7.2.2. Сульфітний процес
Виробництво пульпи сульфітним способом схоже з крафт-процесом, хоча є деяка різниця. Вона полягає в тому, що для розчинення лігніну деревини замість сульфідного лужного розчину використовуються солі сірчистої кислоти (сульфіти і бісульфіти).
Для підвищення буферності розчину використовуються гідросульфіти магнію, амонію, кальцію або натрію. Сульфітне варіння здійснюється в котлах-автоклавах при температурі 130…145˚С і тиску 0,6…1,2 МПа.
При виробництві сульфітної клітковини досягається більш високий, ніж при сульфатному варінні, вихід клітковини з деревини, а в звязку з обмеженністю запасів хвойної сировини, яка в основному використовується в крафт-процесі, є можливість організації виробництва паперу сульфітним способом з різних порід деревини. Папір, одержаний таким шляхом, за своїми фізико-механічними показниками не поступається сульфатному. Сульфітна клітковина після варіння одержується більш світлою у порівнянні з сульфатною і легше піддається відбілюванню.
В сульфітному процесі при одержанні деревної пульпи використовують в основному автоклави періодичної дії. Пульпа вариться в рідині. Приготування рідини в сульфітному процесі ще називають системою одержання кислоти. Для систем, що використовують магнієві, аміакові або натрієві основи, приготування рідини тісно повязане з системою регенерації. Для її приготування використовують слабку сірчисту кислоту, яку одержують шляхом повторного використання відпрацьованої варильної рідини після її очищення з послідуючим підсиленням в регенераційній системі шляхом додавання до неї сірчистого газу. Процес підвищення концентрації кислоти відбувається в абсорбційних колонах (баштах) і акумуляторах високого або низького тиску. На багатьох паперових фабриках влаштовані каскадні системи підвищення концентрації кислоти шляхом поступового додавання до неї SO2. Послідовність проходження рідиною споруд слідуюча. З автоклаву підкислена рідина надходить в акумулятор високого тиску, звідти в акумулятор низького тиску і далі в колону концентрування.
З автоклавів періодично пульпа разом з рідиною вивантажується в ями або резервуари, де іде промивання пульпи холодною водою. В деяких випадках кисла сульфітна пульпа піддається нейтралізації. Відпрацьована рідина або спрямовується в систему регенерації тепла і реагентів, або переробляється для розміщення у відвалах чи для продажу.
З ям і резервуарів пульпа надходить в систему промивачів і сит, де вона промивається гарячою водою з метою вилучення залишків сульфітного розчину. В якості промивачів найбільше розповсюджені кілька типів барабанних вакуумних фільтрів. Для промивання використовується або конденсат випарного апарату, або свіжа підігріта вода. Відпрацьована стічна вода надходить у відстійник промивної рідини. Сита використовують для приготування пульпи однорідної консистенції шляхом вилучення нерозварених вузликів, клубків та інших крупних елементів.
У випарних апаратів внаслідок випаровування йде збільшення вмісту твердих речовин у відпрацьованій сульфітній рідині від 15 до 55–60%. Після цього рідину звичайно продають як побічний продукт або спалюють в топці для рекуперації тепла і (або) вилучення реагентів.
Рекуперація тепла може бути досягнута одержанням пари, гарячої води або випаровуванням відпрацьованої рідини. Всі реагенти тут вилучаються з газів, що утворюються в регенераційних печах. В складі газів знаходиться SO2, з якого одержують слабку сірчисту кислоту.
На рис. 31 зображена схема споруд і установок сульфітного технологічного процесу.
Рис. 31. Схема технологічного процесу і очисних споруд сульфітного виробництва:
1 – автоклав; 2 – резервуар; 3 – промивний пристрій; 4 – вакуумний фільтр; 5 – сито; 6 – сітка; 7 – прес; 8 – сушилка; 9 – пеперооброблювальна і намотувальна машина; 10 – випаровувач; 11 – відстійник; 12 – споруди біологічного і хімічного очищення води; 13 – акумулятор високого тиску; 14 – акумулятор низького тиску;
15 – колона концентрування; 16 – топка; 17 – скрубер.
Потоки: І – надходження деревини; ІІ – пульпа; ІІІ – варильна рідина; IV – папір; V – слабокислі стічні води; VI – скид стічних вод; VII – надходження слабокислих вод на регенерацію; VIII – вода від скруберів; IX – лужний розчин; X – свіжа варилна рідина; XI – надходження SO2 від автоклаву і резервуару до акумуляторів; XII – надходження SO2 від топки до колон; XIII – повернення паперового браку; XIV – волокнистий осад