Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных предприятий

Подождите немного. Документ загружается.

Q_J

6J_

Рис.

14. Принципиальная схема производства

газетной бумаги:

—

поступление сульфатной целлюлозы; б

—

поступ-

ление сульфитной целлюлозы;

—

поступление дре-

весной массы;

— поступление химикатов

_CL

\т

л.

111 *

ISI

P«

#80

°8

4, _^

5~5

стадии проектирования. Схемы подобные изображенной на

рис.

14 по степени детализации носят название принципиаль-

ных, так как на них показаны только главные (принципиаль-

ные) направления движения по потоку обрабатываемых волок-

нистых материалов. В схеме, изображенной на рис, 14, отсутст-

вуют указания связей по свежей и оборотной воде и по пару,

а подача различных химикатов показана одной стрелкой.

Принципиальные схемы удобны, чтобы рассматривать основные

технологические вопросы на начальной стадии проектирования.

Для дальнейших проектных; решений необходима детальная

технологическая схема с указанием всех соединительных связей

(коммуникаций) по всему потоку производства.

Для обозначения коммуникаций различного назначения

в проектной практике применяются горизонтальные и верти-

кальные линии с соответствующими буквенными индексами над

ними, приведенными ниже.

Условные обозначения коммуникаций

в технологических схемах

I. Основные потоки

Древесные балансы ДБ

Древесная щепа ДЩ

» масса i . ДМ

Химическая древесная масса ДХМ

j Сульфитная целлюлоза ЦСи

V Сульфатная » ЦСа

Бисульфитная целлюлоза . . . ЦБи

Полуцеллюлоза ПЦ

Макулатура и масса из нее . ММ

Масса готовой композиции М

/ Оборотный брак БР

/Отходы сортирования ОС

Целлюлоза высокого выхода,..". ЦВВ

Рафинерная масса ;. MP

Уловленное волокно ..........

. ...... . У В

Сучки . -. Щ£

Целлюлозные отходы ' ЦО

Бумага и изделия из нее .............. Б.

V/ Картон » » » него К- " '

Древесно-волокнистые плиты ДВП"

II.

Водопроводы

Свежая вода:

механически очищенная вода BM

фильтрованная вода ВФ

обессоленная вода ..;... ВОб

умягченная вода ВУ

Волокносодержащая вода:

оборотная вода , . . ВО

избыточная вода ВИ

осветленная вода . ВОс

сточная вода ВСт

Дурнопахнущая вода ВДп

Предгидролизат Пг

Вода сточная хлорсодержащая • • • ВСтХ •

» » щелоксодержащая ВСтЩ

102

III.

Химикаты

Щелока:

черный щелок '•':..:. •''• • Щ^

белый щелок ЩБ

зеленый щелок ЩЗ

варочный

елок

ЩВ

крепкий щелок ЩК

первый оборотный щелок . • •" • • 1Щ

второй » » 2Щ

третий » » ЗЩ

прочие щелока . . . , Щ

Кислоты:

варочная кислота KB

слабая кислота КСл

турменная кислота КТ

соляная кислота КСо

серная » КСр

сернистая кислота КСн

Сода:

каустическая СКт

кальцинированная СКд

Известь, известняк, известковое молоко Из

Хлор-газ, жидкий хлор, хлорная вода . X

Двуокись хлора ДХ

Хлорат натрия ХН

Гипохлориты (натрия и кальция) Гх

Окись магния ОМг

Колчедан Ко

» флотационный КоФ

Сернистый газ ГСн

Аммиак, аммиачная вода А

Полиакриламид Па

Краска • Кр

Казеин <,• Кз

Каолин Ка

V Крахмал, крахмальный клей ; :ККр

V Канифоль, канифольный » :ККн

Прочие клеи . Кл

Жидкое стекло, силикат-глыба ЖС

V Глинозем Гл

Стеарат аммония СА

Сульфат натрия СН

Сера С

Шлам ШЛ

Сульфатное мыло МС

Пена Пн

Скипидар Ск

Несконденсированные дурнопахнущие газы ГДп

Битум Би

Суспензия для мелования МС

IV. Вспомогательные коммуникации

Острый пар . П

Вторичный соковый пар ПВ

Сдувки высокого давления . . СВД

» низкого » СНД

Конденсат:

чистый

загрязненный . . .

селеносодержащий .

цимолосодержащий

щелоксодержащий

кч

КЗ

КС

КЦ

КЩ

со скипидаром КСк

кислый КК

Топливо (мазут) Т

Масло (пропиточное) МП

Талловое масло МТ

Воздух В

Вакуумные коммуникации ВаК

Дымовые газы ГД

Примечания:

Буквенное обозначение, поясняющее назначение

коммуникации, проставляется над линией, изображающей

коммуникацию.

Обозначение температуры, давления, объема и ско-

рости жидкости или газа, концентрация массы и диаметр

трубопровода проставляется рядом с условным обозначе-

нием коммуникации на тех участках, где это необходимо

по усмотрению проектировщика.

Примеры обозначений:

для технических проектов

ДМ Г=60°С;

для рабочих чертежей

ДМ,

400,

3% 7320

л/мин,

0,94 м/сек.

ЩЧ

щч

1 1

При изображении коммуникаций неизбежно их перекрещи-

вание, что часто затрудняет чтение схемы. В связи с этим в не-

которых случаях применяются различные способы изображе-

ния перекрещивающихся вехе-

ме коммуникаций, подобно то-

му, как это показано на

рис.

15.

Если для выполнения одной

технологической операции при-

меняется несколько одинако-

вых агрегатов, соединяемых

между собой последовательно

или параллельно, то на прин-

ципиальной схеме показывает-

ся только один из них, на пол-

ной же или, как обычно ее на-

зывают, рабочей схеме указы-

ваются все агрегаты и все связи

между ними.

Для более полного отображения основных технологических

связей детализация принципиальной схемы может быть рас-

ширена с некоторым приближением к рабочей схеме. Ниже-

приведенные технологические схемы составлены по такому

принципу.

Рис.

15. Перекрещивание коммуника-

ций:

/ — линии различной толщины; 2 — индек-

сы около места перекрещивания; 3 — об-

вод при перекрещивании; 4 — условный

разрыв линий

104

TTJW!

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА

СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Схема, изображенная на рис. 16, предусматривает примене-

ние установки непрерывной варки системы Камюр с диффузи-

онной промывкой в котле и дополнительной промывкой на

вакуум-фильтре. Производительность такой установки до 900 т

целлюлозы в сутки при выходе целлюлозы 45—50%.

Щепа, пройдя магнитный сепаратор 1, поступает в загрузоч-

ную воронку 2 расходного бункера для щепы, а затем через

дозатор 3 и ротационный питатель низкого давления 4 направля-

ется в пропарочную камеру 5. В камере щепа пропаривается па-

ром, образующимся при вскипании горящего щелока, отбирае-

мого из нижней части варочного котла 11 в расширительный

циклон-испаритель 14. Пропаренная щепа через питающую ка-

меру и питательную трубу 6 поступает в питатель высокого дав-

ления; 7. В трубе насосом 27 создается циркуляция щелока,

способствующего поступлению щепы в карманы ротора пита-

теля. Центробежным насосом 28 в питатель высокого давления

подается смесь белого и черного щелоков из верхней части ва-

рочного котла.

Регулятор уровня в питательной трубе позволяет поддер-

живать заданный уровень в питателе. Избыток же щелока по-

ступает в бак постоянного уровня 8.

Полученный в цехе каустизации белый щелок поступает

в калибровочный бак запаса белого щелока 24, из которого

насосом 34 направляется к насосу 32.

Для охлаждения белого щелока используется теплообмен-

ник 9, одновременно нагревающий фильтрованную воду (ВФ)

с 40 до 70° С. Эта нагретая вода используется для промывки

целлюлозы.

К насосу высокого давления 33 поступает черный щелок

(фильтрат от вакуум-фильтра) из бака 58 установки для про-

мывки целлюлозы. Этот холодный слабый щелок насосом 33

через полый вал вертикальной мешалки с соплами и нижний

кольцевой спрыск нагнетается в низ варочного котла. Насос 32

предназначен для подачи белого щелока или смеси белого и

черного щелоков в верхнюю часть варочного котла. Насос 33а

является резервным насосом насосов 32 и 33.

Загрузочные устройства снабжены сетками, через которые

отбирается щелок, используемый для транспортировки щепы

в котел. Варочный котел, заполненный щелоком, находится под

избыточным давлением жидкости. Гидравлическое давление

в котле поддерживается уравниванием объемов выгружаемой из

котла массы и отбираемого черного щелока из нижней части

котла с объемом щепы и варочного щелока, поступающего

в верхнюю часть котла и черного щелока (фильтрата) промыв-

ной установки, поступающего в нижнюю часть котла.

105

Щепа

низкого

давленая

ГДП

ВПрОМЫ&\

ной

цех

ВЧ>:У°С

На Выпарю;

612.

ilk

л-А'а сушки'ила

В произ$ос'—°-

Рис.

16. Технологическая схема производства сульфатной

целлюлозы;

10 — загрузочное устройство шнекового типа в верхней части варочного котла;

-W

— опоражнивающий узел варочного котла- 15—выдувочное

метальное устройство; IS — теплообменник для конденсации паров самоиспарения чистого конденсата; 20 — расширительный циклон для

пара и чистого конденсата; 21—бак расширитель чистого конденсата; 23 — бак горячей воды; 25 — бак терпентинного конденсата- 35 — насос

подачи чистого конденсата на химическую очистку воды; 36 — насос подачи терпентинного конденсата в цех побочных продуктов- 37 —

насос подачи горячей воды из бака на промывку; 47 — сборник отходов сортирования; 52 — насос подачи очищенной массы от виб

рационного сучколовителя в поток массы перед центрискрином I ступени; 53 — насос подачи отходов от центрискрина // ступени из

сборника на вибрационный сучколовитель; 55 — насос откачки отходов в шламоотвал; 59 — пеногаситель; 60 — насос подачи черного шетока

на вакуум-фильтр; 61 — насос подачи щелока из бака фильтра в массовый поток перед сучколовителем- 62 — насос Подачи шелока

в выдувной резервуар и на варку из бака фильтрата; 65 — насос подачи массы из бассейна высокой концентрации- 66 — насос подачи

механически очищенной воды; 68 — бак-сборник черного щелока; 69 —насос подачи черного щелока на выпарку (объяснение остальных по

зиций см. в тексте)

Щепа в варочном котле последовательно проходит верхнюю

и нижнюю зоны, где соответственно пропитывается и варится.

Нагревается щелок в зоне варки циркуляцией через подогрева-

тели 13 центробежными насосами 29.

Щелок, циркулирующий в верхней зоне, не подогревается, он

забирается

•

из-под нижней сетки насосом 30 и возвращается

в котел через центральную распределительную трубу, под-

вешенную внутри котла по его оси.

В нижней части котла расположены две зоны промывки.

В самый низ котла, как указано выше, вводится холодный сла-

бый щелок, нагнетаемый насосом 33. Вытесняемый из массы

более крепкий и более горячий щелок отбирается после нижней

кольцевой сетки, при этом часть его подается наверх насосом

30, часть насосом 31 через теплообменник 17 направляется

в одну из внутренних четырех концентрических труб, подвешен-

ных по оси котла. Конец этой трубы опущен до нижней зоны

промывки, и часть выходящего из нее щелока сквозь массу воз-

вращается к нижней сетке, часть поднимается в верхнюю зону

промывки, где он вытесняет из массы крепкий горячий щелок.

Крепкий щелок из котла в верхней зоне промывки отбира-

ется через два кольца, причем из вышерасположенного кольца

щелок через два испарителя 14 направляется на выпарку, а ще-

лок из нижерасположенного кольца насосом 30 частично, как

уже сказано, возвращается внутрь котла, где по второй цент-

ральной концентрической трубе поступает в верхнюю зону про-

мывки. Остальная часть щелока, подаваемая насосом 30, по-

ступает во второй испаритель, а затем также на выпарку. Весь

щелок, направляемый на выпарку, проходит при помощи на-

соса 26 фильтр 67 для улавливания из черного щелока волокна.

Пар самоиспарения черного щелока, получаемый в первом

испарителе, направляется в пропарочную камеру 5 для' про-

парки щепы. Пар самоиспарения черного щёлока от второго

испарителя вместе со сдувочными парами от пропарочной ка-

меры поступает в терпентинный конденсатор 22.

Целлюлоза при концентрации 10% и температуре 80° С выду-

вается из котла гидравлическим давлением через выдувное

устройство в выдувной резервуар 18, где разбавляется черным

щелоком, поступающим из бака 58 (фильтратом промывной

установки), до концентрации 3,5% и направляется для горячего

сортирования и промывки.

В схеме принят способ горячего безотходного сортирования.

Насосом 19 целлюлоза из выдувного резервуара через магнит-

ные сепараторы 38 подается на центробежные сучколовители 39;

работающие под давлением. Целлюлоза, освобожденная от сучч

ков,

насосом 40 направляется на первую ступень сортирования,

осуществляемую на сортировках — центр искринах-#/,.отходы от

которых насосом 51 подаются на вторую ступень центриекри^

нов 42. _ :. : ...

107

Сучки, отделенные на первой ступени сортирования, посту-

пают в сборник 46, насосом 50 направляются на вибрационный

сучколовитель 43, где сгущаются, а затем пневматически пода-

ются в бункер 2, для смешивания со щепой. Отходы от второй

ступени сортирования, сгущенные на вибрационном сучколови-

теле 43, поступают для размола на дисковую мельницу 49, по-

сле чего в бак 48. Насосом 54 размолотые сучки подаются на

вихревой очиститель 44. Хорошее волокно, прошедшее очисти-

тель,

подается на вторую ступень сортирования, а отходы от

очистителя в виде песка; грязи и пр., сгущенные на сгустителей,

поступают в сборник, из которого насосом перекачиваются

в шламоотвал. Если в составе предприятия есть картонное про-

изводство, волокно после очистителя может быть направлено

на это производство.

Целлюлоза, прошедшая вторую ступень сортирования, воз-

вращается в поток перед первой ступенью.

Хорошая масса после первой ступени сортирования посту-

пает на промывную установку с вакуум-фильтром 56. Если

предусмотрена диффузионная промывка в котле, то обычно до-

статочна одна ступень промывки, в более редких случаях

—

две.

После промывки на вакуум-фильтре целлюлоза при помощи

шнека 57 и насоса высокой концентрации 63 направляется

в башню-бассейн 64 для хранения массы высокой концентрации.

Щелок-фильтрат, отобранный в вакуум-фильтре поступает

в бак фильтрата 58, из которого насосами подается на разбав-

ление целлюлозы в выдувном резервуаре, перед сучколовите-

лями, центрискринами, вихревыми очистителями; избыток ще-

лока направляется к насосу 33 с целью использования для диф-

фузионной промывки целлюлозы в варочном котле.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

НЕЙТРАЛЬНО-СУЛЬФИТНОЙ ПОЛУЦЕЛЛЮЛОЗЫ

ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД

Основным агрегатом схемы, изображенной на рис. 17, явля-

ется многотрубная установка непрерывной варки полуцеллю-

лозы типа Пандия.

Подготовленная щепа поступает в бункер 1, из которого

транспортером 2 направляется в загрузочную воронку 3 много-

трубной установки. При движении по транспортеру щепа взве-

шивается на автоматических весах 4. Из загрузочной воронки

щепа через дозатор 5 поступает в первую, пропарочную трубу 6,

в которую подается варочный щелок из расходного бака 9 и

острый пар давлением 12

ати

для пропарки.

Из пропарочной трубы через роторный питатель низкого дав-

ления щепа подается в пропиточную трубу 7, где щепа пропи-

тывается варочным щелоком. После пропитки щепа через ротор-

Ш8

Щепа

1 ь I

пар

Варочный щелок

:3?

3<3

<*лллл $

мл L*_

•

Спуск

Вода для

проныВки

гт

V 7J

гг

!52

яа

Выпарку

Рис. 17. Технологическая схема производства нейтрально-сульфатной полуцеллюлозы

flfetra;?

&?<7Q

'Оборотная

Полуцеллюлоза

на

картонную фабрику

из древесины лиственных пород

ный питатель высокого давления подается в варочные трубы 8,

где происходит собственно варка.

Указанная в схеме варочная установка имеет шесть после-

довательно соединенных варочных труб.

Масса в трубах перемещается вращающимися шнеками.

В каждую из варочных труб подается острый пар давлением

12 атм.

Сваренная полуцеллюлоза концентрацией 15—18% из ше-

стой варочной трубы поступает в выгрузочное устройство 10,

снабженное двумя разгрузочными клапанами, для выдувки

массы в резервуар 11.

После шестой варочной трубы на месте выгрузочного устрой-

ства может быть установлена мельница предварительного горя-

чего размола, работающая под давлением, после которой уста-

навливается выгрузочное устройство.

Избыточные газы из проварочной и пропиточной труб на-

правляются в атмосферу, а пары вскипания из выдувного резер-

вуара в конденсатор 12 для утилизации тепла паров вскипания

и приготовления горячей воды.

Из выдувного резервуара масса с концентрацией 17—18%

поступает на «живое» дно резервуара, состоящее из горизон-

тальных шнеков 13, с помощью которых, -а также вертикаль-

ных шнеков масса подается в прессы высокого давления 14.

На прессах масса отжимается до 40%-ной концентрации,

после чего поступает в промежуточный бункер 15, из которого

после разбавления отходами сортирования до 13%-ной концент-

рации системой шнековых транспортеров направляется в диско-

вые мельницы для размола, а затем в бассейн размолотой массы

16. Из бассейна размолотая масса насосом 17 через разбави-

тельное устройство 18, на котором она разбавляется черным

щелоком, подается на сортировку закрытого типа 19. Отсорти-

рованная масса при концентрации 0,8% самотеком поступает на

промывную установку 20, а отходы сортирования — в бассейн

отходов 21.

Промывная установка непрерывного действия, состоящая из

двух барабанных вакуум-фильтров, работает по противоточной

схеме с замкнутой системой использования промывной воды и

щелоков. Горячая вода из бака 26 подается на спрыски послед-

него фильтра. Промытая масса, сходящая с последнего фильтра

при концентрации около 15%, транспортирующим шнеком по-

дается в бассейн высокой концентрации 22, а затем после раз-

бавления перекачивается потребителю.

Щелок, отжатый на прессах высокого давления при повы-

шении концентрации массы до 40%, и фильтрат из бака 23

поступает на вакуум-фильтр 24 для улавливания волокна из

щелока, .направляемого на выпарку. Уловленное на фильтре

волокно возвращается в бассейн размолотой массы, а отфиль-

трованный щелок из бака 25 направляется в выпарной цех.

ПО