洗涤的原理
废液大部分游离存在于纤维之间的空间: KP(木)70~80%, SP(木)60~70%. 部分存在于细胞腔内:KP(木)15~20%,SP(木)20-30%.少许存在于细胞壁的孔隙中: KP(木)5%, SP(木)5-8%.头一种较易分离,可以用挤压作用压出(但不完全)后两种则要用多种作用分离,才能获得较好的结果。
目前洗涤设备的基本类型有三种:1、置换洗涤:间歇的或连续的扩散洗涤器
2、稀释脱水洗涤:洗浆池,真空洗浆机,压力洗浆机
3、压榨洗涤:螺旋挤浆机,双辊挤浆机
上面三种类型的洗浆,都存在扩散、洗涤、过滤、挤压三种作用,只是主次不同。
(一)、扩散作用 扩散过程是离子、分子或胶体粒子移动过程,浓度差为其唯一动力。 提高温度及降低卡伯值可以提高扩散速度。
(二)、过滤作用 洗涤液通过浆层的过滤,此时纤维间的废液被洗涤水所置换,在理想情况下洗涤水不稀释废液(实际上由于扩散作用,这种理想情况并不存在)
1、 提高滤层压差△p,可以提高过滤速度,但由于滤层为可压缩体,压力高则d, η下降,则抵消△p增加,故不能太高。
2、 提高洗涤温度则滤液滤液粘度减少,可提高q
3、 q与L成反比,故L不能太大,即浆层不能过厚。
4、 纸浆的品种与均匀性对过滤有影响,草浆滤水性能差,故草浆要求过滤面积大。
(三)、挤压作用 利用外力将纤维间废液挤压出来,废液完全不被稀释,但不能将废液完全分离。 浆料在挤压时从纤维通道及毛细管中被挤压出,同时浆料本身被压缩,通道直径变小,毛细管压力升高,一部分废液在毛细管中被表面张力所保留当外加压力与毛细管压力P平衡时,则废液不被压出。所以脱水速度与外加压力并不是直线关系。此外挤压脱水速度还受浆的脱水性能、浆层厚度、废液粘度等有关。
(四)、多段洗涤原理 为达到纸浆的洗涤要求(即废液提取率高,纸浆洗净度高,稀释因子小,废液浓度高,纤维流失少);必须采用多段逆流洗涤,下面以稀释过滤洗涤为例
1.当其他条件都一定情况下,洗涤段数n增加,dn则减少。洗涤效果改善。但实际上洗涤段数不可能采用太多,否则增加设备投资,建筑面积及动力消耗。
2.当洗涤段数一定时,增加喷水量(即加大v0)或提高洗涤机出口浓度(即减少v),同样可以提高洗涤效果。但此时稀释因子(v0—v)增大,废液浓度降低,蒸发时耗热量大,也是不经济的应按纸浆质量要求予以综合考虑。
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