Техника и оборудование периодического способа варки

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ВАРКА СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Влияние добавки черного щелока

Влияние качества щепы и породы древесины

Влияние сульфидности

В производственных условиях сульфидность белого щелока колеблется от 15 до 35 %. Как было показано ранее, увеличение концентрации сульфида натрия в щелоке в этом интервале облегчает делигнификацию, ускоряя растворение лигнина при сохранении скорости растворения углеводной части древесины. Продолжительность варки сокращается, увеличивается выход целлюлозы, и улучшаются ее механические показатели. Дальнейшее увеличение сульфидности более 40 % приводит к увеличению числа каппа из-за снижения концентрации эффективной щелочи.

К недостаткам варки со щелоком с повышенной сульфидностью следует отнести усиление коррозирующего действия щелока и увеличение выбросов метилсернистых соединений.

Щепа для сульфатной варки должна содержать не менее 90 % щепы нормальных размеров (длина 15…25 мм, толщина 3…5 мм), не смотря на то, что пропитка при щелочных варках происходит довольно быстро и равномерно. Варка толстой и длинной щепы приводит к снижению выхода сортированной целлюлозы вследствие перевара опилок и мелочи и увеличения количества непровара.

Черный щелок добавляется вместо воды для установления необходимого гидромодуля. Это ускоряет пропитку щепы (за счет присутствия поверхностно-активных веществ в черном щелоке), улучшает провар целлюлозы, увеличивается концентрация сухих веществ в черном щелоке после варки и экономится тепло на его выпарку. При введении черного щелока, наблюдается потемнение целлюлозы.

Периодическая варка имеет определенные преимущества, заключающиеся в легкости регулирования режима и продолжительности варки и, следовательно, быстрый переход на получение целлюлозы различного назначения и выхода.

Но периодическая варка имеет и свои недостатки, связанные с необходимостью иметь на производстве большие буферные емкости для хранения щепы и щелоков, с залповыми выбросами дурнопахнущих газообразных веществ и сточных вод при большом разбавлении.

Как и сульфитная варка, процесс СФА варки целлюлозы может осуществляться периодическим способом. Техника проведения варки такая же, как при производстве сульфитной целлюлозы, за исключением некоторых отличий. Варочные котлы рассчитаны на рабочее давление 1,1-1,2 МПа, оборудованы системой принудительной циркуляции щелока, кратность циркуляции составляет 9-14.

При проведении обычной сульфатной варки с горячей выдувкой в котлах периодического действия выполняются следующие операции:

- осмотр варочного котла, всей аппаратуры и подготовка их к очередному циклу варки;

- загрузка котла щепой и варочным щелоком;

- заварка (подъем температуры в котле до конечной);

- терпентинные сдувки (удаление газов и воздуха);

- варка на конечной температуре;

- конечные сдувки для снижения давления (если выдувка массы не производится с полного давления варки).

Таблица – Характеристика различных способов периодической варки

Технологические операции	Обычная варка	RDH	Super Batch	Ener Batch
Загрузка котла щепой	Уплотнение щепы паром	Пропарка, уплотнение щепы разбавленным черным щелоком 15-30 мин	Уплотнение щепы паром, уплотнение щепы черным теплым щелоком	Уплотнение щепы паром
Пропитка	-	Теплым черным щелоком	Теплым черным щелоком, затем горячим черным щелоком	Смесью белого и пропиточного щелока
Закачка варочных растворов	Белый и черный щелок (80 ºС)	Горячий белый щелок (170 ºС), горячий черный щелок (160 ºС)	Горячий белый щелок (165 ºС), горячий черный щелок (160 ºС)	Горячий белый щелок (155 ºС), горячий черный щелок (170 ºС)
Температура в котле после закачки щелоков, ºС	60-80	157-163	145-155	155-165
Нагрев котла до температуры варки	Прямой и непрямой нагрев	Быстрый непрямой нагрев	Быстрый непрямой нагрев	Быстрый прямой и непрямой нагрев
Конечная температура варки, ºС	165-172	170-175	170-175	155-170
Стоянка на конечной температуре, мин	60-120	75-90	60-120	20-100
Вытеснение отработанного горячего черного щелока	-	Промывным фильтратом снизу вверх, 25-30 мин	Промывным фильтратом снизу вверх, 25-30 мин	Промывным фильтратом сверху вниз, 25 мин
Выгрузка массы	Выдувка	Выдувка воздухом или вымывка насосом при температуре ниже 100 ºС	Вымывка с откачкой насосом при температуре ниже 100 ºС	Вымывка с откачкой насосом при температуре ниже 100 ºС
Оборот котла, мин	240…390	150…240	180…240	120…240
Использование тепла отработанного черного щелока	-	На пропитку щепы, варку, нагрев белого щелока	На пропитку щепы, варку, нагрев белого щелока	На пропитку щепы, варку, нагрев белого щелока

Подъем температуры до 165-175 ºС ведут по заданному режиму течение 1…2 часов в зависимости от вида вырабатываемой целлюлозы. И далее сама варка в течение 1-2 часов также в зависимости от необходимой степени делигнификации. В период заварки начинают терпентинную сдувку при температуре 120…125 ºС. Ее цель – привести в соответствие температуру в котле с давлением насыщенного водяного пара внутри щепы. В процессе сдувки удаляются посторонние газы, воздух и скипидар.

Дата добавления: 2014-01-07