Описание технологической схемы

Технологическая схема варочного цеха периодической варки представлена на рисунке 1. Схема установки периодической варки содержит: варочные котел (1), теплообменник (2), циркуляционные насосы (3), бак-мерник черного щелока, бак-мерник белого щёлока, выдувной резервуар (4).

Сульфатная варка целлюлозы осуществляется в котлах периодического действия объемом 140 м³.

Рассмотрим работу по следующим стадиям: осмотр котла и подготовка к очередному циклу варки, загрузка щепы и заливка щелоков, заварка, терпентинная сдувка, варка, конечная сдувка, выдувка.

Осмотр котла — это первая операция подготовки котла к работе. Производится тщательно с соблюдением всех мер предосторожности.

Затем происходит загрузка котла щепой, которая осуществляется из наземных складов с помощью ленточных транспортеров. Одновременно с загрузкой щепы производится ее уплотнение с целью увеличения количества загружаемой в котел древесины, как правило, используются стационарные паровые уплотнители, устанавливаемые в верхней горловине котла. Степень объемного заполнения котла составляет 0,35 — 0,40 пл. м³ на 1 м³ котла.

Следующая стадия заливка щелоков. Для хранения и замеров варочных щелоков — белых и черных — в помещении варочного отдела установлены баки-мерники. Вместимость мерников соответствует количеству щелока на 2−3 варки. Температура щелоков при заливке в котел составляет примерно 50−60 ^оС для белого и 60−80 ^оС для черного. Существует порядок подачи щелоков в котел: сначала подается небольшое количество черного щелока, затем полностью закачивается расчетное количество белого щелока и под конец закачивается оставшееся количество черного щелока. При таком способе в трубах не остается белого щелока, все рассчитанное количество активной щелочи полностью попадает в котел и достигается достаточно хорошее перемешивание белого и черного щелоков.

Затем котел плотно закрывается и начинается стадия заварки. Нагрев содержимого котла осуществляется щелоком, который циркулирует через теплообменник, в который подается пар высокого давления (1,25 МПа). Циркуляция происходит следующим образом. Щелок насосом отбирается через циркуляционное сито и проходит через теплообменник. Щелок, нагретый в теплообменнике, делится в верхней его головке на 2 части, из которых 2/3 поступает в верхний, 1/3- в нижний конус котла через соответствующие штуцеры. Во время заварки температура возрастает с 60 до 170 ^оС, а также увеличивается давление до 0,75Мпа. Во время заварки происходит равномерная по всей толщине пропитка щепы варочным щелоком до достижения конечной температуры варки. Ускорению проникновения щелока в щепу способствует удаление воздуха из щепы в процессе пропарки, циркуляция щелока и постепенный подъем температуры в процессе заварки. К концу заварки щепа оказывается полностью и равномерно пропитанной щелоком.

В период заварки из щепы удаляется воздух и образуются летучие продукты: скипидар, метиловый спирт, метилсернистые соединения, которые затрудняют подъем температуры до конечной. Поэтому часть парогазовой смеси удаляют, т. е. производят терпентинную сдувку, которая начинается при достижении 120^оС и продолжается до конечной температуры. Продукты сдувки отправляются на конденсацию. Процесс собственно варки начинается с момента достижения в котле конечной температуры. На конечной температуре котел выдерживается предусмотренное температурным графиком время. В период варки подача пара в подогреватель сокращается, а циркуляция щелока продолжается до конца варки.

После окончания варки циркуляционный насос останавливают, открывают сдувочный вентиль и в течение 1 часа спускают давление в котле с 0,75МПа до 0,5МПа, т. е. производят конечную сдувку.

Перед самой выдувкой циркуляционный насос вновь включают на 5−10 минут, чтобы несколько разрыхлить массу, и затем открывают выдувной клапан и под действием давления масса выдувается в выдувной резервуар. Так как давление в выдувном резервуаре атмосферное, то черный щелок вскипает и выделяющийся при этом пар направляется в систему утилизации тепла и служит для нагрева воды этим теплом.

Рисунок 1. Технологическая схема варочного цеха.

Таблица 1. Исходные данные.