ИТС 1-2022 Целлюлозно-бумажное производство
2.4.11 Переработка сульфитных щелоков
В сульфитном щелоке содержится около 50% органических веществ, считая от массы исходной древесины. Кроме органических соединений, в нем присутствуют неизрасходованная сернистая кислота и ее соли, а также другие сернистые соединения. Групповой состав органических веществ сульфитного щелока приведен в таблице 2.24.
Таблица 2.24 - Состав органических веществ сульфитного щелока, % от СВ
Компоненты | Сульфитная варка | Бисульфитная варка | Моносульфитная варка | ||
| хвойных | лиственных | хвойных | лиственных | лиственных |
Лигносульфонаты | 55-60 | 30-37 | 65-66 | 55-56 | 45-49 |
Углеводы (по РВ) | 28-32 | 38-42 | 16-17 | 17-19 | 12-14 |
Органические кислоты | 11-12 | 23-26 | 16-18 | 24-25 | 36-38 |
Экстрактивные вещества | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 |
Лигносульфонаты представляют собой соли лигносульфоновых кислот, образующиеся в результате сульфирования лигнина. Они имеют сложное, окончательно не установленное строение; их молекулярная масса лежит в пределах 2000-100000. На одну метоксильную группу приходится 0,5-1,0 сульфогрупп.
Углеводы сульфитного щелока состоят в основном из моносахаридов (таблица 2.25) с небольшим содержанием олигосахаридов. В отработанных щелоках после бисульфитной и моносульфитной варки углеводы находятся в виде олигомеров и полимеров.
Таблица 2.25 - Относительный состав моносахаридов сульфитных щелоков (после инверсии), %
Соединение | Сульфитная варка | Бисульфитная | Моносульфитная | |
| хвойных | лиственных | варка хвойных | варка лиственных |
Манноза | 48 | 3 | 50 | 2 |
Ксилоза | 22 | 80 | 19 | 82 |
Галактоза | 10 | 2 | 11 | 5 |
Глюкоза | 9 | 10 | 15 | 4 |
Арабиноза | 6 | 3 | 3 | 5 |
Рамноза | 5 | 2 | 2 | 2 |
В ходе варки образуются летучие кислоты (муравьиная и уксусная кислоты) с преобладанием уксусной кислоты (85-92%). При варке еловой древесины выход летучих кислот составляет 20 кг/т, а при варке березы - около 70 кг/т в расчете на исходную древесину.
Основная масса нелетучих кислот имеет углеводную природу и представлена альдоновыми, уроновыми и углеводсульфоновыми кислотами.
Подготовка щелока к биохимической переработке
Общая технологическая схема подготовки щелока к биохимической переработке обычно включает следующие операции: 1) фильтрацию щелока от целлюлозного волокна; 2) десульфитацию и удаление летучих веществ; 3) окисление сульфитов и фенолов; 4) нейтрализацию; 5) введение питательных веществ; 6) осветление и охлаждение.
2.4.11.1 Получение технических лигносульфонатов