Отделить органические вещества щелока от воды, вместо выпаривания последней, можно путем их химического осаждения. Известно, что лигносульфоновый комплекс количественно осаждается, например, основным уксуснокислым свинцом, а-нафтила — мином и другими веществами. Эти приемы имеют исключительно лабораторно-аналитическое значение. В промышленных условиях удается осадить органические вещества щелока пока только известью.
На одном из зарубежных заводов осаждают известью вещества сырого сульфитного щелока без предварительного использования его углеводной части. В этом случае осаждение ведется в несколько ступеней в отстойниках 1 (рис. 125).
Первую обработку проводят до рН = 10,5 для выделения в осадок неорганической части щелока в виде моносульфита, который после отделения от жидкой части используется при изготовлении кислоты. Осветленный раствор подвергают второму осаждению свежей порцией известкового молока до рН= 11-М 1,5; при этом выпадает основная масса лигносульфонового комплекса, который отделяют при помощи отстойников 2 и вакуум-фильтров 3. Осадок сходит с фильтра в количестве 70—85% от начального содержания с содержанием 35—40% сухого вещества. Этот осадок на прессе 4 дополнительно отпрессовывают до 50% и направляют на дальнейшую переработку для получения ванилина, пластмасс и других продуктов. Осветленный раствор после отстаивания и фильтрат с вакуум-фильтра все еще содержат значительное
Илвесткпвлг; молппп Рис. 125. Схема ступенчатого осаждения растворимых веществ щелока 1 известью |
Количество лигносульфонатов, осаждения которых удается достичь только при большом избытке извести, не вступающей непосредственно в реакцию образования нерастворимой основной кальциевой соли лигносульфоновой кислоты. Поэтому их направляют на третью, последнюю ступень осаждения с добавкой свежей порции извести. Этот осадок, содержащий значительную часть свободной извести, используют как реагент для осаждения на первой и второй ступенях осаждения.
При химической обработке сульфитно-спиртовой барды первая операция с целью выделения моносульфита кальция, естественно, отпадает, так как в спиртовом производстве нейтрализуют кислоты и отделяют шламопродукты. Все же и при осаждении органических веществ из сульфитно-спиртовой барды следует пользоваться методом ступенчатого осаждения, позволяющим более полно выделить лигносульфонаты. Пока такой процесс промышленностью не освоен, но имея в виду, что для цементной
промышленности и других потребителей осажденный лигносуль — фонат вполне приемлем, вероятно, в ближайшем будущем у нас будет такое производство.
Сжигание сульфитного щелока и барды
Теплотворная способность сухого остатка щелока в среднем равна около 4400 кал1кг при зольности в 10%. Естественно, что с увеличением его влажности калорийность убывает. Зависимость эта представлена на рис. 126.
То |
Гооо |
300 |
И щ /[/ J и ‘и аи ии ‘и ои ■JU ши Содержание Воды в сгущенных щелоках, весовые ‘/• |
Рис. 126. Теплопроизводительность сульфитного щелока в зависимости от концентрации: / — теплопроизводительность сгущенного щелока в ккал/кг; 2 — теплопроизводительность жидкого щелока в ккал 1кг; 3 — количество жидкого щелока на калдие 1000 ккал в л; 4— количество воды в кг. которое необходимо выпарить иа (Зи*) (И 5~, 5000 |
Ш 500 |
Т |
3000 |
Zoo |
Г~ |
Wo |
1- |
Woo |
0-* |
При разбавлении до содержания сухого остатка около 12% калорийность щелока равна нулю, а при дальнейшем разбавлении приобретает отрицательное значение. Другими словами, сжигать щелок или барду при концентрациях ниже 12% сухого вещества можно только при затрате добавочного тепла. Следовательно, экономически сжигание их целесообразно только в концентрированном виде. Этого можно достигнуть предварительным сгущением щелока. Для сгущения необходимо применять наиболее экономичные методы, например выпарку в многокорпусных аппаратах и т. п. При этом исключительно важное значение имеет концентрация исходного щелока, определяемая условиями варки
И методами промывки. Основной целью упаривания. сульфитного щелока в Швеции и Финляндии является получение топлива, используемого для сжигания в топках паровых котлов. Чаще всего упаренный щелок сжигают одновременно с другими видами топлива (древесные отходы, мазут, угольная пыль). Упаренный щелок в топливном балансе отдельных предприятий этих стран составляет от 40 до 80%- Для совместного сжигания щелок, сохраняющий жидкую консистенцию, нужно подавать в топку парового котла в тонкораспыленном состоянии. В настоящее время существуют весьма удачные конструкции питателей-горелок для сжигания этого топлива.