ершої здування з котла має піти SO 2:
целюлози.
Паротворення при першій здування внаслідок відносно низьких температур дуже незначно і для простоти його можна не враховувати.
По різниці витрата Na 2 O на хімічні реакції складе:
целюлози.
За час заварки переходить у розчин органічних речовин: від маси деревини. На 1 т целюлози це складе:
З них дуже невелика частина йде зі сдувочной рідиною. До часу отримання рідини встигає перейти в розчин приблизно 2% речовин від деревини, або
Середня концентрація органічних речовин в розчині з урахуванням речовин, що надійшли в казан з кислотою і перепускний рідиною, складе:
З 439 л сдувочной рідини з котла піде органічних речовин:
Підсумковий матеріальний баланс заварки (на 1 т целюлози) приведений у таб. 2.2.
Таблиця 2.2
ВеществаПріходРасходОсталось в котлеОт хімічних реакційСо сдувочной жідкостьюСо слувочнимі газаміНа хімічні реакцііВсегоВода, л-- - 439 ----- - 4398334Древесіна, кг -------- - 2642641496Органіческіе розчинені речовини, кг26411----- - 11433SO 2, кг-- - 22,221,8158195317Na 2 O, кг-- - 2,9-- - 38,941,825,0
. 1.4 Підйом температури до кінцевої і варіння на кінцевій температурі (140 0 С).
Під час підйому температури після стоянки на 110 0 С виробляють перепуск лугу в наступний котел, з яким йде 20% загального початкового об'єму рідини, або
целюлози.
Середній вміст в сдувочной рідини, що спускається з котла між 5,5 і 6,5 ч варіння, приблизно складе:
Отже, з перепускний рідиною з котла йде:
Кількість рідини в котлі до кінця варіння орієнтовно визначимо, що зі здування йде пара 30 кг/т целюлози. Тоді об'єм рідини в котлі до кінця варіння складе:
целюлози.
При вмісті 1,0% SO 2 і 0,1% Na 2 O в кінцевому щелоке залишається:
Витрата Na 2 O на хімічні реакції, по різниці, складе:
Витрата SO 2 на хімічні реакції ми умовно цілком віднесли на період просочення (заварки). Отже, зменшення SO 2 в лузі повинно було відбутися за рахунок SO 2, що минає зі здування. У вигляді газоподібного SO 2, отже, повинно йти:
Підрахуємо тепер більш точно, скільки йде водяної пари зі здування. Для спрощення припустимо, що в газовому просторі котла знаходиться лише SO 2 і водяна пара.
Тоді, за законом Дальтона, загальний тиск в котлі одно:
р=р 1 + р 2,
де р 1 - парціальний тиск водяної пари; р 2 - парціальний тиск SO 2.
Для кожного з газів можна написати рівняння Клапейрона - Менделєєва:
для водяної пари: р 1 V=G 1 R 1 T
для SO 2: p 2 V=G 2 R 2 T
де р 1 - парціальний тиск водяної пари, Па;
р 2 - парціальний тиск SO 2, Па;
V - об'єм газової суміші (приймемо рівним 1 м 3);
G 1 - маса водяної пари, укладених в цьому обсязі, кг;
G 2 - маса SO 2, укладеного в цьому обсязі, кг;
R 1 - 461,2 Дж/(кг? 0 С) - газова постійна водяної пари;
R 2 - 129,8 Дж/(кг? 0 С) - газова постійна SO 2;
Т - абсолютна температура газової суміші, К.
У нашому випадку здування під час варіння починаються через півгодини після закінчення стоянки і тривають безперервно до досягнення температури 140 0 С. Середня температура в котлі за цей час становить:
Відповідно абсолютна температура газової суміші становить:
Температурі 128 0 С за таблицями насиченої пари відповідає абсолютний тиск водяної пари р 1=254800 Па (2,6 кгс/см 2). Приймемо, що в результаті незначних коливань середнє надлишковий тиск в котлі за час здування становить 583880 Па (6,06 кгс/см 2). Загальна абсолютний тиск буде більше на 101 325 Па (на одну фізичну атмосферу), тобто дорівнюватиме:
Тоді парціальний тиск SO 2 складе:
Підставивши значення в рівняння Клапейрона - Менделєєва, знайдемо масу водяної пари в 1 м 3 парогазової суміші:
і масу SO 2:
Частка водяної пари в газовій суміші складе:
а для SO 2:
На нашу розрахунком, зі здування пішло 197 кг газоподібного SO 2, кількість супроводжуючих їх водяної пари складе:
