Исследование влияния параметров сульфатной варки лиственницы на физико-механические показатели при производстве тароупаковочных видов бумаги и картона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Перспектива использования лиственничной целлюлозы для тароупаковочных видов бумаги и картона

1.2 Теория процесса сульфатной варки

1.3 Химические превращения компонентов древесины в условиях сульфатной варки

1.4 Контроль за процессом сульфатной варки (методы и приборы контроля)

1.5 Технологические факторы процесса сульфатной варки, влияющие на физико-механические показатели

1.6 Выводы

2. Постановка задачи исследования

3. Методическая часть

3.1 Характеристика сырья и химикатов, использованных в работе

3.2 Подготовка образцов к исследованию

3.3 Методика проведения размола

3.4 Методика определения степени помола по Шоппер-Риглеру

3.5 Методика определения дзета - потенциала

3.6 Методика определения катионной потребности

3.7 Определение рН

3.8 Методика определения показателя водоудержания

3.9 Методика определения морфологических свойств волокнистых полуфабрикатов

3.10 Определение физико - механических показателей целлюлозы

4. Экспериментальная часть

4.1 Кинетика размола сульфатной хвойной небеленой целлюлозы лиственницы

4.2 Кинетические свойства сульфатной небеленой целлюлозы лиственницы

4.3 Морфологические особенности сульфатной небеленой целлюлозы лиственницы

4.4 Физико - механические свойства сульфатной хвойной небеленой целлюлозы лиственницы

5. Экономическая часть

6. Безопасность объекта

Выводы

Список использованной литературы



Введение

Древесина является уникальным возобновляемым природным ресурсом. Мировой запас леса составляет более 350 миллиардов м3. Лесной фонд России занимает первое место в мире (72 миллиарда м3), ежегодно заготавливается 300 миллионов кубометров древесины в России. Однако спрос на продукты переработки древесины постоянно растет. [14]

В настоящее время в химической технологии древесины получение востребованных на рынке продуктов обеспечивают 4 основные направления:

целлюлозно-бумажное производство;

гидролизное и микробиологическое производство;

производство древесных пластиков и плит;

лесохимическое производство.

Крупнейшей отраслью химической переработки древесины является целлюлозно-бумажная промышленность, вырабатывающая техническую целлюлозу и другие волокнистые полуфабрикаты для производства различных видов бумаги и картона. Так волокнистых полуфабрикатов в мире ежегодно производится 200 миллионов тонн. [14]

Целлюлоза в природе (за исключением хлопка, волоски семян которого содержат 97-98% целлюлозы) не встречается в чистом виде, хотя является главной составной частью растительных клеток вместе с сопровождающими ее веществами. Целлюлоза относится к классу высокомолекулярных углеводов. Выделение целлюлозы связано с большими трудностями, так как она очень прочно соединена с некоторыми веществами, находящимися в древесине. Поэтому в технической целлюлозе, получаемой на заводах, всегда присутствуют в небольшом количестве и примеси. [2]

Продолжительность варки, выход и качество получаемой целлюлозы, удельный расход пара и реагентов зависят от качества исходного сырья, скорости подъема температуры в котле, давления и состава варочного раствора. [2]

1. Литературный обзор

1.1 Перспектива использования лиственничной целлюлозы для тароупаковочных видов бумаги и картона

древесина химический сульфатный варка

В настоящее время мировая целлюлозно-бумажная промышленность развивается в направлении создания экологически безопасных технологических процессов и улучшения качества выпускаемой продукции. Важнейшую роль при этом играет начальная стадия процесса производства целлюлозы - подготовка древесины. Поступающее на комбинат древесное сырье отличается разнообразием, а древесно-подготовительное производство предназначено для того, чтобы минимизировать существующие вариации и интегрировать материал в основной процесс. [10]

Проблемы приготовления щепы для производства целлюлозы привлекают большое внимание производственников и исследователей, поскольку качество сырья оказывает основное влияние на режим варки целлюлозы, ее выход, количество отходов сортирования, прочностные свойства полуфабриката и, в конечном итоге, на себестоимость продукции. Доля древесного сырья в себестоимости целлюлозы составляет не менее 50%, поэтому проведение комплексного исследования влияния качества щепы на свойства полуфабрикатов является весьма актуальным. [10]

Мировая бумажная промышленность выпускает более 600 видов бумаги и картона. Для их изготовления помимо других полуфабрикатов применяют примерно 20-25 видов древесной целлюлозы. Это число, указанное на основании литературных источников, лишь ориентировочное, так как до сих пор нет строгой классификации выпускаемых в мировой практике видов древесной целлюлозы. Вероятно, речь идет об основных видах целлюлозы, каждый из которых применяется в бумажной промышленности для изготовления соответствующего вида бумаги. Основные виды целлюлозы получаются в результате различия в процессах варки и отбелки и различного сочетания между собой модификаций этих процессов (по данным И. Севеджа). [11]

Для изготовления древесной целлюлозы применяют 9 основных пород древесины, которые часто используются в различных соотношениях: ель, сосна, пихта, ольха, лиственница, тополь, бук, береза, осина. Наряду с этими породами в меньшем количестве применяется также древесина эвкалипта, кедра, каштана, липы, дуба, клена и некоторых других пород. [11]

По прогнозу развития на столетие целлюлозно-бумажной промышленности в США во все возрастающих количествах будут комплексно использоваться тополь и другие быстрорастущие породы древесины (по данным Д. Б. Спарроу). При этом на лесных участках будут применяться удобрения. К такому же выводу приходит и Мак Говерн, отметивший, что в перспективе намечается выращивание деревьев и на свободных сельскохозяйсвенных участках. [11]

В районах с тропическим климатом может быть использована специально выращиваемая до возраста 8-10 лет древесина хвойная (сосна карибская) и лиственная (гмелина древовидна, иоджума). Полученные из них целлюлозы обладают аналогичными бумагообразующими свойствами с целлюлозами соответственно из европейской сосны и березы пушистой в возрасте 30 лет. [11]

Волокнистые полуфабрикаты из лиственницы в недалеком будущем найдут широкое применение в, отечественной бумажной промышленности, так как в Советском Союзе на всей площади хвойных лесов лиственничные леса (даурская и сибирская лиственница) занимают около 47%, сосновые 26%, еловые и пихтовые 21% и кедровые 5%. Из приведенных выше А. И. Бобровым и М. Г. Мутовиной цифр видно, что в качестве сырья для бумажной промышленности лиственница представляет значительный интерес. Исследованиями наиболее рационального ее использования, которыми занимались советские и зарубежные ученые, установлено, что древесина лиственницы наиболее пригодна для сульфатной варки. [11]

Лиственница, запасы которой в Западной Сибири и на Дальнем Востоке очень велики, является прекрасным сырьём для производства целлюлозы. В России произрастает 14 видов лиственницы. Из этих видов наибольшее хозяйственное значение имеют даурская и сибирская. Лиственница в России занимает самые большие площади среди всех пород -- около 40% площади лесов и в них сосредоточено 33% всего нашего запаса древесины. Несмотря на это древесина лиственницы пока используется недостаточно. [11]

Бумага из лиственничной сульфатной целлюлозы имеет повышенные печатные свойства, обладает высокими показателями прочности бумаги (сопротивлением разрыву, излому, удлинением до разрыва, сопротивлением раздиранию, продавливанию и др.), а также повышенными показателями пухлости и жесткости, но, с другой стороны, менее высокими показателями белизны, влагопрочности, поверхностной прочности, капиллярной впитываемости и воздухопроницаемости. [11]

1.2 Теория процесса сульфатной варки

Порядок операций

Щелочная (натронная и сульфатная) варка целлюлозы из древесины различных пород на современных предприятиях производится как в периодически работающих варочных котлах, так и в варочных установках непрерывного действия. [1]

Структурная технологическая схема производства сульфатной целлюлозы представлена на рис. 1.1.



Рис. 1.1. Структурная технологическая схема производства сульфатной целлюлозы.

Техника натронной и сульфатной варки целлюлозы в периодически действующих варочных установках типа Эско (Рис. 1.2) во многом схожа с техникой сульфитной варки. Периодическая варка -- традиционный метод получения целлюлозы. Преимуществами периодической варки являются высокая надежность работы оборудования, гибкость и простота управления процессом, невысокая чувствительность к изменениям качества щепы -- всеядность, незначительные колебания степени провара, низкие эксплуатационные расходы. Однако существенным недостатком традиционного способа периодической варки является его неэкономичность с точки зрения потребления пара. Расход пара при периодической варке выше, чем при непрерывной, примерно на 1 т/т целлюлозы [4].

В котел из бункеров или с конвейера загружают щепу и закачивают из баков-мерников варочный, так называемый белый щелок, содержащий необходимую для варки активную щелочь. К белому щелоку, как правило, примешивают некоторое количество отработанного черного щелока с целью получить после варки щелок более высокой концентрации, для выпарки которого в процессе регенерации будет затрачиваться меньше пара. Содержимое котла нагревают до 165--175 °С либо острым паром, либо, чаще, непрямым способом, прогоняя щелок через обогреваемый паром подогреватель. Температуру поднимают более или менее равномерно сразу до конечного ее значения, не делая промежуточных стоянок при более низких температурах. В процессе подъема температуры производят так называемую терпентинную сдувку, с которой из котла уходят, главным образом, пары скипидара (отсюда ее название), небольшое количество водяных паров, воздух, оставшийся в котле после загрузки, и некоторые органические летучие продукты. В результате в момент достижения конечной температуры в паровом пространстве котла практически не остается посторонних газов, и показываемое манометром давление почти точно отвечает парциальному давлению водяного пара (0,75--0,85 МПа, или 7,5--8,5 кгс/см2). На конечной температуре котел выдерживают положенное по режиму варки время, как правило, при непрерывной циркуляции щелока, но без подачи пара. Конец варки устанавливают по опыту, руководствуясь продолжительностью и температурой варки; никаких анализов щелока или массы из котла в течение варки, как правило, не делается. По истечении стоянки на конечной температуре открывают сдувку, снижают давление в котле до 0,4--0,5 МПа (4--5 кгс/см2) и выдувают массу со щелоком в выдувной резервуар, циклон или диффузор. Опоражнивание котлов по способу вымывки на сульфатцеллюлозных заводах до последнего времени не практиковалось. При описанном режиме варка заканчивается за сравнительно короткое время (3--5 ч), поэтому обороты котлов получаются небольшими, а суточная и годовая производительность 1 м3 объема котла на натронных и сульфатцеллюлозных заводах оказывается примерно в 2 раза выше, чем на сульфитцеллюлозных. [1]



Рис. 1.2. Стационарный котел с циркуляцией щелока системы Эско:

1 -- круговая сетка для отбора щелока; 2 -- циркуляционный насос; 3 --трубчатый подогреватель; 4 -- циркуляционные трубопроводы; 5 -- сопла верхней циркуляции; 6 -- штуцер нижней циркуляции.

Техника варки в непрерывно действующих варочных установках зависит от их типа. В наиболее распространенных установках типа Камюр (Рис. 1.3) щепа предварительно подвергается короткой пропарке в пропарочных цистернах, а затем питательным насосом вместе со щелоком подается в верхнюю часть вертикального варочного котла, имеющего значительную высоту (от 30 до 90 м). Щепа движется в котле сверху вниз, последовательно проходя зоны пропитки (температура 115--120°С), нагрева и варки (170--175°С), а в некоторых конструкциях котлов также зону горячей диффузионной промывки в нижней части котла. Для того чтобы можно было в разных частях котла поддерживать различные температуры, внутри котла создается избыточное гидравлическое давление 1,1--1,3 МПа (11--13 кгс/см2) в верхней части, препятствующее парообразованию и возникновению парогазового пространства. Сдувки из котла во время варки практически не производятся. [1]



Рис. 1.3. Схема установки типа Камюр с горячей промывкой в котле производительностью 850 т целлюлозы в сутки: 1 -- бункера для щепы; 2 -- дозаторы щепы; 3 -- питатели низкого давления; 4 -- пропарочные камеры; 5 -- питательные камеры; 6 -- уравнительный бак; 7 -- дозировочный бак белого щелока; 8 -- питатели высокого давления; 9 -- варочный котел (9а -- пропиточная зона, 9б -- зона варки, 9в -- верхняя зона горячей промывки, 9г -- нижняя зона горячей промывки); 10 -- подогреватели для щелока; 11 -- расширительные циклоны; 12 -- разгружатель; 13 -- диффузор непрерывного действия; 14 -- поддиффузорный массный бассейн.

Опоражниваются непрерывнодействующие котлы типа Камюр так же, как и периодические, только по способу выдувки. При этом из котлов, снабженных зоной горячей промывки или горячей экстракции щелока, отработанный черный щелок полностью или частично отбирается, и температура массы перед выдувкой снижается до 100°С и ниже. Общая продолжительность прохождения щепы через котел 3--6 ч. [1]

Операциям варки натронной или сульфатной целлюлозы предшествует подготовка щепы, методы которой полностью совпадают с методами подготовки щепы в сульфитцеллюлозном производстве. После варки целлюлоза промывается, т. е. от нее отделяется отработанный черный щелок, направляемый на регенерацию затраченных на варку химикатов. Процесс регенерации складывается из трех основных операций: выпарки, сжигания и каустизации щелоков. Во время сжигания сгущенных черных щелоков содержащиеся в них органические вещества полностью сгорают, а минеральная часть образует жидкий сплав, основным компонентом которого является карбонат натрия. Раствор сплава, или так называемый зеленый щелок, подвергается каустизации известью с целью перевода карбоната в активный гидроксид натрия. Полученный после каустизации белый щелок возвращается в варочные котлы. Неизбежные в цикле регенерации потери щелочи возмещаются частичной добавкой свежих химикатов: в натронном производстве -- кальцинированной соды к зеленому щелоку перед каустизацией, а в сульфатцеллюлозном -- сульфата натрия (отсюда название способа) во время сжигания черных щелоков. В топке содорегенерационного агрегата сульфат натрия, реагируя с образующимся при обугливании органических веществ коксом, восстанавливается в сульфид натрия, являющийся в условиях щелочной варки активным делигнифицирующим реагентом в дополнение к гидроксиду натрия. [1]

Сульфатный способ является сложным технологическим процессом с замкнутой системой регенерации химикатов и имеет следующие преимущества перед сульфитным способом производства целлюлозы:

1) Возможность использования любых видов растительного сырья: древесины, тростника и стеблей однолетних злаков. (Традиционным сульфитным способом можно переработать только низкосмолистые хвойные породы, а также осину, березу и тополь).

2) Потери химикатов в производственном цикле, благодаря замкнутой системе регенерации, восполняются добавкой дешевых химикатов Na2SO4 и CaCO3.

3) За счет сжигания упаренного щелока и утилизации выделяющегося тепла происходит самообеспечение технологическим паром и электроэнергией (на 75%).

4) Более высокая прочность сульфатной целлюлозы по сравнению с другими волокнистыми полуфабрикатами делает ее универсальным полуфабрикатом для выработки любых видов бумаги и картона.

Однако сульфатному способу присущи определенные недостатки:

1) более низкий выход целлюлозы из древесины (на 3-4%) по сравнению с сульфитной целлюлозой при равной степени делигнификации;

2) образование на разных стадиях процесса (при варке, выпарке, сжигании) дурнопахнущих газов, загрязняющих атмосферу;

3) более темный цвет и более трудная белимость целлюлозы. [5]

Состав варочного раствора.

Варочный раствор для щелочной варки называется белым щелоком. При натронной варке белый щелок содержит один активный реагент, растворяющий лигнин-- гидроксид натрия (NaOH). При сульфатной варке активных реагентов два -- гидроксид натрия и сульфид натрия (Na2S). Кроме того в белом сульфатном щелоке, вследствие неполноты реакций каустизации и восстановления сульфата обязательно присутствуют карбонат (Na2CO3) и сульфат (Na2SO4). В небольшом количестве содержатся сернистые соединения натрия - тиосульфат (Na2S2О3); сульфит (Na2SO3); полисульфиды (Na2Sх), а также алюминат (NaAlO2) и силикат (Na2SiO3). [5]

Состав белого щелока принято характеризовать несколькими показателями, причем содержание натриевых солей выражают в одних и тех же эквивалентных единицах, чаще всего в единицах Na2О (иногда NaОН). В составе белого сульфатного щелока различают следующие компоненты:

1) активную щелочь NaОН + Na2S;

2) общую титруемую щелочь NaOH + Na2S + Na2CO3;

3) всю щелочь, то есть сумму всех присутствующих в белом щелоке соединений натрия. [5]

Расходом активной щелочи на варку называют ее суммарное количество, отнесенное к массе абсолютно-сухой древесины и выраженное в процентах. Основными характеристиками производственного белого щелока являются следующие эквивалентные соотношения:

В производственных условиях степень сульфидности составляет 15-35%, степень каустизации 75-85%, степень восстановления 90-95%, степень активности 70-90%. За рубежом вместо понятия «активная щелочь» часто используют термин «эффективная щелочь» (NaОН + Na2S). Обычно концентрация активной щелочи в белом щелоке составляет 90-120 г/л в ед. Na2О. В варочном котле за счет разбавления влагой, содержащейся в щепе, и черным щелоком концентрация активной щелочи снижается до 30-60 г/л, а pH варочного щелока составляет 13-14. К концу варки концентрация активной щелочи уменьшается примерно в 10 раз, а рН снижается только на 1 (до 12-13). Это происходит потому, что к концу варки в щелоке содержится много натриевых солей слабых минеральных и органических кислот, что вызывает создание значительной щелочной буферной емкости, благодаря чему конечный рН черного щелока остается высоким. [5]

Натриевые соли слабых кислот в водном растворе гидролизуются:



Степень гидролиза зависит от температуры, концентрации раствора и рН. При рН=12, Na2S практически полностью гидролизуется до NaНS. Ионы НCO3ЃP в заметном количестве появляются и при рН=10, а сероводород, свободная угольная кислота и NaНCO3 - при рН 8. Присутствующий в белом щелоке гидроксид натрия, тормозит гидролиз этих солей. [5]

Температура влияет на процесс гидролиза незначительно. Так при 25°С Na2S в производственном белом щелоке гидролизуется до NaНS на 40%, а при 165°С - на 76-88%. В условиях обычной сульфатной варки NaНCO3 может появиться только в ее конце, а NaНSO3 практически не образуется. [5]

Свойства, области применения и основные показатели качества сульфатной целлюлозы.

Сульфатная целлюлоза при одной и той же степени провара имеет на 3-4% меньший выход из древесины, чем сульфитная целлюлоза. Это снижение объясняется меньшим содержанием легкогидролизуемых гемицеллюлоз в сульфатной целлюлозе. Однако сульфатная целлюлоза отличается повышенным содержанием устойчивых пентозанов, которые не растворяются при горячей щелочной обработке. [5]

Сульфатная целлюлоза всегда содержит значительно меньше смол и жиров, минеральной золы, чем сульфитная целлюлоза и имеет более низкую кислотность. [5]

Цвет сульфатной небеленой целлюлозы-- светло-коричневый. Ее остаточный лигнин хуже удаляется при отбелке, что ведет к усложнению отбельных цехов. [5]

По бумагообразующими свойствам сульфатная целлюлоза превосходит сульфитную. Ее волокна более прочные, меньше укорачиваются при размоле, дают более плотный, менее прозрачный лист, обладающей большей механической прочностью, чем лист из сульфитной целлюлозы. Бумага из сульфатной целлюлозы имеет высокую термостойкость, а при увлажнении и последующей сушке меньше деформируется. Однако сульфатная целлюлоза труднее размалывается и хуже фибриллируется при размоле. [5]

Эти особенности сульфатной целлюлозы до настоящего времени не имеют удовлетворительного объяснения. Отчасти различия в поведении сульфатной и сульфитной целлюлоз могут быть объяснены неодинаковым строением стенки волокон. У сульфитной целлюлозы лигнин и гемицеллюлозы находятся в наружных слоях вторичной стенки волокна и являются доступными при механическом и химическом воздействии. У сульфатной целлюлозы лигнин и гемицеллюлозы распределены равномерно по толщине клеточной стенки и довольно труднодоступны. Поэтому сульфатная целлюлоза труднее отбеливается, хуже набухает и размалывается. [5]

К основным показателям сульфатной целлюлозы относятся степень делигнификации (используются также термины -- степень провара, жесткость, число Каппа), вязкость, содержание пентозанов, смол и жиров, сорность, белизна (для беленых целлюлоз), а также показатели механической прочности (разрывная длина, сопротивление излому, сопротивление раздиранию, сопротивление продавливанию), которые определяются у специально подготовленных отливок. [5]

Беленую хвойную сульфатную целлюлозу обычно получают путем многоступенчатой отбелки среднежесткой сульфатной целлюлозы до белизны 85-90 %. Используется беленая сульфатная целлюлоза для производства высокосортных писчих и печатных видов бумаги, а также для производства белых картонов. [5]

Для химической переработки применяется предгидролизная сульфатная целлюлоза, которую получают из хвойных пород древесины при выходе около 35 %. После многоступенчатой отбелки и облагораживания эта целлюлоза перерабатывается на искусственные волокна (вискозное, кордное, ацетатное). [5]

Сульфатная целлюлоза является универсальным волокнистым полуфабрикатом и применяется как в бумажном производстве, так и для химической переработки. В таблице 1.1. представлены основные области применения хвойной сульфатной небеленой целлюлозы. [5]

Во всех странах растет производство сульфатной целлюлозы из лиственных пород древесины (березы, осины, эвкалипта и др.). Лиственная сульфатная целлюлоза по механической прочности уступает хвойной сульфатной. Используется она только в беленом виде в композиции писчих и печатных видов бумаг. [5]

Таблица 1.1 - Области применения хвойной сульфатной небеленой целлюлозы.

Вид сульфатной целлюлозы	Выход, % от древесины	Число Каппа	Область применения
Целлюлозы высокого выхода (ЦВВ)	53 - 55	-	Для изготовления тароупаковочных картонов
Очень жесткая целлюлоза нормального выхода	48 - 50	35 - 50	Для производства мешочной бумаги, оберточных, упаковочных и некоторых технических видов бумаги
Сульфатная целлюлоза средней жесткости	45 - 47	25 - 35	Для производства электротехнических видов бумаг и картона, а также технических видов бумаг
Среднемягкая сульфатная целлюлоза	42 - 44	20 - 25	Для производства впитывающих видов бумаги

1.3 Химические превращения компонентов древесины в условиях сульфатной варки

Варочный процесс (варка) - это обработка измельченной древесины (технологическая щепа, иногда опилки) или другого растительного сырья варочным раствором при повышенной температуре и соответствующем давлении с целью получения технической целлюлозы, целлюлозы высокого выхода (ЦВВ) или полуцеллюлозы. [12]

Любой варочный процесс представляет собой сложный комплекс различных процессов, на которые оказывают влияние морфологические, физические и химические факторы. Основными процессами при этом должны быть разрушение лигнина межклеточного вещества и удаление лигнина из клеточной стенки. [12]

Поведение полисахаридов древесины при ее делигнификации в процессе варки будет определяться условиями проведения процесса, строения макромолекул и особенностями надмолекулярной структуры полисахаридов, влияющими на их доступность действию химических реагентов. По доступности к варочным реагентам все полисахариды можно разделить на три группы: полисахариды, переходящие в варочный раствор; полисахариды, в структуру которых проникают реагенты; полисахариды, структура которых недоступна для реагентов. Полисахариды первой группы растворяются, второй - набухают в варочном растворе, третей - не набухают. Первую группу образуют водорастворимые полисахариды (арабиногалактаны, пектиновые вещества, крахмал и др.). Ко второй группе относятся основная масса гемицеллюлоз и аморфные участки целлюлозы. В третью группу входят кристаллические участки целлюлозы и целлюлозаны. [12]

При делигнификации как в условиях варки, так и отбелки, воздействию подвергаются не только лигнин, но и углеводная часть древесины. Реакции углеводов, главным образом деструкция полисахаридов, будут определять выход и качество получаемого волокнистого полуфабриката. [12]

Лигнин.

Лигнин представляет собой ароматический полимер сетчатого строения, основная структурная единица которого фенилпропановая единица С6 - С3. В лигнине мономерные звенья соединены между собой эфирными и углерод углеродными связями. [12]

В настоящее время существует более или менее единый взгляд на роль сульфида натрия при сульфатной варке - он обеспечивает защиту лигнина от конденсации. Большинство ученых считают, что сера оказывает блокирующее действие. Следовательно, гидросульфид-ион, являющийся более сильным нуклеофилом по сравнению с гидроксид-ионом, обеспечивает более интенсивную деструкцию лигнина и его защиту от конденсации, причем сера химически связывается с лигнином. Ион гидросульфида играет роль сильного «внешнего» нуклеофила при сульфатной варке. [12]

Сульфатный варочный раствор вызывает деструкцию всех связей -О-4 в фенольных структурах лигнина независимо от направления реакции (Рис. 1.4):

Рис. 1.4. Деструкцию связей -О-4 в фенольных структурах лигнина.

По первому направлению, идущему в меньшей степени через промежуточный оксиран (эпоксид), под воздействием гидросульфид-иона образуется группировка тиирана (эписульфида). По второму, главному, направлению к образовавшемуся хинонметиду присоединяется сильный «внешний» нуклеофил (:SH-) и тем самым защищает лигнин от конденсации, а также от конкурирующей с реакциями нуклеофильного замещения реакции элиминирования (Рис. 1.5). [12]

В результате образуется группировка тиола (меркаптана) в ионизированной форме (тиолят-анион). Тиолян-анион атакует -углеродный атом и вызывает деструкцию связи -О-4 с образованием, как и по первому направлению, группировки тиирана. В нефенольных структурах связи -О-4 расщепляются по такому же механизму, как и при натронной варке (Рис. 1.6). [12]



Рис. 1.5. Деструкция всех связей -О-4 лигнина, протекающая по двум направлениям.

В этой реакции деструкция идет под действием более сильного основания, т.е. гидроксид-иона, но затем группировка оксирана под действием гидросульфид-иона превращается в группировку тирана.

Рис. 1.6. Деструкция связей -О-4 в нефенольных структурах лигнина.

При сульфатной варке в лигнине сначала образуются структуры, богатые серой, а затем значительная часть серы отщепляется в виде элементной серы и образуется сульфатный лигнин. [12]

Кроме гетеролитических реакций при щелочных варках при температурах 160-180єС могут протекать и свободнорадикальные процессы. В свое время предполагали, что радикалы образуются в результате гомолитического расщепления сетки лигнина, и их рекомбинации приводит к конденсации лигнина. Однако в настоящее время выдвинута теория образования свободных феноксильных радикалов под действием присутствующего в капиллярах древесины и варочном растворе кислорода воздуха, который в щелочной среде на начальной стадии варки при взаимодействии с компонентами древесины восстанавливается до таких активных форм, как супероксид-анион-радикал О2 и гидроксильный радикал НО(.), которые и являются инициаторами свободнорадикальных процессов. При этом сере, содержащейся в сульфиде и гидросульфиде натрия, отводится роль «ловушки» радикалов и антиоксиданта, препятствующего образованию феноксильных радикалов. Протекающие окислительно-восстановительные реакции приводят к изменению степени окисления серы. [12]

Недостаток сульфатной варки - выделение дурнопахнущих сернистых соединений, образующихся из метоксильных групп лигнина под действием гидросульфида натрия при высокой температуре варки. Сначала получается метилмеркаптан (метантиол) легколетучий а затем из него также легколетучий диметилсульфид (тиоэфир) CH3SCH3. В результате окисления метилмеркаптана образуются менее летучие диметилдисульфид СН3SSCH3. Из диметилсульфида при окислении можно получить ценный растворитель - диметилсульфоксид (СН3)2SO. [12]

Недостатки сульфатной варки можно в определенной степени устранить, используя полисульфидные варочные растворы, которые готовят либо растворением серы в сульфатном варочном растворе, либо окислением содержащегося в нем Na2S. Полисульфид-ионы могут восстанавливаться до HS-, окисляя при этом или редуцирующие звенья углеводов, или лигнин. Выход целлюлозы повышается на 1,5-6%, в зависимости от достигаемой степени делигнификации. [12]

Полисахариды.

Цель щелочной варки заключается в растворении лигнина (делигнификации). Однако наряду с этим происходит и нежелательное растворение полисахаридов. Потери целлюлозы могут достигать 10% от ее количества в исходной древесине, глюкоманнан растворяется на 75 %, ксилан на 45-50%. Как при сульфатной, так и при натронной варке основное количество щелочи (до 75%) потребляется на реакции с углеводами и только 25% щелочи идет на растворение лигнина. [12]

В условиях щелочной варки между полисахаридами и щелочью происходят следующие взаимодействия:

1) набухание, вызывающее физические изменения в клеточных стенках;

2) растворение углеводов без химического разрушения;

3) осаждение растворенных углеводов на целлюлозных волокнах;

4) омыление ацетильных групп;

5) ступенчатое отщепление концевых звеньев, содержащих редуцирующую группу (пилинг, peeling);

6) стабилизация, в результате которой полисахариды приобретают устойчивость в щелочной среде (стопинг, stopping);

7) расщепление (щелочной гидролиз) в-глюкозидных связей.

Взаимодействие между щелочью и углеводами начинается с гидратации гидроксильных групп и нейтрализации карбоксильных групп уроновых кислот. В результате происходит значительное набухание. Полисахариды, имеющие низкую молекулярную массу, набухают неограниченно и растворяются в варочном щелоке без химического разрушения. Это происходит в период подъема температуры и в любой другой стадии варки. [12]

Омыление ацетильных групп начинается уже при подъеме температуры и сопровождается значительным потреблением щелочи. Ацетильные группы глюкоманнана хвойных и ксилана лиственных пород полностью омыляются щелочью на стадии заварки. Количество ацетата натрия в черном щелоке соответствует содержанию ацетильных групп в древесине. [12]

В конце варки, когда pH варочного раствора снижается до 12, растворенные полисахариды (главным образом ксилан и глюкоманнан) способны осаждаться на поверхности волокон. Этому явлению, называемому «сорбцией гемицеллюлоз», способствует потеря боковых заместителей (ацетильных групп у глюкоманнана, арабинозы и глюкуроновой кислоты у ксилана). [12]

Главными реакциями углеводов, определяющими выход и свойства целлюлозы, являются:

- ступенчатое отщепление концевых звеньев, содержащих карбонильную группу;

- стабилизация углеводов к щелочной деструкции;

- щелочной гидролиз в-глюкозидных связей.

В щелочной среде при повышенных температурах полисахариды подвергаются реакциям деполимеризаци. Для обозначения процесса полимеризации полисахаридов в технологии варки целлюлозы используют термин «пилинг». Пилинг является причиной больших потерь целлюлозы, т.к. она не является самым устойчивым полисахаридом древесины. Потери гемицеллюлоз происходят и в результате их растворения в варочных растворах, чему способствует увеличение концентрации щелочи и снижение СП. Деполимеризация с редуцирующего конца происходит до превращения концевого звена в щелочеустойчивое в результате процесса стабилизации («стопинг»). [12]

Целлюлоза.

Подвергается деполимеризации в результате реакции b-элиминирования при температуре 80-100°С (Рис. 1.7):



Рис. 1.7. Деполимеризация целлюлозы в результате реакции b-элиминирования.

Таким образом, редуцирующее концевое звено целлюлозы может участвовать в двух параллельных реакциях b-элиминирования. Одна реакция приводит к изменению этого звена, а другая к его отщеплению. В последнем случае образуется новое редуцирующее концевое звено, которое также может отщепляться. Направление, по которому будет происходить элиминирование, зависит от скорости отщепления гидроксильной и о-алкильной группы. Так как скорость отщепления последней значительно выше, чем первой, то успевает отщепиться 50-70 редуцирующих звеньев, прежде чем редуцирующее концевое звено превратится в звено глюкаметасахариновой кислоты и процесс деполимеризации закончится. [12]

При температурах выше 150°С начинает проявлятся щелочной гидролиз (Рис. 1.8). Скорость гидролиза не велика, однако при этом образуется новое редуцирующее концевые звенья и процесс деполимеризации возобновляется. Значительно более легче чем гидролиз происходит окислительная деструкция макромолекул целлюлозы в результате реакции b-элиминирования.



Рис. 1.8. Щелочной гидролиз целлюлозы при температурах выше 150°С.

Деполимеризация целлюлозы приводит к ее потерям, а деградация окислительная и гидролитическая снижает СП. В результате СП сульфатной целлюлозы несколько меньше, чем у сульфитной. [12]

Гемицеллюлозы.

Ксиланы оказались более устойчивые в условиях щелочной варки (Рис. 1.9). Кроме того деполимеризации препятствует строение редуцирующего концевого звена макромолекулы ксилана.

Рис. 1.9. Деполимеризация гемицеллюлоз в условиях щелочной варки.

В щелочной среде отщепляется одно концевое звено при очень высоких температурах второе «разваливается», ксиланы, более менее, сохраняются при щелочных варках. [12]

В условиях щелочных варок звенья 4-о-метилглюкуроновой кислоты ксилана подвергаются деметоксилированию в результате реакции b-элиминирования. Потеря белизны сульфатной целлюлозы происходит из-за наличия этих групп. [12]

Глюкоманнаны имеют меньшую СП, чем ксиланы, практически ничем не защищенные в щелочной среде. Но у хвойных при низких температурах происходит диацетилирование, что способствует уплотнению глюкоманнанов.

Экстрактивные вещества.

Массовая доля экстрактивных веществ в древесине обычно невелика. Однако, концентрируясь в отдельных тканях древесины и являясь чрезвычайно разнообразными по химическому составу, они влияют не только на свойства древесины, но и на процессы ее переработки, а в ряде случаев отделяют и качество получаемых продуктов (например, целлюлозы для химической переработки). Экстрактивные вещества - ценные химические продукты, состав которых при обработке древесины различными реагентами при повышенных температурах существенно изменяется. Утилизация таких продуктов повышает рентабельность производства и снижает вредное воздействие на окружающую среду, оказываемое некоторыми из этих веществ, при их попадании в промышленные выбросы. [12]

Экстрактивные вещества накапливаются в паренхимных тканях, где они представлены главным образом жирами, восками и стеринами. Выделение данных веществ затруднено, так как они содержатся во внутренних полостях паренхимных клеток и в воде не растворяются. Поэтому при разделении древесной ткани на волокна эти вещества часто удаляют вместе с содержащими их клетками, отделяя мелкие паренхимные клетки от волокон при сортировании целлюлозной массы после варки. Содержимое смоляных каналов в древесине хвойных пород (в основном смоляные кислоты и монотерпены) легко высвобождается при разрушении древесной ткани. [12]

Экстрактивные вещества в ядровой древесине локализуются не только в лучевой паренхиме, но и пропитывают стенки волокон, покрывают (инкрустируют) мембраны пор, в лиственных породах закупоривают сосуды. Основная масса этих веществ представлена гидрофобными компонентами, что снижает гидрофильность клеточных стенок и водопроницаемость ядровой древесины. Клеточные стенки ядра содержат меньше воды, чем заболонь. Все это приводит к тому, что ядровая древесина труднее перерабатывается в щепу, хуже пропитывается водными растворами реагентов, и при ее химической переработке, в особенности в кислой среде, могут возникнуть трудности. Проблемы из-за экстрактивных веществ ядровой древесины могут появиться и при производстве волокнистых полуфабрикатов механическим, термомеханическим и химикотермомеханическим способами. [12]

У ряда древесных пород часть экстрактивных веществ имеет окраску, что затрудняет отбелку целлюлозы. Некоторые компоненты экстрактивных веществ ядра легко окисляются, что приводит к нестабильности белизны. Наличие липофильных экстрактивных веществ сильно влияет на смачиваемость и может привести к “самопроклейке” бумаги. [12]

Таким образом, содержание, состав и природа превращений экстрактивных веществ важны не только для извлечения этих ценных продуктов, но и для установления роли отдельных компонентов в развитии побочных процессов. Химические реакции и глубина превращений экстрактивных веществ определяются в первую очередь природой этих веществ и условиями переработки древесины. [12]

Монотерпены сравнительно устойчивы при сульфатной варке. При конденсации сдувочных паров получают сульфатный скипидар, по составу близкий к живичному, но загрязненный дурнопахнущими сернистыми соединениями и требующий очистки. В кислой среде в условиях сульфитной варки или гидролиза древесины летучая терпеновая фракция претерпевает существенные изменения, и ее основным компонентом становится n-цимол. [12]

Стерины относятся к самым устойчивым компонентам экстрактивных веществ, тогда как жиры подвергаются превращениям уже при хранении древесины. При сульфатной варке в результате взаимодействия смоляных и жирных кислот, жиров и восков с гидроксидом натрия образуется сульфатное мыло. Жиры и воски в щелочной среде омыляются с образованием натриевых солей жирных кислот. Поверхностно-активные свойства мыла способствуют эмульгированию части неомыляемых липофильных компонентов экстрактивных веществ. В результате отбираемое после отстаивания упаренного отработанного варочного раствора (черного щелока) сульфатное мыло будет содержать натриевые соли смоляных и жирных кислот и неомыляемые соединения (фитостерины и др.). При обработке сульфатного мыла раствором серной кислоты получают талловое масло. Оно представляет собой смесь смоляных и жирных кислот и нейтральных веществ (фитостерин, высшие алифатические спирты, углеводороды). Вакуум-ректификацией таллового масла получают талловые продукты (дистиллированное талловое масло, талловую канифоль, талловые жирные кислоты и талловый пек). [12]

При варке целлюлозы роль экстрактивных веществ может проявиться в снижении выхода целлюлозы, увеличении расхода химикатов, усложнении процесса делигнификации, а также в появлении так называемых смоляных затруднений. Снижение выхода целлюлозы из-за растворения экстрактивных веществ обычно невелико, но есть древесные породы (лиственница, дуб) с высоким содержанием водорастворимых соединений. Расход химикатов повышается в результате химического взаимодействия экстрактивных веществ с варочными реагентами. В щелочных варках часть гидроксида натрия расходуется на омыление жиров и восков и на взаимодействие со свободными кислотами и фенольными соединениями. С экономической точки зрения это частично получением продуктов переработки сульфатного мыла. При сульфитных варках некоторые экстрактивные вещества сульфируются (флавоноиды, лигнаны). Дигидрокверцетин, обладающий восстанавливающими свойствами подобно сахарам, в растворах гидросульфита окисляется до кверцетина. Кверцетин плохо растворяется в воде и осаждается на волокна, приводя к пожелтению целлюлозы. [12]

В настоящее время сульфатная варка превалирует над другими методами переработки древесины, и, следует отметить, что производство талловых продуктов на основе экстрактивных веществ вносит существенный вклад в прибыль предприятий. В связи с ростом доли древесины лиственных пород повысился интерес и к выделению из черный щелоков нейтральных веществ (стерины, тритерпеноиды и др.). [12]

Общая картина происходящих явлений.

В отличие от сульфитной варки химические реакции при щелочной варке получают значительное развитие уже при относительно низких температурах и растворение веществ древесины начинается почти с первого же момента соприкосновения щелока со щепой. На рис. 1.10. и 1.11. показаны некоторые кривые, характеризующие общий ход процессов при натронной и сульфатной варках древесины лиственницы. [1]

Расход и начальная концентрация активной щелочи в обоих случаях были одинаковыми. Как видно из рисунков, по истечении первого часа варки,

когда температура составляла около 100°С, в раствор в обоих случаях перешло 6--8% вещества древесины, но лигнин практически еще не начал растворяться. На третьем часе варки, при достижении температуры 160°С, в случае сульфатного процесса (см. рис. 1.11) было растворено уже около 60% лигнина и выход целлюлозы составлял 54%, в то время как при натронной варке (см. рис. 1.10) растворение лигнина в этот момент только началось, а общий выход древесного остатка составлял 73%. [1]

В течение последующего подъема температуры до максимальной (172°С) лигнин в обоих случаях быстро растворялся, но в то же время кривая общего выхода, в особенности при сульфатной варке, показывала замедление. [1]

Процесс относительного торможения растворения вещества древесины продолжается и во время стоянки на конечной температуре, причем в этот период резко замедляется и растворение лигнина. По истечении 5 ч 40 мин сульфатную варку (рис. 1.11) прекратили; в результате была получена целлюлоза с выходом 44,6% от древесины, содержащая 2,23% лигнина. Натронная варка к этому моменту дала почти такой же выход целлюлозы, но содержавшей 5,15% лигнина. Для того чтобы добиться такой же степени делнгнификации, как при сульфатном процессе, пришлось продлить варку еще на 3 ч, что привело к снижению выхода целлюлозы до 39% от древесины (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Изменение состава древесного остатка и щелока при натронной варке: 1 -- сухой остаток в щелоке; 2 -- лигнин в щелоке; 3 -- пентозаны в щелоке; 4 -- активная щелочь; 5 -- пентозаны в древесном остатке; 6 -- зола в древесном остатке; 7 -- лигнин в древесном остатке; 8 -- температура; 9 --выход древесного остатка (целлюлозы).



Рис. 1.11. Изменение состава древесного остатка и щелока при сульфатной варке: 1 -- сухой остаток в щелоке; 2 -- лигнин в щелоке; 3 -- пентозаны в щелоке; 4 -- активная щелочь; 5 -- Na2S в щелоке; 6 -- зола в древесном остатке; 7 -- сера в древесном остатке; 8 -- лигнин в древесном остатке; 9 -- пентозаны в древесном остатке; 10 -- температура; 11 -- выход древесного остатка (целлюлозы).

Скорость перехода в раствор углеводов, в частности пентозанов, практически одинакова для натронной и сульфатной варок. Кривая расходования активной щелочи практически параллельна кривой выхода. Основная часть активной щелочи связывается с кислыми продуктами разрушения полисахаридов древесины. Концентрация гидроксильных ионов в варочном растворе в течение всей варки остается на высоком и почти постоянном уровне. Следует отметить, что при сульфатной варке при одном и том же значении рН буферная емкость варочного раствора оказывается заметно меньшей, чем при натронной. Сильных органических кислот ни при натронной, ни при сульфатной варке не образуется. [1]

При сульфатной варке, помимо активной щелочи, на химические реакции с лигнином расходуется сульфидная сера. Как показывают наблюдения (рис. 1.11), расходование Na2S оказывается более интенсивным на первом этапе варки и замедляется по мере перехода в раствор лигнина. Общий расход сульфидной серы составляет 1--1,5% от массы древесины. Участие сульфидной серы в реакциях с лигнином при сульфатной варке в значительной степени облегчает переход его в раствор, по сравнению с натронной варкой. [1]

Химическим реакциям щелочи с компонентами древесины предшествуют пропитка щепы варочным щелоком и адсорбция щелочи на поверхности щепы. О ходе пропитки можно судить по изменению зольности древесного остатка (рис. 1.10. и 1.11). Скорость пропитки щепы щелочным варочным раствором значительно больше, чем сульфитной варочной кислотой, поэтому при щелочной варке практически не существует опасности получить непровар в результате плохой пропитки щепы и нет необходимости длительно выдерживать котел на относительно низкой температуре для завершения пропитки, как это делается при сульфитной варке. Тем не менее, с пропиткой щепы как с процессом, требующим известного времени, нужно считаться: ускоряя процесс пропитки, можно сократить общую продолжительность варки. [1]

1.4 Контроль за процессом сульфатной варки (методы и приборы контроля)

Производственный контроль в варочном отделе.

Текущему производственному контролю в варочном отделе подлежат: количество и качество щепы, загружаемой в котел; количество белых и черных щелоков, заливаемых на варку; расход активной и общей щелочи; температурный режим варки; расход пара на варку. [1]

Для учета количества щепы, загружаемой в котел, на ленточном конвейере, подающем щепу в бункер или непосредственно в котел, устанавливают транспортерные весы. Одновременно с взвешиванием щепы обязательно определяется ее влажность. Лучше всего определять влажность щепы для каждой варки, но некоторые заводы ограничиваются среднесменной или среднесуточный пробой. В той же пробе лаборатория определяет качество

щепы путем рассортировки ее на наборе сит по размерам. Хорошая щепа должна содержать 85--90% щепы нормальных размеров. [1]

Количество заливаемых на варку щелоков определяют по водомерным стеклам у баков-мерников или по показаниям автоматических уровнемеров. Общее количество заливаемых щелоков устанавливается по таблицам в соответствии с влажностью щепы. Количество белых щелоков, которое должно быть залито в котел, вычисляют по заданному расходу активной щелочи на котел. Содержание активной и общей щелочи в белом щелоке определяется путем титрования соляной кислотой в присутствии индикатора метилоранжа до и после осаждения пробы хлористым барием. Крепость черных щелоков контролируется ареометром. [1]

Данные о количестве и качестве щепы, количестве щелоков и расходах щелочи в килограммах общей и активной Na2O заносят в рапорт варки. В рапорт записывают также все сведения, касающиеся выполнения режима варки: начало и конец всех операций, простои и их причины, температуру и давление в котле через определенные промежутки времени, расход пара. По окончании варки в рапорт вписывают данные анализа целлюлозы: жесткость, сорность, количество непровара. Рапорт варки является основным документом, который содержит данные, характеризующие работу варочного отдела. Пробу сваренной массы на анализ отбирают из выдувного резервуара по окончании выдувки. Иногда отбирают две пробы, соответствующие верху и низу котла. [1]

Автоматизация варочного процесса.

Производственный контроль в варочном отделе значительно облегчается при применении автоматических контрольных приборов. Благодаря тому, что сульфатная варка не требует особых анализов для определения момента окончания варки, который может устанавливаться по продолжительности процесса, автоматизация осуществляется гораздо проще, чем в сульфитцеллюлозном производстве. [1]

Для автоматизации заливки щелоков в котел применяются сельсинные регуляторы уровня. Автоматизация заливки щелоков не только облегчает работу обслуживающего персонала, но и исключает ошибки в дозировке активной щелочи на варку. [1]

Для автоматизации варочного процесса устанавливаются программные терморегуляторы различного устройства. Для примера на рис. 1.12. изображена схема установки электронно-пневматического регулятора у варочного котла с циркуляцией и непрямым нагревом. [1]

Рис. 1.12. Схема установки электронно - пневматического программного терморегулятора у варочного котла.

На паропроводе к подогревателю щелока установлен регулирующий двухседельный клапан 1 с пневмо-приводом. Чувствительный элемент 2 измерительного прибора -- платиновый термометр сопротивления смонтирован на циркуляционном щелокопроводе непосредственно после подогревателя и соединен контрольным кабелем с электронным уравновешенным мостом 3. В мост вставляют диск-программу, изготовленный из плексигласа и очерченный по форме заданной температурной кривой варки. По профилю диска, вращающегося с частотой 1 оборот в сутки, скользит задатчик. В соответствии с тем, совмещается ли положение задатчика с фактической температурой щелока, записываемой паром на шкале прибора, осуществляется управление подачей сжатого воздуха на клапан 1, который увеличивает или уменьшает подачу пара в подогреватель. С помощью панели дистанционного управления 4, в случае необходимости, можно регулировать подачу пара в подогреватель помимо терморегулятора. Сдувки регулируются или также по программе, или с помощью регулятора постоянного давления. [1]

На рис. 1.13. изображена общая примерная схема оборудования варочного котла автоматической контрольной и регулирующей аппаратурой. В настоящее время все большее применение в практике находят методы автоматического управления процессом периодической сульфатной варки с помощью ЭВМ, основанные на использовании «фактора Н».

Рис. 1.13. Общая схема автоматического контроля и регулирования периодической варки: 1 -- конвейер для подачи щепы, 2 -- варочный котел, 3 -- источники гамма излучения, 4 -- приемники гамма излучения, 5 -- релейный блок, 6 -- блок управления 7 -- подача пара на уплотнение, 8 -- расходомеры, 9 -- регулятор подачи пара, 10 -- контроллер уплотнения при пропарке, 12 --линия отвода паровоздушной смеси в теплообменники, 12 -- насос, 13 -- датчик температуры паровоздушной смеси, 14, 29 -- дистанционно управляемые вентили, 15 -- регулятор расхода основного потока, 16 -- регулятор потока циркулирующего щелока, 17 -- контроллер дозировки щелоков, I8 -- датчик уровня жидкости в котле, 19 -- теплообменник, 20 -- подача пара в теплообменник, 21 -- подача пара в нижний конус котла, 22 -- датчик температуры 23 -- датчики температуры контактного типа, 24 -- контроллер температурно временного режима 25 -- датчик давления, 27 -- отвод сдувок, 28 -- датчик концентрации активной щелочи, I -- регулирование загрузки щепы, II -- регулирование уплотнения (пропарки) щепы, III -- регулирование подачи варочных щелоков, IV -- регулирование температуры и давления. [1]

Обслуживание варочного отдела

Обслуживающий персонал варочного отдела сульфатцеллюлозного завода состоит в каждой смене из старшего варщика, подручного варщика, работающего на нижнем этаже, и загрузчика щепы. Старший варщик является ответственным лицом в смене, его обязанностью является выполнение графика работы котлов, соблюдение заданного режима варки, расчет количества щелоков и правильная их заливка, производство передувки котла согласно действующим на заводе правилам, наблюдение за состоянием оборудования и арматуры. Подручный варщика находится в непосредственном подчинении старшего варщика и выполняет его указания по обслуживанию котла производит заливку щелоков, пуск пара, открытие и закрытие циркуляционных вентилей, открытие выдувного клапана и т. п. Загрузчик щепы следит за работой конвейеров для щепы, регулирует заполнение бункеров, производит загрузку щепы в котел, открывает и закрывает верхнюю крышку, осматривает котел после выдувки. Старший варщик ведет рапорт варки на каждый котел, занося в него все необходимые сведения по режиму варки и выполнению отдельных операций. [1]

...