Последовательность операций при сульфитной варке

c. При абсолютном нуле энтропия конденсированных веществ равна нулю

d. При абсолютном нуле теплоемкость каждого вещества в отдельности равна нулю

 

 

ЛЕКЦИЯ ТЕХНИКА СУЛЬФИТНОЙ ВАРКИ

 

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1.Последовательность операций при сульфитной варке

2.Режимы варки и сдувок.

3.Регенерация диоксида серы и тепла.

4.Расчет объема варочной и сырой кислоты, количества котлов

 

Последовательность операций при сульфитной варке

Варка сульфитной целлюлозы осуществляется периодическим способом в стационарных биметаллических котлах сварной конструкции вместимостью 320 м³. Котел загружают щепой из бункера или с транспортера. Продолжительность загрузки котла щепой составляет 40…60 минут. От количества щепы, загруженной в котел, зависит количество целлюлозы, получаемой из котла за одну варку. Для увеличения степени объемного заполнения котла щепой используются паровые уплотнители, встроенные в горловину котла. После завершения загрузки щепы закрывают верхнюю крышку котла и насосом закачивают в котле варочную кислоту. Количество заливаемой кислоты зависит от степени объемного заполнения котла щепой. Пример расчета объемов варочной и сырой кислоты, на 1 т целлюлозы рассмотрим позже. Если в 1 м³ котла загружено 0.44 пл.м³ щепы, то, следовательно, объем кислоты, который может быть введен в 1 м³ котла будет равен 0.56 м³. Фактически, количество кислоты, закачиваемой в 1 м³ котла больше, так как благодаря пористой структуре древесины часть кислоты поглощается древесиной в процессе закачки кислоты в котел. Повышение температуры кислоты увеличивает ее впитывание при закачке. При использовании кислоты на кальциевом основании в верхней части котла оставляют воздушное пространство для размещения конденсата пара, так как в этом случае используется прямой обогрев котла. При непрямом обогреве котла, котле закачивается кислотой под крышку.

 

Далее осуществляют нагрев содержимого котла до температуры 105…110⁰С (стадия заварки) и выдерживают содержимое котла при этой температуре до завершения пропитки щепы кислотой (стадия пропитки). После завершения пропитки щепа в котле уплотняется и над щепой оказывается достаточно большой объем варочного раствора с довольно высоким содержанием всего SO₂, который можно отобрать из котла без ущерба для процесса варки. В том случае, если отбираемую из котла варочную жидкость направляют в другой котел, находящийся на стадии закачки кислотой, то эта операция называется перепуском. При небольшом количестве котлов в цехе (3-4) отбираемую жидкость направляют в специальную емкость, а операция носит название «оттяжки». Продолжают нагрев до конечной температуры, величина которой определяется видом основания и назначением получаемой целлюлозы сразу же после завершения пропитки (таблица).

Назначение целлюлозы	Конечная температура варки для разл. оснований
Са	Na	Mg
Для бумаги
Для химической переработки

 

Различают прямой и непрямой нагрев содержимого котла. При прямом нагреве пар подается в нижний конус котла и там конденсируется. Выравнивание температуры в объеме котла осуществляется за счет циркуляции кислоты. При непрямом обогреве пар подается в теплообменник, через который непрерывно циркуляционным насосом подается варочная жидкость. Рабочее давление в котле поддерживают на уровне 1 МПа, для чего в процессе варки из котла производят сдувки, то есть удаляют водяной пар и избыточный диоксид серы в систему регенерации диоксида серы.

Продолжительность варки в зависимости от условий (прежде всего, от крепости кислоты и температуры варки, числа каппа целлюлозы после варки)) колеблется от 5 до 12 часов. Конец варки устанавливается обер-варщиком по результатам анализа варочной жидкости и органолептически, то есть по цвету, запаху и даже вкусу. Отработанный варочный раствор при сульфитной варке называется сульфитным щелоком.

 

Опорожнение котла производят по способу выдувки или по способу вымывки. При выдувке давление в котле снижают до 0.15…0.25 МПа, открывают шибер на выдувном трубопроводе и под действием остаточного давления в течение 10…20 минут целлюлоза вместе с сульфитным щелоком выдувается в выдувной резервуар или закрытую сцежу. При вымывке давление в котле снижают до 0.25…0.35 МПа и отбирают из котла сульфитный щелок, который отправляется в цех биохимической переработки. Котел доверху заливают водой или слабым щелоком еще какое-то время продолжают отбор крепкого щелока, а затем выпускают массу вместе с оставшимся слабым щелоком в вымывной резервуар. В последние годы опорожнение котлов ведут вымывкой, так как в этом случае исключено вскипание щелока при перепаде давления и выброс в атмосферу диоксида серы.