Перед выпариванием осуществляется подготовка щелока:
- фильтрация слабого черного щелока для отделения мелкого волокна. Уловленное волокно возвращается в варочный цех;
- укрепление слабого черного щелока с массовой долей а. с. в. 12%-18% полуупаренным щелоком (48% а. с. в.) до оптимальной массовой доли сухих веществ (20% а. с. в.);
- извлечение из черного щелока сульфатного мыла продолжительным отстаиванием укрепленного и полуупаренного черного щелока (от 8 до 12 ч) в баках.
В черном щелоке, отбираемом из котла после варки, содержание сухого остатка (органических и неорганических соединений) обычно составляет 12%-18%. Неотъемлемой частью сульфатного способа производства целлюлозы является регенерация химикатов, в которой предусматривается сжигание упаренного щелока. Таким образом, в цикл производства возвращаются химикаты, производство обеспечивается паром и электроэнергией, предотвращается сброс загрязняющих веществ. Перед сжиганием в СРК необходимо увеличить содержание сухих веществ в черном щелоке до 65%...75%. Упаривание щелоков производится на многокорпусных выпарных установках. Количество корпусов выпарной станции может варьироваться от 5 до 7. Каждый корпус работает при определенной температуре и давлении.
В многокорпусной выпарной станции происходит постепенное снижение температуры кипения щелока. Снижение температур в корпусах обеспечивается созданием вакуума с помощью специальной вакуумной системы.
Для обогрева первого корпуса используют соковый пар от паровых турбин давлением 0,25-0,4 МПа, а в щелоковом пространстве последнего корпуса создают вакуум, соответствующий абсолютному давлению 8-15 кПа. В результате по всей выпарной установке устанавливается общая разность температур порядка 80°С-90°С.
В процессе упаривания щелоков из щелока в соковый пар выделяются летучие серосодержащие дурнопахнущие газы с низкими температурами кипения. При конденсации соковых паров последнего корпуса большая часть этих продуктов попадает в грязный конденсат, а неконденсируемые газы направляются на очистку или сжигание.
Конденсаты обычно содержат ДМДС, ДМС, MM, HS и различаются по степени загрязненности этими продуктами. Наиболее загрязненные конденсаты - конденсаты первых по ходу щелока корпусов - обрабатываются в стриппинг-колонне, обычно входящей в состав выпарной станции. В этой колонне проходит отдувка конденсатов с использованием свежего или вторичного пара, что делает возможным повторно использовать их для промывки небеленой целлюлозы, шламов зеленого щелока в отделе каустизации.