以竹漿草漿為代表的非木材原料灰分含量高，且灰分中60%以上是SiO2，給堿回收系統(tǒng)帶來(lái)了一系列硅干擾問題。NaAlO2作為一種高效除硅劑，在燃燒法除硅工藝中的有較大的應(yīng)用價(jià)值。
1、高溫高濃竹漿黑液的流變特性
當(dāng)固形物含量大于50%時(shí)，竹漿黑液轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥ｎD流體，其流動(dòng)特征與高分子材料中的假塑性流體類似，呈現(xiàn)出剪切稀化現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)中測(cè)試的黑液固含量高達(dá)70.19%和79.87%，含水量極少，在室溫條件下其形態(tài)己接近固體，難以流動(dòng)。實(shí)驗(yàn)在70℃和98℃高溫條件下對(duì)其粘度進(jìn)行測(cè)試，研究其剪切稀化特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1和圖2所示。
在70℃溫度下，固含量為70.19%和79.87%的竹漿黑液的表觀粘度均隨著剪切速率的增加而迅速下降，并逐漸趨于一個(gè)常數(shù)，呈現(xiàn)出了假塑性流體的剪切稀化特性。
在98℃溫度下，高固含量竹漿黑液在假塑性區(qū)域的粘度變化規(guī)律與溫度為70℃時(shí)非常相似，且溫度越高表觀粘度越低。但在第二牛頓區(qū)，黑液的表觀粘度出現(xiàn)先下降而后上升的趨勢(shì)，說(shuō)明在剪切速率較高時(shí)出現(xiàn)了剪切增稠的現(xiàn)象。
通過(guò)對(duì)比圖1和圖2中溫度不同的兩條曲線可以發(fā)現(xiàn)提高溫度可以有效降低黑液的表觀粘度，因此在管道輸送過(guò)程中，可以通過(guò)適當(dāng)提高溫度來(lái)達(dá)到降粘的目的，降低堿回收單
的運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)，可以利用竹漿黑液的剪切稀化特性來(lái)改善黑液的運(yùn)輸過(guò)程。
2、添加NaAlO2對(duì)黑液VIE值的影響
等溫膨脹體積指數(shù)簡(jiǎn)稱VIE，指每克固形物在300℃下灼燒后膨脹的體積數(shù)，用來(lái)描述黑液固形物在脫水、炭化時(shí)的膨脹程度。
在堿回收爐中，VIE值可以指示燃燒爐墊層的疏松程度和燃燒狀態(tài)，數(shù)值越大燃燒越充分，也因此成為堿回收過(guò)程中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。添加不同含量NaAlO2對(duì)黑液VIE值的影響如圖3所示。
黑液VIE值與硅的含量、粘度以及無(wú)機(jī)物成分等密切相關(guān)。隨著硅含量的降低，VIE值明顯提高；粘度過(guò)大或者過(guò)小都不利于黑液擁有較好的膨脹性，而對(duì)黑液粘度影響較大的低聚糖和LCC含量都會(huì)對(duì)VIE值產(chǎn)生一定的影響；黑液中其他無(wú)機(jī)成分例如碳酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉含量的增高均會(huì)降低黑液的VIE值。
由圖3可知，竹漿黑液的VIE值隨著NaAlO2添加量的增加出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，并且在添加量為0.5%時(shí)出現(xiàn)最大值。但隨著無(wú)機(jī)鹽含量增加，抑制了黑液的膨脹，NaAlO2添加量為1%和1.5%時(shí)，VIE值有所下降，甚至低于不添加NaAlO2的空白樣。
3、結(jié)論
(1)適當(dāng)提高溫度可以有效降低黑液的表觀粘度，減弱黑液的假塑性，有利于其在管道噴嘴的輸送，利用黑液的剪切稀化特性可以改善黑液的運(yùn)輸過(guò)程；
(2)在黑液輸送過(guò)程中，尤其在彎道、閥門、噴嘴處可能會(huì)引起流動(dòng)障礙，適當(dāng)提高溫度有助于黑液的軟化；
(3)隨著NaAlO2添加量的增加，黑液的VIE值先增大后減小，且在NaAlO2的添加量為0.5%時(shí)達(dá)到最大值。
責(zé)任編輯：葛
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