
- •Курсовой проект
- •Содержание
- •I. Теоретическая часть ступенчатые методы щелочной варки Сульфатная варка с предварительным гидролизом
- •Медленная сульфатная варка
- •Описание технологической схемы.
- •II. Расчетная часть
- •I. Расчет материального баланса варки.
- •1. Загрузка щепы и заливка щелоков.
- •2. Заварка.
- •3. Варка.
- •4. Конечная сдувка.
- •5. Выдувка.
- •Расчет оборудования
2. Заварка.
Во время терпентинной сдувки, по имеющимся данным выделяется около 90 кг пара на 1 т абсолютно сухой древесины. В пересчете на 1 т воздушно-сухой целлюлозы в нашем случае это составит
90 * 2,514 = 226 кг.
Выход летучих продуктов, уходящих из котла со сдувками, можно принять на 1 т воздушно-сухой целлюлозы из сосны, кг:
скипидара сырого…………………………………………………………………...11
метилового спирта……………………………………………………………………5
метилмеркаптана……………………………………………………………………..1
диметилсульфида…………………………………………………………………….3
_____________________________________________________________________
Итого ………………………………………………………………………………...20
Переброс щелока, увлекаемого из котла со сдувками, примем около 1 % от объема жидкости в котле:
8096 * 0,01 = 81 дм3.
Для подсчета количества органических веществ, уходящих с этим щелоком, определим среднюю концентрацию их в растворе за время заварки.
К моменту достижения конечной температуры выход составляет 63 % от древесины, или, иными словами, в раствор переходит 37 % веществ древесины. На 1 т воздушно-сухой целлюлозы это составит
2514 * 0,37 = 930 кг.
За вычетом 20 кг летучих продуктов, ушедших со сдувками, в растворе остается органических веществ 930 - 20=910 кг. Вместе с органическими веществами черного щелока, залитого в котел, к концу заварки в растворе будет органических веществ
910 + 437,5 = 1347,5 кг.
Среднеарифметическое количество растворенных органических веществ в котле за время заварки
(437,5 + 1347,5) : 2 = 892,5 кг.
Жидкости к концу заварки остается в котле
8096 - (226 + 81) = 7789 дм2.
Среднеарифметическое количество жидкости за время заварки
(8096 + 7789) : 2 = 7942,5 дм3.
Средняя концентрация органических веществ в растворе
892,5 : 7789 = 0,114 кг/дм3.
Уходит органических веществ с перебросом щелока
0,114 * 81 = 9 кг.
Средняя концентрация минеральных веществ в щелоке за время заварки
869,5 : 7789 = 0,112 кг/дм3.
Уходит минеральных веществ с перебросом щелока
0,112 * 81 = 9 кг,
в том числе всей Na2O
9 : 1,34 = 7 кг.
В табл. 3 приведен итоговый материальный баланс заварки (на 1 т воздушно сухой целлюлозы).
3. Варка.
В период стоянки на конечной температуре происходит дальнейшее растворение древесины до достижения выхода 50 %, т. е. за период варки растворяется 63 - 50=13 % веществ древесины или
Таблица 3.
Вещество |
Приход |
Расход |
Осталось в котле к концу завароки |
|||||
Загружено в котел |
От химических реакций |
Итого |
Ушло со сдувками |
На химические реакции |
Итого |
|||
в виде паров |
с перебросом щелока |
|||||||
Вода, кг (дм3) |
8096 |
- |
8096 |
226 |
81 |
- |
307 |
7789 |
Органические вещества, кг: древесина растворенные в щелоке |
2514 437,5 |
- 930 |
2514 1367,5 |
- 20 |
- 9 |
930 - |
930 29 |
1584 1338,5 |
Минеральные вещества, кг |
869,5 |
- |
869,5 |
- |
9 |
- |
9 |
860,5 |
Всего |
12017 |
930 |
12847 |
246 |
99 |
930 |
1275 |
11572 |
В том числе всей Na2O, кг |
649 |
- |
649 |
- |
7 |
- |
7 |
642 |
2514 * 0,13 = 327 кг органических веществ.
Таким образом, к концу варки в котле будет находиться, кг:
воды ……………………………………………………………………………....7789
целлюлозы ………………………………………………………...1584 – 327 = 1257
органических веществ в растворе …………………………...1338,5 + 327 = 1665,5
минеральных веществ …………………………………………………………..860,5
_____________________________________________________________________
Итого……………………………………………………………………………..11572
В том числе всей Na2O…………………………………………………………….642