Очистка целлюлозы в вихревых очистителях

Стандарт на готовую продукцию

Таблица 2 – Целлюлоза сульфатная беленая из смеси лиственных пород древесины (ГОСТ 28172-89)

Продолжение таблицы 2

Целлюлоза марки ЛС-1 – для бумаги обложечной, типограф­ской № 1, этикеточной, сигаретной, писчей № 1, офсетной № 1, картографической, документной, бумаги-основы для пе­реводных изображений, для телетайпной и телеграфной ленты, пергамина для бумаж­ной натуральной кальки, упаковочного пер­гамина.

Стандарт на свежую производственную воду

Стандартом ТАРРI для производства белёной сульфатной целлюлозы предусмотрены следующие показатели качества производственной воды.

Таблица 3 – Показатели качества производственной воды

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНИМАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ, ОБОРУДОВАНИЯ, СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Сортирование и очистка белёной целлюлозы. Общие сведения.

В белёной целлюлозе сор очень мелкий и на обычных сортировках его сложно удалить. Поэтому чаще всего в потоках очистки белёной целлюлозы используют вихревые очистители.

Целлюлозная массе после отбелки обычно аккумулируется в баках высокой концентрации и после её разбавления перед очисткой возможно образование сгустков и хлопьев. Поэтому перед основными ступенями очистки на вихревых очистителях в схему обычно включают полицейскую сортировку, предназначенную для диспергирования массы. Отходы на ней практически не отделяются.

Очистка массы ведётся на прямых и обратных очистителях. На прямых очистителях удаляется сор с плотностью большей плотности волокна, на обратных – сор с плотностью меньшей плотности волокна (смола). Отходы с последней ступени сбрасываются в сток. Их количество обычно не превышает 0,3% от поступающей массы.

Очистка целлюлозы в вихревых очистителях

Вихревые очистители хорошо отделяют включения в виде минеральных загрязнений и точечного сора, что обеспечило им широкое применение на современных предприятиях.

Типичным представителем вихревых очистителей является центриклинер. Он представляет собой коническую трубку с небольшой цилиндрической головкой в верхней части. Угол конусности составляет 5…10°. Цилиндрическая головка снабжена двумя патрубками для ввода потока очищаемой массы и вывода кондиционного потока. Входной патрубок расположен тангенциально. Нижняя (узкая) часть конуса заканчивается отверстием с насадкой для выпуска потока отходов.

Поток волокнистой массы вводится в центрикленер под давлением. При этом в аппарате возникает два вихревых потока: внешний, направленный к вершине конуса, и внутренний, движущийся в противоположном направлении, к цилиндрической головке. Включение под действием центробежной силы перемещаются радиально во внешнем потоке к стенке и одновременно опускаются вместе с потоком в нижнюю часть, где и удаляются через насадку. Освобождённая от включений волокнистая масса резко меняет направление перемещения в вершине конуса, устремляется вверх и покидает центриклинер через патрубок кондиционного потока.

В центриклинерах небольшого диаметра (75...100 мм) разви­вается самая большая центробежная сила, поэтому они используются для удаления различных видов небольших частиц. Но повышение эффективности очистки приводит к снижению производительности центриклинера.

Из выпускаемых предприятиями России вихревых очисти­телей наиболее пригодны для тонкой очистки аппараты серии ОК (типоразмеры ОК-01, ОК-02).

Для обеспечения требуемой про­изводительности вихревые очистители объединяют группами в установки, со­стоящие из десятков и даже сотен тру­бок. Очистные установки отличаются друг от друга компоновкой. Используются в основном два различных типа компоновки: канистровая и батарейная.

Батарейная компоновка возможна двух видов: с горизонталь­ными и вертикальными камерами. Один из вариантов такого объеди­нения представлен отечественными ус­тановками серии УВК разных типоразмеров. Вихревые очистители располагаются вертикальными рядами по 8 штук в одном блоке. Корпус блока представляет собой замкнутую емкость, разделенную по вертика­ли на две части. Нижняя часть корпуса имеет патрубок для ввода поступающей на очистку массы, верхняя – патрубок для отвода кондиционного потока. Вихревые очистители присоединены к корпусу таким образом, что отверстия их входных патрубков располагаются в нижней зоне корпуса (в зоне ввода массы), а отверстия выходных патрубков – в верхней зоне (в зоне кондиционной массы).

При канистровой компоновке канистра установки состоит из двух концентрических труб, из которых внутренняя образует камеру для отсортированной массы, наружная - пита­тельную камеру. Коническая часть каждого вихревого очистителя находится снаружи канистры, к отверстию для вывода отходов подсоединена камера для отходов и прозрачная трубка для отвода отходов в трубопровод. Такая конструкция устраняет необходимость в шлан­гах для подсоединения питательного патрубка и отверстия для отвода очищенной массы каждого циклона к трубопроводам.

Разновидностью канистровой компоновки является установка радиклон. Это батарея центриклинеров, расположенных горизонтально рядами внутри цилиндрического закрытого корпуса. Внутреннее про­странство корпуса разделено двумя концентрично установленны­ми цилиндрическими стенками на три вертикальных зоны. Центриклинеры закреплены радиально таким образом, что их вход­ные патрубки располагаются в средней зоне, патрубки вывода кондиционного потока – во внешней зоне, патрубки вывода пото­ка отходов – во внутренней зоне. Поступающая на очистку масса с концентрацией 0,5 % закачивается снизу под давлением 0,2МПа в среднюю зону. На выходе кондиционного потока (из внешней зоны) поддерживается давление около 0,1 МПа. Поток отходов разбавляется водой и выводится из центральной зоны при атмосферном давлении. В одном радиклоне типоразмера Р-40 устанавливают от 150 до 250 центриклинеров с пропускной спо­собностью каждого 40 л/мин, в радиклоне Р-100 – от 100 до 300 центриклинеров с пропускной способностью каждого по 100 л/мин.

Конструкционные особенности радиклона позволяют снизить потери волокна. В конце циклона на выходе для отходов имеется ряд сужений, способствующих сепарированию хо­роших волокон от отходов.

Похожая по конструкции и принципу действия установка твинклинер отличается от радиклона только тем, что трубки цен­триклинеров в ней расположены не радиально, а параллельно друг другу.

Для размещения радиклонов требуется в 5...6 раз меньше пло­щади, чем для аналогичной по производительности центриклинерной установки с вертикальным рядовым расположением трубок. Это особенно удобно при реконст­рукции предприятия с увеличением его мощности.

Схемы разделения

Вихревые очистители любой конструкции делят поступающую в них массу таким образом, что в кондиционный поток попадает некоторое количество включений, а с потоком отходов уходит кондиционное волокно. Нежелательные послед­ствия этой особенности процесса – низкую эффективность раз­деления и значительные потери кондиционного волокна – можно свести к минимуму рациональной организацией технологической схемы разделения.

Для повышения эффективности разделения кондиционный поток последовательно пропускают через несколько вихревых очистителей. Такую организацию процесса называют ступенчатым разделением, а последовательно установленные сортировки – ступенями.

Уменьшение количества кондиционного волокна, теряемого с потоком отходов, достигается повторным пропуском потока от­ходов через дополнительные вихревые очистители. Такую организацию процесса разделения называют каскадным разделени­ем, а группы сортировок для осуществления этой схемы – каскадами.

Возможны следующие вариан­ты технологических схем разделения:

- ступенчатое разделение;

- каскадное разделение;

- каскадное разделение с рециклами кондиционных потоков;

- комбинированные (каскадно-ступенчатые) схемы;

- реальные производственные схемы.

Схема ступенчатого разделенияприведена на рисунке 1. Кондиционный поток последовательно проходит три ступени разделения. Потоки отходов от каждой ступени могут либо перерабатываться раздельно, либо объединяться для совместной ути­лизации всех отделяемых включений.

Рисунок 1 – Схема трехсту­пенчатого разделения: /, 2, 3 – вихревые очистители первой, второй и третьей ступеней; 4 – поток мас­сы, поступающей на разделение; 5 – кондиционный поток; 6 – по­ток отходов.

Серьезным недостатком приведенной схемы является потеря большого количества кондиционного волокна с потоком отходов.

Каскадное разделение(рисунок 2) позволяет полнее от­делить кондиционное волокно от потока отходов. При этом доля включений в потоке отходов увеличивается от первого каскада к последнему. Соответственно увеличивается вероятность попада­ния включений в кондиционный поток, то есть при переходе от каскада к каскаду снижается эффективность разделения. В сравнении соступенчатым разделением, при каскадной схеме меньше потери хорошего волокна, но хуже качество очистки кондиционного потока.

Рисунок 2 – Схема трехкаскадного разделения: 1, 2, 3 – вихревые очистители первого, второго и третьего каскадов; 4 – поток массы, поступающей на разде­ление; 5 – кондиционный поток.	Рисунок 3 – Схема трехкаскадного разделения с рецикла­ми: I, 2, 3 – вихревые очистители первого, второго и третьего каскадов; 4 – поток массы, поступающей на разделение; 5 – кондиционный поток; 6 – поток отходов.

Каскадное разделение с рециклами (рисунок 3) значительно повышает эффективность разделения, так как более за­грязненные кондиционные потоки после второго и последующих каскадов возвращаются на повторное разделение в предыдущие каскады. При этом сохраняется присущий каскадным схемам низкий уровень потерь кондиционного волокна.

Главный недостаток схем с рециклами – дополнительные капитальные вложения и текущие расходы для обслуживания циркулирующих потоков.

Комбинированные схемы наиболее распространены в практике предприятий. Они включают в себя элементы рассмот­ренных выше ступенчатых и каскадных схем. Пример «классиче­ского» построения комбинированной схемы приведен на рисунке 4. Основной поток подвергается двухступенчатому разделе­нию на сортировках 1 и 4, что обеспечивает эффективное отделе­ние включений. Для уменьшения потерь кондиционного волокна

в каждой ступени предусмотрено трех каскадное разделение потоков отходов с рециклами: в первой ступени – на вихревых очистителях 1, 2 и 3, во второй ступени – на вихревых очистителях 4, 5 и 6.

Рисунок 4 – Комбинированная схема раз­деления: 1, 2, 3 – вихревые очистители первого, второго и третьего каскадов первой ступени; 4, 5, 6 – вихревые очистители первого, второго и третьего кас­кадов второй ступени; 7 – поток массы, по­ступающей на разделение; 8 – кондиционный поток; 9 – поток отходов.

Реальные схемыразделения, используемые на промышлен­ных предприятиях, отличаются большим разнообразием. Реше­ние задачи выбора оптимальной схемы для конкретного предпри­ятия всегда, сводится к поиску разумного компромисса между ка­чеством получаемой продукции и необходимыми материальными затратами.

12
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• Далее ⇒