9 Производство сульфитной целлюлозы. Общая схема. Классификация сп-в варки. Область применения

Процесс сульфитной варки можно представить в виде нескольких последовательных стадий:

1)пропитка щепы варочным раствором;2)адсорбция активных реагентов на реакционной поверхности древесины, сопровождаемая проникновением воды в стенки древесных клеток, то есть набуханием;3)предварительная стадия химических реакций в твердой фазе: протонная активация реакционноспособных групп, эфирных, гликозидных связей в молекулах лигнина и гемицеллюлоз;4)основная стадия химических реакций в твердой фазе: сульфирование и сульфитолиз лигнина, частичный гидролиз и сульфитолиз гемицеллюлоз;5)заключительная стадия химических реакций: гидролиз и сульфитолиз твердой лигносульфоновой кислоты (ЛСК); гидролиз и растворение гемицеллюлоз; частичный гидролиз и растворение целлюлозы;6)вторичные реакции в растворе: дальнейшее сульфирование ЛСК, инверсия олигосахаридов, побочные реакции.

Назначение пропитки – привести варочный раствор в соприкосновение с древесиной на возможно большей поверхности и тем самым обеспечить возможность химических реакций. Проникновению варочного раствора способствует пористое строение древесины. Компоненты варочной кислоты могут проникать в древесину двумя путями: 1)вместе с жидкостью, в которой они растворены за счет капиллярного всасывания, движущей силой которого является поверхностное натяжение жидкости;

2)путем диффузии из жидкой фазы в жидкую, движущей силой которой является разность или градиент концентраций.

Растворенный диоксид серы может проникать в древесину за счет диффузии в виде сернистого газа при выделении его из жидкой фазы в газовую и обратного растворения в жидкости внутри щепы. Скорость газовой диффузии на 4 порядка больше, чем в жидкой. Этим объясняется более быстрое проникновение в щепу свободного диоксида серы.Жидкостная пропитка происходит в основном в направлении волокон, причем скорость пропитки в этом направлении в 50…200 раз выше, чем в поперечном направлении. Скорость диффузии вдоль волокон в 10…12 раз больше, чем поперек.

Сульфитная целлюлоза существенно отличается от сульфатной:

1)выход на 3…5 % выше по сравнению с сульфатной при одинаковом числе каппа;2)сульфитная целлюлоза легче размалывается, имеет хорошие бумагообразующие свойства;3)белизна небеленой целлюлозы составляет 60…70 %;4)легче отбеливается с меньшим расходом химикатов;5)беленая целлюлоза для химической переработки обладает более высокой реакционной способностью;6)меньшие поблемы с газовыми выбросами в окружающую среду;7)меньшие инвестиционные затраты.

Сульфитная целлюлоза вырабатывается трех видов: небеленая, беленая для бумаги, беленая для химической переработки.

10 Состав сульфитных варочных растворов. Характеристика используемых химикатов

При производстве сульфитной целлюлозы активным варочным компонентом является диоксид серы SO2 и сернистая кислота H2SO3 и ее кислые соли бисульфиты Ca(HSO3)2

В состав сульфитной кислоты входят следующие компоненты

CaCO3(связанный SO2 моносульфид) + H2SO3(полусвяз.SO2) + SO2 (растворенный SO2 ) +H2O

Концентрацию компонентов кислоты выражают в единицах SO2. Состав компонентов кислоты характеризуют содержанием всего SO2, связанным и свободным SO2

Кислота полученная в кислотном отделе наз-ся сырой. Варочная кислота в отделе регенирации диоксида серы при смешанной сырой кислоты с продуктами сдувок из котла

Состав варочной кислоты 5,5 – 12% , SO2 и связного SO2 0,8-1,2%