Обработка ц озоном. химизм и факторы обработки озоном.
О3- сильный электрофильный, быстро и легко взаим-т с двойными св Л, он разруш дв св боковой цеочки, об-ся карбонильные группы и пироксильные соед-я. Разрушение дв св бензольного кольца – медленнее, конеч-ми прод-ми явл-ся низкомолек-ые соед-я: альдегиды, кетоны, к-ты и сложные эфиры. Для разруш эфиров необ-мы щелочные обработки. Озон явл-ся неселективным неизбират-м ок-ем, деструктирует углеводы. Причины деструкции – обр-ие радикалов НОО, НО, обр-ся при саморазлож-и озона. Осн-м фактором явл-ся рн. В кисл ср с пониж рн процесс саморазлож-я прекращ-ся, деструкция угл-ов и Ц происх-т под действ гидроперекисных радикалов, кот-ые обр-ся при ок-ии Л. Эти радикалы уч-ют в цепном механизме ок-я Л, снижают содерж Л в Ц засчет модификации варки, КЩО. При вкл-ии озона в схему отбелки, при отбелке по технол TCF, прочные показ-ли Ц ниже чем в схемах без озона.
Факторы:
1.Вид и способы получения Ц. Устойчивы к действию О3 и СФИ Ц, листв. СФА Ц, хв СФА Ц. Их можно получать с высокой белизной, происходит глубокое окис-ие экстр.в-в.
2.Конц массы: Повыш конц благопр-но сказ-ся на поглощ озона и эфф-ть обработки. При исп-ии сред конц 10-12% необ-мо исп-ть реакторы с повыш-м давл-м 0,2-0,25 Мпа. Реакторы, расчит-ые на конц 30% раб-т при атм давл и вакууме, что делает процесс менее опасным. Влиян конц на сниж Каппа и белизну незнач-но, сниж белизны на 2-3% при сниж конц и примерно на 1 ед Каппа.
3.рН среды – МАХ белизна, МIN знач. числа Каппа обеспеч-ся при рН 2.При этом более высокая белизна обеспеч. при конц.30%. В диапазоне рН 1,5-2 min потери вязкости. Влияние конц. на вязкость также min.
4.Расход О3 –т к озон явл-ся дорогим и неизбират-м, расход его стараются поддерж-ть на миним уровне 3-4 кг/т. Ув-ие расхода приводит к повыш белизны, снижению Каппа и вязкости.
5.Темп-ра- повыш темпер приводит к сниж вязкости и белизны, оптим темпер 20 град.
6.Послед-сть ступеней при обработке О3. При обраб озоном обр-ся соед плохо растворимое в водных кислых средах. Для удаления продуктов со ступени озоновой отбелки целесообразно проводить ступ.щелочения (Z-Щ) с промывкой или без промывки (ZЩ). Наличие промывки не влияет на конечный рез-т, а просто сокращает расход щелочи. Щелочение позволяет уменьш.число Каппа и сократить расход химикатов на добелку, обеспеч повышение белизны на 1 %.
7.Влияние катионов Ме переменной вал-сти – присут кат-ов Ме (Fe, Mn, Cu) вызывает интенс-ое разлож-ие озона и приводит к сниж вязкости Ц. Исп-ие обычных протекторов (солей Mg при отбелке перекисью) не эфф-но. Перед ступ Z должна вкл-ся ступень хелотирования. В схемах отбелки ступ озона заменяет ступ делигнифик диоксидом хлора. Необ-мо ступ обраб-ки озоном в схемах отбелки СФА Ц по технол TCF. Осн-я цель исп-я озона – снизить обр-ие хлорорганики со ступ обраб-ки диоксидом, т к химизм реак диоксида и озона дополняют др др.
ТЕХНИКА СФИ ВАРКИ
Только в котлах период д-я.Тк вар пр-с-низкотемп-ный,то д/сфи варки исп-т котлы больш V.Вся арматура защищ-ся вкладышами,котлы биметалл-ие.Верх угол 90,нижн 60,циркуляц сита на границе перехода цилинд ч в конич.
Рис. 1-отвод воздуха из ктла при загрузке щепы,2-жид оттяжка из котла в с-му реген-ии,3-подача пара на продувку сетки,4-сдувоч вентиль,5-подача оборот щелока,6-пароуплотн-ль Свенсена,7-отгон перепуск-го щелока,8-подача свеж вар р-ров,9-отбор паровозд смеси при вакуумезации,10-подача обор щелока при вымывке,11-подача остр пара в котел.
Осн операции при сфи варке:
1)загрузка щепы с транспор-ра.Воронку над котлом и горловину соед-т рукавом,д/контроля за уровнем загрузки исп-т телескопич трубу.Д/равном-го распред-я щепы по сеч-ю котла при загрузке исп-т уплотнители Свенсена.При уплот-ии 60-70% энер исп-ся д/нагрева щепы,30-40%-преобраз-ся в кинетич энер щепы,степ уплот-ия ув-ся до 0,40-0,42.Одновр-но при уплот-ии удал-ся воздух из щепы.Если влаж-ть до 50%,то сод-ие возд в щепе ум-ся до 0,9 м3/т а.с.д.При сфи варке кач-во пропитки им-т больш знач.Чтобы непереуплот-ть нижн слой щепы в котле,нижн конус загруж-т без уплот-ля.Расход пара сост-т 0,2-0,25 т/т Ц,темп пара не превыш-т 140-145град. более гор пар не исп-ся,чтоб не пол-ть подгар щепы.В том сл-е если исп-ся пропарка,то после загрузки щепы закр-т колет и ч/з уплот-ль под-т пар при отборе паровозд смеси внизу котла.Пропарку контр-т по темп(80-95град),чаще чем пропарка д/удал-я возд исп-ся вакуумезация.Ее м исп-ть только д/бимет котлов.В этом сл-е из котла вентилятором или вакуум-насосом откач-т воздух до вакуума 90-95 кПа,продолж-ть 30-40 мин.
2)закачка к-ты.Идет одновр-но с подачей перепуск-го щелока.К-ту закач-т под горло,при варке остр паром оставл-т 2-3 м.Д/повыш-я равном-ти пропитки обяз-но исп-т один из мет-в интенсиф-ии: а)при гидронадавл-ии котел откл-т от всех линий,в теч 5 мин подним-т р до 0,3 МПа и выдерж-т котел в теч 10-15 мин.В щепу доп-но впит-ся 0,3-0,4 м3 к-ты.После оконч-я стоянки открыв-т вентиль на линии жид сдувки и сбрасыв-т избыток в с-му реген-ии.Продолж-ть сброса 3-5 мин. б)прокачка вар р-ра м/ду котлом и регенер цистерной.При прокачках происх-т укрепление к-ты,кот разбавл-т водой.Продолж-ть 35 мин.Исп-ся если нет перепуска. в) если на предпр-х есть жид SO2,то исп-т метод вытеснения возд сернистым ангидридом. 8-10 м3 к-ты, небольш кол-во пара (темп 70 град) и под-т в котел газообр SO2.Пр-с пропитки контр-т по сотаву газового потока на сдувоч линии.Когда конц SO2 в сдувке б 80% пропитку счит-т заверш-ной. После этого в котел под-т остатки к-ты и нач-т варку.
3)варка. Чтоб оттянуть момент сдувок,в период подъема темп-р делают дополн стоянки на 120,125град.В этом сл-е сдув-ся меньшее кол-во SO2.Тк в котле сод-ся значит-ое кол-во своб SO2 давл-е в котле всегда опережает рост темп-ры и в котлах,кот рассчит на р 0,6-0,8 МПа,при достиж 100град прих-ся регулир-ть р и вести сдувки.В период варке все сдувки напр-ся в с-му реген-ии SO2.В нач варки в состав сдувок входит возд и пары воды.По ходу варки в сдувках появл-ся мурав,уксусн к-ты, метанол,цимол,неизбежен переброс щелоков.В конце варки пров-т конеч сдувку,кот делится на 2 части: сдувка выс р (сухие), сдувка низк р (сод-т пары воды). Сдувку ВД ведут с раб давл-я в котле до давл-я соотв-щего р насыщ пара при темп варки.Сдувку НД ведут до р в котле 0,2 МПа. В целом со сдувками удал-ся органики до 4 % от массы древ.
4)опорожнение котла. Д/сфи варки исп-ся и разрешен только 1 сп-б – вымывка.При вымывке перв опер-ей явл-ся отбор креп щелока под д-ем остаточ р в котле,тк этот щелок им-т выс темп-ру,то при отборе его пропуск-т ч/з с-му циклонов-расширит-лей.При этом щелок охлажд-ся,а пары вскип-я напр-ся на подогрев воды. Затем в верх котла под-ся оборот щелок с промывки(65-70С) ,вытесн-ся креп щелок и охлажд-ся содержимое, отбор Щ ведут до оппред-й конц-и, контрол-т по темп-ре(около80).Откр-т крышку котла и при одноврем-й подаче щелоков вверх котла и вымывное колено внизу откач-т массу насосом в вымывной рез-р(40-60 мин).