Факторы промывки в тонком слое
1. Разность давлений - движущая сила процесса фильтрации. С увеличением перепада давлений скорость фильтрации возрастает. Слой волокна на сетке имеет определенную пористость, то есть пронизан большим количеством каналов по которым проходит фильтрат. Под действием давления (вакуума) масса спрессовывается, а каналы уменьшаются. Величина сжатия зависит от перепада давления и вида промываемой массы. Целлюлоза из лиственных пород древесины сжимается больше, чем из хвойной; мягкая больше, чем жесткая; сульфатная больше, чем сульфитная.
2. Вязкость. С повышением температуры вязкость жидкости уменьшается, скорость фильтрации возрастает. Однако повышение температуры имеет предел (при работе на вакуумных фильтрах). Количество и упругость паров щелока при повышении температуры быстро возрастают, и когда упругость паров становится равной создаваемому вакууму, щелок вскипает и вакуум «срывается».
3. Сопротивление слоя массы. Эта величина существенно влияет на скорость фильтрации, производительность фильтров и промывку в целом. Она зависит от удельного сопротивления осадка и прямо пропорциональна его толщине.
4. Удельное сопротивление осадка. Функция разности давлений, концентрации массы, структуры массного слоя, свойств массы. Оно характерно для каждого вида целлюлозы. Большое влияние на удельное сопротивление осадка оказывают свойства целлюлозных волокон. Чем короче волокна целлюлозы, тем плотнее осадок и тем выше удельное сопротивление и наоборот.
5. Степень провара. С повышением выхода целлюлозы, волокна становятся менее гибкими, они менее плотно прилегают друг к другу и образуют рыхлую папку. Хорошо проваренная целлюлоза содержит разработанные гибкие волокна, увеличивающие сопротивление фильтрации, но промывка такой целлюлозы в целом более эффективна. Это объясняется тем, что благодаря меньшей плотности стенок волокон в мягкой целлюлозе из них проще отобрать внутриклеточный щелок и диффузия растворенных веществ, протекает легче. Таким образом, удельное сопротивление слоя осадка коротковолокнистых масс из лиственных пород древесины, так же как мягкой, хорошо проваренной целлюлозы будет выше, а скорость фильтрации соответственно ниже, чем у длинноволокнистых масс из хвойных пород древесины и жесткой целлюлозы. Поэтому для промывки первых требуется большая поверхность фильтров, чем для промывки вторых. Но для промывки мягкой целлюлозы количество ступеней может быть меньше, так как оно протекает более интенсивно.
6. рН среды. При уменьшении рН промывка улучшается. Для промывки сульфатной целлюлозы требуется большая поверхность фильтров, чем для сульфитной целлюлозы.
7. Концентрация массы. Концентрацию массы перед зоной промывки нужно поддерживать достаточно высокой. Чем больше исходного щелока будет отобрано без разбавления, тем выше эффективность промывки.
Предельная концентрация 12%. Концентрация массы на сходе фильтра также важна. Чем выше конечная концентрация, тем меньше потери волокна.
8. Количество и характеристика промывной воды. Идеальный вариант -скорость подачи воды равна скорости фильтрования. Однако, слой массы на барабане не равномерен, поэтому расход промывной воды всегда значительно выше теоретического.
9. Температура промывной воды. Минимальной считается температура 52°С. При повышении температуры снижается вязкость, скорость и качество промывки увеличивается. Качество промывки снижается при чрезмерном увеличении температуры промывки. Масса набухает - папка становится рыхлой и пухлой. Предельная температура промывки для целлюлозы из древесины сосны 74 °С, целлюлозы из лиственной древесины 82°С. Применение холодной воды недопустимо в связи с увеличением смоляных затруднений и смола остается на целлюлозном волокне.