Иллюстрация пока отсутствует

Сульфатный скипидар: сбор из сдувочных парогазов и очистка сырца

Исходный поток

В описании учебника сдувочные парогазы сульфатной варки содержат водяной пар, терпены и другие летучие вещества, в том числе серосодержащие соединения. Получаемый сырой сульфатный скипидар я отличаю от готовой чистой терпеновой фракции. Его сбор связан с отделением увлечённого щёлока, конденсацией и разделением жидких фаз, а последующая очистка — с удалением примесей из уже собранного сырца.

Я отделяю эту боковую ветвь сульфатного производства от извлечения сульфатного мыла и получения таллового масла: здесь целевой материал переносится в парогазовом потоке, а не собирается как мыло из чёрного щёлока.

От уноса щёлока к скипидарному слою

В начале показанной схемы я выделяю циклонный щёлокоуловитель, через который проходят парогазы. Отделённые капли возвращаются в поток чёрного щёлока. Это механическое отделение уноса, а не конденсация всех органических веществ.

Очищенный от уноса поток охлаждают в поверхностном конденсаторе. Конденсат поступает во флорентину, где выделяется маслянистый слой сырого скипидара и водный слой, называемый подскипидарной или метанольной водой. Дополнительное отстаивание водного потока возвращает часть скипидара в сборник сырца. Я различаю нагретую охлаждающую воду и полученный технологический конденсат как отдельные потоки.

Дробная конденсация при непрерывной варке

В описании парогазов с небольшой долей скипидара я выделяю двухступенчатую конденсацию. На первой ступени удаляют значительную часть водяного пара, сохраняя более богатый скипидаром парогазовый поток для второй ступени. Во флорентину направляют конденсат второй ступени. Первый конденсат отводят отдельно, в том числе для использования его теплоты; это не тот же поток, что охлаждающая вода поверхностного конденсатора.

Авторы связывают такое распределение с уменьшением объёма жидкости для отстаивания и потерь скипидара с водой, одновременно сохраняя использование теплоты. Они приводят разные показатели извлечения: долю уловленного из поступивших парогазов и долю потенциально доступного сбора в целом. Я сохраняю разные границы этих показателей и не подменяю ими друг друга как взаимозаменяемыми процентами эффективности.

В рассмотренной схеме Камюр дополнительно показаны потоки из нескольких узлов варочной установки и ступенчатая очистка газа белым щёлоком. Авторы сообщают высокие показатели удаления серосодержащих компонентов для описанного исполнения. Газоочистка и очистка собранного жидкого скипидара — разные задачи. Состав газа после скруббера не характеризует автоматически примеси в органическом и водном конденсате.

Раздельный отвод первого водного конденсата и подача второго конденсата на разделение скипидара и воды
Дробная конденсация, функциональная схема без вспомогательных линий: 1 — парогазы после удаления капельного уноса щёлока; 2 — первая ступень конденсации; 3 — вторая; 4 — флорентина; 5 — скипидар-сырец; 6 — преимущественно водный конденсат первой ступени; 7 — водный слой после флорентины. Между 2 и 3 идёт оставшийся парогазовый поток, между 3 и 4 — конденсат второй ступени. Неконденсирующиеся газы, газоочистка и теплообменные контуры здесь опущены.

От сырца к очищенному продукту

Периодическую и непрерывную вакуум-ректификационную очистку я рассматриваю как отдельные варианты, описанные учебником. В периодическом варианте предварительная атмосферная дистилляция отделяет лёгкий серосодержащий погон; затем проводят вакуумную ректификацию. Её головную фракцию направляют на повторное разделение, а кубовые остатки используют для получения флотационного масла.

В приведённом непрерывном трёхколонном варианте первая колонна отделяет лёгкий погон, направляемый на сжигание. Верхний продукт второй колонны образует товарную скипидарную фракцию, а её нижний продукт перерабатывают в третьей колонне на флотационное масло. Дополнительные химическая обработка, промывка и сушка относятся к доведению полученных фракций, причём состав этих операций зависит от конкретного продукта.

Авторы оценивают непрерывный вариант как более перспективный и связывают недостатки периодического с расходом пара, переменным составом и режимом, затрудняющими автоматизацию. В этом сравнении я учитываю организацию всей линии, а не только непрерывность работы одного аппарата.

Три колонны очистки сырого сульфатного скипидара с отдельными лёгким, товарным и флотационным продуктами
Отдельная очистка собранного сырца: 8, 9, 10 — колонны I, II, III непрерывного варианта. Из I лёгкий погон 11 направляют на сжигание; верхний продукт II — товарный скипидар 12, нижний передают в III для получения флотомасла 13. Для флотомасла источник не определяет верхний или нижний отбор: боковая стрелка обозначает только продуктовую связь. Это не продолжение газоочистки и не схема арматуры.

Связи и ограничения

Флорентина встречается и в живичном маршруте, но происхождение сырца и задача удаления сернистых примесей здесь другие. Две ступени конденсации не делают эту схему тождественной разделению углеводородного пирогаза. Циклон отделяет капельный унос, конденсатор переводит часть паров в жидкость, флорентина разделяет жидкие слои, а скруббер обрабатывает газ. Я не приравниваю составы и задачи потоков по похожей последовательности названий аппаратов.

Связанные материалы

630. Сульфатная варка целлюлозы · 644. Канифоль и скипидар из живицы · 649. Сульфатное мыло и сырое талловое масло

Источники и материалы

Источники и литература

Источник: «Комплексная химическая переработка древесины», под ред. И. Н. Ковернинского, 2006, § 3.4.5–3.4.6, с. 295–301, рис. 3.31–3.32. Сравнительные оценки вариантов приведены как сообщения учебника.

Предупреждений нет