蒸煮脱木质素反应动力学

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芦苇原料碱法蒸煮在100℃以下就有大量木质素溶出。其溶出量的多少对蒸煮用碱量和蒸煮速度有重要影响。大量脱木质素阶段(N、S、Q段)脱木质素量大且速度快，脱木质素活化能低。残余脱木质素阶段脱木质素量虽少，脱木质素速度低，但脱木质素活化能高。因此残余脱木质素阶段对蒸煮速度和纸浆质量有决定性的影响。

芦苇碱法蒸煮残余脱木质素阶段按脱木质素反应一级方程式和二级方程式计算的相关性都较好，但按这两种方程式计算出的活化能的差别随碱浓度变化的增大而增大(见表4－2－2)。按二级反应计算的活化能更接近大液化蒸煮(可视为碱浓度基本不变)的活化能。因此芦苇碱法蒸煮残余脱木质素反应属于二级反应。

表4－2－2 蒸煮过程碱浓度变化率与E₁和E₂的关系

蒸煮用碱量不同，蒸煮最高温度不同大量脱木质素阶段(N、S、Q段)脱除的木质素量不同，残余脱木质素阶段起始点的木质素含量不同，最后浆中残留的木质素量也不同。如果用碱量高或最高蒸煮温度高(在有足够残碱的情况下)，大量脱木质素阶段脱除的木质素最大，残余脱木质素阶段起始点的木质素含量低，浆中残留木质素量少。如果用碱量或最高蒸煮温度低，则情况完全相反。残余脱木质素阶段的脱木质素反应活化能与蒸煮用碱量和该阶段起始点木质素含量有关。如果起始点木质素含量相近，起始点木质素含量越低脱木质素活化能越高(见表4－2－3)。

表4－2－3 不同脱木质素程度对活化能的影响