Реферат на тему “Промывка целлюлозы”

Министерство образования Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Кафедра технологии процессов и производств

Реферат на тему

“Промывка целлюлозы”

Санкт-Петербург

2010 г.

Общие сведения о промывке целлюлозы.

Промывка целлюлозы после варки является сложным технологическим процессом, и от успешности этого процесса напрямую зависит качество вырабатываемой продукции.

Сложность и многоступенчатость процесса промывки обусловлена строением волокон растительных полимеров. Отработанный варочный раствор рассредоточен в массе неравномерно. Самым трудноизвлекаемым щелоком является отработанный щелок, находящийся в клеточных стенках волокон, имеющих фибриллярную структуру. В этом щелоке содержится от

5 % до 10 % растворенных веществ. Извлечь эти вещества из фибриллярной структуры волокна можно только с помощью диффузии промывной жидкости, что удлиняет и усложняет процесс. Необходимо создавать условия для диффузии промывной жидкости. Кроме того, волокна целлюлозы содержат более 70 % пор и каналов, заполненных отработанным щелоком. При сжатии слоя массы под давлением или в вакууме размер капилляров в массе уменьшается, давление в капиллярах резко возрастает от прилагаемой нагрузки, и поэтому нет необходимости в чрезмерном давлении на слой массы. Даже при невероятных условиях (при давлении 15 МПа) можно достигнуть сухости слоя массы только около 60 %. Следовательно, требуется неоднократное разбавление и отжим для извлечения растворенных веществ, содержание которых в порах и каналах целлюлозных волокон превышает

20 %. Таким образом, трудноудаляемых растворенных веществ в целлюлозных волокнах после варки содержится от 20 до 30 %. Остальные растворенные вещества (около 70 %) находятся в щелоке, рассредоточенном вблизи волокон и между волокнами. Эти вещества легко удаляются при свободном протекании отработанного щелока через фильтрующую поверхность промывного оборудования.

Промывку сопровождает вспенивание, так как в отработанных варочных растворах содержится много поверхностно-активных веществ, которые, особенно в присутствии воздуха, образуют устойчивую пену; пузырьки воздуха обволакиваются кристаллической решеткой поверхностно-активных веществ. Пена препятствует проникновению промывной жидкости в промываемую массу. Даже в закрытых промывных аппаратах при наличии вакуума образуется устойчивая пена. Попадание пены в массу, а также плохо промытая масса создают условия для образования сгустков, состоящих из поверхностно-активных веществ, смолы и мелких волокон. Эти сгустки потом выносятся в массу, вызывая брак продукции, повреждение одежды оборудования. Плохо промытая масса вызывает также затруднения в работе очистной аппаратуры, является источником загрязнения сточных вод, увеличивает потери сухих веществ, что снижает уровень эффективности регенерации химикатов. Поэтому задача промывки состоит в том, чтобы возможно полнее, с наименьшими потерями отделить весь отработанный щелок от целлюлозной массы в виде концентрированного раствора. Адсорбированная щелочь в процессе промывки не извлекается. При выработке низкозольной целлюлозы при щелочных варках промытую целлюлозу подвергают кисловке для извлечения адсорбированной щелочи.

Промывка целлюлозы после варки – замкнутый, многоступенчатый

(не менее трех стадий) противоточный процесс, в котором горячая вода подается на заключительную ступень промывки перед выходом массы с промывной станции, а отбор отработанного щелока производят с первой ступени, где степень его разбавления минимальна.

Для промывных установок свойственны условия стационарности, неразрывности потока по жидкости и по сухим веществам, т.е. количество пришедшей жидкости с отработанным щелоком и водой на промывку целлюлозы в сумме равно количеству жидкости, уходящей с промытой массой и со щелоком, отбираемым с первой ступени промывки целлюлозы. Также сумма сухих веществ в используемом щелоке и в воде с промытой массой должна быть равна количеству сухих веществ в щелоке, сопровождающем массу на промывку после варки целлюлозы.

При подробном расчете балансов жидкости и сухих веществ, растворенных в отработанном щелоке, составляют уравнения для каждой ступени промывки целлюлозы, а при укрупненном расчете составляют баланс жидкости и сухих веществ для первой и последней ступеней промывки целлюлозы.

Объем отбираемого используемого щелока увеличивается на фактор разбавления при промывке, а концентрация сухих веществ снижается. Эффиктивность промывки определяется отношением сухих веществ в используемом отбираемом щелоке к количеству сухих веществ в отработанном щелоке после варки, и ее величина должна быть в пределах 0,98 ¸ 0,99.

Технологический расчет промывки целлюлозы после варки.

складывается из:

– расчета жидкостного баланса и баланса сухих веществ отработанного щелока (материальный баланс промывки целлюлозы);