Техника и технология непр варки
Щепа транспорт-ся из древ-подг-го цеха в бункер щепы, соврем-я конструкция кот обесп-т беспрерывное поступление щепы в дозатор. Дозатор контр-ет поступление щепы из бункера и производ-ть вар уст-ки. В бункере устраивается пропарка под атм Р за счет пара из нижнего испарит циклона. Дозатор додает щепу в питатель НД, кот транспортирует ее в гориз пропар камеру, в кот Р 0,1-0,15 МПа. ПНД явл запорным клапоном между атм Р в бункере и повыш-м Р в пропар камере. Шнек проп кам перемещает щепу к вертик пита-ей трубе, по кот щепа поступает в карманы ПВД.. В питательную трубу подается б.щ., уровень кот поддерж-ся пост-м. Щепа под действ силы тяж поступ-ет в пит трубу, где впервые вступ-ет в контакт с б.щ. Часто пит трубу совмещают с устр-ом для промывки щепы (от мин загр). Щепа циркулирует из пит трубы ч/з ПВД обратно в пит трубу ч/з установленные в линии отделитель песка и выносное сито. Из нижн части пит тр щепа пост-ет в карманы ПВД под дейст силы тяж и потока циркулирующего щелока (линия малой цирк-ии).
ПВД транс-ет щепу из зоны с низким Р 0,1-0,15МПа в зону с повыш Р более 1МПа. Щепа с пом ПВД трансп-ся в загр-ое устр-во вар котла или пропит кам в виде суспензии с конц 3,5%. В вертик сепараторе загр-го устр-ва щепа отдел-ся от трансп-го щелока, кот возвр-ся в ПВД с пом насоса.
Часть или весь б.щ., необх-й для варки вводят в пр с исп сист загрузки. После заргрузки устр-ва щепа обр-ет столб.
В гидрав-м котле изб-ое Р созд-ся насосом, подающим в вар котел р-р, а в котле с парожидк-ой фазой и за счет пара, подаваемого в верх-ю часть котла. Щепа сохр-ет свои геометр-е размеры, вплоть до выдувки ее из котла после завершения варки. Щепа сост из 2 фаз: твердой; жидкой, в кот растворены разрушеннве комп-ты древ (это внутр щелок). Масса ТВ фракции в щеме м.б. 0,1-0,35 доля. Массовая доля ТВ мат-ла по ходу варки ум-ся, т.к. часть комп древ раств-ся как во внутр щелоке, так и в окруж-ей щепу жид фазе.
Движ силой движения колонны щепы вниз явл разность в плотностях щелока, нах-ся внутри и вне щепы (свободный щелок). Хотя щепа и внутр щелок движ-ся только вниз, своб щелок может двиг-ся в любом напр-ии (вверх, вниз, радиально) и при любой относит-й ск-ти движ столба щепы.
В однососуд-х котлах в верх части нах зона пропитки (локализована до первого цирк-го сита). Темп сусп 115-125 ОС и зав от Р пара, количества и темп-ры добавляемого в циркуляцию белого щелока. Продолжительность нахождения щепы в зоне пропитки 45-60 мин. Цирк-ые сита позв-ют отобрать щелок из котла и насосм направить его в теплооб. Нагретый до темп варки щелок по цирк-й трубе возвр-ся в центр столба щепы на том же уровне, где расположены соответ-ие сита.
В схеме установки с однососуд-м котлом исп 2 пояса цирк сит. Прод-ть нах-я щепы в зоне варки 1,5-2,5 часа.
3 пояс сит исп для отбора ч.щ. из котла (нах-ся в зоне отбора). В этой зоне своб щелок удал-ся из котла и попадает из зоны с повыш темп и Р в зону с атм Р путем вскипания в 2-х испарит-х циклонах. Пары вскипания из 1 циклона (0,35 МПа) напр-ся в проп кам, избыток паров из кот напр в терпентинный конденсатор. Пары вскип из 2 циклона под-ся в бункер для пропарки щепы под атм Р.
Поток своб щелока вверху котла появ-ся, когда кол-во отбираемого из котла щелока будет больше кол-ва своб щелока в зоне прямоточ-й варки.
(Fα)ср = Е + (Fα)
(Fα)ср – кол-во фильтрата, подаваемого в котел для вытеснения крепкого щелока; Е – кол-во экстрагированного щелока; (Fα) – кол-во своб ч.щ., кот перемещается со щепой из зоны варки.
Пр отбора щелока генерирует поток щелока вверх котла до сита отбора щелока. Прод-ть нах-я щепы в зоне диф-ой промывки 1,-4 часа в зав-ти от проекта.
В кач промывной жид исп фильтрат с 1 ступени промывки, кот при 70-80 ОС под-ся в нижн часть вар котла, кот явл зоной охл-я и разбавления Ц перед холодной выдувкой. Часть этого фильтрата перемещается противотоком навстречу столбу щепы. Дойдя до цирк сита зоны промывки, фильтрат отбирают насосом и напр-ют в теплооб-к, где нагр-ся до 130-155 ОС в зав от технологии варки для ув эф-ти диф-й промывки.
Смесь охл-ой щепы и фильтрата с темп 85-90 ОС выгр-ся из нижней части котла разгр-ым устр-ом. Выравнивание Р происх при прох-ии щепы ч/з выдувной клапан, где уже сваренная щепа превр-ся в Ц, кот поступ-ет в выд рез или в диффузор непр-го действия для промывки.
При выработке Ц выс выхода 35-54 % для разделения щепы на волокна в выдув линии устан-ся дисковая мельница (рафинер).
17. ВАРКА С ПРЕДГИДРОЛИЗОМ.
Пол-е СФА Ц для хим. пер-ки возможно при исп-ии ещё 1 ступени варки- предгидролиза, в ходе кот-го удал-ся легкогидрол-е ГЦ, ослаб-ся связи м/д уст-ми к щелочи пентозанами и др. компон-и клет стенки., стенка частич-о разрых-ся, что облегчет удал-е пентозанов и ↑реакц-ю способ-ть Ц. 2 способа предгидролиза: 1) слаб р-ры мин. к-т: а) водный р-р Н2SО4 0,3-0,5%, рН=1,5-2, t=120-125. б) НСl 0,5-1%. Содерж-е α-Ц 91-94%. 2) Водный. Примен-я чаще. Треб-й рН=3 обеспеч-ся продуктами гидролиза древ-ы, в осноном Ас-ми группами ГЦ-з.При предгзе раств-ся 15-20% от массыдр-ны.В осн Ц-зы, част-но ЭВ и водораств-й Л-н.. Глубина предгидр-а зав. от рН и регул-ся продол-тью обработки для хв-х пород не должна прев-ть 16-18% от массы др-ны.При пол-ии Ц-зы для хим. перер-ки из лиственницы потери вещ-ва сост-ют 20-22%. Бол-е потери древ-ы при предгидр-е в дальнейшем приводят к затруднениям в делигниф-и при СФА варке. Выход Ц при такой варке знач-о ↓ (30-35%).Проблема в перер-ке гидролизата. Гидролизат содержит пентозные сахара и раньше испол-ся для выращ-я кормовых дрожжей. Основ-е затруд-е при перераб-е гидролизата явл. образ. осадков «карамели» в трубопроводах и на оборуд-и в системе отбора и инверсии гидр-та. Введение в воду для г-за или в гидр-т 3-4 кг/т ц-зы ЛСтов прекращ-ет карамелизацию засчет образ-я вокруг колл-х частицзащитной пленки из ЛСтов, кот. предотвр-ет их коагул-ю.. В послед-е время примен. др. способ предг-за – паровой, искл-й утил-ю г-та для пол-я сахаров. В котёл заливают небол. кол-во воды и нагрев. острым паром до 1700С. Неб-ее кол-во Г-та оставляют в котле и заливают бел.щ. Орг. в-ва , переш-е в р-р при предг-зе, переход. в ч.щ и напр-ся в с-му реген-ии хим-в.. Но при этом ↓α-Ц. Разработали нов паровой предгидролиз с вытеснением гидролизата крепким ч.щ. α-Ц=94-96%. Опыт эксплуатации апп. Камюр с наклонным сепаратором с заной водного или парового предгидролиза в верх. ч. котла показал невозможность получения Ц для хим. перераб-и треб-го кач-ва.Ahlstrem предл-ли вар-т исп-я двух сосудной Камюр.В 1-м сосуде- 45 минутный предг-з с Н2SO4 ,pH 1,5-2