Щелок, поступающий в выпарной цех
после промывки целлюлозы , содержит натриевые соли смоляных и жирных
кислот(сульфатное мыло), в также некоторое количество мелкого волокна.
Концентрация сульфатного мыла в черном
щелоке при варке сосновой древесины достигает 10-15 г/л. В процессе упаривания
щелока сульфатное мыло вызывает сильное вспенивание, что приводит к перебросу
пены с соковым паром из одного выпарного аппарата в другой, потерям щелочи и в
значительной мере затрудняет визуальное наблюдение за ходом процесса. От
содержания сульфатного мыла зависит эффективность процесса упаривания щелока.
Мелкое волокно при упаривании
щелока образует на поверхности нагрева
выпарных аппаратов накипь, снижающую эффективность их работы, а иногда и
полностью закупоривает кипятильные трубы. Процесс образования осадка на стенках
кипятильных труб значительно ускоряется при наличии в щелоке сульфатного мыла.
Мелкое волокно забивает также сетки в сепараторе, затрудняя отделение щелока от
сокового пара. Количество мелкого волокна в щелоке , поступающем на упаривание,
зависит от способа промывки целлюлозы, применяемой для этого цели оборудования
и состояния сеток промывных аппаратов. Для нормальной работы выпарной установки
содержание мелкого волокна в упариваемом щелоке не должно превышать 10-15г/л.
Содержащийся в черном щелоке сульфид
натрия в результате гидролиза образует сероводород. Вместе с другими
дурнопахнущими газами- диметилсульфидом
и меркаптаном — он переходит при упаривании щелока в соковый пар и загрязняет
конденсат, образующийся в межтрубном пространстве выпарного аппарата.
Кислый характер этих газов при наличии
в щелоке летучих органических приводит к коррозии находящихся в парогазовом
пространстве металлических поверхностей, кипятильных труб, трубных решеток,конденсатных
насосов, сепараторов и другого оборудования.
Перед упариванием щелок должен быть
соответствующим образом подготовлен и в максимальной степени освобожден от
вышеуказанных примесей. Для этого щелок фильтруют , выделяют из него мыло и
подвергают окислению.
Отфильтрованный на фильтре щелок
поступает в расходный бак, оттуда центробежным насосом подается в смеситель. В
этот же смеситель для укрепления щелока, поступающего из промывного
отдела,закачивается концентрированный упаренный щелок.
После смесителя
укрепленный щелок поступает в бак , в котором происходит процесс отсаливания и
выделения сульфатного мыла. Баки для сбора мыла могут устанавливаться
последовательно или параллельно , в этом случае ,как правило, в одном баке
происходит отстаивание мыла, во второй бак закачивается укрепленный щелок, а из
третьего — освобожденный от мыла щелок направляется на окислительную установку.
Затем последовательно операции в баках меняются. Отобранное из бака сульфатное
мыло поступает в бак- сборник. Окисленный щелок поступает в бак , из которого
также отбирается мыло, а освобожденный от мыла щелок направляется на выпарную
установку.
Упаренный до соответствующей
концентрации крепкий щелок ,пройдя через мылоотделитель ,поступает на сжигание.
Часть этого щелока используется для укрепления слабого щелока в смесителе. При
выработке сульфатной целлюлозы из лиственной древесины отделение сульфатного
мыла от щелока не требуется.
Содержание смоляных и жирных кислот в
черном щелоке особенно сильное влияние оказывает на производительность выпарной
установки при повышении его плотности до 1,3см³ и выше. При этом сроки беспромывочного
периода работы установки значительно сокращаются. Таким образом, чем больше
сульфатного мыла будет удалено из щелока до его поступления на выпарную
установку, тем эффективнее будет процесс упаривания щелока.
Выпарщику для правильного ведения
процесса упаривания щелока необходимо интересоваться степенью смолистости
растительного сырья,поступающего на варку, режимом варки , степенью удаления из
черного щелока мыла и мелкого волокна и составом щелока.
