Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

KTAD02 Massa och pappersteknik > F3 - Kemisk massa för papperstillverkning > Flashcards

F3 - Kemisk massa för papperstillverkning Flashcards

1
Q

Vad består trä av procentuellt (generellt)

A

40% cellulosa
22% lignin
20% hemicellulosa
18% annat

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad är skillnaden mellan EW och LW?

A

EW = early wood = vårved
- större celler med tunnare cellvägg

LW = latewood = sommarved
- Mindre celler med tjockare cellvägg

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Skillnad mellan SW och HW?

A

SW = softwood = barrved

  • tydliga årsringar
  • små celler
  • tall, gran osv
  • längre fibrer 3-7mm

HW = hardwood = lövved

  • kärlceller
  • björk osv
  • kortare fibrer 1-2mm
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Vad finns det för olika kemiska processer?

A
  • Kraft (sulfat)
  • Sulfit
  • Soda
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad finns de för steg i en kemisk process (7) ?

A
  1. Vedhantering
  2. Kokning
  3. Tvätt/Silning
  4. Syrgasdelignifiering
  5. Blekning
  6. Torkning eller förvaring i silo
  7. Packning

Sedan fås även mycket kemikalier återvunna från kalkcykeln

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Det som har lösts upp / extraherats från kokare / kokare (svartlut) går igenom?

A

1) Avdunstningssystem till återvinningspanna
2) Svartluten bränns i återvinningspanna, genererar värme, som vanligtvis används i processen eller vid tillverkning av el. De smälta salterna löses i vatten (grönlut) .
3) Grönlut behandlas med Ca-oxid och Ca-hydroxid, där vi får Na-sulfidlösning innehållande natriumhydroxid.
4) Kalk som går genom kalkugnen, CO2 avlägsnas och vi har Ca-oxid som kommer att överföras till natriumhydroxid.
5) Vitlut går tillbaka till kokaren.
6) Vi har här alltså kalkcykel och blekning av kemisk beredning och syretillväxt område.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Vad finns det för två olika processer för kokningen?

A

Satsvis och kontinuerlig kokning

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Steg för avbarkningsprocess till små spån?

A
  1. Hugger stockar i mindre bitar
  2. Barktunna med vatten
  3. Flishuggare
  4. Får småflis som förvaras i tex silo
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Vad innebär satsvis kokning och hur fungerar det

A
  • Uppvärmning av flis och kokvätska under tryck enligt ett specificerat temperatur-tidsprogram.
  • I slutet av programmet töms kokaren => blåses eller pumpas ut => till sprängbehållaren.
  • Förbrukade kokvätskan ( kemikalier och upplöst trä-ämne) = svartlut
    Om den späds med tvättvatten = “tunn lut”
  • Ångan som släpps ut i blåstanken återvinns i en blåskondensor där den kondenseras.
  • Kondensatet kyls sedan i en värmeväxlare
    => stor volym varmt vatten => användas för att tvätta massan i blekningsanläggningen
  • Tallolja och terpentin kan ta ut vid dekantering
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vilken typ av process använder man vid satsvis kokning?

A
  • Sulfit (vid surt pH, lägre pH) eller Sulfat (alkaliskt pH, högre pH)
  • De allra flesta nya massafabriker använder sig av sulfatmassaprocessen.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Fördelar och nackdelar med satsvis?

A
  • Fördelarna är lägre energi- och lutförbrukning. Satsviskokningsssystemen arbetar i cykler och använder energi från en kokare till nästa.
  • Nackdelarna är ett mer komplicerat styrsystem och större förslitning av utrustningen.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Super batch - satsvis kokning

A
  • en modifierad version av konventionell satsvis.
  • Det är en intermittent bearbetning som sätter reagenset i reaktionskärlet och reagerar regelbundet och upprepar sedan denna procedur.
  • Vid bearbetningen är fiber reaktionsprodukten och svartlut är biprodukten.
  • Fiber släpps ut med svartlut från massakokaren. Det finns restvärme och kemikalier som inte reagerar helt.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Steg i en satsvis kokare?

A
  1. Kokning.
    Flis kokas tillsammans med kemikalier för att separera fibrerna från träets andra komponenter.
  2. Silning.
    Silningsavdelning där knutar och andra relativt stora oönskade komponenter avlägsnas från massan.
  3. Flera pressteg (brun lager tvätt)
    Sedan passerar massan genom ett antal presssteg som tvättar och avvattnar massan. Denna procedur kallas brun lager tvätt.
  4. Blekning + press
    Massan innehåller fortfarande oönskade komponenter. För att göra massan ren och vit måste den blekas. Det första steget i blekningsproceduren är syrgassteget där massan matas till en syrereaktor. Massan tvättas i en press efter syrgassteget.
  5. Flera blekningssteg + flera press
    Vidare går massan upprepade gånger genom ett antal olika blekningssteg. Massan tvättas i en press efter varje blekningssteg. Exempel på kemikalier som kan användas i blekningsstegen är klordioxid, ozon och peroxid.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Fördelar med super batch (satsvis)

A
  • Minskar ångförbrukning med 65% från 2-2,5T till 0,6-0,8T för att producera massa på 1 ton.
  • Hög automatiseringsgrad, systemets stora tillförlitlighet, stabil och pålitlig massakvalitet (än kontinuerlig
  • Mängder kemikalier minskade gradvis och minskar 95% föroreningar och kostnad.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Kontinuerlig kokare
Applicering?
Råmassa?

A
  • Kontinuerlig tillagningsprocess är den kontinuerliga processen från kokning till urladdning kontinuerlig kokare
  • Kontinuerlig kokare appliceras mestadels till alkalimassa, nitritkokning, förhydrolyssulfatprocess och sulfitkokning.
  • Riktigt använt för olika råmassa, inklusive flis och porösa fibrer med icke-virke (lös struktur) som Bagasse, vass, halm osv.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vad finns det för olika varianter av kontinuerlig kokare?

A
  • Horisontellt

- Vertikal (vanligare)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Horisonell kontinuerlig kokare
Applicering?
Lämplig kokning av?
Hur den skiljer sig från resterande kokare?

A
  • Appliceras huvudsakligen på tillverkning av lövmassa, neutral sulfit halvkemisk massa.
  • Lämplig för kokning av halmfibermassa, så den är populär bland storskalig sockerrörsmassa och halmfabrik.
  • Den tillhör utrustning för snabb termisk kokning. När råvarorna tränger in i den slutna kokaren värmer kokaren upp till högre tillagningstemperatur (cirka 175-190).
  • Cykeln är relativt kort, beroende på olika råvaror, impregneringsförhållanden och kvalitetskrav, tillagningstiden för massa är cirka 10-50 min.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Vertikal kontinuerlig kokare?

A
  • Kapaciteten hos en kontinuerlig kokare av torntyp tar 45% av kapaciteten för sodamassaprocessen.
  • Den Kamyr-kontinuerliga kokaren är anpassningsbar för olika massatillagningsprocesser och råvaror.
  • Den Kamyr-kontinuerliga kokaren är en slags behållare av torntyp som bär 1.0-1.2Mpa.
  • Kokaren består av avskiljaren, droppområdet, uppvärmningsområdet, kokområdet, diffusionstvättområdet, kylområdet, uttömningsområdet
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Hur går kontinuerlig kokning till?

A
  • Matas ångad flis och lut till den trycksatta kokaren.
  • Innehållet värms upp av olika cirkulationssystem när de rör sig nedåt. Den kokta och delvis tvättade massan matas ut från kokarens botten.
  • Den förbrukade tillagningsvätskan (svartlut) separeras med skärmar runt kokaren och riktas till blixtankarna där trycket minskas till under ångtrycket.
  • Den genererade ångan används för ångning av flisen och svartluten skickas till avdunstningsprocessen.
20
Q

Vilken av sulfat eller sulfit använder kontinuerlig kokare, eller andra processer?

A
  • Kontinuerliga kokare använder huvudsakligen sulfatprocessen (ofta kallad kraftmassa)
  • Men även för neutral sulfitkokning, syrasulfiteringsteknik och förhydrolytisk sulfatkokning.
21
Q

Råmaterial till kontinuerlig kokare

A
  • barrved
  • lövved
  • sågspån
  • gräsfiber.
  • I allmänhet inkluderar Kamyr-kontinuerlig kokare flytande typ, gas-flytande typ, dubbel-kokare typ och kokare för halm.
22
Q

Kända märken för kontinuerlig kokare?

A
  • Kamyr
  • Kværner
  • Valmet
23
Q

Två designer för kontinuerlig kokare?

A
  • enkel kärl

- dubbel kärl

24
Q

Enkel kärl kontinuerlig kokare

A
  • Hydraulkokaren med ett kärl är fylld med lut.
  • Impregnering sker i den övre delen av kokaren.
  • Kokningstemperaturen uppnås genom indirekt uppvärmning i två cirkulationer.
  • Den nedre delen av kokaren används för tvätt.
  • Den är lämplig för alla typer av trä och kappa.
25
Q

Tvåkärls ång/lutkokare (kontinuerlig)

A
  • Impregnering sker i impregneringsbehållaren, som är fylld med lut.
  • Tillagningstemperaturen uppnås genom direkt uppvärmning i den ångfyllda kokaren.
  • En lutnivånivå bibehålls under den övre avskiljaren.
  • Flisnivån är 3-4 fot över lutnivån. Vikten av flisen över vätskenivån skjuter spånkolonnen nedåt.
  • Den nedre delen av kokaren används för tvätt. Den är lämplig för alla typer av trä och kappa.
26
Q

Hydraulisk kokare med två kärl

A
  • Impregnering sker i impregneringsbehållaren som är fylld med lut.
  • Indirekt uppvärmning i cirkulationen mellan impregneringsvätskan och kokaren bringar flisen till koktemperatur och kokaren fylls med lut.
  • Den nedre delen av kokaren används för tvätt.
  • Det faktum att kokarens topp är nästan lika bred som kokarens botten gör det svårt att bilda en stadig och väldefinierad spånkolonn.
27
Q

Sulfitmassa
Vad är det?
Egenskaper?
Raffineringsgrad?

A
  • Sulfitmassa är en blandning av sulfit och syrasulfit som kokmedel.
  • långa fibrer, mjuka egenskaper, god seghet, hög hållfasthet, lätt blekning och utmärkt sammanvävningsförmåga.
  • I enlighet med raffineringsgraden kan den delas in i tre typer: oblekt, halvblekt och blekt
28
Q

Hel, halv och oblekt sulfitmassa
Innehåll?
Utseende?
Användning?

A
  • Oblekt massa innehåller en liten mängd lignin och färgade föroreningar, så den är gul och fibern är hård. Den används för mediumtryckspapper, tunt omslagspapper, genomskinligt papper och oljebeständigt papper.
  • Halv blekt massa innehåller mycket pentos, så gör transparent spårpapper och pergamentimiterat papper.
  • Fibern av blekt massa är vit, ren och mjuk, men styrkan hos blekt massa är lägre än den för oblekt massa. Denna typ av massa används för att tillverka alla typer av högkvalitativt papper.
29
Q

Vad är syftet med sulfitmassa?

A
  • Syftet med sulfitmassa är inte tung ligninfragmentering.
  • Sulfonerat lignin (Lignosulfonates) är vattenlösliga anjoniska polyelektrolytpolymerer.
    • Under sura förhållanden solubilisering avlignin genom tillsats av tillsats av hydrofila sulfonegrupper (sulfonering)
    • Neutral sulfitpulping används med mekanisk massa.
    • Alkalinesulfitsulfonering och fragmentering
30
Q

Faktorer som påverkar kokningsreaktioner för sulfitkok

A
  • pH ökar => hastighet minskar
  • SO2 koncentration ökar => hastighet ökar
  • temp ökar => hastighet ökar
  • Baser
  • långsammast => snabbast:
    Ca
31
Q

Sulfatmassa
Består av?
Egenskaper?
Raffineringsgrad?

A
  • Sulfatved massa (karftpulp) är en blandning av natriumhydroxid (NaOH) och natriumsulfid (NaHS) kokmedel.
  • Eftersom vätskans verkan är skonsam, eroderas inte fibern starkt under kokningsprocessen, så papperet är starkt och papperet har utmärkt böjnings-, brott- och rivstyrka.
  • Det kan delas in i vitt och oblekt generellt.
32
Q

Vit och oblekt sulfatmassa används till vad för papper?

A
  • Oblekt sulfatmassa kan användas för att tillverka sulfatpapper, påsepapper, sulfatpapper och allmänt omslagspapper och kartong.
  • Blekad sulfatmassa kan användas för att producera högkvalitativt tryckpapper, ritningstidning, offsetpapper och skrivpapper.
33
Q

Målet med ligninreaktion i sulfatkok?

A

fragmentering av lignin till små alkalilösliga fragment

34
Q

Kokparametrar i sulfatkok

A
  • pH 14
  • Temp 140-170 C
  • total tid 4-5 h
  • L/W-ratio: 3,5-5
35
Q

Kontroll- och kvalitetsparametrar i sulfatkok?

A
  • Alkaliladdning
    • Effektiv alkali: anses vara koncentrationen av hydroxyljoner, inklusive de som bildas genom sulfider genom hydrolys; NaOH + Na2S / 2 (g / l) **
    • Aktiv alkali: summan av koncentrationerna av hydroxyl- och hydrosulfitioner, inklusive hydroxyljoner bildade genom hydrolys av sulfider; NaOH + Na2S (g / l) **
    • Sulfiditet: hur mycket svavel vi har där; Na2S / (NaOH + Na2S) (g / 1) **
  • Kappa-nummer
    • Rest justering av innehållsmassa; KMnO4-titrering
  • H- faktor
  • Tid och temperatur
  • Massaviskositet
    Viskositet av massa ger en indikation på det genomsnittliga polymerisationsgraden (DP) för cellulosan. Högre viskositet betyder en längre cellulosakedja.
  • Massa/cellulosa-utbyte
36
Q

H-faktor

A
  • Inverkan på temperatur på kraftmassadeligneringsreaktionshastigheten
  • Massavariabel som kombinerar tillagningstemperatur och tid till en enda variabel som indikerar reaktionsgraden för delignifiering av virket.

H = f(t,T)

37
Q

Vad är syftet med att raffinera?

A
  • Få fibrerna att kollapsa så att bindningarna förbättras

- Fibriller för att förbättra bindningar

38
Q

Massans freeness
När minskar freeness?
Vad är freeness ett mått på?
Nordamerika och EU freeness

A
  • Massans freeness tenderar att minska genom raffinering och genom att öka finintensiteten i fibermaterialet.

Freeness av massa är ett mått på exakt hur snabbt vatten kan rinna ut från en utspädd fibermaterialsuspension.
*Dräneringshastigheten är relaterad till fibrernas ytförhållanden och svullnad.

  • Kanadensisk standardfreeness –CSF (Nordamerika)
  • Högre antal betyder snabbare dränering
  • Minskar med raffinering
  • Schopper-Riegler – SR (Europa)
  • Högre antal betyder långsammare dränering
39
Q

Positiva och negativa effekter med raffinering på massan?

A 
POS:
\+ blöt nätstyrka ökar
\+ fiberbindning och styrka ökar
\+ bättre formation
\+ beläggningstäckning ökar
\+ porositet och mängd bläck som behövs minskar
\+ mjukhet och glans ökar

NEG:

  • vatten borttagning och solida föremål minskar
  • bulk och styvhet minskar
  • pappers kompressibilitet minskar
  • opacitet och ljushet minskar
  • krympning vid torkning ökar, stabil i storlek minskar
  • rivstyrka kan öka/minska
  • energikonsumption ökar
  • CAPEX och underhållskostnad ökar
40
Q

Sulfat VS Sulfit, för och nackdelar

A 
Sulfat:
\+ Mer vanlig 
\+ Bredare utbud av fiberkälla
\+ Starkare massa produceras
\+ Lägre emission av svaveldioxid än sulfit
\+ Skattelättad för att förbränna lut
  • måste använda svartlut som bränsle för att uppnå maximal effekt
  • svartlut har hög viskositet och innehåller mer lösta ämnen, större nedsmutsningsproblem
  • bryter ner lignin mer än sulfit

Sulfit:
+ mindre destruktiv mot lignin
+ mer fördelaktig för biprodukter
+ potentiellt sett högre utbyte
+ enklare att bleka fibrer för papperstillverkning
+ Lut kan brännas för bränsle eller neutraliserad för att användas till biprodukter

  • mestadels en specialprocess idag
  • cellulosafibrer är svagare, begränsar till fint papper och cellulosaderivat
  • syraprocess, metallurgi problem i fabriksdesign
41
Q

Kemisk massa VS Mekanisk massa

A 
Kemisk massa:
Reaktion tillåtes att gå tills vissa nivåer av lignin, bestäms enligt Kappa-nummer
- Utbyte 40-50%
- starkare
- långa
- flexibla
- vita
- få försmå partiklar 
=> ljushet
=> styrka
=>mjukhet
- Vid viss densitet får vi högre styrka från CTMP än från GWD.
Mekanisk massa:
Materialet förfinas tills en viss freeness har uppnåtts
- Utbyte 95%
- mindre starka
- korta
- styva
- gulaktig färg
- mycket fina (smått) partiklar
=> styvhet
=> bulk
=> opacitet
=> utbyte dubbleras
- CTMP har högre bulk och utbyte än sulfatmassa men lägre styrka och högre energiförbrukning.
42
Q

Kontrollerad flockning

A

Kontrollerad flockning är det viktigaste behandlingssteget för att kombinera fibrer, fyllmedel och andra tillsatser på ett sådant sätt att det avvattnar snabbt, behålls i papper / kartong och kan produceras i stor mängd.

43
Q

Papper från massa, vad måste man göra?

A
  • Ta bort vatten från massa (separering / filtrering)
  • Kontrollera bildningen och få bra fiberbindningar
  • Kontrollera flockningen
  • Ta bort finmaterial från vatten men behålla dem med de stora fibrerna
  • Köra snabbt (hastigheten kan vara över 1200m / min
44
Q

Flockuleringsvariabler. ökad flockning ger?

A
  • Hög fiber längd/diameter förhållande
  • Låg fiber grovhet
  • Konsekvent krökta fibrer
  • Stor fiberlängsfördelning
  • Lika stora partiklar
  • Fibrillerad fiberyta
  • Styva fibrer
  • Låg vätskeviskositer (varmt vatten)
  • Långsam avvattning
  • Små skjuvkrafter
  • Fiberladdning nära noll
  • Dålig blandning av kemikalier
  • Flöden har “dead ends”
45
Q

Flockuleringsvariabler. minskad flockning leder till?

A
  • låg fiberläng/diameter förhållande
  • hög fibergrovhet
  • raka fibrer
  • låg längdfördelning
  • objekt med olika storlekar
  • låg yttre fibrillering
  • flexibla fibrer
  • hög vätskeviskositet (kallt vatten)
  • snabb avvattning
  • höga skjuvkrafter
  • hög fiberladdning
  • bra bladning av kemikalier
  • inte “dead ends” för flöden

KTAD02 Massa och pappersteknik (12 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions