12 Теоретические основы сульфитной варки целлюлозы. Техника проведения сульфитной варки

В основном периодический способ в стационарных котлах. Котлы снабжены системой принудительной циркуляции. Кислота в котлах через сито. 30% кислоты направляется циркуляционным насосом нижнюю половину котла без подогрева. 70% через теплообменники в верхний конус котла. Температура внизу котла на 1-2 градуса меньше. Это компенсирует влияние концентрации SO2 и предотвращает пересасывание массы. Циркуляция – 6 оборотов в час. Котел загружается щепой. Продолжительность 40-60 минут. Процесс загрузки должен обеспечивать равномерное распределение щепы на объем котла, постоянное количество загруженной щепы и высокую плотность загрузки на 1 м3 в емкости котла. Для достижения целей паровые уплотнители. Расход пара на уплотнители 250 кг на тонну. При уплотнении степень загрузки увел-ся на 30%, влажность щепы на 50%. После загрузки проводят пропарку щепы. Снизу котла подают пар 20-30 мин. Паровоздушную смесь удаляют вакуумным насосом. Температура пропаренной щепы – 80-100 градусов. После пропарки – закачка кислоты 30-40 мин. Стадия заварки проводится при температуре 105-110 градусов 2-2,5 часа. Для интенсификации пропитки применяются:

1)метод гидронадавливания. При нем закрываются все сдувочные вентили. Кислотным насосом за 3-5 мин поднимают давление в котле на 0,5-0,6 Па. Удерживают до 10 мин, открывают вентиль и сбрасывают давление до 0,2 МПа. Газовоздушные смеси направляют в бак сырой кислоты для получения варочной.

2) метод прокачки. После заполнения котла кислотой варочная жидкость в течении 30 мин подается из расходной емкости в котел. Избыток в цистерну по линии жидкостной сдувки. Обеспечение наиболее благоприятные условия пропитки.

«-« запас варочной кислоты увеличивается в 2 раза.

После завершения процесса пропитки щепа в котле уплотняется. Над щепой образуется большой объем варочного раствора, кот. Отбирается и направляется в другой котел на стадии закачки кислоты. Это перепуск. Если в цехе мало котлов, отбир-я жидкость в операц.емкость – это оттяжка. Продолж-ть заварки зависит от крепости кис-ты и влаж.щепы. Котел разогр-ся до 135 гр. Варка целлюлозы проводится в зависимости от вида продукции по опр.режиму. При сульфат.варки для улучшения пропитки в котле вводится в 3 раза больше SO2 чем нужно на реакцию. Избыточный SO2 удаляют в систему регенерации SO2. При варке рост давления в котле опережает рост темпер-ры. Сдувки продолж-ся в течении всей варки. Давление в итоге должно быть 1,2 МПа. Конечная сдувка по спец.линиям. Опорожнение котла по способу вымывки. При этом давление в котле до 0,2 МПа. Котел доверху заливают заливают слабым щелоком. Варочный щелок отправляют в цех хим.переработки, затем масса перекачивается в вымывной резервуар

11 Способ получения сульфитных варочных растворов

Основным сырьем для пр-ва сырой кислоты является газовая или природная сера, не содержащие примесей селена и мышьяка. Темп-ра плавления плавлен серы 112-110⁰С. С увеличением температуры до 150…250⁰С вязкость расплава резко увеличивается, поэтому температуру расплава серы поддерживают на уровне не более 130…140⁰С.

Для получения кислоты на кальциевом основании по башенному способу используется известняк CaCO₃ с содерж 56 % СаО.

Для производства кислоты на кальциевом основании по известково-молочному способу используется оксид кальция, получаемый при обжиге известняка.

СаО + H₂O→ Са(OH)₂↓

Основным сырьем для приготовления кислоты на магниевом основании является оксид магния, получаемый при обжиге карбоната магния. При взаимодействии с водой оксида магния получается плохо растворимый в воде гидроксид магния. Кроме того, может быть использован природный минерал брусит, по химическому составу соответствующий формуле Mg(OH)₂.

Для приготовления кислоты на натриевом основании используется Na₂СO_3.

Сх получ сыр к-ты. Серу расплавляют в плавильниках разл конструкции, чаще всего в вертик или бункерных. В кач-ве теплоносителя используют пар с давлением 0.4…0.5 МПа. Расплавленная сера плунжерным насосом подается на сжигание в циклонную серную печь.

Циклонная печь представляет собой стационарную горизонт печь с внутр диам 1 м, длиной 3.5 м. Посредине длины печи имеется перегородка с центр отверстием для прохода газов диаметром 0.5 м. Вокруг этого отверстия устроен кольцевой канал для подачи втор воздуха. Расплавл сера через мех форсунку, напр-ную тангенциально, подается в переднюю часть печи под давл 0.4…0.5 МПа. Капли серы подхват-ся вихрем перв воздуха, поступ-го через три тангенциально направленных сопла. Полнота сгорания обесп-ся подачей втор воздуха в кольцо перегородки.. Воздух в печь нагнетается вентилятором, и перед поступлением в печь подогр-ся за счет теплоотдачи в кожухе печи.

Печные газы, содержащие 16…18 % SO₂ и имеющие температуру 1200…1400⁰С через пристроенный к печи газоход, поступают на охлаждение и очистку. Произв-ть печей от 45-50 до 150 т серы в сутки.

Печной газ, получаем при сжигании серы, содержит ряд нежелат примесей (серный ангидрид, сублимированная сера), кот вызывают разлож сульфитной кислоты. Эти примеси д б удалены из газовой смеси до поглощения SO₂. Кроме того, газ д б охлажден до темп-ры, при кот м получить необх конц SO₂ в р-ре.Как правило, охлажд печного газа произв-ся одновременно с его очисткой и осущ-ся в две ступени. Осн сп-бом очистки и охлажд газа явл очистка мокрым сп-бом в оросительных аппаратах, называемых скрубберами.На 1 ступени уст-ся полый скруббер, предст собой полый стальной цилиндр, футерованный шамотным кирпичом. Газ поступает в скруббер через футерованный штуцер в нижней части корпуса. Промывную воду, нагретую до темп-ры 80…90⁰С, под давл 0.6…0.7 МПа подают через форсунки в верхней части скруббера. Темп-ра газа понижается до 200…250 ⁰С. Поступающая на охлажд вода в значит степени испар-ся.На 2й ступени исп-ся насадочный скруббер, также работ-щий по принципу противотока. В этом скруббере газы охлажд до темп-ры 35⁰С. Часть воды из 2го скруббера поступает на орошение 1го скруббера. Остальную часть воды пропускают через теплообменник и с темп-рой 20⁰С возвращ в насадочный скруббер. Основным недостатком мокрой очистки газа явл потеря SO₂ с промывными водами.