ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципиальная схема получения черного щелока из "Переработка сульфатного и сульфитного щелоков" Получение черного щелока включает операции его отбора из котла, отделения от целлюлозы, выделения сульфатного мыла и упаривания до плотности, необходимой для осуществления процесса регенерации химикатов. В этих операциях удачно сочетаются интересы основного целлюлозного производства и производств побочных продуктов. При этом, например, выделение из щелока сульфатного мыла представляет собой не только экономически целесообразную операцию, но и отвечает задаче улучшения процесса выпарки щелока в многокорпусных аппаратах и последующего сжигания. [c.9] Начальная концентрация активной щелочи в растворе, находящемся в котле, составляет около 50—60 г/дм (в расчете на оксид натрия), но в свежем белом щелоке, приготовленном в цехе регенерации, эта концентрация достигает 100 г/дм . На варку обычно заливают смесь белого и черного щелока от предыдущих варок, при этом черный щелок имеет массовую долю сухих веществ 8,0—8,5 % и добавляется для создания гидромодуля варки около 4 с учетом влаги в щепе. Содержание остаточной активной щелочи в черном щелоке составляет 5— 10 г/дм , при этом его pH должен оставаться на уровне 9—10, так как при меньшем pH из щелока выпадает лигнин, который осаждается на волокнах целлюлозы, что нежелательно. [c.10] Расход активной щелочи зависит от выхода получаемой небеленой целлюлозы и колеблется от 14 до 20 % массы абс. сух. щепы. Температура варки составляет 165—175 °С. [c.10] В процессе варки из котла производят две сдувки парогазов, из которых первую называют терпентинной и сдувают при заварке, т. е. при подъеме температуры и давления от 0,25 до 0,8 МПа, и вторую, конечную, при снижении давления до 0,45 МПа, т. е. перед выдувкой массы из котла. Терпены, находящиеся в щепе и перешедшие в паровую фазу, удаляются из котла вместе с воздухом и водяными парами сдувок одновременно удаляются и другие легколетучие продукты варки метиловый спирт, дурнопахнущие метилсернистые соединения и сероводород. [c.10] ЛЮЛОЗЫ передавливание крепкого щелока продолжается в соответствии с регламентом. Отбор плотных отработанных щелоков после варки целлюлозы перед ее промывкой позволяет сократить продолжительность процесса промывки и получить более плотные черные щелока. [c.11] После отбора крепкого отработанного щелока содержимое котла остаточным давлением выдувают в диффузоры, где сваренную целлюлозную массу отделяют от черного щелока и промывают водой. Целью промывки является получение хорошо промытой целлюлозной массы с остаточной щелочностью 0,4 г/дм в ед. ЫагО и наиболее плотных черных щелоков для дальнейщего использования в процессе регенерации щелочи. Промывка производится следующим образом в верх аппарата поступает вода и вытесняет черный щелок, отбор которого идет через сита, находящиеся в нижней части диффузора. [c.11] Целлюлозную массу после промывки вымывают из аппарата и направляют на сортирование, очистку, отлив и сущку для получения листовой целлюлозы. В зависимости от условий варки, т. е. продолжительности, температуры, концентрации и расхода щелочи, получают целлюлозу различных сортов от мягкой — белимой, до очень жесткой (иногда называемой крафт-целлю-лозой), отличающейся высокой механической прочностью. [c.11] По сравнению с периодическим более соверщенным процессом получения целлюлозы является непрерывный метод варки. Наиболее распространенными варочными аппаратами непрерывного действия являются установки с вертикальными котлами системы Камюр производительностью от 400 до 800 т целлюлозы в сутки. Варочный процесс в таком аппарате делится на три стадии пропитку, заварку и собственно варку. Щепа под давлением собственной массы медленно продвигается вниз и последовательно проходит все три стадии процесса. Варка проходит при температуре 140—142 °С в верхней варочной зоне и 170—175 °С —в нижней. [c.11] Зоны варки непрерывнодействующего котла снабжены щли-цевыми ситами, разделенными на две половины. Щелок с массовой долей сухих веществ 12—13 % отбирается насосами варочных зон повременно с обеих половин сит и по центральным трубам подается снова в варочный котел. [c.12] Пройдя зоны варки, целлюлозная масса перед выдувкой охлаждается до температуры 80—90 °С черным щелоком после 1-й ступени промывки целлюлозы. Щелок подается насосом высокого давления через центральную трубу и боковые спрыски в нижнюю часть варочного котла (зону выдувки). Горячий щелок с температурой не ниже 165 °С через щлицевые сита вытесняется в верхнюю часть расщирительного циклона, где вскипает. Пары вскипания направляются в пропарочную камеру, служащую для пропарки щепы перед поступлением ее в варочный аппарат, а щелок сливается в нижнюю часть циклона при температуре 120—130 °С. В нижней части происходит дальнейшее вскипание, и пары вскипания совместно с парами из пропарочной камеры поступают в терпентинный конденсатор. Щелок из нижней части циклона подается в бак-расширитель черного щелока, а оттуда — насосом на выпарную станцию. [c.12] Для приема сваренной массы из котла служит выдувной резервуар, куда также подается крепкий черный щелок после первой ступени промывки для разбавления целлюлозы до массового содержания 3,0—3,5 /о- После выдувного резервуара целлюлоза проходит стадию сортирования от сучков и непровара, а затем поступает на промывную установку. Промывка должна обеспечить максимальное отделение щелока от сваренной целлюлозы при сохранении высокой массовой доли сухих веществ черного щелока после 1-й ступени промывки. [c.12] Крепкий черный щелок после 1-й ступени промывки должен иметь массовую долю сухого вещества не менее 9%. Он подается на выпарную станцию, в варочный аппарат Камюр, в выдувной резервуар и для разбавления целлюлозы при поступлении на промывную установку. Следует отметить, что в современных установках непрерывной варки предусматривается частичная диффузионная промывка массы непосредственно в варочном аппарате с удалением части черного щелока из массы. Это позволяет значительно сократить потребность в оборудовании для промывки целлюлозы. [c.13] В зависимости от степени делигнификации целлюлозы и расхода щелочи на варку количество черного щелока после варки и промывки целлюлозы составляет 7—10 м на 1 т целлюлозы, при этом массовая доля сухих веществ в щелоке перед упариванием составляет 10—15%. Содержащиеся в черном щелоке летучие соединения в процессе упаривания частично удаляются, потери же серы достигают 12—15 кг/т целлюлозы. Одним из способов снижения потерь серы является окисление щелока кислородом воздуха, при этом уменьшается корродирующее действие щелока, а также загрязнение воздуха токсичными веществами. [c.14] Черный щелок содержит 6—12 г/дм в ед. N320 сульфатного мыла. Необходимость тщательного отбора мыла обусловливается ценностью этого продукта, а также тем, что при повышении плотности щелока до 1200—1300 кг/м оно оказывает особенно сильное влияние на производительность выпарной установки, при этом срок беспромывочной работы выпарной установки снижается. В связи с этим подготовка черного щелока к упариванию является необходимой и важной операцией в процессе регенерации щелочных химикатов и включает в себя сбор сульфатного мыла и окисление отработанных черных щелоков. Перед сбором мыла щелок уплотняется за счет смешивания с частью крепкого черного щелока, что оптимизирует условия отстаивания и выделения мыла. [c.14] Освобожденный от мыла и окисленный щелок упаривается на многокорпусных выпарных установках, с пяти- или шестикратным испарением. На установках, оборудованных концентраторами, щелок упаривается до массовой доли сухих веществ 60—62%. На выпарных установках, не имеющих концентраторов, щелок упаривается до массовой доли сухих веществ 50— 55%, после чего для доведения массовой доли сухих веществ до 60—62 % он подается на каскадный испаритель. [c.14] Регенерированные из щелока химикаты превращаются в сульфатный плав, состоящий в основном из карбоната и сульфида натрия и практически не содержащий углерода. Полученный плав растворяется в слабом белом щелоке, образуя зеленый щелок, называемый так из-за специфической окраски. Ввиду того что в зеленом щелоке содержатся различного вида загрязнения, его перед последующей обработкой подвергают осветлению при помощи коагуляции и осаждения загрязнений. [c.15] Следующей операцией процесса регенерации является ка-устизация зеленого щелока. Основной реакцией процесса каустизации служит реакция преобразования карбоната натрия в гидроксид натрия путем обработки его гидроксидом кальция. Преобразование карбоната в гидроксид натрия является за-верщающим процессом регенерации щелочных химикатов при сульфатном способе производства целлюлозы. Получаемый при этом раствор активной щелочи, используемый для варки сульфатной целлюлозы, называется белым щелоком. [c.15] Вернуться к основной статье