ВНИИБ - Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах. Том 1. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

262

Сортирование технологической щепы

Рис.

3.101.

Вековая

сортировка

для

выделения щепы

из

отсевов

от

традиционных сито-

вых

сортировок

целью выделе-

ния

из них

кондиционной щепы

{рис.

3.101).

отличие

от

дисковых сор-

гировок

валковые сортировки

не

измельчают сортируемый мате-

риал, срок службы валов

более

лет;

при

остановке машины

сортируемым

на ее

поверхности

материалом

пуск

ее

производит-

ся

без

затруднений.

Валковые сортировки

обес-

печивают интенсивное вороше-

ние

сортируемого материала

без

вибрации,

что

обуславливает

вы-

сокую эффективность

их

работы.

Реечные

сортировки

состоят

из

набора

пластин

определенными

между

ними

зазорами (рис. 3.102).

Пластинам

придается кругообраз-

Рис.

3.102.

Реечная сортировка

для

выделения толстой фракции

из

щепы (фирма

«Rader».

Канада)

Прием, хранение

подготовка

древесного

сырья

263

ное

движение

противофазе через одну. Сортировки устанавливаются

под

определенным углом

горизонту,

что

обеспечивает продвижение сортируемого материала вдоль

ее

рабочей поверхности. Сортировки сложны

изго-

товлении

эксплуатации,

но

оказывают

минимальное

воздействие

на

сортируемый материал.

Воздушные сепараторы

системах сортирования используются

для

отделения

от

щепы относительно

крупных

инородных

включений.

Воздушные сепараторы энергоемки, вместе

инородными

включениями

отделяют крупнокусковую древесину

(крупные

сучки,

отщепы),

которую приходится направлять

отходы.

Электромагнитные

сепараторы

различных

конструкций используются

для

удаления

из

массы щепы

же-

лезных

предметов.

системах сортирования щепы

при

выделении толстой

фракции

производится

ее

измельчение

барабан-

ных

рубительных

машинах,

которых

осуществляется

резка щепы

вдоль

волокон.

Машины фирмы

«Акровуд

Корпорейшн»

(Acrowood Corporation) обеспечивают подвод щепы

под

режущий

нож

таким

образом,

что она

своей пластью скользит

по

ободу

барабана

надвигается

на

режущий

нож

лопаткой, выполняющей функцию

контрножа.

После прохождения

машины

щепе

не

остается

толстой фракции. Количество опилок

разре-

занной

щепе составляет

2...4%

(рис.

3.103).

Для

измельчения толстой щепы используется также устройство, состоящее

из 2-х

валов, вращающихся

навстречу

друг

другу

имеющих

рифленую

по-

3650

верхность

виде пирамид.

Между

гранями

вершина-

ми

пирамид имеются

зазо-

ры.

Толстая щепа, попадая

зазоры между валами,

раз-

давливается,

но не

теряет

форму щепы.

За

счет

обра-

зования

многочисленных

трещин

она

легко пропиты-

вается

варочными

раствора-

ми.

Основным

недостатком

данной

обработки щепы

яв-

ляется

ее

способность

расщеплению

на

мелкие

фракции

при

механических

воздействиях.

По

этой

при-

чине

обработку

толстой

ще-

пы

необходимо проводить

непосредственно перед

ва-

рочными

котлами.

Ниже приведены несколько технологических схем подготовки щепы

переработке, которые позволяют

направить

производство качественную щепу

минимальными

потерями древесины.

Представленные технологические схемы подготовки щепы

переработке

(рис.

3.104

3.108)

предусмат-

ривают использование серийных отечественных

импортных многоножевых рубительных машин,

на

кото-

рых

получают щепу длиной

25...30

мм. При

данной длине щепы

при

рубке балансов образуется

минималь-

ное

количество мелкой щепы

опилок.

Но при

получении щепы данной длины

в ней

содержится

значительное количество

(от 20 до

40%)

толстой фракции, основная

часть

которой состоит

из

нормальной

бессучковой древесины.

При

использовании рубительных машин,

на

которых возможно получать щепу длиной

20 мм,

также обра-

зуется

толстая

фракция

(6...10%),

но она на 90%

состоит

из

сучковой щепы (сучки, сшивая отдельные слои,

препятствуют разделению древесины

на

тонкие пластины

рубительных машинах любой конструкции).

Сучковая щепа выделяется

направляется

на

измельчение

или на

сжигание.

Во

всех

схемах производства щепы предусмотрено использование специальной валковой сортировки

для

выделения кондиционной фракции

из

мелочи

(отсев).

Использование данной сортировки

при

производстве

щепы

позволяет:

значительно повысить эффективность удаления

из

щепы опилочной фракции, несущей различный

сор;

повысить производительность основного сортирующего оборудования;

-увеличить

выход

кондиционной щепы

на

1,5...3,0%.

Разгрузка

Рис.

103.

Барабаннаярубитеяьная.-машина

(слайсер)

для

измельчения

тшстойщепы

Несортированная

щепа

Крупная

фракция

на

доизмельчение

Щепа

мелочь

Толстая

щепа

Щепа

мелочь

Щепа

производство

98 %

Мелкая

щепа

опилки

Опилки

2 %

Мелкая

щепа

на

утилизацию

Гис.

104.

Принципиальная

схема

сортирования

технологической

щепы:

—

всиковая

сортировка

для

отделения

крупной фракции;

—

дезинтегратор

для

рубки крупной фракции;

3 —

сортировка

для

выделения

толстой фракции,

—

машина

для

резки

толстой щепы;

—

валковая сортировка

для

выделения

мелкой

фракции,

б —

валковая

сортировка

для

отделения

кондиционной

щепы

от

опилок

Несортированная

щепа

Крупная

фракция

на

доизмельчение

Толстая

щепа

на

утилизацию

Рис.

3.105

Принципиальная

схема

сортирования

технологической

щкпы

(используется

ситовая

сортировка

измененными

размерами

отверстий

сит):

—

валковая сортировка

для

отделения крупной

фракции;

—

дезинтегратор

для

рубки крупной

фракции;

3 —

ситовая сортировка;

4 —

сортировка

для

выделении точстой фракции,

5 —

машина

для

резки

толстой щепы;

—

валковая сортировка

для

отделения

кондиционной

щепы

от

опилок

-о

Прием,

хранение

подготовка

древесного

сырья

265

Несортированная

щепа

Крупная

фракция

на

доизмельчение

рубительную

машину

Опилки

2 %

но

утилизацию

Рис.

3.106

Принципиальная

схема

сортирования

технологической щепы

(рубится

длинномерный

баланс,

используется

ситовая сортировка

измененными

размерами

отверстии

сит):

ситовая сортировка;

2 -

сортировка

для

выделения толстой фракции;

3 -

машина

для

резки

толстой щепы;

валковая сортировка

для

отделения

кондиционной

щепы

от

опилок

— —

^^^

Крупная

толстая

—

Баланс

Рис 3

107. Принципиальная

схема

приготовления

технологической щепы (используется ситовая сортировка

изме-

ненны

ми

размерами

отверстий

у сит и

одна

валковая

сортировка)'

вой

рубительная

.машина;

2 -

циклон:

3 -

ситовая сортировка,

4 -

дезинтегратор

для

рубки крупной

толстой

сучко-

фракций;

5 -

валковая сортировка

для

отделения кондиционной щепы

от

опилок

266

Сортирование

технологической

щепы

Несортированная

щепа

Крупная

толстая

сучковая

фракции

Щепа

производство

98 %

Опилки

2 % на

утилизацию

Рис.

3.108

Принципиальная

схема приготовления технологической щепы (используются

три

специальные

валковые

сортировки):

рубительная

.машина,

2 -

1/ик.юн;

3 -

валковая сортировка

для

отделения крупной

сучковой фракций;

4 -

дезин-

тегратор

для

рубки крупной

толстой сучковой фракции,

5 -

валковая сортировка

для

отделения

.мелочи;

валковая сортировка

для

отделения

кондиционной

щепы

от

опилок

267

3.8.

УЧЕТ

ДРЕВЕСНОГО

СЫРЬЯ

Древесное

сырье

поступает

на

предприятия

ЦБП в

виде круглых

сортиментов

(балансов),

виде

хлыстов

измельченном состоянии

- в

виде технологической щепы.

Согласно

ГОСТ

2292-88

Лесоматериалы круглые. Маркировка, сортировка, транспортирование, методы

измерения

приемки

балансы

длиной

более

2-х

метров подлежат поштучному

измерению

учету

плотной

мере.

Определение

объема

лесоматериалов,

измеряемых поштучно, производится

по

ГОСТ

2708-75

Лесоматериалы круглые.

Таблицы

объемов.

Балансы

длиной

до 2-х

метров включительно подлежат измерению

складочной мере

последующим

переводом вплотную.

ГОСТ

2292-88

при

учете

лесоматериалов

допускает

применение

других

методов

учета

групповых,

по-

зволяющих осуществлять обмер

учет

балансов партиями (пачка,

пучок,

автомобиль, вагон)

по

документа-

ции,

утвержденной

установленном порядке. Такими утвержденными документами являются:

- ОСТ

13-59-82

Лесоматериалы круглые.

Весовой

метод

определения

объема

оценки качества;

- ОСТ

13^3-79

Лесоматериалы круглые. Геометрический

метод

определения объема

оценки качества

лесоматериалов, погруженных

вагоны

или

автомобили;

-ОСТ

13-208-85

Лесоматериалы

круглые. Геометрический

метод

определения

объема

оценка качества

при

поставке

судах;

-ОСТ

13-238-88

Сырье

древесное.

Групповой

метод

измерения

объема

по

массе;

- ОСТ

13-44-81

Лесоматериалы круглые. Методы геометрического

обмера

пучков

для

определения объ-

ема

круглых лесоматериалов, поставляемых сплавом.

Методы

измерения

оценки

качества;

При

поставке балансовой древесины

виде

хлыстов

их

измерение

производится согласно требованиям

ОСТ

13-75-79

Хлысты древесные. Методы измерения

учета;

и в

соответствии

требованиями

ОСТ

13-83-90

Хлысты древесные. Технические требования.

Внешний

внутризаводской учет технологической щепы производится

согласно

ОСТ

13-74-79

Щепа

технологическая.

Методы

измерения

учета

ГОСТ

15815-83

Щепа

технологическая.

Технические условия.

268

ПРОИЗВОДСТВО ЦЕЛЛЮЛОЗЫ СУЛЬФИТНЫМИ СПОСОБАМИ

4.1.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ

СХЕМА

ПРОИЗВОДСТВА

СУЛЬФИТНОЙ

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Сульфитную целлюлозу получают

из

окоренной

измельченной

однородную

по

размерам щепу древе-

сины

или из

сечки однолетних растений

при

нагревании

их с

растворами бисульфитов кальция, магния,

ам-

мония,

натрия

или

смеси

их в

сернистой кислоте;

водными растворами

монос>льфита

натрия,

сернистой

кислоты

и др.

Полученный

после

варки волокнистый продукт

отделяют

от

щелока,

промывают,

сепарируют,

отсортиро-

вывают

от

непроварившихся

частиц

либо подвергают дополнительной химической обработке

отбелке

облагораживанию, либо выпускают

небеленом виде.

Химикаты,

расходуемые

на

варку, частично,

иногда

почти полностью регенерируют.

Принципиальная

схема

производства

сульфитной

целлюлозы

[1]

Подготовка

древесины

Приготовление

варочных

растворов

Пар из

котельной

Варка целлюлозы

Пар

Регенерация

химикатов

тепла

Сдувочные

газы

Отделение

отработанного щелока

первичная

обработка

полуфабриката

Отработанный

щелок

на

использование

Механическая очистка

волокнистой массы

Подготовка химикатов

для

отбелки

облагораживания

Отбелка

облагораживание массы

Использование

волокнистых отходов

Обезвоживание

сушка массы

Производство

целлюлозы

сульфитными способами

269

4.2.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ

СУЛЬФИТНЫХ

ВАРОЧНЫХ

РАСТВОРОВ

421.

НОМЕНКЛАТУРА ВАРОЧНЫХ

РАСТВОРОВ

При

современных вариантах сульфитной варки применяют

следующие

растворы:

Растворы

с рН

1,5.

..2.8

водный

раствор

SO?

бисульфита кальция;

водный раствор

SO:

бисульфита

магния;

водный

раствор

SO?

бисульфита аммония;

водный

раствор

бисульфита натрия:

водный раствор

SO:

смеси бисульфитов кальция

магния:

водный

раствор

SO:

смеси бисульфитов кальция

аммония;

водный раствор

смеси бисульфитов кальция

натрия:

водный раствор

SO: и

смеси бисульфитов

магния

аммония:

водный раствор

SO:

смеси бисульфитов натрия

аммония;

водный

раствор

SO:

сульфата натрия.

Растворы

с рН

3.5...

водный

раствор

бисульфита магния;

водный раствор

бисульфита

натрия:

водный раствор

бисульфита

аммония.

Растворы

с рН

6,0

...

0,0

водный

раствор

смеси сульфита

бисульфита натрия;

водный

раствор

сульфита натрия;

водный раствор смеси

счльфита

натрия

кальцинированной соды.

Растворы

рН<1

водные растворы

SO?.

2.2

ХАРАКТЕРИСТИКА

СОСТАВА

ВАРОЧНЫХ

РАСТВОРОВ

Состав

сульфитного

раствора обычно

характеризуют:

содержанием

всего

находящегося

растворе

свободном

связанном виде,

содержанием связанного

виде средней соли

моносульфита,

содержанием свободного

выделяющегося

из

раствора

при

нагревании

о под

атмосферным

давле-

нием,

(содержание

свободного

определяется

по

разности между содержанием

всего

связанного

SO?

виде моносульфита):

содержанием

полусвободного

или

полусвязанного

SO?,

равного

содержанию

связанного

SO: (в

виде

моносульфита)

или

половине содержания

SO? в

бисульфите,

содержанием основания, связанною

с SO: в

виде моносульфита,

Состав

кислоты,

например,

на

натриевом основании можно

представить

следующем

виде:

бисульфит

моносульфит

Na?SO,

H?SO,

связанный

полусвободный растворенный

SO:

(полусвязанный)

SO?

свободный

SO^

весь

SO:

Концентрацию кальциевого, магниевого, аммониевого

или

натриевого основания

растворе

определяют

умножением

содержания связанного

на

следующие

коэффициенты:

для

кальциевого основания

0,875

270

Приготовление

сульфитных

варочных

растворов

для

магниевого основания

0,625

для

аммониевого основания 0,813

для

натриевого основания

0,970

4.2.3.

КОНСТАНТЫ ДИССОЦИАЦИИ

Сернистая кислота

и ее

кислые соли (бисульфиты)

водном растворе диссоциированы

на

ионы:

Н^

HSO;

Ca(HSCb)

^!Ca

+2HSOr

NaHSO^

HSO

и т. д.

Константа первой ступени диссоциации

SO,

[Н']

[Н80Г|

к,=

Константа второй ступени диссоциации

SOi]

1,7-1(Г=0,017

+S0

]

•

[SO.

[HSO,

]

1,0-

10'

0,0000001.

условиях сульфитной варки сернистая кислота

ведет

себя

как

одноосновная.

При

нейтрализации первой

ступени диссоциации

раствором щелочи

(т. е. при

нейтрализации всей

$0,

до

NaHSO,

или

другого

бисульфита,

рН

4,4.

При

нейтрализации второй ступени диссоциации

(т. е. при

нейтрализации

NaHSO

до

)

рН = 9.

Количество

находящегося

водном

растворе

виде

уменьшается

повышением температуры

раствора.

2.4

ПЛОТНОСТЬ

ВОДНЫХ

РАСТВОРОВ

БИСУЛЬФИТА

Плотность сульфитной кислоты изменяется

зависимости

от

содержания растворенного

(рис. 4.1)

бисульфита (рис. 4.2).

1,045

1,040

1035

§>

1,030

°-

1,025

0,95

2 4 6 8 10 12 14 16

Концентрация

$О~,

Рис

Плотность растворов

сернистой

кислоты

при

разных температурах

1,0

1,5 2,0

3,0 3,5

Концентрация

Ca(HSO

)

расчете

на

SO,

, %

Рис.

4.2.

Плотность

раствора

Са(Н80з)?

при 15

°С

(при

растворенного

SO2)

Производство целлюлозы сульфитными

способами

271

4.2.5.

КИСЛОТНОСТЬ

СУЛЬФИТНЫХ

РАСТВОРОВ

Концентрация

ионов

HSO

сульфитных

варочных

растворах

при

разных

температурах

приведена

табл.

4.1.

Таблица

4.1

Концентрация

ионов

Н*

HSOi

сульфитных

варочных

растворах

при

рашых

температурах

Состав

кислоты

СаО,%

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

всего

Температура.

°С

концентрация

ионов

в м г

в и в а

ах

Н'

0,048

0,059

0,068

0,046

0.083

0,010

0,016

0,024

0,034

0,047

0,002

0,010

0,016

0,023

0.032

0,003

0,009

0,015

0,020

0,004

0,008

0,010

HSO

0,048

0,059

0,068

0,076

0,083

0,129

0,159

0,171

0,162

0,342

0,140

0,169

0,184

0,181

0,162

0,163

0,197

0,210

0,216

0,202

0,247

0,283

Н*

0,037

0,045

0,051

0,057

0,061

0,006

0,010

0,014

0,018

0,023

0,001

0,005

0,011

0,012

0,016

0.002

0,005

0,009

0,011

0,002

0,006

0,007

HSCV

0,037

0,045

0,051

0,057

0,061

0.122

0,144

0,153

0,146

0,138

0,176

0,184

0,182

0,175

0,176

0,187

0.204

0,209

0,218

0,248

0,027

0,032

0,036

0,040

0,043

0,004

0,006

0,009

0,012

0,015

0,001

0,003

0,006

0,008

0,011

0,001

0,003

0.006

0,007

0,001

0,004

0,006

HSOf

0,027

0.032

0,036

0,040

0,043

0,117

0,138

0,142

0,145

0,138

0,135

0.170

0,178

0,176

0.172

0,165

0,177

0,184

0,188

0,178

0,196

Для

сравнения

табл.

4.2

приведены

значения

кислотности

растворов

кислоты

основания.

рН

растворов

НС1

NaOН

различной концентрации

Таблица

4.2

Концентрация

раствора

НС1

(нормальность)

1,0

н.

0,1 н.

0,01

н.

0,001

н.

0,0001

н.

0,00001

н.

0,000001

н.

Вода

рН

0,1

Концентрация

раствора

NaOH

(нормальность)

Вода

0,000001

н.

0.00001

н.

0,0001

н.

0,001

н.

0,01

н.

1,0

н.

рН