Технология переработки древесины: получение технической целлюлозы
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
логическими процессами (АСУ ТП), ведущими варку по заданной программе.
Выгруженную из котла целлюлозу промывают водой в диффузорах или на барабанных фильтрах и затем подвергают многоступенчатой очистке от сучков, непровара,частичек коры, песка и др. Сначала производят грубое сортирование на вибрационных или центробежных сучколовителях, потом тонкое сортирование в центробежных сортировках, вихревых очистителях (центриклинерах) и др.
Варочный котел непрерывного действия Камюр имеет общую высоту 45 м, диаметр 4,7 м, дает в сутки 450- 500 т целлюлозы (имеются также установки производительностью 800-900 т/сут).
Щепу из бункера подают при помощи питателя низкого давления в пропарочную цистерну, где из щепы удаляются вода и скипидар. Пропаренная щепа перемещается винтовым конвейером к роторному питателю высокого давления, который подает ее в котел и одновременно служит запорным клапаном. Выходящая из питателя высокого давления щепа транспортируется щелоком к загрузочному устройству котла, оснащенному вертикальным вращающимся винтом.
Рис. 4. Схема варочной установки Пандия:
- бункер, 2 - питатель высокого давления; 3 - пропиточная труба; 4 - бак циркулирующего щелока; 5 - бак белого щелока; 6 - разгрузочное устройство; 7 - варочные трубы
Варочный щелок подают насосом в верхнюю часть котла. Щепа опускается в котле под собственной тяжестью. В верхней зоне котла идет заварка, в средней варка, в нижней частичная промывка целлюлозы слабым щелоком. Целлюлозная масса концентрацией 14-16%, охладившаяся до 80-85 С, непрерывно выгружается и поступает в выдувной резервуар. Щепа в каждой зоне находится 1,5 ч, а всего 4,5 ч.
Для получения из древесины лиственных пород целлюлозы высокого выхода и полуцеллюлозы используют преимущественно непрерывнодействующую установку Пандия (рис. 2.4). Варку проводят в варочных трубах при 160-180 С. Число труб от 2 до 8, они имеют диаметр 0,6-1,2 м, длину 6-12 м, оснащены винтами.
В установке Пандия нет зоны заварки, целлюлоза выгружается без промывки, поэтому время пребывания щепы в аппарате сокращается до 15-60 мин, но выход волокна и его прочность несколько снижаются. По окончании варки щелок (7-10 м3/т целлюлозы) имеет почти черный цвет, поэтому его называют черным щелоком. В щелок переходит большая часть лигнина древесины в виде щелочного лигнина, а также часть гемицеллюлоз, которые в щелочной среде гидролизуются и окисляются, образуя в основном оксикислоты. Ацетильные группы древесины при варке отщепляются, образуя уксусную кислоту, находящуюся в щелоке в виде уксусно-кислого натрия.
Черный щелок упаривают в многокорпусных вакуум-выпарных установках, добавляют сульфат натрия для возмещения потерь щелочи, происходящих в производстве (отсюда и название способа), а затем щелок сжигают в топках специальных паровых котлов - содорегенерационных котлоагрегатов (СРК). При этом сгорает органическая часть щелока, а сульфат натрия превращается в сернистый натрий; едкий натр переходит в углекислый натрий.
Плав растворяют в слабом белом щелоке или в воде и получают зеленый щелок, который обрабатывают гашеной известью для перевода углекислого натрия в едкий натр. Получается белый щелок, который снова используют для варки целлюлозы.
Смоляные и жирные кислоты, содержащиеся в древесине, при варке превращаются в натриевые соли. Эти соли при отстаивании собираются на поверхности черного щелока, образуя сульфатное мыло.
Путем подкисления черного щелока серной кислотой или двуокисью углерода из него можно выделить щелочной лигнин, применяемый в производстве пластических масс, резинотехнических изделий и др. Из черного щелока можно получить другие лесохимические продукты. Например, из подкисленного упаренного черного щелока можно извлечь метилэтилкетоном уксусную и муравьиную кислоты, различные оксикислоты и др.
целлюлоза варка древесина
2.3 Производство сульфитной целлюлозы
Рис. 5. Общая схема производства сульфитной целлюлозы
Еловая или пихтовая щепа из хорошо окоренной древесины варится с сульфитной варочной кислотой в периодически действующих стальных футерованных или биметаллических варочных котлах вместимостью 160-400 м3.
Варочная кислота представляет собой водный раствор бисульфита кальция, либо магния, натрия, аммония с большим избытком свободного сернистого ангидрида. Для получения варочной кислоты сжигают серу или серный колчедан в печах, печные газы очищают, охлаждают и пропускают через башни с известковым камнем, орошаемые холодной водой, либо через абсорберы, орошаемые соответственно магнезиальным молоком, водным раствором карбоната натрия, гидроокиси аммония.
Готовая варочная кислота содержит при кальциевом основании 3-4 % сернистого ангидрида, в том числе более половины в свободном виде. При натриевом или аммониевом основании содержание сернистого ангидрида достигает 8 % или более, в том числе свыше 3/4 в свободном виде.
Повышение содержания сернистого ангидрида в варочной кислоте ускоряет варку, несколько увеличивает выход целлюлозы и повышает ее качество. В процессе варки лигнин превращается в лигносульфоновые кислоты и переходит в раствор.
Порядок варки следующий. В котел загружают щепу, пропаривают ее iелью полного удаления воздуха, затрудняющего пропитку щепы варочной кислотой, и одновременно закачивают варочную кислоту. При заварке щепы температуру в котле повышают до 104-115 С и поддерживают ее необходимое время