ảnh hởng của nhiệt độ, áp suất. Nguyên liệu.
Thời gian. Mức dùng kiềm Nồng độ kiềm. Dịch đen bổ sung. Mô đun nấu. Độ sulfua. Hệ số H.
∗ Phân tích các yếu tố:
1. ảnh hởng của nhiệt độ và áp suất:
- áp suất: là hơi nớc bảo hoà ẩm hoặc khô, từ nồi hơi cấp về nồi nấu, nó đem nhiệt độ về nồi nấu.
áp suất có tác dụng thẩm thấu dịch trong quá trình tăng giảm áp suất thúc đẩy quá trình nấu để giảm thời gian nấu.
áp suất thờng đem vào nồi nấu 749kg/cm2tơng ứng nhiệt độ 170± 50C.
- Nhiệt độ mà tăng động năng vận động của hoá chất tăng, thời gian nấu sẽ giảm và ngợc lại. Trong thực tiển rất nhiều lần thí nghiệm của nhà bác học
WanHoft đa ra định luật nh sau″Trong mọi quá trình hoá học cứ tănglên 100C
thì vận tốc phản ứng tăng lên 243 lần″.
- Trong điều kiện nấu ta cần chú ý nhiện độ chọn nhiệt độ cho Cenluloz đối
với nguyên liệu thực vật trong sản xuất nhiệt độ từ 160-170±50C(nứa họ thân
thảo 1604170±50C). Nếu nhiệt độ <170±50C thì thời gian nấu sẽ kéo dài.
- Nếu nhiệt độ > 170±50c thì Cenluloz bị phá huỷ cho nên ta chọn nhiệt độ
thích hợp là 1700C, nhng thực tế ta cộng thêm 10C (vì có phần thải khí giả)
2.Thời gian :
- Mọi quá trình công nghệ xảy ra theo thời gian và không gian nhất định .Trong quá trình nấu kéo dài thời gian bột sẽ chín kỹ nhng khôngđạt hiệu quả kinh tế, cho nên ta phải chon thời gian thích hợp. Đối với nấu theo phơng pháp xút thời gian là t= 6h30’ thích hợp nhất với mọi điều kiện đều tốt do điêù kiện nào đó ta phải kéo dài t=10h(ví dụ thiếu hơi thiếu kiềm).
- Đối với nấu sun phát t =3h43h30’ bởi vì HS- là chất khử đợc tạo ra trong quá
trình nấu, nhng không thể kéo dài thời gian nấu đợc. Mặt khác tạo ra các chất khác H2S, muối sun phát có màu xẫm. Cho nên ta không thể kéo dài thời gian nấu đợc.
3. Nguyên liệu vào nấu:
- Nguyên liệu vào nấu phải đảm độ hợp cách > 85% chỉ tiêu
- Chủng loại phải đồng nhất về sự thẩm thấu dịch nấu
- Kích thớc mảnh nguyên liệu phụ thuộc vào hiệu suất bột và chất lợng bột
- Nếu sản xuất giấy tính thì H = 45448%
- Nếu sản xuất giấy thô thì H =38445%
- Nguyên liệu ngắn hay dài thì ta phải cắt vát tạo hình bình hành để tăng bề mặt tiếp xúc
- Trong quá trình thẩm thấu dịch nấu chiều dọc bao giờ thẩm thấu dịch nấu
gấp 243 lần so với chiều ngang vì xơ sợi bố trí song song theo chiều dọc. Cho
nên ta phải cắt vát nguyên liệu để cho giữa nguyên liệu và hoá chất vì mọi phản ứng điều xảy ra trên bề mặt
+Độ ẩm:
- Nếu x > 35% dẫn đến dich vào bị pha loảng cho nên phản ứng giảm
- Nếu x < 28% dẫn đến đầu mảnh bị bóp lại cho nên quá trình khuếch tán bị
cản trở. Vì vậy ta chọn x =28 435%, nguyên liệu phải lu bãi 3 tháng ta nấu
(nguyên liệu tơi vào nấu có mầu khê dẫn đến bột bị sống) 4. Hệ số H:
- Nói lên sự tơng quan giữa nhiệt độ và thời gian trong quá trình nấu. Nếu ta
nấu 2 nồi cùng một hiệu suất η% nhng khác nhau về nhiệt độ nấu thì thời gian
- Trong thực tế luôn xẩy ra các sự cố về nhiệt độ cho nên dựa trên hệ số H ta điều chỉnh thời gian cho thích hợp để đạt hiệu quả mong muốn (nhiệt độ cao thì thời gian giảm, nhiệt độ thấp thì thơi gian kéo dài).
5. Lợng kiềm dùng: Phụ thuộc vào hiệu suất bột thu đợc
a: 18 – 22% (giấy viết) a: 12 – 16% ( bột bao gói) a: 8 – 10% (bột thô)
Vì chất lợng bột mức dùng kiềm khác nhau. Nếu nấu cùng một hiệu suất mà l- ợng dùng kiềm nhiều dẫn đến thời gian nấu giảm và ngợc lại. Lợng kiềm ít dẫn đên thời gian phải kéo dài.
6.Nồng độ kiềm:
- Là yếu tố vô cùng quan trọng trong quá trình nấu dù lợng kiềm nhiều hay ít nhng không đạt đợc nồng độ 110-120g/l thì thời gian nấu sẽ kéo dài. Qua thực tế chứng minh trong quá trình nấu bột nếu ta tăng nồng độ lên 30g/l thì thời gian phản ứng giảm đi 2 lần.
(kg T)
a
A .880 ,
η =
H%
90 60 30 g/l
- Vì động lực học của quá trình nấu là do chênh lệch nồng độ giữa trong và mảnh nguyên liệu (ngoài) mà dịch khuếch tán vào mảnh nguyên liệu và quyết định quá trình thẩm thấu dịch nấu nhiều hay ít để thời gian nấu giảm đi, do đó
nồng độ khi nấu càng cao → sự khuếch tán càng mạnh → thời gian nấu giảm
∗ Kết luận:
- Trong quá trình nấu dù lợng kiềm cho tăng mà nồng độ không tăng và sự tăng kiềm đó vô giá trị
7. Độ sunphua:
- Trong thực tế các nhà bác học đã nấu thí nghiệm và trong thực tế nấu Cenluloza. Độ sunphua biến thiên từ 18 – 35%. Nếu <18% thì giá trị độ sun phua hầu nh không có mặt. Nếu > 35% thì bột mùn và đen chứng tỏ
- Cenluloza bị phá huỷ nhiều nhng thực tế ta thấy nấu độ sunphua từ 25% thì chất lợng bột cao nhất và độ bền cơ học cao và Cenluloza có tính chất cứng, thô (vì lignin còn lại).
8. Môdul nấu: Lỏng:
+ Môi trờng khuếch tán dịch nấu vào mảnh nguyên liệu. + Môi trờng khuếch tán sản phẩm sau phản ứng ra ngoài.
Dung môi hoà tan sản phẩm sau phản ứng để tạo điều kiện cho phản ứng tiếp theo cho nên để phải bảo đảm thời gian nấu cho thích hợp ta phải chọn modun
cho thích hợp. Thông thờng: M = 1/3.541/4 Nếu nh: 5 . 3 1 =
M sinh ra bột sẽ không chín đều và môi trờng khuếch tán giảm cản trở
cho dịch nấu.
1
0 2 3 4 5 6 7 8
41 1
=
M làm cho dịch nấu loãng, làm cho giảm vận tốc khuếch tán kéo dài thời
gian nấu.
- Đối với nguyên liệu nấu mà xốp (bã mía) thì :
9. Nồng độ dịch đen:
- Tận dụng kiềm d : CNaOH= 345 g/l, CNa2S 648 g/l
- Để biết đợc mức dùng kiềm đúng hay sai. Nếu nh nhỏ hơn những số trên bột chín thì quá tốt, nếu bột sống thiếu kiềm . Nếu lớn hơn số liệu trên mà bột chín thì thừa kiềm, nếu bột sống thì do điều kiện công nghệ hoặc các chỉ tiêu kỉ thuật khác không tốt.
- Kiềm d có Na2CO3 → t0+H2O = NaOH + H2CO3 ta cho kiềm đen vào thay
thế từ 40460 % so với nớc bổ sung để ta tận dụng kiềm d còn lại sau nấu và
NaCO3 → NaOH ở trong kiềm đen làm cho tổng kiềm tăng lên và làm cho
tổng kiềm tơng đối ổn định nhng tính kiềm cho nấu phải tính theo kiềm hoạt tính.
- Nếu kiềm đen > 60% thì làm chất lợng bột giảm màu sắc, tiêu tốn nhiều hoá chất tẩy.
- Cho kiềm đen vào thay thế một phần nớc bổ sung làm cho dịch đen đặt để
tiêu tốn hơi chp quá trình cô đạc ( dịch đen ra nấu từ 12413% vào đến 60%
cuối )