варка (847184), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В раствор переходит 18% древесного вещества, что на 1 т целлюлозы составляет
X1.2*0,18 = 188,37*0,18 = 33,9 кг органических веществ. С учетом Z6.2 в котле к этому моменту находится 97,5+33,9 = 131,4кг растворенных органических веществ.
К концу сдувки в раствор переходит 32% древесного вещества, что на 1 т целлюлозы составляет
X1.2*0,32 = 188,37*0,32 = 60,28 кг органических веществ, с вычетом 20 кг летучих продуктов 97,5+60,28-20 = 137,78кг.
Среднеарифметическое количество растворенных веществ в котле во время сдувки
0,5*(137,78+436,5) = 287,14 кг;
количество жидкости, оставшееся в котле к концу сдувки
∑Y-Y2.7 = 2711,345-215,48 = 2495,9дм ;
среднеарифметическое количество жидкости в котле
(2495,9+2711)*0,5 = 2603дм ;
средняя концентрация органических веществ в растворе
287,14:2603 = 0,11кг/ дм ;
Уходит из котла органических веществ в щелоке 0,11*27,11 = 3кг/ дм ;
Уходит из котла минеральных веществ в щелоке 3*27,11 =81,07кг;
в единицах Na2O 81,07:1,32 = 61,4кг.
Таблица 3 – Материальный баланс заварки
Вещества | Приход | Расход | ||||||||
Загружено в котел | От хим. реакций | итого | Ушло со сдувками | На хим.реакции | итого | Осталось в котле | ||||
В виде паров | С перебросом щелока | |||||||||
Вода кг/ дм | 2711,3 | 2711,3 | 188,37 | 27,11 | 215,48 | 2280,34 | ||||
Орг.вещества,кг: -древесины -растворенные
Минеральные вещества
|
2093 97,5
519 |
33,9 |
2093 137,78
519 |
20 |
3
81,07 |
33,9 |
33,9 28,6
81,07 |
67,8 320,78
437,93 | ||
Всего, кг, Na2O | 5420 76,44 | 33,9 | 5484,3 76,44 | 208,37 | 111,18 61,4 | 33,9 | 286,1 61,4 | 2864,74 74,7 |
В конце заварки в котле находится
Древесины X2.3 = 67,8;
Воды Y2.3 = 81,07;
Растворенных веществ Z2.3 = 320,78;
Минеральных веществ N2.3=437,93.
1.2 Варка
Происходит растворение компонентов до достижения выхода 50%, т.е. за период варки растворяется 68-50 = 18% древесного вещества, в раствор переходит
X1.2*0,18 = 188,37*0,18 = 33,9 кг органических веществ.
К концу варки в котле находится X3.4=X2.3-33,9 = 81,07-33,9 =47,17;
воды Y3.4 = Y2.3 = 81,07;
органических веществ Z3.4 = Z2.3+47,17= 320,78+47,17 =367,95;
минеральных веществ N3.4= N2.3 = 247,93;
всего X3.4+ Y3.4+ Z3.4+ N3.4 = 33,9+81,07+367,95+247,93 = 730,85;
в том числе всего Na2O 516,6:1,32 = 391,4.
1.3 Конечная сдувка
Давление пара в варочном котле перед началом сдувки должно соответствовать температуре 172 °С, следует воспользоваться линейной интерполяцией:
МПа.
В технологических регламентах производства принято указывать избыточное (манометрическое) давление Pизб,МПа. Абсолютно давление Ра6с, МПа, и избыточное давление связаны соотношением Pизб = Ра6с – 0,101
В данном случае Pизб = 0.833 - 0.101 = 0,732 МПа.
Влагосодержание воды iн = ,
в конце сдувки iк =
при этом за свет охлаждения воды в котле выделится тепла:
Qв = ;
за счет охлаждения целлюлозы и растворенных органических минеральных веществ
Qц =
здесь q – средняя теплоемкость растворенных органических и минеральных веществ. Всего выделилось тепла Qв+ Qц = 4,95+12,04 = 17,4 МДж;
Среднее абсолютное давление (0,833+0,601)*0,5 = 0,717 МПа.
Этому давлению соответствует теплота парообразования
Образуется пара 17,4:2,065 = 8,42 кг.
Во время спуска давления выход целлюлозы снижается на 2 %, т.е. в раствор переходит древесного вещества
X1.2*0,02 = 60,28*0,02 = 1,21 кг
Переброс щелока со сдувочными парами можно принять равным 2% от объема жидкости в котле Y3.4*0,02 = 81,07*0,02 = 1,62 дм .
Количество жидкости в котле к концу сдувки за вычетом общего пара и переброса щелока 2711,3-8,42 -1,62 = 2701,26 дм ; среднее количество жидкости в котле (2711,3+2701,26)*0,5 = 2705,47 дм
;
Количество органических веществ в растворе к концу сдувки
367,95+1,21 = 368,71кг;
среднее количество растворенных орг. веществ (367,5+368,71)*0,5 = 368,1 кг;
их средняя концентрация 368,1:2874,6 = 0,13 кг/ дм ;
количество органических веществ, уходящих из котла с перебросом щелока Z4.10 = 0,13*1,62 = 0,2 кг.
Таблица 4 – Материальный баланс конечной сдувки
Вещества | Приход | Расход | |||||||||||
Загружено в котел | От хим. реакций | итого | Ушло со сдувками | На хим.реакции | итого | Осталось в котле | |||||||
В виде паров | С перебросом щелока | ||||||||||||
Вода кг/ дм | 2711,3 | 2711,3 | 8,42 | 1,62 | 10,04 | 2701 | |||||||
Орг.вещества,кг: -целлюлоза -растворенные
Минеральные вещества
|
33,9 367,95
247,93 |
1,21 |
33,9 369,16
247,93 |
|
0,2
0,1 |
1,21 |
1,21 0.2
0,1 |
33 368
247,83 | |||||
Всего, кг, Na2O | 3331,08 387,9 | 1,21 | 3331,08 387,9 | 8,42 | 1,92 0,15 | 1,21 | 12 0,15 | 3349,83 387,8 |
Средняя концентрация минеральных веществ в щелоке
247,93:2864,7 = 0,09 кг/ дм ; N4.10 = 0,09*1,62 = 0,14, в том числе всего Na2O 0,2:1,32 = 0,15 кг
1.4 Выдувка
Выделение тепла за счет охлаждения 2701(668-419):1000 = 672,5 МДж
целлюлозы и растворенных веществ (672,5+368+247,83)1,34(158-100):1000 = 1001 МДж;
672,5+1001 = 1069 МДж
Среднее абсолютное давление 0,5(0,601+0,101) = 0,351 МПа.
Этому давлению соответствует теплота парообразования
В выдувном резервуаре образуется пара 1069:2,148 = 497,6 кг,
На эту величину уменьшается количество воды, поступившей в резервуар 2701-497,6 = 2203,4 кг.
Концентрация растворенных веществ в черном щелоке
С8.9 = (247,83+368):2203,4 = 0,279 кг/ дм .
Доля органических веществ в сухом остатке щелока (368:(368+247,83))*100 = 59,7%
Доля минеральных веществ 100-59,7 = 40,3%
Потери щелока с перебросом в конденсатор могут быть приняты 1,5%
2203*0,015 = 33,045 дм .
Потери растворенных веществ 33,045*0,279 = 9,2 кг,
в том числе: органических веществ Z8.10 = 9,2*59,7:100 = 5,49 кг,
минеральных веществ N8.10 = 9,2 *40,3:100 = 3,7кг,
или в единицах Na2O 3,7:1,32 = 2,8 кг.
Количество веществ в верхней части выдувного резервуара
целлюлозы X8.9 = 33;
воды со щелоком Y8.9 = 2203-33,045 = 2170;
органических веществ Z8.9 = 368-5,49 = 362;