Автоматизация технологического процесса варки целлюлозы в варочном котле периодического действия (стр. 5 из 9)
Далее материальный баланс считаем на летние показатели.
Сухих веществ в черном щелоке на пропитку на 1 т в.с.ц.
,(20)где С2 - концентрация черного щелока, подаваемого на пропитку,%;
кг/т.Принимаем, что в сухом остатке органических веществ - 70 %, минеральных веществ - 30 %.
Черный щелок на пропитку содержит:
- минеральных веществ
,(21) 
кг/т.- органических веществ
, (22) 
кг/т.Расчет показателей белого щелока представлен в таблице 2
Таблица 2 - Расчет показателей белого щелока
| Компоненты в единицах Na2O, г/л | Mr | Эквивалентная масса (Э) | Расчет |
| NaOH | 40 | 40 | СNaOH=С1(100-S)/100=100(100-25)/100=75 г/л |
| Na2S | 78 | 39 | CNa2S=C1ּS/100=100ּ25/100=25 г/л |
| Na2CO3 | 106 | 53 | СNa2CO3=СNaOH(100-K)/K=75(100-85)/85=13,2 г/л г/л |
| Na2SO4 | 142 | 71 | CNa2SO4=CNa2S(100-R)/R=25(100-95)/95=1,3 г/л |
| Всего Na2O | 62 i | 31 | Всего СОЩ=114,5 г/л |
Компоненты в собственных единицах, г/л
NaOH=CNaOHּЭNaoH/ЭNa2О=75ּ40/31=96,8 г/л (23)
Na2S=CNa2SּЭNa2S/ЭNa2О=25ּ39/31=31,5 г/л (24)
Na2CO3=CNa2CO3ּЭNa2СО3/ЭNa2O=13,2ּ53/31=22,6 г/л (25)
Na2SO4=CNa2SO4ּЭNa2SО4/ЭNa2О=l,3ּ71/31=3,0 г/л (26)
Всего С°ОЩ=153,9 г/л (27)
Степень активности белого щелока
(28)Коэффициент перевода общей щелочи в собственные единицы
(29)В минеральном остатке содержится чистого Na2O
(30) 
кг Na2O/т в.с.ц.Принимаем выход при пропитке 97,5 %, т.е. растворяется 2,5% органических веществ
, (31) 
кг/т.Тогда органических веществ в щелоке к концу пропитки
кг/т. (32)Всего сухих веществ в щелоке к концу пропитки
кг. (33)Материальный баланс загрузки и пропитки (летний) представлен в таблице 3
Таблица 3 - Материальный баланс загрузки и пропитки
| Вещества | Со щепой | С черным щелоком | От химических реакций | Итого | На химические реакции | Итого | К концу пропитки |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Жидкость | 1500,2 | 6151,8 | 7652 | 7652 | |||
| Древесина | 1913 | 1913 | 47,8 | 47,8 | 1865,2 | ||
| Органические вещества | 602,88 | 47,8 | 650,68 | 650,68 | |||
| Минеральные вещества | 258,37 | 258,37 | 258,37 |
Принимаем коэффициент вытеснения равным 0,8, тогда остается черного щелока с пропитки 20 %
,(34) 
кг/т.Вытеснено жидкости
, (35) 
кг/т.Средняя концентрация сухих веществ в щелоке к концу пропитки:
, (36) 
%.Органических веществ в жидкости с пропитки:
, (37) 
кг/т.Минеральных веществ в жидкости с пропитки
, (38) 
кг/т.Расход активной щелочи на 1 т в.с.ц., ед. Na2O/т
,(39)где А - расход активной щелочи, %;
кгNa2O/т.Объем белого щелока на 1 т в.с.ц.
, (40)где С1 - концентрация активной щелочи, кг/м3;
м3/т в.с.ц., 
,(41)где d1 - плотность белого щелока, кг/м3;
кг/т.Необходимо залить горячего черного щелока
, (42) 
кг/т.Всего Na2O поступает в котел с белым щелоком
,(43)где K1 - степень активности белого щелока;
кгNa2O/т.Количество минеральных веществ в ед. NaOH, пришедших с белым щелоком в котел
,(44)где К2 - коэффициент перевода общей щелочи в собственные единицы;
кг/т.Принимаем, что средняя концентрация сухих веществ в черном щелоке,поступающем на варку равна 18 %.
Содержание сухих веществ в черном щелоке, поступающем на варку
,(45) 
кг/т.Принимаем, что в черном щелоке 30 % минеральных веществ и 70 % органических веществ.
Содержание органических веществ
,(46) 
кг/т.Содержание минеральных веществ
, (47) 
кг/т.В том числе Na2O
,(48) 
кг/т.С учетом остаточного щелока с пропитки общее содержание сухих веществ:
- органических веществ:
,(49) 
кг/т.- минеральных веществ
,(50) 
кг/т.Общее содержание сухих веществ к концу заливки щелоком
,(51) 
кг/т.Материальный баланс заварки и варки
Выход целлюлозы снижается с 97,5 % до 46 %, 51,5 % органических веществ переходит в раствор
,(52) 
кг/т.В течение варки со сдувками уходит 90 кг пара на 1 т абсолютно-сухой древесины.
В пересчете на 1 т в.с.ц. пара со сдувками уходит из котла
кг/т. (53)Выход летучих продуктов, уходящих из котла в течение сдувки,
принимаем на 1 т в.с.ц., кг:
скипидар -11;
метанол СН3ОН - 5;
метилмеркаптан CH3SH - 1;
диметилмеркаптан (CH3)2S - 3;
итого органических веществ - 20 кг/т в.с.ц.
К концу варки жидкости в котле остается
,(54) 
кг/т.Общее содержание сухих веществ в котле к концу варки
,(55) 
кг/т.Общая концентрация сухих в щелоке к концу варки
, (56) 
%.