13 Факторы сульфитной варки

Осн факторами СФИ варки явл темп-ра, состав к-ты, вид основания, порода древесины и кач-во щепы.

Темп-ра варки опр-т скор реакций, кот также зав-т от величины рН. При кислой СФИ варке (рН< 2,5) м исп-ть > низкие темп-ры варки (130-150 град); при бисульф (рН 3,5-5,0) - 155-165 град; при нейтр-СФИ (рН 9-7) - 170-180 град. Для достиж ≈ одного и того же содерж остат лигнина при одинак времени варки. Повыш темп-ры ускор-т пропитку, сульфирование, гидролиз ЛСК и гемиц-з. Однако при повыш темп-ры ↓ выход цел-зы (при одинак числе каппа), что объясн-ся ухудшением избират-ти варочного процесса, т.е. с ↑ темп-ры гидролиз гемиц-з ускор-ся в большей степени, чем у лигнина. При повыш темп-ре варят СФИ цел-зу для хим переработки, поск-ку осн треб-ем к этому п/фабрикату явл высокое содерж α-цел-зы (94-96%)

Состав вар к-ты Весь SO₂ = связ SO₂ +своб SO₂ Состав вар р-ра опр-т его рН. Все виды оснований при рН< 2,5 явл растворимыми и для кисл СФИ варки м исп-ся без огранич.

Бисульфит кальция Са(НSО₃)₂ явл солью с оч небольшой раств-тью при рН >2,5. Бисульфит Mg также растворим огранич-но при рН> 5,5 и только Nа основание м примен-ся на всем инт-ле рН (1,5-10).

Скорость сульфирования лигнина сниж-ся с ↑ рН р-ра, а сравнение выхода и степ делигнификации показ-т, что наихудш избир-ть делигнификации наблюд-ся при рН=4.

Повыш концентр своб SO₂ приводит к ↓ рН и ускор сульфирования и всех реакций гидролиза. Для получ цел-зы с одним и тем же числом каппа, конечная темп-ра м б снижена, что приведет к ↑ выхода цел-зы. Или не снижая кон темп-ру варки м сущ-но сократить прод-ть варки до одного и того же каппа, а → увелич произв-ть варочного отдела.

Варка цел-зы для хим перераб провод-ся с вар к-той с пониж-м содерж связ SO₂ (0,8-0,9%).

Порода древесины и к-во щепы. Сырьем для пр-ва СФИ цел-зы явл малосмол хвойн породы (ель, пихта), т.к. вар к-та оч плохо раств-т экстракт в-ва древесины. Это обст-во надо учит-ть при орг-ции технолог пр-ва СФИ древ. После заготовки древ в виде баланса д выдерж-ся на складе в теч 9-12 мес, в виде щепы - 6-8 нед для сниж содерж экстракт в-в. Однако при хранении древ сущ-но ↓ ее влажность, а как известно пропитка сух древ сильно затруднена и треб-т спец мероприятий для удаления воздуха. Оптим влажность щепы 30-40%.

Геометрические размеры щепы: толщина, длина, а также к-во среза влияют на сп-ть этой щепы хорошо пропит-ся вар р-рами. Содерж фракции норм щепы д б не ниже 93-95%. Щепа, предназнач для СФИ варки практ не д содерж коры, т.к. кора не варится и в послед-щих операциях сильно измельч-ся, увелич сорность цел-зы.

14 Регенерация тепла и химикатов сульфитной варки

Варочную к-ту получают путем насыщения сырой к-ты диоксидом серы, выдел-ся при сдувках из вар котла. За время варки в систему регенерации возвр-ся 45…60 % SO₂ от поступившего в котел с вар к-той. Кроме SO₂ в состав сдувочных газов входят: водяные пары, инертные газы, летучие орг в-ва. Одноврем с насыщением к-ты диоксидом серы в сист регенерации происходит ее нагрев частично за счет тепла сдувок, частично – за счет свежего пара.

Общими принципами у-ва регенерац уст-к явл следующие:

1)исп-ние противотока, согласно кот газы, содержащие наиб кол-во SO₂ поглощаются более крепкой к-той, а газы с низкой концентр SO₂ – слабой или сырой к-той;

2)запас к-ты в сист д б достат большим для выравнивания концентрации сырой и вар кислоты. Общ запас д б не <, чем на 36 ч;

3)для улучш контакта сдувочных газов с к-той исп-т барботеры и эдукторы. Барботер в виде кольцевой кислотоупорной трубы с отверстиями диаметром 3…4 мм располагается в нижней части бака к-ты. Эдуктор – это выполненный из кислотоупорной стали струйный эжектор для смешения сдувок низкого или высокого давл с к-той;

4)равномерное поступление в сист к-ты и сдувочных газов.

В регенерац уст-ках исп-ют два разл сп-ба поглощения газа – холодный и горячий, и соотв различают холодную и горячую системы регенерации.

В холодной сист регенерации парогазовые сдувки поглощ-ся сырой к-той после их предварит охлажд, что дает возм-ть вести процесс при атм давл. Но при этом сп-бе получ-ся к-та с крепостью не > 5…6 % и теряется тепло сдувок. Закачиваемая кислота имеет относит низкую темп-ру, что ведет к перерасходу пара на варку.

При горячей регенерации тепло сдувок исп-ся для нагрева вар к-ты, что сокращает расход пара на варку на 15…20 %. Парогазовые сдувки и жидкостные оттяжки без охлажд напр-ся в регенерац цистерны, где SO₂ поглощается при повыш давл (0.35 МПа).