ИТС 1-2022 Целлюлозно-бумажное производство

     2.3.6 Получение побочных продуктов

2.3.6.1 Получение сырого таллового масла

При сульфатной варке древесины наряду с процессом делигнификации протекают реакции омыления смоляных и жирных кислот, основных компонентов экстрактивных веществ, которые переходят в варочный щелок в виде натриевых солей. В раствор также переходят неомыляемые (нейтральные) вещества и соли окисленных смоляных и жирных кислот. Поэтому черный щелок представляет собой сложную коллоидную систему, содержащую лигнин, натриевые соли жирных и смоляных кислот, продукты их окисления, неомыляемые и неорганические вещества, которые находятся в сложной равновесной системе (рисунок 2.9) как в молекулярно-растворенном состоянии, так и в виде мицеллярных агрегатов коллоидного раствора различной степени дисперсности.

     Рисунок 2.9 - Образование в черном щелоке частиц экстрактивных веществ разной дисперсности в процессе мицеллообразования и коагуляции

На равновесие системы влияет концентрация сульфатного мыла, электролитов, рН щелока, температура, а также наличие других органических (диспергирующих) веществ. Так как плотность сухих веществ мыла меньше, чем плотность черного щелока, частицы мыла стремятся подняться к поверхности щелока. Скорость отделения и съема мыла зависит от количества сухих веществ в черном щелоке, от температуры и размера частиц мыла. Содержание сухих веществ в диапазоне 28-32% (весовые) является оптимальным для снятия мыла [8].

При отставании черного щелока происходит выделение только грубодисперсных частиц мыла, тогда как остальные смолистые вещества остаются в щелоке в виде молекулярной и коллоидно-растворенной формах. Поэтому для более полного съема сульфатного мыла равновесие требуется сдвинуть вправо, чтобы образовалось больше грубодисперсных частиц, а это зависит от полноты протекания процессов мицеллообразования, коагуляции и отстаивания. Выход сульфатного мыла зависит не только от содержания экстрактивных смолистых веществ в древесной щепе, поступающей на варку, но и от условий его выделения, которые влияют на величину потерь экстрактивных смолистых веществ (ЭСВ) во всей технологической цепочке производства. Выход мыла 87% в пересчете на СТМ, представленный на рисунке 2.10, является в Европе удовлетворительным выходом на хорошо работающем заводе. При этом оптимальным считается поступление остаточного СТМ в черном щелоке на сжигание в СРК не более 5 кг СТМ на 1 т в.с.ц.

     Рисунок 2.10 - Получение сульфатного мыла

Для наиболее полного снятия мыла требуется снизить его молекулярную и коллоидную растворимость в черном щелоке, которая зависит от концентрации сухих веществ и содержания остаточной щелочности. Минимальная растворимость мыла наблюдается при концентрации сухих веществ 20-30% и составляет 3-8 кг сульфатного мыла на 1 т абсолютно сухих веществ. Минимальная растворимость также зависит от величины остаточной эффективной щелочности и при величине 7-8 г /дм минимальная растворимость составляет 0,15-0,3% СТМ к а.с.в. (рисунок 2.11), что уменьшает потери мыла вместе со щелоком, поступающим далее на выпарную станцию и СРК.

     Рисунок 2.11 - Растворимость сульфатного мыла, % СТМ от абс. сухого вещества черного щелока, в зависимости от остаточной эффективной щелочи, г /л