Научная статья на тему 'Применение оптико-спектральных технологий для контроля и диагностики отбельных производств в целлюлозно-бумажной промышленности'

Применение оптико-спектральных технологий для контроля и диагностики отбельных производств в целлюлозно-бумажной промышленности Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
281
92
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОЭФФИЦИЕНТ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ / DIFFUSE REFLECTANCE COEFFICIENT / ПАРАМЕТР БЕЛИЗНЫ / УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ / ULTRAVIOLET ABSORPTION / ОСТАТОЧНЫЕ ЛИГНИНЫ / RESIDUAL LIGNINS / КОНЦЕНТРАЦИЯ АКТИВНОГО ХЛОРА / ACTIVE CHLORINE CONCENTRATION / PARAMETER OF WHITENESS

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Белов Николай Павлович, Прокопенко Виктор Трофимович, Шерстобитова Александра Сергеевна, Яськов Андрей Дмитриевич

Рассмотрены оптические методы и средства контроля и диагностики отбельных производств, применяющих хлорсодержащие белящие реагенты, в целлюлозно-бумажной промышленности. Приводятся результаты лабораторных исследований в видимой области длин волн коэффициента диффузного отражения R и параметра белизны B целлюлозы в зависимости от расхода хлорсодержащего белителя и длительности процесса отбелки. Данные по спектрам диффузного отражения сопоставлены с ультрафиолетовым поглощением в водных растворах остаточных лигнинов. Обоснованы алгоритмы использования оптико-спектральных технологий для оптимизации отбельных производств целлюлозы. Представлены результаты промышленных испытаний оптико-спектрального датчика белизны в отбельном производстве Котласского целлюлозно-бумажного комбината.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Белов Николай Павлович, Прокопенко Виктор Трофимович, Шерстобитова Александра Сергеевна, Яськов Андрей Дмитриевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OPTICAL SPECTRAL TECHNOLOGIES APPLICATION FOR CONTROL AND DIAGNOSTICS OF BLEACHING WORKS IN THE PULP AND PAPER INDUSTRY

The article deals with optical methods, control and diagnostics means of bleaching works in the pulp and paper industry using chlorinated whitens. Results of laboratory studies in visible region of wavelengths of cellulose diffuse reflectance R and parameter of whiteness B against the expenditure of chlorinated whiten and continuance of bleaching process are represented. Spectral data of diffuse reflectance are compared with the ultraviolet absorption in aqueous solutions of residual lignins. Algorithms of optical spectral technologies application for optimization of pulp bleaching works are substantiated. Results of industrial tests of optical spectral sensor of whiteness in Kotlas Pulp and Paper Mill bleaching manufacture are represented.

Текст научной работы на тему «Применение оптико-спектральных технологий для контроля и диагностики отбельных производств в целлюлозно-бумажной промышленности»

ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ. ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

УДК 535.346.1; 535.345.1

ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИКО-СПЕКТРАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ОТБЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ В ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Н.П. Белов, В.Т. Прокопенко, А.С. Шерстобитова, А.Д. Яськов

Рассмотрены оптические методы и средства контроля и диагностики отбельных производств, применяющих хлорсо-держащие белящие реагенты, в целлюлозно-бумажной промышленности. Приводятся результаты лабораторных исследований в видимой области длин волн коэффициента диффузного отражения Я и параметра белизны В целлюлозы в зависимости от расхода хлорсодержащего белителя и длительности процесса отбелки. Данные по спектрам диффузного отражения сопоставлены с ультрафиолетовым поглощением в водных растворах остаточных лигнинов. Обоснованы алгоритмы использования оптико-спектральных технологий для оптимизации отбельных производств целлюлозы. Представлены результаты промышленных испытаний оптико-спектрального датчика белизны в отбельном производстве Котласского целлюлозно-бумажного комбината.

Ключевые слова: коэффициент диффузного отражения, параметр белизны, ультрафиолетовое поглощение, остаточные лигнины, концентрация активного хлора.

Введение

Оптические методы и средства промышленной диагностики и контроля находят все более широкое применение в современных химических производствах [1-5], где могут быть эффективно использованы для оптимизации параметров технологического потока. Конкретным примером успешного применения оптических контрольно-диагностических технологий являются отбельные производства в целлюлозно-бумажной промышленности, использующие хлорсодержащие белящие реагенты, такие как водные растворы хлора и диоксид хлора. Принятые в таких производствах нормы жестко регламентируют трудо-и природоохранные мероприятия, так что проблема оптимизации параметров отбельного технологического потока остается здесь актуальной.

Известные оптические датчики для целлюлозно-бумажных производств [2-5] используют от одного до трех каналов измерения отражения на длинах волн, близких к X = 457, 630 и 1100 нм. Канал измерений на X = 457 нм определяет приращение коэффициента отражения ДЯ в процессе хлорирования и последующей промывки целлюлозной массы. Выбор используемой в этом канале рабочей длины волны связан с определением параметра белизны В, который представляет собой коэффициент диффузного отражения в полосе пропускания стандартного оптического фильтра X = 440-480 нм [6].

В условиях реального отбельного производства целлюлозы фотометрический сигнал в канале измерений датчика на X = 457 нм определяется не только оптическими свойствами целлюлозы, связанными с расходом белителя и длительностью процесса отбелки. Другими влияющими факторами здесь могут быть излишние концентрации белимой массы, снижение прозрачности оптического окна в погружаемом зонде из-за осаждения на его внешней поверхности смол и других нерастворимых компонентов, а также абразивность пульпы. Влияние упомянутых факторов может быть частично скомпенсировано за счет организации дополнительных каналов измерения на X = 630 нм и X = 1100 нм. Оптимизация расхода белящего реагента может осуществляться, исходя из отношения Я457/Я630 [2]. В канале измерений на X = 1100 нм сигнал слабо меняется в процессе хлорирования и промывки целлюлозы и определяется в основном концентрацией пульпы, что позволяет оценить соответствующий вклад в коротковолновый коэффициент отражения.

Представляет интерес оптимизация трехканальных оптических датчиков с целью упрощения их конструкции, а также повышения эффективности алгоритма хлорирования. В связи с этим в задачи этой работы входило получение необходимых количественных данных по оптическим свойствам целлюлозы в зависимости от расхода хлорсодержащего белителя и длительности процесса отбелки. В известной научно-технической литературе, опубликованной до начала выполнения настоящего проекта [1-5], такие данные практически отсутствуют; имеющиеся результаты по спектрам отражения белимой хлором целлюлозы в видимом диапазоне длин волн представлены на качественном уровне и, в лучшем случае, могут рассматриваться как оценочные.

Согласно сложившимся представлениям [1], спектры ультрафиолетового поглощения в жидкофаз-ных продуктах отбелки целлюлозы при X = 200-400 нм формируются остаточными лигнинами и определяют коэффициент отражения целлюлозы в видимой области спектра при X = 380-760 нм и параметр ее белизны В. Сопоставительный анализ спектров ультрафиолетового поглощения жидкофазных продуктов

1

отбелки и коэффициентов отражения беленой целлюлозы в видимой области длин волн, а также обобщение этих данных в рамках теории Кубелки-Мунка могут представлять интерес для диагностики и прогнозирования результатов промышленного отбельного процесса по параметру белизны В.

Использованные образцы. Методы и средства лабораторных исследований и промышленных

испытаний

Для лабораторного моделирования процесса отбелки были использованы образцы сульфатной и сульфитной целлюлозы, предоставленные Сыктывкарским лесопромышленным комплексом (г. Эжва) и Котласским целлюлозно-бумажным комбинатом (г. Коряжма). Параметр жесткости в исследованных образцах (перманганатное число Бьеркмана О), определяющий содержание лигнинов в исходной целлюлозе, находился в пределах Овх = 27-56.

Для анализа экспериментальных данных, полученных при хлорировании целлюлозы, были использованы специально разработанные и изготовленные спектральные приборы лабораторного назначения.

Коэффициент диффузного отражения сухих отливок хлорированной целлюлозы измерялся на спектрометре, имеющем интегрирующую сферу с входным портом для установки образцов [7]. Особенность сферы состояла в использовании расположенной в ее полости миниатюрной криптоновой лампы накаливания и внутреннего экрана, блокирующего прямое попадание потока от излучения на образец. Как показал выполненный в рамках данной работы анализ [8], применение такого экрана не влияет на погрешность измерений коэффициента диффузного отражения, так что получаемый здесь результат остается практически без изменений в сравнении с интегрирующей сферой, имеющей внешнее расположение источника излучения и фотодетектора.

Жидкофазные продукты хлорирования исследовались в ультрафиолетовом диапазоне спектра при X = 200-400 нм [9], где применялся спектрофотометр для измерения коэффициента оптического пропускания Т(Х) жидкостной пробы в кювете. В осветителе этого прибора использовались дейтериевая лампа ДДС-30 со стандартным блоком питания и конденсор из плавленого кварца КУ-1. Внешний вид применявшихся в лабораторных исследованиях приборов показан на рис. 1.

б

Рис. 1. Внешний вид применявшихся в лабораторных исследованиях приборов: спектрометр с интегрирующей сферой для измерения коэффициентов диффузного отражения в видимой области спектра (а); спектрофотометр для ультрафиолетовой области спектра (б)

Блок спектрометра в этих приборах был построен на базе классической вогнутой дифракционной решетки (постоянная N = 600 штр/мм, радиус кривизны г = 62,5 мм). Регистрация спектра производилась ПЗС-линейкой, сигнал с которой обрабатывался электронной системой сбора и предварительной обработки данных. Программное обеспечение позволяло выводить результаты измерений в виде графиков и числовых массивов, а также хранить и распечатывать данные.

Для проведения промышленных испытаний был разработан оптико-спектральный датчик белизны целлюлозы [10] (рис. 2). Зонд имел внешний защитный кожух (диаметр 25 мм, длина 570 мм), изготовленный из титанового сплава ВТ1. Зонд через шаровой затвор, обеспечивающий возможность его монтажа и демонтажа без остановки технологического потока, погружался в поток отбеливаемой целлюлозной массы. Через входное оптическое окно из лейкосапфира поступало зондирующее и отраженное от хлорируемой целлюлозы излучение. В осветителе применялась галогенная лампа накаливания КГМ 12, установленная непосредственно перед оптическим окном. Отраженное излучение передавалось через трехколлекторный волоконно-оптический жгут с оптическими фильтрами на X = 457, 630 и 1100 нм на фотодиоды серии ФДУК для видимой области длин волн и ФД-4АГ для ближнего инфракрасного диапа-

а

зона. Измеренные сигналы в оптических каналах подавались с первичного электронного блока (сбора и обработки данных) на пульт управления отбельным цехом.

погружаемый зонд

шаровой затвор

излучатель галогенная лампа

накаливания 12 Б, 20 Вт

А=457 НМ _ 0=58,2 К=2,7

/ нм ,

/ A=11QD нм

электронная система сбора и обработки данных

трехколлекторн ы и волоконно-оптический жгут

а б

Рис. 2. Оптико-спектральный датчик белизны целлюлозы: структурная схема (а); внешний вид

погружаемого зонда (б)

Влияние хлорирования на коэффициенты диффузного отражения целлюлозы

Вид спектров диффузного отражения Я(Х) хлорированной целлюлозы, измеренных на сухих отливках с жесткостью О = 47 и параметром белизны В = 59,1% в диапазоне длин волн X = 380-760 нм при концентрации активного хлора в белителе в пределах кС\ = 0-10% и длительности хлорирования 40 с, показан на рис. 3, а. Спектральные зависимости Я(Х) для таких же по параметрам жесткости и белизны образцов целлюлозы при различной длительности процесса хлорирования / = 0-720 с и концентрации активного хлора кС\ = 2,5% представлены на рис. 3, б. Качественно сходный вид спектры отражения Я(Х) имели и для других образцов целлюлозы с параметрами жесткости в приведенных выше пределах для сульфатной и сульфитной целлюлозы. Как видно на рис. 3, хлорирование приводит к существенному снижению коэффициента диффузного отражения Я(Х) в фиолетово-синей области спектра, тогда как при X > 530 нм величина Я(Х) относительно слабо зависит от расхода хлора и длительности хлорирования.

tcl= 0 %

irc]=0,63% /

\ tcl=125%

ка= 2.5 %

о*-и LJi

j // /У/ \ ка= ю %

£= 0 с

t= 10 с

t -25 с = 45 с

" ////A..t = 180 с

720 с

400

450

500

550 600

ВОЛНЫ, ЕМ

650

700

750

400

450

650

700

750

500 550 600 Длина волны, нм

а б

Рис. 3. Спектры коэффициента диффузного отражения сульфатной целлюлозы при различной концентрации активного хлора в белителе kCi = 0-10% (а); при различной продолжительности хлорирования t = 0-720 с (б)

Оптимизация расхода хлора и длительности процесса хлорирования

На рис. 4 показаны зависимости параметра белизны целлюлозы В и спектрального отношения Я457/Я630, полученные из спектров отражения Я(Х) (рис. 3). Как видно на рисунке, эти зависимости качественно сходны. Монотонное и близкое к линейному убывание В и Я457/Я630, наблюдаемое при повышении уровня хлорирования в области низких концентраций активного хлора кС\ = 0-2,5% (рис. 4, а), может быть сопоставлено с недостатком содержания хлорного реагента по отношению к концентрации лигни-нов в исследуемой целлюлозе. После промывки хлорированной массы, обеспечивающей здесь растворение и удаление хлорлигнинов, целлюлоза остается «недобеленной». При недостаточном хлорировании остаточные лигнины, сохраняющиеся и в сухих отливках целлюлозы, придают ей желтый или желто-оранжевый оттенки цвета.

75 -70 -

65 -60н: 55 ; • 50 -45 40 -35 -30 -

о\

------О 2

х 1

<гс1о1[г=2.5 %

4 5 6

кп, %

О 100 200 300 400 500 600 700 800 Продолжительность хлорирования, с

а б

Рис. 4. Зависимость белизны В (1) и спектрального отношения (^457/^630)100% (2): от концентрации

активного хлора при длительности хлорирования 40 с (а); от продолжительности хлорирования при концентрации активного хлора 2,5% (б). Точки - экспериментальные данные, сплошные линии -

результаты линейной аппроксимации

При дальнейшем повышении уровня хлорирования в область концентраций кс1 = 2,5-10% активного хлора исследуемые параметры В и ^457Ж630 остаются практически без изменений (рис. 4, а). Такой характер зависимости позволяет считать, что здесь концентрация хлора в составе реагента избыточна по отношению к содержанию лигнинов в исследуемой целлюлозной массе. Избыточный хлор в белителе не участвует в образовании хлорлигнинов, а выделяется в окружающую среду, что создает очевидные тру-до- и природоохранные проблемы.

Таким образом, оптимальный уровень хлорирования, определяемый содержанием лигнинов, задается здесь точкой перехода от области быстрого убывания белизны В или спектрального отношения Л457/Я6з0 к области, где эти параметры остаются без изменений. На рис. 4, а, такой точке соответствует концентрация активного хлора кС1|опт = 2,5% для образца целлюлозы с жесткостью О = 47. Концентрационная зависимость В(кс1), также как и Л457Ж630(кс1), дает одно и то же значение оптимальной концентрации активного хлора. При варьировании входной жесткости исследуемой целлюлозы в приведенных выше пределах (О = 27-56) определяемый уровень оптимального хлорирования изменялся от кс11опт = 1,8% до каЦопт = 4,0%.

Отметим очевидные преимущества предлагаемого здесь оптико-спектрального алгоритма дозировки хлорного белителя, основанного на определении особой точки в зависимостях параметров В и ^457/.Я630 (рис. 4, а) от концентрации активного хлора, соответствующей переходу от области недостаточного хлорирования к области избыточного содержания хлора в белителе. Действие упомянутых выше факторов (изменение концентрации или скорости хлорируемой пульпы, «зарастание» оптического окна датчика и т.п.) приводит только к смещению по оси ординат этих зависимостей, тогда как точка оптимального хлорирования остается без изменений.

Зависимость параметра белизны В от длительности процесса хлорирования для того же образца целлюлозы с жесткостью О = 47 при оптимальной концентрации хлора в белителе копт = 2,5% приведена на рис. 4, б. Также как и для концентрационных зависимостей В и Л457Ж630 (рис. 4, а), временные зависимости этих параметров имеют характерную точку, определяющую время оптимального хлорирования. На рис. 4, б, это время составляет /опт — 40 с, так что при / < /опт реакция хлорирования остается незавершенной, а при / > 4пт, где реакция хлорирования с формированием хлорлигнинов завершена, параметры В и Л457Ж630 сохраняются неизменными. Для образцов сульфатной целлюлозы с различной жесткостью (О = 27-56) оптимальное время хлорирования, определяемое из экспериментальных данных, находилось в пределах ¿опт = 30-60 с [11].

Промышленные испытания оптико-спектрального датчика и их результаты

В ходе промышленных испытаний, проводившихся в течение шести месяцев, операторами цеховых смен фиксировались и протоколировались в рабочих журналах данные по жесткости целлюлозы на входе и выходе ступени хлорирования, расходу белителя, а также выводимые с оптического датчика на пульт управления цехом значения белизны В и концентрации пульпы кп, откалиброванные по данным цеховой лаборатории. Для дальнейшего анализа результатов промышленных испытаний датчика из полученного массива данных были отобраны точки с регламентируемой действующими техническими условиями выходной жесткостью Овых = 10-25. При этом по параметру входной жесткости выбранные точки делились на четыре группы с Овх = 27-30; Овх = 40,5-41; Овх = 47-48; Овх = 52-56. Результаты анализа

полученных данных представлены на рис. 5 в виде графика зависимости показаний оптико-спектрального датчика по белизне В от расхода хлора С1 и концентрации активного хлора кС1.

Общий характер зависимостей В(кС1) (рис. 5) аналогичен полученным в ходе лабораторного моделирования хлор-отбельного процесса. На рисунке могут быть отчетливо выделены три участка, которые соответствуют недостаточному хлорированию целлюлозной пульпы (участок 1), оптимальному дозированию хлорсодержащего реагента для различных параметров жесткости Овх (участок 2), а также перехлорированию целлюлозной массы (участок 3). Вертикальными стрелками отмечены оптимальные уровни хлорирования для целлюлозы с различной входной жесткостью Овх.

3,5

3,0

2,5

2,0 1,5 1,0

ЧП'

65 60 55 50 45 40

Увеличение расхода хлора /

27-30

40,5-41

<5ВХ - 47-48 _____ 1

' Овх = 52-56 ____^ 4

участок 3 участок 2 участок 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,50 0,52 0,54 0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 С1, отн. ед.

Рис. 5. Зависимость показаний оптико-спектрального датчика по белизне от расхода хлора и концентрации активного хлора для целлюлозной массы с различной входной жесткостью ввх

В ходе промышленных испытаний оптико-спектрального датчика были исследованы упомянутые выше фотометрические технологии оптимизации дозировки хлорсодержащего белящего реагента. Было подтверждено, что метрологические и диагностические возможности оптического канала на X = 457 нм, определяющего параметр белизны В, ограничены как характеристиками технологического потока (концентрация пульпы, скорость потока и др.), так и передаточной функцией оптического тракта (временное изменение световых характеристик излучателя, «зарастание» оптического окна зонда и др.). Использование дополнительных оптических каналов на X = 630 и 1100 нм позволяет частично скомпенсировать действие некоторых внешних факторов, таких как изменение концентрации пульпы (оптический канал на X = 1100 нм). При этом во всех фотометрических алгоритмах применения рассматриваемого датчика, в том числе использующих спектральное отношение Я457/Я630, остается нескомпенсированным продолжительный временной дрейф параметров оптических каналов, что дает зависящую от времени постоянную, входящую в числитель и знаменатель спектрального отношения Я457/Я630.

Предлагаемый здесь алгоритм, основанный на определении особой точки в зависимости В(кС1) (рис. 4, а; рис. 5), позволяет не только полностью исключить действие различных внешних факторов, но и конструктивно упростить датчик, сохранив в нем только один оптический канал на X = 457 нм, а также отказаться от дополнительных перекалибровок измерительного тракта [10].

Ультрафиолетовое поглощение в жидкофазных продуктах отбелки и спектры диффузного

отражения целлюлозы

Результаты измерений ультрафиолетового поглощения света при X = 200-400 нм в фильтратах жидкофазных продуктов хлорной отбелки для трех образцов сульфатной целлюлозы с параметрами белизны В = 37; 52; 64%, также как и коэффициентов диффузного отражения Я^) для сухих отливок тех же образцов в видимой области длин волн X = 380-760 нм, показаны точками на рис. 6. Представляет интерес сопоставить и обобщить приведенные на рис. 6 экспериментальные данные на основании теории Кубелки-Мунка, в рамках которой коэффициент отражения рассеивающих сред описывается выражением

я = 1+к _ £

К 2К

~Г +-

£2 £

(1)

где £ - коэффициент рассеяния; К - коэффициент поглощения объекта. В выражении (1) предполагается, что толщина исследуемого образца достаточно велика, чтобы не учитывать влияние его внешней поверхности на результаты измерений или расчетов Я.

Рис. 6. Спектральные зависимости коэффициентов поглощения K(A) фильтратов водных растворов остаточных лигнинов и спектральные зависимости коэффициентов диффузного отражения R(A) для трех образцов целлюлозы с параметрами белизны В = 37; 52; 64%

Коэффициент рассеяния света в целлюлозе, где размеры формирующих ее волокон значительно превышают длины волн оптического диапазона, определяется, в основном, соотношением слабо зависящих от длины волны показателей преломления волокон и разделяющих их воздушных промежутков, так что в первом приближении здесь можно считать S(X) = const. Таким образом, коэффициент отражения R(X) может быть найден из спектра поглощения K(X).

При увеличении длины волны излучения ультрафиолетовый коэффициент поглощения монотонно убывает, каких-либо выраженных особенностей в спектрах K(X), за исключением максимума поглощения на 275 нм, не выявляется.

Для аппроксимации спектральной зависимости K(X) на длинноволновом крае ультрафиолетовой полосы поглощения может быть использовано выражение

K (X) =-

A

(X / Х0 )2 -1' (2)

где А - максимум эффективной полосы поглощения, а Х0 - положение максимума поглощения по шкале длин волн. Параметры А и Х0 рассматривались как подгоночные и определялись из экспериментальных данных по ультрафиолетовому поглощению в водных растворах остаточных лигнинов.

Анализ экспериментальных данных показал, что параметр Х0 остается практически постоянным для всех исследованных образцов целлюлозы и составляет Х0 = 183±5 нм. Амплитуда А в максимуме ультрафиолетовой полосы поглощения зависит линейно от белизны материала. Результаты расчетов спектров К(Х) и Я(Х), выполненных по формулам (1) и (2) в рамках принятых выше приближений, показаны на рис. 6 сплошными линиями. Можно отметить не только полную качественную, но и вполне удовлетворительную количественную сходимость экспериментальных и расчетных данных, которая для коэффициента отражения Я(Х) находится на уровне АЯ = ± 1,5%, близком к погрешности измерений, а для коэффициента поглощения АК = ± 0,04 мм-1.

Исходя из приведенных выше данных можно ожидать, что ультрафиолетовая спектрофотометрия может быть эффективным средством контроля и диагностики для варочных и отбельных производств целлюлозно-бумажной промышленности. Основным достоинством рассмотренных ультрафиолетовых оптико-спектральных технологий является возможность прогнозирования конечных результатов на основе данных, получаемых на промежуточных ступенях технологического процесса. При этом обеспечивается корректировка технологических параметров для достижения нормируемых результатов [12].

Заключение

В результате анализа расчетных и экспериментальных данных по влиянию хлорирования на оптические свойства целлюлозы был разработан новый алгоритм дозировки хлорсодержащего реагента для отбельных производств целлюлозно-бумажной промышленности. Лабораторные и промышленные испыта-

ния показали, что использование данного алгоритма, основанного на определении особой точки перехода от области недостаточного хлорирования к области перехлорирования, позволяет исключить влияние на результаты дозировки белителя внешних факторов, а также упростить конструкцию оптического датчика.

Применение метода ультрафиолетовой спектрофотометрии в варочных и отбельных производствах целлюлозно-бумажной промышленности позволяет прогнозировать оптические характеристики (в том числе параметр белизны В) выходной целлюлозы, а также корректировать параметры технологического потока для оптимизации выходных оптических параметров получаемого материала.

Литература

1. Миловидова Л.А., Комарова Г.В., Королева Т.А. Отбелка целлюлозы. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. - 130 с.

2. Pat. US 7812947 B2. Apparatus and method for measuring and/or controlling paper pulp properties / T.T. Shakespeare (Fi), J.F. Shakespeare (Fi); Honeywell International Inc. (US). - Appl. No. 12/017,092; Filed 21.01.2008; Date of Patent 12.10.2010; Prior Publication Data 23.07.2009, US 2009/0185162 A1. - 13 p.

3. Advanced control and sensor technology in mechanical pulping [Electronic resource] / M.S. Sidhu, A. Lahouaoula, M. Schijf et al. // TAPPSA Journal. - Southern Africa, cop. 2009. - Mode of access: http://www.tappsa.co.za/archive2/Journal_papers/Advanced_control_and_sensor/advanced_control_and_sen sor.html (date of access: 21.09.2010).

4. Pat. US 6273994 B1. Method and device for measuring bleach requirement, bleachability, and effectiveness of hemicelluloses enzyme treatment of pulp / B. Creber (CA), B. Foody (CA), P.J. Foody (CA) et al.; Iogen Corporation (CA). - Appl. No. 09/016,425; Filed 30.01.1998; Date of Patent 14.08.2001. - 32 p.

5. Kajaani [Electronic resource] // Metso. - Finland, cop. 2008. - Mode of access: http://www.metso.com/automation/ru/index.nsf/FR?ReadForm&ATL=/automation/ru/content_ru.nsf/WebWI D/WTB-051220-22570-F05D1 (date of access: 21.09.2010).

6. ГОСТ 30113-94. Бумага и картон. Метод определения белизны. - Введ. 01.01.1997. - Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.: Изд-во стандартов, 1996. - 7 с.

7. Белов Н.П., Грисимов В.Н., Яськов А.Д. Лабораторный спектрометр для исследования коэффициента отражения и определения параметров цветности диффузно отражающих объектов // Изв. вузов. Приборостроение. - 2010. - № 7. - С. 74-78.

8. Шерстобитова А.С. Влияние конфигурации интегрирующей сферы на фотометрическую погрешность измерения коэффициентов отражения // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. - 2011. - № 4 (74). - С. 16-19.

9. Белов Н.П., Гайдукова О.С., Панов И.А., Патяев А.Ю., Смирнов Ю.Ю., Шерстобитова А.С., Яськов А.Д. Лабораторный спектрофотометр для ультрафиолетовой области спектра // Изв. вузов. Приборостроение. - 2011. - Т. 54. - № 5. - С. 81-87.

10. Белов Н.П., Покопцева О.К., Шерстобитова А.С., Яськов А.Д. Оптико-спектральный датчик белизны и его использование для контроля процесса хлорной отбелки целлюлозы // Оптический журнал. -2010. - Т. 77. - № 4. - C. 75-79.

11. Белов Н.П., Покопцева О.К., Шерстобитова А.С., Яськов А.Д. Влияние хлорсодержащих отбеливателей на диффузное отражение света целлюлозой // Журнал прикладной спектроскопии. -2010. - Т. 77. - № 3. - C. 470-473.

12. Белов Н.П., Шерстобитова А.С., Яськов А.Д. Диффузное отражение света целлюлозой и поглощение водных растворов остаточных лигнинов // Журнал прикладной спектроскопии. - 2011. - Т. 78. - № 1. - C. 150-152.

Белов Николай Павлович - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет

информационных технологий, механики и оптики, старший научный сотрудник, ttoe@hotmail.ru

Прокопенко Виктор Трофимович - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет

информационных технологий, механики и оптики, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой, prokopenko@mail.ifmo.ru Шерстобитова Александра - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет

Сергеевна информационных технологий, механики и оптики, ассистент,

ashev87@mail.ru

Яськов Андрей Дмитриевич - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет

информационных технологий, механики и оптики, доктор технических наук, профессор, ttoe@hotmail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.