Комплексная химическая переработка древесины - Ковернинский И.Н.
ISBN 5-261-00054-3
Скачать (прямая ссылка):
В установках «Пандия» щепа из бункера, пройдя дозатор, питателем высокого давления винтового типа подается в пропиточную трубу. Винтовой питатель по направлению к загрузочному патрубку пропиточной трубы сужается, за счет чего щепа уплотняется и исключает прорыв пара из трубы в питатель. Спрессованная щепа (пробка) попадает в пропиточную трубу, где, перемещаясь к противоположному концу трубы, под действием винта, пара и щелока рассыпается, хорошо смешивается со щелоком и пропитывается. Проходя затем последовательно варочные трубы, щепа проваривается и через разгрузочное устройство передувается в выдувной резервуар. Температура варки во всех варочных трубах поддерживается 160...180 0C, продолжительность варки 15...60 мин.
В установках «Пандия» можно получать различные волокнистые полуфабрикаты, но чаще всего они используются для получения ЦВВ и полуцеллюлозы из лиственной древесины или целлюлозы из тростника и соломы. Производительность таких установок при выработке лиственной полуцеллюлозы с выходом 75 % составляет 200...250 т в сутки. При переработке тростниковой сечки с выходом 60...7O % производительность установки достигает 145... 175 т в сутки.
Основные преимущества: быстрота варки; простота конструкции; небольшой габарит; возможность получать полуфабрикаты с различным выходом и равномерным проваром. К недостаткам можно отнести: более низкий выход и меньшую прочность целлюлозы из-за интенсификации варки; отсутствие промывки одновременно с варкой в одном аппарате; низкую производительность.
45
Рис. 1.10. Схема варочной установки «Пандия»:
1 - бункер; 2 - питатель высокого давления; 3 - пропиточная труба; 4 - бак циркулирующего щелока; 5 - бак белого щелока; 6 - загрузочное устройство; 7 - варочные трубы; 8 - дозатор
Сульфатная варка с предварительным гидролизом. Это по существу комбинированный метод варки, который проводится с целью получения целлюлозы с низким содержанием гемицеллюлоз. Большое содержание гемицеллюлоз в целлюлозе обычной сульфатной варки препятствует применению ее для химической переработки. Удаление гемицеллюлоз из древесины достигается обработкой щепы 0,3...0,5 %-ной серной кислотой при температуре 120...130 0C в течение 2...3 ч или водой при температуре 160...170 0C в течение 0,5...3 ч до проведения сульфатной варки. Обработка щепы кислотой или водой по указанным режимам называется предварительным гидролизом (предгидролизом).
Сульфатную варку с предгидролизом можно проводить как в периодически, так и в непрерывно работающих котлах. Выход целлюлозы из древесины составляет 37...4O %. Этим методом получают сульфатную вискозную и кордную целлюлозы. Предгидролизат после обработки щепы, содержащий около 17 % растворенных веществ древесины (главным образом углеводов), направляется на биохимическую переработку, в частности для получения белковых кормовых дрожжей.
В настоящее время в мире разработаны и нашли применение многие разновидности установок для непрерывной варки целлюлозы. Все технические решения, осуществленные в установках, направлены на повышение
46
эффективности использования древесного и недревесного сырья, увеличение выхода целлюлозы, варку низкокачественной древесины, опилок, тростника и соломы, однолетних растений, увеличение производительности и упрощение конструкции установок.
Регенерация щелочи. Черный щелок представляет собой водный раствор сложной многокомпонентной смеси органических и минеральных веществ. В процессах регенерации наиболее важное значение имеют плотность, вязкость, теплоемкость и температура кипения щелока. Плотность щелока зависит от содержания в нем сухого остатка (суммы органических и минеральных веществ в пересчете на абсолютно сухую массу). Очевидно, что чем меньше выход целлюлозы из древесины, тем выше содержание сухого остатка и наоборот. Содержание сухого остатка существенно влияет на все характеристики черных щелоков.
Основной задачей процесса регенерации является максимальное возвращение из черных щелоков использованной на варку активной щелочи с получением белого щелока заданных свойств. Регенерация химикатов значительно снижает себестоимость производства целлюлозы и существенно уменьшает загрязнение окружающей среды. Регенерация щелочи основана на сжигании органической части черных щелоков, в процессе которого минеральные вещества превращаются в сульфид натрия Na2S и карбонат натрия N2O3, легко переводимый в NaOH. Для этого система регенерации включает процессы: упаривания и сжигания черных щелоков; каустизации зеленого щелока и обжига известкового шлама.
Черный щелок на регенерацию поступает с промывного отдела, где он отделяется от целлюлозы. Пройдя подготовку к выпариванию, черный щелок направляется в систему регенерации. Подготовка щелока к выпариванию включает операции по отделению от щелока мелкого волокна, выделению сырого сульфатного мыла и окислению черного щелока.
Выпаривание черного щелока. При промывке целлюлозы черный щелок 2-3 раза разбавляется промывной водой и в таком виде поступает на регенерацию. Содержание сухих веществ в нем составляет 13...17 %. Щелок с такой концентрацией сухих веществ не горит и поэтому не может быть подан непосредственно на сжигание. Черный щелок может сжигаться, если концентрация сухих веществ в нем не ниже 60...65 %. Концентрацию сухих веществ в черном щелоке повышают до 50...55 % выпариванием из него воды.
