олокнисті напівфабрикати з листяних порід відрізняються від напівфабрикатів з хвойних порід передусім тим, що вони мають більш короткі волокна, які, крім того, менш однорідні за своєю анатомічною будовою. Ці волокна утворені на 75-90% з відносно коротких і товстостінних клітин лібриформу з голкоподібними "кінцями і на 10-25% з судинних клітин неволокнистої будови, що являють собою короткі, тонкостінні і широкосмугові трубки. Клітини лібриформу мають довжину 0,7-1,5 мм, ширину близько 0,025 мм; довжина судин 0,3-0,7 мм, ширина - 0,05-0,06 мм. Тому при розламі напівфабрикатів з листяних порід деревини цей процес слід проводити таким чином, щоб не було істотного сіфрочування волокон і не відбувалося значного збільшення ступеня помелу маси.Напівфабрикати з однорічних рослин містять волокна ще менш однорідні, ніж з листяних порід деревини. В них міститься значна кількість (до 50%) луб'яних волокон, що являють собою довгі тонкі стрічкоподібні клітини з загостреними кінцями, трохи волокон, що нагадують лібриформу листяних порід деревини. Це найбільш цінні волокна, що мають гарні папероутворюючі властивості. Однак в однорічних рослинах міститься до 50% менш цінних, з точки зору паперового виробництва, коротких клітин покривного шару (епідермісу): паренхімних, судинних, спіральних та ін. Тому напівфабрикати з однорічних рослин так само, як і з листяних порід деревини, вимагають м'яких умов розмелу.Застосовувані волокнисті напівфабрикати класифікуються як за способом одержання, так і за виходом з абсолютно сухої сировини. Основними компонентами рослинної тканини є: целюлоза (клітковина), лігнін, геміцелюлози (пентозани і гексозани), смоли, жир, віск та ін.В технічній клітковині, крім хімічних елементів чистої клітковини, містяться також і означені компоненти. Геміцелюлози покращують папероутворюючі властивості волокна, а лігнін їх погіршує.В залежності від величини виходу напівфабрикатів з рослинної сировини їх поділяють на клітковину, клітковину високого виходу, напівцелюлозу, напівцелюлозу високого виходу і деревну масу. Приблизні межі виходу цих напівфабрикатів, %: клітковини 45-55, клітковини високого виходу 55-65, напівцелюлози 65-85, напівцелюлози високого виходу 85-90 і деревної маси 90-97. Чим більший вихід напівфабрикату, тим більше в ньому міститься геміцелюлоз і лігніну. Тому якість виробленого паперу великою мірою залежить від виду застосованих напівфабрикатів.На сьогодні основними волокнистими напівфабрикатами є: клітковина сульфатна з хвойних і листяних порід деревини, клітковина сульфітна, деревна маса, напівцелюлоза, макулатура, ганчірна напівмаса, клітковина вдосконалена, інші види волокон (синтетичні, штучні, мінеральні, вовняні).Клітковину сульфатну одержують варінням подрібненої рослинної сировини в розчині в котлах періодичної або безперервної дії при температурі 160-180°С і тиску 0,7-1,2 МПа. Цей спосіб дозволяє переробляти будь-яку рослинну сировину і одержувати найбільш тривкі волокнисті напівфабрикати. Сульфатна клітковина після варіння має темний колір, тому в небіленому вигляді застосовується в основному для технічних виглядів паперу і картонів високої міцності, наприклад, електроізоляційних, пакувальних тощо.Клітковину сульфітну одержують головним чином з деревини малосмолистих хвойних порід шляхом впливу сульфітного варильного розчину, основними компонентами якого є водний розчин сульфітів і бісульфітів відповідних основ (кальцію, магнію, натрію або амонію). Сульфітне варіння здійснюється поки що в основному в котлах періодичної дії при температурі 130- 145°С і тиску 0,6-1,2 МПа.При виробництві сульфітної клітковини досягається більш високий, ніж при сульфатному варінні, вихід клітковини з деревини, а з відпрацьованих лугів одержують етиловий спирт, білкові кормові дріжджі, ливарні концентрати, дубителі та інші цінні продукти.В останні роки виробництво сульфітної клітковини практично не збільшилося, що передусім пояснюється обмеженістю запасів хвойної деревини. Однак застосування розчинної основи і різноманітних східчастих модифікацій сульфітного варіння дозволяє одержувати сульфітну клітковину з різних порід деревини, що за своїми фізико-механічними показниками не поступається сульфатній. Сульфітна клітковина після варіння одержується більш світлою у порівнянні з сульфатною і легше піддається відбілюванню.
Сульфатний або крафт-процесДеревна пульпа містить два основні компоненти - клітковину і лігнін. Волокна клітковини, що складають пульпу, в деревині зв'язані лігніном. Щоб перевести клітковину в форму, придатну для виробництва паперу, необхідно спочатку використати будь-який хімічний процес для вилучення лігніну.В цьому процесі деревні тріски варяться при підвищеній температурі і тиску в сульфатній варильній рідині ("білій рідині"), що являє собою водний розчин сульфіду натрію №,8 і гідроксиду натрію (NаОН). Біла рідина хімічно розчиняє лігнін деревини. Клітковина (у вигляді пульпи), що залишається, відфільтровується від відпрацьованої варильної рідини і промивається водою. Звичайно процес приготування пульпи складається з кількох проміжних стадій промивання і, можливо, вилуговування, після чого пульпа пресується і висушується в кінцевий продукт - папір.Для підведення балансу процесу необхідно регенерувати витрачені реактиви і рекуперувати тепло. Відпрацьована варильна рідина і вода після промивання пульпи змішуються разом, утворюючи слабку чорну рідину, що концентрується в багатоступеневому випарному пристрої до вмісту твердих речовин близько 55%. Чорну рідину можна концентрувати далі до вмісту твердих речовин 65% або у випарнику прямого контакту, в якому рідина випарюється при контакті з газами, що відходять з рекупераційної топки, або у випарнику непрямого контакту. Міцна чорна рідина (лігнітний шлак) подається в регенераційну топку. При згорянні органічних продуктів, розчинених в рідині, виділяється тепло, необхідне для генерації пари, що використовується в процесі перетворення сульфату натрію Ка28О4 в Ка28. Для компенсації втрати реагентів технологічного циклу звичайно додається сульфат натрію, який в топці перетворюється в сульфід №,8. Сульфат додається до магнітного шлаку перед його розпиленням у топці. Неорганічні продукти, що містяться в лузі, збираються на дні топки у вигляді сплаву.Сплав, що складається з карбонату натрію (№2СО3) і сульфіду натрію, розчиняється в воді, утворюючи зелену рідину, що подається в каустифікаційний резервуар, куди додається негашене вапно СаО для перетворення карбонату натрію в гідроксид натрію. Утворення гідроксиду натрію завершує регенерацію білої рідини, яка повертається в автоклав. Шлак карбонату кальцію, що осаджується в каустифікаторі, кальцинується у вапняковій печі для регенерації негашеного вапна.
Сульфітний процесВиробництво пульпи сульфітним методом схоже з крафт-процесом, але основна різниця полягає в тому, що для розчинелігніну деревини замість сульфідного лужного розчину використовується сіль сірчистої кислоти. Для підвищення буферності розчину використовуються гідросульфіти магнію, амонію, кальцію або натрію. Системи на основі кальцію використовуються тільки на старих підприємствах і витісняються новими процесами.
Розділ 3. Інновації та перспективи розвитку хімічної промисловості УкраїниОсновними напрямками розвитку хімічної промисловості є впровадження замкнутих технологічних схем виробництва. Це форми організації технологічних процесів, при якій відходи виробництва зведені до мінімуму або цілком переробляються у вторинні матеріальні ресурси. При безвідхідному виробництві необхідне використання збалансованих по основних компонентах технологічних схем із замкнутими матеріальними й енергетичними потоками.Технологічні цикли в безвідхідних виробництвах організовані таким чином, що всі повітряні, газові або водні потоки, що містять забруднення, ізольовані від навколишнього середовища, знаходяться в замкнутих контурах і при виході з них обов'язково проходять через спеціальні очисні пристрої.Операції очищення від забруднення - допоміжні і випливають за основними виробничими операціями, але в безвідхідних технологічних схемах нерозривно з ними зв'язані. При цьому відходи найчастіше переробляють у корисну продукцію, що служить для задоволення потреб основного виробництва, є сировиною або напівфабрикатами для інших підприємств. Допоміжні процеси очищення і переробки відходів організаційно являють собою продовження основного виробничого циклу, а пристрою й установки для здійснення таких процесів інтегруються в особливу специфічну частину усього виробничого комплексу.Комплексне використання сировини в хімічній промисловості - основний принцип створення безвідхідних і маловідходних виробництв. У випадку комплексного використання сировини основним технологічним операціям супроводжують: витяг корисних, але не потрібних основному виробництву речовин, переробка цих речовин у цільові продукти або напівфабрикати, що поставляються власному основному виробництву або іншим підприємствам.Збільшення обсягів виробленої продукції, розширення її асортименту, а також підвищення якості цієї продукції необхідно здійснювати з максимально повним використанням природної сировини, енергії і з мінімальним впливом на навколишнє природне середовище. Шляхи рішення цієї надзвичайно складної проблеми різноманітні, серед них варто виділити трохи основних:- створення безстічних технологічних систем на базі існуючих, впроваджуваних у даний час і перспективні способи очищення водних систем від розчинених і зважених забруднюючих домішок;- розробка і впровадження систем утилізації відходів основного виробництва;- створення принципове нових технологічних процесів одержання традиційних видів продукції зі скороченням стадій, на яких утвориться основна кількість відходів;- створення територіально-виробничих комплексів із замкнутої усередині них структурою матеріальних потоків сировини, продукції і відходів.
ВисновкиХімічна промисловість має дуже складну галузеву структуру, що охоплює близько 200 взаємопов'язаних виробництв з великою номенклатурою продукції. Ці виробництва об'єднані у три великі групи: неорганічна або основна хімія, хімія органічного синтезу та гірничо-хімічна промисловість.Основними процесами хімічної промисловості, які ми описали у своїй роботі є: виробництво аміаку, одержання мила, виробництво сталі, хімічні способи одержання паперу.Комплексне використання сировини в хімічній промисловості - основний принцип створення безвідхідних і маловідходних виробництв. У випадку комплексного використання сировини основним технологічним операціям супроводжують: витяг корисних, але не потрібних основному виробництву речовин, переробка цих речовин у цільові продукти або напівфабрикати, що поставляються власному основному виробництву або іншим підприємствам.
Список використаної літератури1. Антропогенные проблеми экологии / А.И.Коблева. - Днепропетровск: Проминь, 1997. - 144 с.2. Афонин В.Г. Сырьевая база черной металлургии УССР. - К.: Техника, 1974. - 152 с.3. Бигеев А.М. Металлургия стали. - Челябинск: Металлургия, 1980. - 437 с.4. Борнацкий И.И. Производство стали. - М.: Металлургия, 1991. - 386 с.5. Борнацкий И.И. Теория металлургических процессов. - К.: Техника, 1978. - 430 с.6. Бусев А.И., Ефимов И.П. Словарь химических терминов. - М.: Просвещение, 1971. - 207 с.7. Вольфсон Г.Е., Панкин В.П. Производство алюминия и его сплавов: Справочник / Под ред. Л.М.Элькинзе. - М.: Металлургия, 1983. - 620 с.8. Воскобейников В.Г., Кудрин В.А., Якушев В.А. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1979. - 488 с.9. Калужский Н.А., Тайн А.Ю. Отечественная металлургия от первых шагов до промышленного производства. - М.: Металлургия, 1991. - 326 с.10. Клименко Л.П. Техноекологія. - Одеса - Сімферополь, 2000. - 542 с.11. Мухленов И.М., Табоцева В.Д., Горштейн А.Е. Основы химических технологий. - М.: Просвещение, 1964. - 632 с.12. Экология города: Учебник. - К.: Либра, 2000. - 464 с.
Страницы: 1, 2, 3, 4
