Комплексная химическая переработка древесины - Ковернинский И.Н.
ISBN 5-261-00054-3
Скачать (прямая ссылка):
Различают два метода непрерывной варки - медленный и быстрый. Принципиальное отличие их в том, что в первом методе сохраняется деление варки на заварку и собственно варку, а во втором - щепа попадает сразу в зону температуры, соответствующей конечной температуре варки.
Медленная варка. Наибольшее распространение получила медленная варка в непрерывно действующих установках «Камюр», мировое производство целлюлозы в которых превысило 50 млн т в год. В России эксплуатируются установки с суточной производительностью 300, 450...500, 800...900 т целлюлозы. На рис. 1.9 показана схема варочной установки
42
«Камюр» с горячей диффузионной промывкой целлюлозы в котле. Основным элементом установки является варочный котел цилиндрической формы производительностью 450...50O т в сутки; диаметр котла 4,7 м, общая высота 45 м. В варочном котле установлены ситовые пояса а, б, в и г. По высоте котла различают три температурные зоны: заварки - от загрузочного устройства до уровня ситового пояса а; варки - от уровня ситового пояса б до уровня ситового пояса в; диффузионной промывки — от уровня ситового пояса а и до низа котла.
Питатель высокого давления осуществляет питание котла щепой и одновременно является запорным клапаном, разделяющим область высокого давления в котле (1,0...1,2 МПа) от области низкого давления в пропарочной камере (0,07...0,15 МПа). Питатель состоит из корпуса и ротора, в теле которого имеются сквозные бочкообразные накопители (от 2 до 8). Когда очередной накопитель оказывается в вертикальном положении, происходит его загрузка щепой из пропарочной цистерны. Для удержания щепы в накопителе вход в патрубок для отвода избытка щелока закрыт металлической сеткой. После загрузки ротор поворачивается в горизонтальное положение и щепа из накопителя вымывается в питательный трубопровод щелоком, подаваемым насосом высокого давления. Щелок транспортирует щепу в загрузочное устройство варочного котла. Процесс загрузки повторяется поочередно со всеми накопителями. Чем больше накопителей, тем равномернее загрузка щепы в котел.
Загрузочное устройство котла состоит из цилиндрической сетки и вращающегося в ней вертикального винта. Щепа из питательного трубопровода попадает к винту и подается в зону заварки, а избыток щелока отфильтровывается через цилиндрическую сетку и опять возвращается насосом к питателю высокого давления. Необходимые для варки количества белого и черного щелоков подаются насосами в верхнюю часть котла. Соотношение их строго регулируется. Щепа под действием собственной массы медленно продвигается вниз и последовательно проходит зоны заварки, варки и, превратясь в целлюлозную массу, зону диффузионной промывки. В начале зоны заварки температура поддерживается 110...1150C (поступает пропаренная щепа и горячий щелок). По мере продвижения щепы к ситовому поясу а температура повышается до 150 0C за счет нагрева в подогревателе непрерывно циркулирующего через него щелока. Щелок забирается насосом из зоны сит а и, пройдя подогреватель, возвращается в эту же зону. До конечной температуры варки 170...172 0C постоянно циркули
43
рующий щелок нагревается в другом подогревателе. Щелок забирается насосом из зоны б и также возвращается в эту зону. Сдувт в конденсатор
Слабый черный щелок
Рис. 1.9. Схема варочной установки «Камюр»:
I - варочный котел; 2, 3 и 4 - насосы высокого давления; 5 - регулирующий бак варочного щелока; 6 - питатель высокого давления; 7 - пропарочная цистерна; 8-питатель низкого давления; 9 - расходомер; 10-бункер;
II - магнитный сепаратор; 12 - питающий трубопровод; 13 - загрузочное устройство; 14 - винт; 15-цилиндрическая сетка; 16,17, 22 и 23 - подогреватели; 18, 19 - циклоны-испарители; 20 - выдувное устройство; 21 - разгрузочное устройство
Для промывки целлюлозной массы в нижнюю часть котла подается слабый черный щелок с температурой не выше 80 0C5 который движется снизу вверх навстречу спускающейся массе. Слабый щелок, вытесняя крепкий черный щелок, постепенно укрепляется и нагревается. Вытесняемый крепкий черный щелок отбирается в зоне ситовых поясов в с температурой 160...170 0C Для предотвращения резкого снижения температуры на уровне поясов виг поднимающийся щелок сначала нагревается в теплообменнике до 140... 150 0C Целлюлозная масса внизу варочного котла охлаждается слабым щелоком до температуры 80...85 0C, варка прекращается, и при концентрации 14...16 % через разгрузочное устройство целлюлоза поступает в выдувное устройство и далее в выдувной резервуар. Крепкий черный щелок поступает в циклон-испаритель первой ступени.
44
Пары вскипания направляются на пропарку щепы, а щелок в циклон-испаритель второй ступени, из которого он подается на регенерацию. Продолжительность варки целлюлозы в котле 4,5 ч: время прохождения щепой зоны заварки 1,5 ч, зоны варки 1,5 ч, зоны промывки 1,5 ч. Расход активной щелочи составляет 12..Л9 % в ед. N2O массы абсолютно сухой древесины в зависимости от жесткости целлюлозы.
Быстрая варка. Осуществляется в непрерывнодействующих установках «Пандия» (рис. 1.10). Установка состоит из варочных труб, оборудованных винтовыми транспортерами. Трубы расположены горизонтально одна над другой в вертикальной плоскости. Число варочных труб зависит от вида вырабатываемого полуфабриката и производительности установки и составляет 2...8 шт. Диаметр труб 0,6...1,2 м, длина 6...12 м.
