Общая схема очистного отдела
ОЧИСТКА И СОРТИРОВАНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Очисткой и сортированием волокнистых целлюлозных суспензий называют выделение целевой фракции волокон и отделение её от посторонних и нежелательных включений.
К числу таких включений относят:
1. Непровар – плохо проварившиеся щепочки и сучки. Их отделяют грубым сортированием. Количество непровара и сучков при сульфитной варке составляет 1…5 % , при сульфатной – 0,5…3 %.
2. Мелкий сор – образуется за счет отщепления плохо проваренных волокон от непровара и сучков, за счет непроварившихся частиц коры и пучков волокон, костры и постороннего сора. Мелкий сор удаляют при тонком сортировании. Мелкий сор увеличивает сорность листа. Сорность, обусловленная присутствием частиц коры, больше характерна для сульфитной целлюлозы, так как кислота не делигинфицирует мертвые пробковые клетки коры, в отличие от щелочного раствора.
3. Минеральные частицы, попадающие в котел со щепой в виде песка, глины, керамики, металла, окалины, угля. В сульфитной целлюлозе примесей минерального характера содержится больше, чем в сульфатной. Минеральные частицы значительно тяжелее воды, поэтому отделение их основано на использовании силы тяжести или центробежной силы при очистке.
4. Смола и мелкое волокно (нулевое). Так как значительная часть смолы находится в мелких не разрушенных при варке клетках паренхимы, сердцевидных лучей и смоляных ходов, то лучшим средством снижения смолистости является удаление из массы «нулевого» волокна.
Разделение волокнистой суспензии предполагает проведение следующих операций:
• Очистку от посторонних включений
• Сортирование по признакам качества
• Фракционирование по размерам волокон
Очистка массыдолжна удалить загрязняющие примеси, непригодные для последующего использования – отходы очистки. К таким загрязнениям относятся минеральные включения и остатки разрушенной коры в виде мелкого точечного темноокрашенного сора не волокнистой формы.
Сортированиепредполагает отделение от волокнистой массы таких включений, которые могут быть переработаны и возвращены в производство. Эти отдельные примеси называют отходами сортирования, причем термин «отходы» в этом случае понимается в переносном смысле это то, что отделяется, но не выбрасывается. Переработанные отходы сортирования возвращаются в основной поток массы или выделяются в отдельный технологический поток и используются в виде самостоятельного полуфабриката худшего качества (более низкого сорта), чем основная продукция. Сортирование целлюлозы обычно проводят после промывки массы. При производстве сульфатной целлюлозы возможно сортирование перед промывкой (горячее сортирование).
Фракционирование – удаление мелкого «нулевого» волокна.
Все три термина объединятся в один термин – разделение.
Общая схема очистного отдела
Задачей процесса очистки является более полное освобождение целлюлозой массы от сопровождающих ее после варки и промывки нежелательных включений и загрязнений.
Типовая схема очистки складывается из операций:
1 – грубое сортирование (отделение сучков, непровара);
2 – тонкое сортирование (отделение костры);
3 – отделение минеральных включений и «точечного» сора на вихревых очистителях;
4 – сгущение отсортированной массы;
5 – хранение отсортированной массы;
6 – использование отборной воды;
При производстве целлюлозы для химической переработки к этим операциям добавляется фракционирование целлюлозы с отделением мелкого волокна.
Помимо основных операций, в очистном отделе предусматривается переработка отходов грубого и тонкого сортирования, состоящая из предварительного размола сучков и непровара, сортирования грубой массы, сгущения и хранения этой массы, которая используется для выработки картона или оберточной бумаги.
При опоражнивании котла по методу вымывки промытая целлюлоза сохраняет форму щепы и требует предварительного сепарирования перед очисткой. Сепарирование предусматривается при производстве сульфатной целлюлозы высокого выхода, полуцеллюлозы.
Сепарирование целлюлозы
Существуют сухие и мокрые сепараторы.
Сухие – работают при концентрации 12…15 %, имеют большой расход энергии и при работе происходит разбивание непровара, что приводит к увеличению сорности
Мокрый сепаратор соединяет в себе операции сепарирования массы и частичного отделения сучков и непровара. Работает при концентрации массы 1,5…3,5 %.
Рисунок 1. Схема устройства мокрого сепаратора:
1 – корпус; 2 – вал; 3 – диск; 4 – било; 5 – сито; 6 – сборник отсортированной масс
Масса через боковой верхний патрубок подается в закрытую цилиндрическую ванну. На крышке стационарно закреплены била, нижняя часть ванны выполнена в виде сита с отверстиями. На ванну насажаны наклонные диски. Через верхнюю крышку подводится разбавляющая оборотная вода. Отмытое волокно проходит сквозь отверстия сит и выходит из сепаратора через нижний отвод. После мокрого сепаратора с отходами уходит 25…30 % хорошего волокна, для отделения которого необходимо отходы пропускать через сучколовитель.
Для сепарирования ЦВВ используют мельницы различного типа (рис. 2), а процесс называют горячим размолом, так как масса сохраняет форму щепок.
Для сульфатной ЦВВ используют цилиндрические мельницы, однодисковые мельницы и рафинеры, фибриллизаторы. Фибриллизатор действует на щепу по принципу гидравлического истирания и трения волокон друг о друга. Достигается это путем продавливания массы сквозь круглое сито, насажанное на вал в корпусе фибриллизатора уподобленного центробежному насосу.
На некоторых заводах используют винтовые прессы.