!!
Trang 37CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN ĐOẠN
4 Bảo ôn (1,5-3h)
• Ngừng cấp hơi hoặc gia nhiệt.
Trang 38CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN ĐOẠN
5 Kết thúc nấu và phóng bột (10-20 phút)
• Thời điểm kết thúc: theo Quy trình, (xác định tàn
kiềm, xem mầu và mùi dịch nấu).
• Phóng đỉnh, giảm áp xuống 0,4-0,5MPa
• Phóng bột, giải phóng nồi: ở áp suất 4-5 atm.
• Tổng thời gian nấu (chu kỳ nấu): 4-5 giờ
Trang 39CÔNG NGHỆ NẤU SUNPHAT GIÁN