Stredisko Regenerácie
Hlavnou úlohou strediska Regenerácie je regenerácia chemikálií, kde hlavným produktom je biely lúh (ktorého hlavnou zložkou je hydroxid sodný) potrebný na výrobu v stredisku Vláknitej linky. Stredisko Regenerácie sa z hľadiska postupu výroby papiera v závode nachádza na začiatku. Prichádzajúce drevo sa najskôr zbaví kôry a poseká na štiepky. Tie putujú do varne, kde sa z nich aj za pôsobenia bieleho lúhu vyextrahujú drevné vlákna.
Cyklus v stredisku Regenerácie
Spracovanie chemikálií v stredisku Regenerácie prebieha v niekoľkých fázach. Čierny lúh ako hodnotný vedľajší produkt pri varení dreva vo varni prichádza do odparky. Obsah sušiny v ňom však nie je vhodný na spaľovanie v regeneračných kotloch. Preto tento slabý čierny lúh (obsah sušiny 15 %) najprv treba zahustiť aspoň na obsah sušiny cca 70 %. Tento proces zahusťovania zabezpečuje odparok. Zahustený čierny lúh sa potom spaľuje v regeneračných kotloch. Výsledkom je tavenina, ktorá vyteká do rozpúšťacej nádrže, kam sa privádza podkladový lúh. Vzniká tak zelený lúh, ktorý sa ďalej prečerpáva do procesu kaustifikácie. Výstupom z procesu kaustifikácie je už biely lúh. Je to anorganická chemikália, ktorá sa spolu so zmesou so slabým čiernym lúhom používa na varenie štiepok vo varni.
Regeneračný kotol
Regeneračný kotol je kombináciou parného kotla a chemického reaktora. Hlavnou úlohou regeneračného kotla je spáliť organický podiel čierneho lúhu, čím sa uvoľní teplo na výrobu pary, premeniť chemikálie do využiteľnej formy a minimalizovať emisie plynov. Roztavené chemikálie vytekajú výpustnými žľabmi z kotla ako tavenina do rozpúšťacej nádrže taveniny. Tu dochádza k rozpúšťaniu taveniny v slabom pracom lúhu, čím vzniká zelený lúh.
Čierny lúh obsahuje cca 50 – 55 % anorganického podielu a 45 – 50 % organického podielu. Hlavný organický podiel tvorí lignín, mastné kyseliny a triesloviny. Medzi anorganické zložky patria hydroxid sodný, uhličitan sodný atď. V kotle pri horení čierneho lúhu odovzdáva organický podiel teplo spalinám. Tie ohrievajú napájaciu vodu a vytvárajú paru. Anorganický podiel čierneho lúhu je roztavený pri teplote 800 až 1 000 °C, padá do lôžka na dno kotla, kde dochádza k chemickej premene.
Kaustifikácia
Úlohou kaustifikácie je premeniť zelený lúh na biely lúh. Vyčírený zelený lúh prechádza chladičom a vstupuje do hasnice, kde sa mieša s vápnom (oxid vápenatý). Postupuje ďalej kaustifikátormi, kde dochádza ku kaustifikačnej reakcii s vápnom. Vápno sa buď dávkuje z rotačnej pece, alebo sa nakupuje tzv. make-up. Nakupované vápno sa plní do dvoch síl na vápno a následne sa pneumaticky dopravuje do sila na nakupované vápno. Z tohto sila sa potom vápno dávkuje do procesu kaustifikácie. Na tomto sile sa nachádza meranie výšky hladiny spomínané v úvode.
Cieľom kaustifikačnej reakcie je získanie čo najväčšej premeny uhličitanu sodného na hydroxid sodný (hlavná zložka bieleho lúhu). Preto je na kaustifikačnej linke snahou dosiahnuť maximálnu premenu uhličitanu sodného na hydroxid sodný s minimálnym množstvom vápna. V praxi to znamená zanášku 50 – 68 kg vápna na jeden liter zeleného lúhu. Sekundárnou úlohou kaustifikácie je vyrábať vápenné mlieko pre potreby vodárne a prípravu napájacej vody pre kotly. Na to slúži iná hasnica, do ktorej sa dávkuje horúce vápno z pece.
Pec na vápno
Pec na vápno spolu s kaustifikáciou vytvára malý vápenný cyklus, v ktorom dochádza k premene vápenného kalu (uhličitan vápenatý) na vápno (oxid vápenatý) a ten sa využíva na samotnú kaustifikačnú reakciu.
Meranie výšky hladiny na sile nakupovaného vápna
Do sila sa dopravuje pneumatickým (vzduchom poháňaným) spôsobom jemné práškové vápno. To po vyfúknutí z potrubia voľne padá a značne práši. Korektné meranie výšky hladiny v sile preto nie je triviálnou úlohou. Základnou zásadou prevádzky sila je, aby nikdy nebolo úplne prázdne. Preto musí byť meranie presné a spoľahlivé. Opačný prípad – prílišné naplnenie zásobníka – spôsobuje aktiváciu alarmu a jeho preplneniu sa zabraňuje bezpečnostným systémom, ktorý odstavuje pneumatickú dopravu vápna. Silo bolo pôvodne vybavené kapacitným snímačom výšky hladiny.
Ten sa neskôr sa vymenil za ultrazvukový. Kapacitný snímač nebol stavaný na drsné prostredie v zásobníku, pretože vápno poškodzovalo kapacitné vedenie natiahnuté vo vnútri. Toto riešenie bolo navyše náročné na údržbu z dôvodu častých kontrol, ktoré si vždy vyžadovali úplné vyprázdnenie zásobníka. Ultrazvukový merač výšky hladiny pracoval spoľahlivo, len ak sa do zásobníka nefúkalo vápno. Pri napĺňaní sa v zásobníku značne práši, čo ultrazvukovému meraču prakticky znemožňovalo akékoľvek meranie. Navyše sa zanášali vysielacie a prijímacie prvky merača, kvôli čomu ho bolo potrebné často čistiť.
To boli hlavné dôvody výmeny za súčasný radarový merač výšky hladiny FMP45 od spoločnosti Endress-Hauser, ktorý meria presne a spoľahlivo za akýchkoľvek podmienok. Ide o vysokoteplotnú verziu radarového prístroja na meranie výšky hladiny vápenného prachu a granúl do veľkosti 10 cm s lanom 4 mm, procesným pripojením G1-1/2 a v sile s priemerom strednej časti 6,6 m a s rozsahom 9,6 m. Signál zo snímača sa privádza cez prúdovú slučku 4 – 20 mA do distribuovaného riadiaceho systému od fínskej spoločnosti Metso na dispečerskom pracovisku riadenia v stredisku regenerácie.
Operátor má na vizualizačnom paneli k dispozícii obrazovku so schémou výrobného procesu a jednotlivých technologických celkov vrátane vápenného sila s hladinomerom, kde sa mu aktuálne naplnenie zásobníka zobrazuje v percentách. V prípade nepresného merania výšky hladiny v zásobníku vápna môže nastať zlé dávkovanie do hasnice, kde by sa vápno mohlo premeniť na neželanú hustú kašu, čo by malo za následok odstavenie hasnice a jej vyprázdnenie.
Branislav Bložon, Martin Karbovanec