Лекция 5 Техника периодической сульфатной варки 1 Устройство

Лекция 5. Техника периодической сульфатной варки 1. Устройство варочных котлов периодического действия 2. Последовательность операций при периодической сульфатной варке 3. Улавливание скипидара 4. Утилизация тепла паров в теплоутилизационной установке 5. Технология современной периодической варки с «холодной» выдувкой

Устройство варочного котла периодического действия 1. Сигарообразная форма (отношение H: D=2. 84. 5 2. Объем 110 -140 м 3 3. Система принудительной циркуляции: круговая сетка, насос циркуляционный n=8 -10; 4. Теплообменник S 140240 м 2 5. Арматура 6. Верхняя и нижняя горловины

Последовательность операций при периодической сульфатной варке • Загрузка щепы • Заливка щелоков • Нагрев содержимого котла и стоянка при конечной температуре • Опоражнивание котла

Последовательность операций при периодической сульфатной варке • Загрузка щепы 30 мин. ; пропарка и удаление воздуха 25 мин. ; заливка щелоков 15 мин. ; заварка 90 мин. ; варка 45 мин. ; конечная сдувка 10 мин. ; выдувка 20 мин. осмотр котла 15 мин.

Загрузка щепы • Производится с транспортера, не более 30 мин. • α=0. 30 -0. 35 пл. м 3 в 1 м 3 котла (естественная загрузка) • α=0. 40 -0. 42 пл. м 3 со стационарным паровым уплотнителем

Заливка щелоков • Заливка щелоков (белого и черного) производится из баков-мерников. Вместимость баков - количество щелока на 2 -3 варки. • Мерник снабжен автоматическим уровнемером, на трубопроводе - вентиль, управляемый через реле. Температура белого щелока при заливке 50… 60 град. С, черного щелока 60. . 80 град. С. • Объем щелоков зависит от гидромодуля варки, расхода и концентрации активной щелочи в белом щелоке, влажности щепы. • Порядок заливки щелоков: сначала подают часть черного щелока, затем весь объем белого щелока, и в последнюю очередь – оставшееся количество черного щелока. При таком порядке заливки щелоков в трубопроводах не остается белый щелок. Остаточную активную щелочь, содержащуюся в черном щелоке (3… 5 г/л) не учитывают при расчете расхода белого щелока на варку.

Нагрев содержимого котла и стоянка при конечной температуре • В соответствии с режимом варки: • Режим «медленной» варки: конечная температура 163 -172 град. С, продолжительность заварки 2. 5 -5. 0 часов; • Режим «быстрой» варки: конечная температура варки 174… 177 град. С; Продолжительность заварки для жестких целлюлоз составляет 45… 50 мин. , для белимых целлюлоз – 1… 2 часа; продолжительность стоянки при конечной температуре 1… 2 и 1. 5… 2. 5 часа соответственно. терпентинная сдувка – со 120 град. С до конечной t

Опоражнивание котла • Выдувкой в выдувной резервуар • Два варианта выдувки – с конечной сдувкой и с полного давления • Конечная сдувка – до 0. 4 -0. 5 МПа • Продолжительность выдувки 10 -40 мин. • Выдувной резервуар 1 на 2 -4 котла • Вместимость – прием массы от 2 -3 варок; • Пары вскипания – в систему утилизации тепла

Типоразмеры выдувных резервуаров • Выдувной резервуар 1 на 2 -4 котла • Вместимость – прием массы от 2 -3 варок; • Пары вскипания – в систему утилизации тепла

Технологическая схема цеха периодической варки • • • Заполнение котла щепой Пропарка Заполнение щелоком Варка выдувка

Улавливание скипидара • Состав терпентинной сдувки: метиловый спирт скипидар (терпеновые углеводороды) ацетон метилсернистые вещества сероводород При охлаждении сдувки – конденсат из 2 -х слоев: скипидара и водного конденсата. Плотность скипидара 0. 86 г/см 3

Схема теплоутилизационной установки • Состав установки: конденсаторы смешения; бак-аккумулятор; сливной зонт; фильтры для отделения волокна, теплообменник для охлаждения грязного конденсата; баки теплой и горячей воды

Технология современной периодической варки с «холодной» выдувкой • Недостатки традиционной периодической сульфатной варки: - пиковый расход пара на стадии заварки (90% от общего расхода пара) - залповый выброс метилсернистых соединений при выдувке

Идея «холодной» выдувки Б. И. Рогачевского • На Соломбальском ЦБК в 1979 году была реализована идея «холодной» выдувки • Горячий черный щелок из котла вытеснялся промывным фильтратом и направлялся на выпарку • Концентрация сухих веществ в щелоке увеличилась на 20% • Расход пара на выпарку сократился на 20% • За счет подачи горячего черного щелока в котел повысили начальную температуру и сократили расход пара на варку на 20% • Увы, статья о результатах работы была опубликована в открытой печати

Технология современной периодической варки с «холодной» выдувкой • • • В 80 -х годах 20 века появились несколько технологий на основе идеи использования тепла вытесняемого из котла горячего черного щелока для нагрева белого щелока, подаваемого в котел: Sund-Celleco RDH SUPER BATCH Cold Blow Enerbatch

Котел для периодической варки Щепа Пар для уплотнения щепы Отбор вытесняемого щелока Сита для вытеснения щелока Подача пара Циркуляционное сито Удаление воздуха при заполнении котла щепой Подача щелока Вымывка целлюлозы

Завод периодической варки SUPERBATCH Бак пропиточного щелока Бак щелока для вытеснения Щепа Вымывной резервуар ка ого щело Бак черн Бак ГБЩ Варочные котлы Бак ГЧЩ 2 Бак ГЧЩ 1 ГБЩ-горячий белый щелок ГЧЩ –горячий черный щелок

Принципы осуществления технологии периодической вытеснительной варки

Заполнение котла щепой • Используется паровой уплотнитель для увеличения степени загрузки котла щепой • Воздух удаляется через сито циркуляции

Заполнение пропиточным, горячим черным и белым щелоками • Теплый чщ с t около 95 град. подается в низ котла. Гидромодуль более 5. Избыток щелока направляется в бак черного щелока под атм. давлением. Из этого бака чщ непрерывно через сепаратор волокна, направляется на выпарку. Щепа нагревается до 80 -90 град. В зависимости от количества пара при уплотнении щепы.

Нагрев содержимого котла и стадия варки • Циркуляция варочного раствора включается в конце закачки щелоков. Пар подается в циркуляционную трубу через инжектор. Продолжительность нагрева примерно 20 мин (в зависимости от температуры щелоков в аккумуляторах ГБЩ и ГЧЩ. При нагреве открыт вентиль, через который удаляются инертные газы и скипидар при варке хвойных пород в аккумулятор ЧЩ № 2, оттуда в систему конденсации и далее газы направляются на сжигание, а водный конденсат – в отстойник для отделения скипидара. Продолжительность варки зависит от числа каппа, температуры варки и расхода активной щелочи на варку.

Вытеснение горячего черного щелока и разгрузка котла • Вытеснение производится «холодным» промывным фильтратом из бака фильтрата (DPL), подаваемым вниз котла. Самый горячий ЧЩ направляется в бак HBLI, температура этого щелока близка к температуре варки. Остающийся щелок при более низкой температуре направляет в бак горячего ЧЩ HBLII. Температура содержимого котла снижается ниже температуры кипения воды. Целлюлоза насосом откачивается в вымывной резервуар. Отсутствует система утилизации паров выдувки. Газы из вымывного резервуара направляются в систему утилизации HVLC (high volume, low concentration).

Использование тепла ГЧЩ • Нагрев БЩ ГЧЩ из бака HBLII; • нагрев БЩ в теплообменнике до заданной температуры; • нагрев первичного ГЧЩ из бака HBLI; • охлаждение промывного фильтрата (нагрев свежей воды);

Съем сырого сульфатного мыла • • Сульфатное мыло может нарушать вытеснение и вызывать пенообразование в баках; Мыло удаляется из вторичного ГЧЩ, когда температура щелока ниже точки кипения, поток непрерывный, концентрация сухих веществ и щелочи – на оптимальном уровне; щелок после т/о поступает бак для отделения мыла, объем которого достаточен для отстаивания мыла. Мыло собирается в отдельном баке и направляется вместе с ЧЩ на выпарку. Черный щелок после съема мыла – в бак пропиточного щелока.

Сравнение различных способов варки

Сравнение режимов варки • Обычная периодическая варка • Вытеснительная периодическая варка

Полезные ссылки www. knowpulp. com