蒸煮速率

---

蒸煮速率表示在亚硫酸盐蒸煮过程中木素磺酸的生成和溶解的速度。

影响蒸煮速率因素如下：

1．温度及压力的影响

1957年弗罗姆(K．E．Vroom)应用阿累尼乌斯(Arrhenius)方程式计算了硫酸盐蒸煮过程中不同温度下的蒸煮速度，提出了H因子的概念。1959年弗罗姆等人又将H因子应用于亚硫酸盐蒸煮，当最高温度为125～165℃，最高压力为3．5～9．5公斤／厘米²时，如果保持相同的H因子，9个蒸煮试验得出的浆的得率及氯价相等。

Ly=(浆中木素%)×(得率%)／100

Ry=(Roe价)×(得率%)／100

将不同蒸煮测定的Ry的对数及其相应的计算蒸煮度作图(图6－3－14～6－3－15)。两组试验的结果都成直线关系。

Ly=(浆中木索%)×(得率%)

图6－3－14的直线方程为lgRy=1．689－0．00132(CD．)

图6－3－15的直线方程为lgRy=1．673－0．00125(CD．)

虽然两组试验所用的材种、酸液组成、温度、压力都不相同．但两组试验的曲线斜率相差不到5%。

2．化合酸的影响

总酸7．0%，化合酸0．8～3%，最高温度140℃，最高压力4．2～5．6公斤／厘米，液比6．5∶1。

酸液中C．A．从0．8上升到1．0%，蒸煮速率dlgLy／dt下降很快，以后随著C．A．的上升，速率变化减缓(图6－3－16、6－3－17)。

1－5．6公斤／厘米² 2－4．2公斤／厘米²

将直线外推(图6－3－18、6－3－19)到CD=0，Ry=30～35，亦即原木的氯价。同一蒸煮度，C．A．=1%的蒸煮液煮出的浆比C．A．=2%的浆氯价较低。

3．氢离子活度的影响

温度及pH值是亚硫酸盐蒸煮的两个主要动力学因素，与盐基浓度有化学及热力学的联带关系。

图6－3－20表示亚硫酸盐蒸煮黑云杉过程中热态和冷态pH值的变化。在温度为160℃，化合酸=6%时，等pH值点(冷态和热态pH值相等)为pH=6(第Ⅱ组曲线)；当pH＞6时，冷态pH比热态pH值高(第Ⅰ组曲线)；pH＜6时，冷态pH值比热态pH值低(第Ⅲ、Ⅳ组曲线)。

当其他条件相同，热态pH=7时蒸煮速度最慢(图6－3－21)。

注：曲线中各数字含义分别为得率、温度、化合SO₂

在同一得率条件下，热态pH值在4时浆中木素含量有一高点，pH5～6时，有一低点，以后随热态pH值的上升，浆中木素含量也提高，pH＞9时，浆中木素含量最高(图6－3－22)。