2. Подготовка щелока к упариванию

Подготовка щелока к упариванию включает следующие операции:

1. Фильтрация черного щелока

2. Выделение и сбор сульфатного мыла.

3. Окисление черного щелока.

Фильтрация черного щелока.

Наличие мелкого волокна ухудшает процесс упаривания. В щелоке, подаваемом на упаривание содержание волокна не должно превышать

10 мг/л. Для удаления мелкого волокна используют наклонные сетки или барабанные фильтры с волокнистым подслоем из длинного волокна.

Выделение и сбор сульфатного мыла.

В процессе сульфатной варки смоляные и жирные кислоты взаимодействуют с гидроксидом натрия и превращаются в натриевые соли жирных и смоляных кислот (мыла). В процессе охлаждения и отстаивания черного щелока мыла коагулирируют, и в виде пенистого слоя всплывают на поверхность щелока.

Содержание мыла зависит от вида используемого сырья. При использовании в качестве сырья сосновой древесины количество мыла составляет 100-130 кг/т сырья; еловой – 20-30 кг/т сырья, а лиственной – менее 10 кг/т сырья. Для увеличения выхода мыла применяют предварительное его укрепление полуупаренным черным щелоком. После отстаивания сульфатное мыло снимают с поверхности щелока и направляют на переработку.

Окисление черного щелока.

В щелоке содержится непрореагировавший сульфид натрия, который при упаривании может превращаться в сероводород и улетать в атмосферу, что приводит к потерям серы и загрязению атмосферы. Кроме того в процессе упаривания могут улетучиваться метилсульфид, меркаптан и другие летучие дурнопахнущие вещества. В целях сокращения потерь серы, а также перевода дурнопахнущих летучих соединений в менее летучие, щелок подвергают окислению кислородом воздуха. При этом идут следующие реакции:

2Na₂S + 2O₂ + H₂O = 2NaOH +Na₂S₂O₃

Na₂S₂O₃+O₂=Na₂SO₄

4CH₃SNa + O₂ +H₂O = 2CH₃S₂CH₃ + 4NaOH

В результате потери серы уменьшаются в 3-4 раза, в конденсате выпарной установки уменьшается концентрация дурнопахнущих веществ, и его можно использовать в качестве технической воды.