Образование минеральных отложений в варочных установках «Камюр»
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-4-181-192Ключевые слова:
минеральные отложения, варочные установки, варочные установки типа «Камюр», сульфатная целлюлоза, жесткость воды, белый щелок, карбонат кальцияАннотация
Образование минеральных отложений является одной из основных причин вынужденных остановов варочных установок типа «Камюр». В настоящее время применение ингибиторов является одним из наиболее эффективных и дорогостоящих методов борьбы с солеотложениями. Именно поэтому правильный подбор ингибитора и его дозировки необходимы для достижения бесперебойной и экономически целесообразной работы оборудования. При этом требуется установление природы минеральных отложений и уровня содержания вызывающих их веществ. Результаты анализа образцов минеральных отложений варочных установок непрерывного действия типа «Камюр», отобранных на двух различных производствах действующего целлюлозно-бумажного предприятия Российской Федерации во время вынужденных остановов, подтвердили, что углекислый кальций является их основным компонентом. Преобладающим процессом, приводящим к образованию карбонатных кальциевых отложений в условиях варки целлюлозы, является взаимодействие ионов кальция и карбонат-ионов. Неустранимый источник карбонат-иона – белый щелок. Катион кальция в большем количестве поступает с древесиной (до 1,6 кг/т а.с.в), в меньшем – с белым щелоком (вследствие длительности реакции каустизации), и наименее значительно – со слабым черным щелоком, направляемым для поддержания гидромодуля варочного котла. Представлены уровни варьирования содержания карбоната натрия и катионов кальция в используемом сырье, их часовое поступление с учетом реальной производительности варочных установок и укрупненный баланс по кальцию для обследованных варочных установок непрерывного действия типа «Камюр» на производстве лиственной и хвойной сульфатной целлюлозы.
Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, проект № FSRU-2026-0003.
Благодарности: Использовано оборудование ИТЦ СТПБС и ЦКП НО «Арктика» САФУ им. М.В. Ломоносова.
Скачивания
Библиографические ссылки
Бриков А.В. Нефтепромысловая химия: Практическое руководство по борьбе с образованием солей. М.: Де`Либри, 2018. 335 с. Brikov A.V. Oilfield Chemistry: A Practical Guide to Combating Salt Formation. Moscow, De`Libri Publ., 2018. 335 p. (In Russ.).
Демаков Ю.П., Швецов С.М., Швецов А.М. Зольный состав древесины различных пород деревьев в пойменном биотопе // Актуал. проблемы лесн. комплекса. 2012. № 31. С. 125–129. Demakov Yu.P., Shvetsov S.M., Shvetsov A.M. Ash Composition of Timber Different Species of Trees in the Floodplain Biotope. Aktual’nyye problemy lesnogo kompleksa, 2012, no. 31, pp. 125–129. (In Russ.).
Миловидова Л.А., Комарова Г.В., Королева Т.А., Севастьянова Ю.В. Сульфатная варка целлюлозы. Архангельск: Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2019. 175 с. Milovidova L.A., Komarova G.V., Koroleva T.A., Sevastyanova Yu.V. Sulfate Pulping. Arkhangelsk, NArFU Publ., 2019. 175 p. (In Russ.).
Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1956–1963. 2 т. 936 с. Nepenin N.N. Pulp Technology. Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1956–1963, vol. 2. 936 p. (In Russ.).
Постникова М.В., Фоминых О.В., Ермашева В.М. Изучение причин образования накипи на оборудовании варочных установок «Камюр» // Вестн. ПНИПУ. Химич. технология и биотехнология. 2009. № 9. С. 272–278. Postnikova M.V., Fominykh O.V., Ermasheva V.M. A Study of the Causes of Deposit Formation on Equipment of Kamur Digesters. Vestnik PNIPU. Khimicheskaya tekhnologiya i biotekhnologiya, 2009, no. 9, pp. 272–278. (In Russ.).
Правилова Т.А. Химический контроль производства сульфатной целлюлозы. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 256 c. Pravilova T.A. Chemical Control of Sulfate Pulp Production. Moscow, Lesnaya Promyshlennost’ Publ., 1984. 256 p. (In Russ.).
Севастьянова Ю.В., Миловидова Л.А., Комарова Г.В., Королева Т.А., Дубовый В.К. Регенерация химикатов в производстве сульфатной целлюлозы (каустизация и регенерация извести). Архангельск: Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2019. 143 c. Sevastyanova Yu.V., Milovidova L.A., Komarova G.V., Koroleva T.A., Dubovy V.K. Regeneration of Chemicals in Sulfate Pulp Production (Causticization and Regeneration of Lime). Arkhangelsk, NArFU Publ., 2019. 143 p. (In Russ.).
Duggirala P.Y. Formation of Calcium Carbonate Scale and Control Strategies in Continuous Digesters. Eucalyptus Online Book & Newsletter. 2005. 34 p. Available at: https://www.eucalyptus.com.br/icep02/prassad_duggirala.pdf (accessed 04.01.26).
Gemzická E., Šima J., Vrška M., Holeš M. Effect of pH and Washing on Calcium and Magnesium Distribution Between Pulp and Filtrate. Chemical Papers, 2010, vol. 64, iss. 1, pp. 741–748. https://doi.org/10.2478/s11696-010-0061-3
Guo J., Severtson S.J. Inhibition of Calcium Carbonate Nucleation with Aminophosphonates at High Temperature, pH and Ionic Strength. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2004, vol. 43(17), pp. 5411–5417. https://doi.org/10.1021/ie049787i
Holmbom B. Analysis of Papermaking Process Waters and Effluents. Analytical Methods in Wood Chemistry, Pulping, and Papermaking. Berlin, Springer, 2017, pp. 269–285. https://doi.org/10.1007/978-3-662-03898-7_9
Huber P., Burnet A., Petit-Conil M. Scale Deposits in Kraft Pulp Bleach Plants with Reduced Water Consumption: A Review. Journal of Environmental Management, 2014, no. 141, pp. 36–50. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.01.053
Kemmer I. The NALCO Water Handbook. New York, McGraw-Hill, Inc., 1979. 1071 p.
Kent K., Mathur F., Bharati R. Proven Solutions to Minimise Inorganic Process Scaling in Pulp and Recovery. Appita: Technology, Innovation, Manufacturing, Environment, 2013, vol. 66, pp. 197–203.
Ketrane R., Saidani B., Gil O., Leleyter L., Baraud F. Efficiency of Five Scale Inhibitors on Calcium Carbonate Precipitation from Hard Water: Effect of Temperature and Concentration. Desalination, 2009, vol. 249, iss. 3, pp. 1397–1404. https://doi.org/10.1016/j.desal.2009.06.013
MacAdam J., Parsons S.A. Calcium Carbonate Scale Formation and Control. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 2004, vol. 3, pp. 159–169. https://doi.org/10.1007/s11157-004-3849-1
Severtson S., Duggirala P., Carter P., Reed P. Mechanism and Chemical Control of CaCO3 Scaling in the Kraft Process. TAPPI Journal, 1999, vol. 82, no. 6, pp. 167–174.
Sitholé B. Scale Deposit Problems in Pulp and Paper Mills. African Pulp and Paper Week, Durban, South Africa, October 8–11, 2002. Durban, South Africa, 2002. Available at: http://www.tappsa.co.za/archive/APPW2002/Title/Scale_deposit_problems/scale_deposit_problems.html (accessed 22.06.26).
Sithole B., Doucette M., Fiolet R. Controlling Barium Sulphate Scale Deposition Problems in an Unbleached Kraft Paper Mill. Journal of Scientific & Industrial Research, 2015, vol. 74(4), pp. 236–244.
Väisänen H. CaCO3 Scale Inhibition in Paper Making Processes – Evaluation of Testing Methods and Inhibitor Performance. M.Sc. Thesis. Tampere, Finland, Tampere University of Technology, 2011. 95 p.
Wikander K., Kjellin P., Holmberg K. The Effect of Lignin on Calcium Carbonate Scaling. Nordic Pulp and Paper Research Journal, 2018, vol. 21, no. 3, pp. 286–289. https://doi.org/10.3183/npprj-2006-21-03-p286-289
Zakir T., Tran H., Papangelakis V.G. Characterization of Hard Scale Formed in the Kraft Mill Green Liquor Processing Equipment. TAPPI Journal, 2013, vol. 12, no. 1, pp. 55–61. https://doi.org/10.32964/TJ12.1.53
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Медведев В.В., Севастьянова Ю.В., Гурьев А.В., Поташев А.В., Лыжина А.С., Скорнякова А.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
