12

ЛЕКЦИЯ № 14 КРУГООБОРОТ ЩЕЛОЧИ И СЕРЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ЦИКЛЕ

ПЛАН

1.Потери щелочи в производственном цикле.

2.Кругооборот щелочи и степень ее регенерации

3.Потери серы в производственном цикле.

4.Баланс серы сульфат-целлюлозного завода и его связь с балансом щелочи

5.Прямая регенерация щелочи

1.Потери щелочи в производственном цикле

В результате каустизации, которой завершается цикл регенерации химикатов, затраченная на варку щелочь возвращается в котел в виде белого щелока. Однако из-за потерь не удается вернуть всю щелочь, поэтому приходится возмещать потери добавкой свежих химикатов: сульфата натрия или соды.

Все потери щелочи делятся на случайные и технологически неизбежные. Случайные потери возникают в результате утечек и переливов щелоков в канализацию, при чистке и промывке оборудования. Случайные потери должны быть устранены

Технологически неизбежные потери невозможно избежать полностью, но необходимо свести их к минимуму. К технологически неизбежным потерям следует отнести потери щелочи при:

• сдувке и выдувке;

• при промывке целлюлозы;

• при счерпывании мыла;

• с перебросами щелока при выпарке;

• с уносом из топки СРК;

• с отходами (шламами) из отдела каустизации.

Наиболее значительные потери щелочи с промытой массой (слайд 1). В среднем потери составляют 20…25 кг/т в ед. Na₂O, но при правильной эксплуатации промывного оборудования могут быть снижены до 8…10 кг/т в ед. Na₂O.

При промывке целлюлозы 8-10

С газами СРК 5-8

При каустизации 7-10

Прочие (варочный, выпарка) до 12

Итого мин – 20, мах – 40 кг

2.Кругооборот щелочи и степень ее регенерации

Для характеристики кругооборота щелочи составляют круговой баланс щелочи, рассчитанный на 1 тонну в.с. целлюлозы (в кг Na₂O), причем на круговой диаграмме отражают не только безвозвратные потери щелочи, возмещаемые добавкой свежих химикатов, но и все количества щелочи, циркулирующие в производственном цикле (стр.532, Непенин Ю.Н., т.2).

Для характеристики относительной величины потерь щелочи и расхода свежих химикатов используют термин «степень регенерации щелочи» (слайд 2):

R_a = 100 – n/N*100

R_{a -}степень регенерации щелочи, %

n - потери щелочи, кг Nа₂O/т, или расход свежих химикатов

N -количество щелочи, поступающей в котел с белым щелоком, кг/т

Используем данные, приведенные на стр.532. Расход всей щелочи на варку 311 кг/т, потери щелочи составили 27,1 кг/т. В этом случае степень регенерации щелочи составит:

R_a = 100 – 27.1/311.0*100 =

91.1%, Интервал колебаний степени регенерации щелочи составляет от 85 до 95 % в зависимости от эффективности улавливающей аппаратуры. Чем выше степень регенерации щелочи, тем меньше расход свежих реагентов. Однако, на заводах, вырабатывающих целлюлозу разного назначения и требующую для этого различный расход активной щелочи на варку, удельный расход свежих химикатов будет неодинаковым. Рассмотрим следующий пример:

Завод А - Расход всей щелочи на варку 311 кг/т.

Завод Б - Расход всей щелочи на варку 470 кг/т.

Степень регенерации щелочи 91.1 %.

Удельный расход 95 % расхода сульфата натрия составит:

n = N(100 – R_A) x MM_Na2SO4/ MM_Na2O x 95, кг/т

Для завода А расход сульфата составит:

n = 311(100-91.1)x142/62x95 = 66.7 кг/т

Для завода Б расход сульфата составит:

n = 470(100-91.1)x142/62x95 = 100.8 кг/т

Как правило, на заводах, вырабатывающих мягкую целлюлозу, расход свежих химикатов выше, чем на заводах, производящих жесткую целлюлозы.

Для устойчивой работы завода следует иметь запас щелочи, соответствующий 4…5 суточному ее расходу. Запас создается в баках белого щелока, баках-отстойниках черного щелока перед выпаркой, баках упаренного щелока перед СРК, баках зеленого щелок щелока перед каустизацией, которые должны быть заполнены примерно на 90 % их объема. Изменение запаса щелочи, находящейся в обороте, принимают во внимание при расчете степени регенерации щелочи на заводе, слайд 2:

R_a = {100 – [а*Р + в + (А – В)]/N}*100, %

а- расход сульфата, кг в ед. Nа₂O

Р- степень восстановления сульфата в сульфид, %

в – расход свежих содопродуктов, кг в ед. Na₂O

А – запас щелочи в обороте на начало месяца, кг в ед. Nа₂O

В- запас щелочи в обороте на конец месяца, кг в ед. Nа₂O

N – расход щелочи на варку, кг в ед. Na₂O