На рис. 2 показана схема окислительной
установки системы БТ-Методор, используемой на ряде отечественных
сульфатцеллюлозных заводов. Слабый черный щелок после промывки целлюлозы,
очищенной от мелкого волокна на соответствующих
фильтровальных установках, поступает в бак- сборник 1, откуда насосом
подается в смеситель 2, где смешивается с упаренным крепким щелоком 3.
Упаренный до содержания сухих веществ 20-22% щелок поступает в резервуар 4 ,
оборудованный в верхней части карманами для сбора мыла. Собранное в карманах
мыло откачивается на дальнейшую переработку, а отстоявшийся щелок центробежным
насосом подается в верхнюю часть окислительной башни 5. Внутри башни
установлены семь горизонтально расположенных перфорированных полок с
отверстиями диаметром 4 мм. По вертикали полки соединены между собой спускными
устройствами для перетока вспененного щелока. Над окислительной башней 5 расположен
пеносборник 6 , в котором собирается более легкая фракция пены.
Укрепленный черный щелок закачивается
в окислительную башню одновременно на три верхние полки- первую, третью
,пятую..Воздух для окисления щелока нагнетается вентилятором высокого давления 7
в нижнюю часть башни и , равномерно распределившись по всему сечению башни,
поднимается вверх. Проходя через отверстия в полках, воздух барботирует в щелок, перемешивается с ним с образованием
пены. Легкая пена из пеносборника 6 поступает в циклон 8, где
отделяется от нее щелок, стекающий в пеноотстойник 9, куда также стекает
более тяжелая пена из пеносборника 6.Отделившийся от щелока воздух
удаляется в атмосферу.
Окисленный воздухом щелок в виде
тяжелой пены опускается в нижнюю часть окислительной башни , переходя
последовательно по спускным устройствам с одной полки на другую. Пройдя таким
образом все полки, окисленный щелок через запорное устройство, предотвращающее
прохождение с ним воздуха, поступает в пеноотстойник 9. Для
предотвращения пропуска воздуха спускные устройства оборудуются
соответствующими запорными приспособлениями. Воздух, подаваемый в башню под
давлением , проходя через отверстия в полках, препятствует прохождению через
низ щелока.
В пеноотстойнике пена, поднимающаяся вверх,
подвергается интенсивному воздействию пеноразбивателя 10. Образующийся в
результате разбивания пены щелок опускается в нижнюю часть пеноотстойника,
откуда центробежным насосом подается в резервуар 11, питающий щелоком
выпарную установку, а воздух удаляется в атмосферу. В резервуаре окисленного
щелока осуществляется его повторное его отстаивание и выделение мыла,
которое затем также откачивается на
дальнейшую переработку.
На 1 м³ щелока
в окислительную башню вентилятором высокого давления подается примерно 120-150
м³ воздуха при температуре 20ºС.
На рис. 3 показана схема другой
конструкции установки пенного типа системы Энсо-Гутцейт, также эксплуатируемой
на ряде отечественных сульфатцеллюлозных заводов.
Слабый черный щелок, предварительно отфильтрованный от
мелкого волокна, укрепленный до содержания в нем сухих веществ 22-24%, после
выделения из него мыла закачивается в окислительную башню 1, в которой
он равномерно распределяется по перфорированным полкам с отверстиями диаметром
3 мм. В нижнюю часть башни компрессором 2 подается под давлением 1,0 МПа
воздух, движущийся навстречу щелоку. Образующаяся в результате воздействия на
щелок пузырьков воздуха пена поднимается в верхнюю часть окислительной башни,
откуда затем она для отделения щелока поступает в циклон 3.
Окисленный таким образом щелок
опускается в резервуар 4, разделенный
на две части зонтом 5. Отделенная в циклоне от щелока пена и воздух
поступают в верхнюю часть резервуара над зонтом и последующим потоком пены и
воздуха выжимаются в пеногасители 6, оборудованные перфорированными
дисками. Образовавшийся в пеногасителях щелок сливается в резервуар, а пена
выбрасывается воздухом в нижнюю часть спрыскового конденсатора 7, в
котором в результате охлаждения она превращается в щелок, стекающий в резервуар
окисленного щелока. Несконденсировавшиеся газы вентилятором 8 отсасываются в
атмосферу. Окисленный щелок из нижней части резервуара поступает на выпарную
установку. Нагретая в конденсаторе вода используется на производстве.
После окисления сульфидность щелока
повышается на 4-5%, расход энергии на окислении щелока в расчете на 1т
целлюлозы составляет 22 кВт·ч.
В целях экономии тепла все
оборудование установки тщательно теплоизолируется. Периодически собирающееся в
резервуаре мыло в виду его большой загрязненности сжигается вместе с упаренным
щелоком.
Существенный недостаток указанных
окислительных установок — при большом содержании в щелоке смоляных и жирных
кислот для его окисления требуется большой расход воздуха. Получаемая при этом
в значительных количествах пена вызывает необходимость иметь большие емкости .
Кроме того, образующаяся пена весьма стойкая и трудно поддается разрушению же
при использовании пеногасителей большой мощности, повышении плотности
окисляемого щелока, расхода воздуха и т.п. Все это приводит к значительному
снижению производительности окислительной установки и степени окисления щелока .Поэтому
в условиях окисления высокосмолистых черных щелоков эти установки работают
неудовлетворительно или вообще не работают. При незначительном содержании
смоляных и жирных кислот в щелока даже при небольшом расходе воздуха
достигается хорошая степень окисления щелока.
