«Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства»

Важнейшей задачей при получении целлюлозы сульфитным способом является приготовление кислоты, с помощью которой происходит извлечение из растительного сырья целлюлозы при варочном процессе.

Сульфитная кислота представляет собой раствор сернистого газа SO2 и бисульфита кальция Ca(HSO2)2 или бисульфита с другим основанием (магниевым, аммониевым или натриевым) в воде.

Ca(HSO2)2 + SO2 + H2O

Раньше бисульфит кальция представляли как раствор моносульфита CaSO2 в избытке растворенного SO2 (сернистой кислоты H2SO3), поэтому на практике до сих пор для характеристики состава кислоты используют термины: связанный SO2 (т. е. часть SO2, находящегося в моносульфите); свободный SO2 (часть SO2, дополнительно связанная в бисульфите и находящаяся в виде растворенного SO2): общий SO2 или весь SO2 (сумма свободного и связанного SO2).

В производстве стремятся получить кислоту с возможно большим содержанием всего SO2. Однако в настоящее время для варки используют преимущественно кислоту с содержанием всего SO2 максимум 9–12 %. Это объясняется тем, что большинство варочных котлов работает с давлением 6 ата и при сдувках (удалении избыточного давления в котле при варочном процессе) будет теряться значительное количество SO2, что снижает коэффициент его полезного использования при химических реакциях варки. Кроме того, при значительном повышении концентрации SO2 в кислоте, особенно свободного SO2, снижается выход сахаров из древесины (особенно несбраживаемых — пентоз и т. д.).

Различают сырую кислоту, которая получается в кислотном цехе, и варочную кислоту, которая получается в результате укрепления сырой кислоты сдувками при варочном процессе, содержащими значительное количество SO2, а также органических веществ.

Состав сырой кислоты при кислом сульфитном способе: всего SO2 — 3,3÷3,8 %; основания (CaO) — 0,9÷1,3 %.

Состав варочной кислоты: всего SO2 — 5 ÷ 12: основания (CaO) — 0,85 ÷ 1,0 %.

При бисульфитном способе варки обычно применяют магниевое и натриевое основание.