*Переходит в чёрный щёлок в состав растворённых органических веществ и учитывается там (*), т. е. из системы не выводится. Материальный баланс

системы: гр.(7 6) 10091,42 368,00 10459,42 кг = гр. 2.

5.Выдувка массы

5.1.Сваренная целлюлоза выдувается из варочного котла в выдувной резервуар под действием избыточного давления в варочном котле. Выдувной резервуар находится под атмосферным давлением. Соответственно, избыточное давление при выдувке падает до 0. В нашем случае с 5,3 кг/см2 до 0 кг/см2. В

результате этого жидкость, имеющая в варочном котле температуру выше 100 ºС, оказывается перегретой относительно давления в выдувном резервуаре

– это вызывает интенсивное вскипание её. Выделяется большое количество пара, с которым уносится избыточное тепло, в результате температура массы (жидкости, целлюлозы и растворённых веществ) снижается примерно до 99º – 100 ºС; кипение, соответственно, прекращается.

32

5.2. Как было определено выше (п. 4.2), избыточному давлению после конечной сдувки, т.е. перед выдувкой, равному 5,3 кг/см2, соответствует

абсолютное давление:

Pабс. = 6,333 кг/см2 = 6,211 бар

и температура:

tкон. сд. = 160,19 ºС 160,2 ºС.

Энтальпия (теплосодержание) жидкости при этих условиях (см. п. 4.2):

i'160,19º = 676,30 кДж/кг.

Температура массы в выдувном резервуаре tвыд. рез. 99 ºС; избыточного

давления нет, т.е. оно равно 0. Энтальпия жидкости в этих условиях: i'99º = 414,9 кДж/кг по [3, с. 213] или по приложению 3.1.

Таким образом, при выдувке выделится тепла жидкостью (Q4):

Q4 = V6 × (i'160,2º - i'99º) = 7256,9 × (676,3 – 414,9) =1896954 кДж.

5.3. Выделится тепла целлюлозой и сухими веществами чёрного щёлока при их средней теплоёмкости q = 1,34 кДж/кг×ºС (Q5):

5= (Д3 + S13 + М7) × q × (tкон. сд. – tвыд. рез.) =

=(880,0 + 1295,85 + 658,67) × 1,34 × (160,2º – 99º) = 232453 кДж.

5.4.Суммарное количество выделившегося тепла (Q6):

Q6 = Q4 + Q5 = 1896954 + 232453 = 2129407 кДж.

5.5.Среднее манометрическое давление пара при выдувке (Pср. выд.):

или в барах:

2,65 × 0,980665 = 2,5988 2,60 бар.

5.6. Соответственно, среднее абсолютное давление при выдувке (Pабс. ср. выд.)

в барах:

Pабс. ср. выд. = Pср. выд. + Pатм. бар = 2,60 + 1,0133 3,613 бар.

Этому давлению соответствует теплота парообразования (вычисленная интерполяцией по [3, с. 220] или по приложению 3.2):

rср. выд. = 2144,61 кДж/кг.

5.7.Образуется паров вскипания при выдувке массы (Р5):

Р5 = Q6 : rср. выд. = 2129407 : 2144,61 = 992,91 992,9 кг пара.

33

5.8.Таким образом, из котла при выдувке уходит жидкости с массой (V8):

V8 = V6 – Р5 = 7256,9 – 992,9 = 6264,0 л.

5.9.Концентрация органических веществ в чёрном щёлоке (О3):

О3 = S13 : V8 = 1295,85 : 6264,0 = 206,873 г/л = 0,206873 кг/л.

5.10. Концентрация минеральных веществ в чёрном щёлоке (Смин.3):

Смин.3 = М7 : V8 = 658,67 : 6264,0 = 105,152 г/л = 0,105152 кг/л.

5.11. Концентрация сухих веществ в чёрном щёлоке (СФ2):

СФ2 = (S13 + М7) : V8 = (1295,85 + 658,67) : 6264,0 =

=312,024 г/л = 0,312024 кг/л.

5.12.Примем, что переброс щёлока при выдувке составляет 1,5 % . Тогда вместе с паром в конденсатор смешения уйдёт и будет потеряно чёрного щёлока (Р6):

Р6 = V8 × 0,015 = 6264,0 × 0,015 = 93,96 л ~ 94,0 л.

5.13. С этим перебросом чёрного щёлока при выдувке будет потеряно сухих веществ (Ф2):

Ф2 = СФ2 × Р6 = 0,312024 × 94,0 = 29,33 кг.

5.14. С перебросом уйдёт и будет потеряно органических веществ (S14): S14 = О3 × Р6 = 0,206873 × 94,0 = 19,45 кг.

5.15. С перебросом уйдёт и будет потеряно минеральных веществ (М8):

М8 = Смин.3 × Р6 = 0,105152 × 94,0 = 9,88 кг.

В пересчёте на Na2O (Е – см. п. 1.10.) потери составляют:

М8 : Е = 9,88 : 1,357 = 7,28 кг «всей Na2O».

5.16. Количество чёрного щёлока с целлюлозой в выдувном резервуаре (V9): V9 = V8 – Р6 = 6264,0 – 94,0 = 6170,0 л.

5.17. В нём растворённых органических веществ (S15):

S15 = S13 – S14 = 1295,85 – 19,45 = 1276,40 кг органических веществ. 5.18. В нём растворённых минеральных веществ (М9):

М9 = М7 – М8 = 658,67 – 9,88 = 648,79 кг минеральных веществ, или в пересчёте на Na2O:

М9 : Е = 648,79 : 1,357 = 478,106 ~ 478,11 кг «всей Na2O».

Материальный баланс выдувки представлен в таблице 5.

34

Материальный баланс системы:

гр.(6 5) 8975,19 1116, 23 10091, 42 кг = гр. 2

Сводный материальный баланс периодической сульфатной варки представлен в таблице 6.

35

Таблица 6

Сводный материальный баланс периодической сульфатной варки

не выводится. Материальный баланс системы: гр.(12+11) = 8997,07 + 1766,29 =10763,36 кг = гр. 5 = гр. 13 – гр. 6