БИЛЕТ № 4. 1. Технол-ие факторы проц-са дефибрирования древесины.Все ф-ры, влияющие на работу и производ-ть дефибрера условно можно разделить на: А) режимные и

1. Технол-ие факторы проц-са дефибрирования древесины. Все ф-ры, влияющие на работу и производ-ть дефибрера условно можно разделить на: А) режимные и Б)связанные с контролем и работой дефибрера. А)а) Темп-ра и конц-ция массы. Факторы взаимосвязаны: изменение конц-ции массы в ванне влияет на t массы, а также на темп-ру оборотной воды (чем больше тем-ра массы,тем больше тем-ра воды). Тепло в системе связана с теплотой трения, возникающей при дефибрировании. В зав-ти от этих 2ух ф-ров различают 3 режима дефибрирования: холодный, горячий густой, горячий жидкий. 1).холодный: темп-ра оборотной воды 25-30°С.Самый худший режим (масса получается садкой с короткими, жесткими, рубленными волокнами, содержит много мелких волокон в виде мельштофа, темп-ра массы в ванне=35-40°С, конц-ция массы 3.5-4%. Б и К из такой массы обладает сравн-но низкими физико-мех. показ-ми. 2)горячий густой: тем-ра оборотной воды=35-40°С, тем-ра массы=70-75°С, конц-ция массы 4,5-6%. Качество массы и производ-ть дефибрера выше, но выше расход энергии и износ камня. 3)горячий жидкий режим: тем-ра оборотной воды=50-55°С, тем-ра массы=70-75°С, конц-ция массы 2-2,5%. Здесь самое благоприятное сочетание тепла, кол-во ж-ти. Происходит быстрое пропаривание древесины, мягкие гидролитические проц-сы, ярко выражены размягчением Л. Все это способствует легкому отделению волокон от древесины, их фибрилированию и дополн-му измел-нию. Качество Б и К высокое. б)Темп-ра оборотной воды. По влиянию на процесс дефибрирования и качество массы тем-ра оборотной воды даже важнее тем-ры массы. Установлено, что с ее повышением на каждые 10°С расход энергии снижается на 7%. Объем воды удельно больше, чем древесины и кол-во тепла приносимого с оборотной водой, больше. Оборотная вода подается в зону дефибрирования спрысками и на разбавление массы по потоке. Чем выше ее тем-ра, тем выше тем-ра в зоне дефибр-ния с полдожительными последствиями. Чем выше тем-ра массы, тем выше реактивнакя спос-ть волокон, выше степень их внутренней фибриляции. в)влажность и породный состав балансов. Чем больше влажность балансов, тем легче раздел-ся на отдельные структ-ые составляющие, тем выше степень фибрилирования. Снижением конц-ции массы не удается достигнуть такого же эффекта по расходу энергии на размол, фракционному составу, прочности массы как испол-нием балансов повышенной влажности. Касаясь породного состава, отмечаем, что большое значение имеет не столько порода древесины, сколько отнесение ее к мягкой или твердой. Мягко лиственные породы размалываются быстрее, чем меньше d волокон и толщина клеточной стенки, тем выше качество массы.(увеличение d волокон и толщины клеточной стенки происходит в след-щем порядке: ель-сосна-кедр-лиственница). Из хв. пород прочность ДМ знач-но выше, чем из лиственных. Однако в последнее время начинают дефибрировать и древесину лиственных пород,т.к. такая масса полож-но влияет на бумагообразующие св-ва: увел-ся однородность просвета, увел-ся ВПИТ. Массу из лист. пород м. вводить в композиции сан-быт. Б (30%). Лучше всего дефибрируется тополь, осина. Расход энергии на размол уменьш-ся на 20%. Березовую древесину не дефибрируют, т.к. она твердая, ее волокна очень короткие, п.э. дефибрир. дает древесную муку. (из нее м. получить только мех. массу путем размола на дисковых мельницах щепы).

Б) ф-ры, связанные с работой оборудования. Среди этих ф-ров наиб-шее значение имеют те, что связанные с работой камня:1) Окружная скоростькамня. Чем больше окружная скорость, тем больше потребляется энергии, но и выше производ-ть. Для кварцево-цементных-18-21м/с, для керамических-до 30м/с. Мощность двигателя, установленного для приведения во вращение камня, постоянна, а окружная скорость не постоянна. Она измен-ся с измен-ем d камня за счет его износа. Дефибрер д. работать с постоянной производ-тью. С износом камня м. увеличить глубину насечки для увел-ния производ-ти или увел-ие P камня. Очень важно при этом сохранить постоянный показатель времени начального дефибрирования (ВНД)- это промеж-ное время пребывания древесины в зоне высокой t, что необх-мо для обеспечения требуемого пластифицирования Л. Это время д. составлять 50-60 мсек. Увеличивая давление на камень увел-ся длина зоны дефибрирования, с увеличением зоны дефибрирования увеличивается и ВНД. При этом увелич-ся удельный расход энергии, но это компенсируется повыш-ем произв-ти, степени помола, повышение РД и объемной массы древесины.2)Зернистость и характер насечки камня. Взаимосвязанные факторы. Для крупнозернистых камней (размер зерен 0,5-0.,5мм) испол-ют сравн-но грубую насечку. Масса получается,при высокой производ-ти, грубоволокнистой. Среднезернистый камень(0,4-0,45мм) испол-ся чаще всего. Для него испол-ся шарошки средних размеров. Масса получается самой лучшей по свойствам. Мелкозернистый камень 0,2-0,25мм. Обрабатываются шарошками высоких номеров. Получается тонко волокнистая масса, но производ-ть дефибрера сравн-но низкая и прочность такой массы ниже чем среднезернистом. На практике чисто подбором шарошки и грубыми насечками варьируют св-ва массы и, на пример, на тонкозернистом камне получают массу, как на среднезернистом. Причем глубина насечки оказывает большее влияние на процесс дефибрирования, чем тип шарошки.

2. Регенирация извести из каустизационного шлама. Регенерация извести из каустизационного известкового шлама в настоящее время широко прим-ся на всех сфацел-ных предпр-ях. Регенерация извести из шлама, несмотря на относ-ную дешевизну из­вести, экон-ки целесообразна. Необх-мо учитывать, что кол-во известкового шлама чрезвычайно значительно: на 1 т Ц получается почти 0,5 т сухого шлама, и если шлам откачивается в отвал в виде примерно 25%-ной суспен­зии, то кол-во этой суспензии будет, след-но, в 2 раза больше произв-ти завода по Ц. Спуск та­ких огромных кол-ств шлама в водоемы и откачивания в отвал категорически за­прещен. П.э. заводы имеют цеха по регенерации извести из шлама. Осн-ой хим-кой р-цией при регенерации активной извести из каустиз-го шлама явл-ся, как и при обжиге свежего известняка, эндотермическая р-ция разложения кар­боната Са:СаС0₃—>СаО + С0₂—177 кДж.

В пересчете на 1 кг чистого оксида Са кол-во тепла, необх-го для проведения р-ции, составляет 3170 кДж. Кроме того, примерно в 1,5 раза большее кол-во тепла прих-ся затрачивать на испарение воды, так как шлам поступает на обжиг с влажностью 40—45%.В качестве топлива для обжига шлама испол-ют либо жидкое топливо — нефть и мазут, либо газ — природный или генераторный. Наиб. распростр-ным видом топлива яв­л-ся мазут. Мазут при горении в печи образует длинный фа­кел светящегося пламени, которым можно достаточно легко управлять. Вследствие высокой теплотворной спос-ти рас­ход мазута на обжиг шлама относ-но невелик, 250—300 кг на 1 т извести.

Для обжига каустизац-го известкового шлама исклю­ч-ное прим-ие получили цил-кие вращающиеся печи. Современные печи строят дли­ной до 100 м и более с отношением длины к диаметру до 40: 1, производ-тью 150—350 т извести в сутки.

На рис. показана общая схема установки. Жидкий шлам подается насосом из запасного бака на вакуум-фильтр для обезвоживания и промывки. Промытый и сгущенный до сухости 50—60% шлам трансп-ся винтовыми конвейерами к загрузочной головке вращающейся цилиндрической известере­генерационной печи, получ-ей вращение ч/з редуктор и шестеренчатый привод от электродвигателя. Вариатор редук­тора позволяет изменять частоту вращения печи примерно от 0,5 до 2,0 мин^-1. При загрузке шлама в печь к нему добавляют из бункера свежий дробленый известняк в количестве 10—20%, в зав-ти от величины потерь извести с пылью, выносимой из печи с дымовыми газами. Барабан печи наружными кольце­выми бандажами опирается на парные роликовые катки, уста­новл-ые на мощных опорах. По ходу извести барабан имеет наклон к горизонту под углом 2—3°, что обеспечивает переме­щение шлама внутри барабана. Кожух барабана изготовл-ся из обычной стали и футеруется огнеупорным шамотным кирпи­чом с высоким содержанием оксида AL; толщина футе­ровки обычно составляет 250 мм. Во избежание налипания шлама на стенки в загрузочном конце печи в футе­ровку свободно заделаны концами висячие металлические цепи, сбивающие своими ударами о стенки налипшие на них комья шлама. Одновременно эта секция цепей выполняет роль зоны подсушки шлама за счет тепла уходящих из печи дымовых га­зов. Цепи набирают на себя пастообразный шлам, увеличивая тем самым поверх-ть его соприкосновения с газами и т. о. интенсифицируя сушку шлама. С выгрузочного конца печи к ней примыкает топливная головка, к которой через фор­сунку подводится мазут, распыливаемый паром, и воздух для горения. Регенерированная известь в виде окатышей размером 10—20 мм, раскаленная до темп-ры 1000ºС, выходит из выгрузочного конца печи и попадает в холодильный барабан, охлаждаемый воздухом по типу рекуператора. Прим-ют 2а типа воздушных охладителей-рекуператоров: с прямым и не­прямым нагревом втор-го воздуха. В рекуператорах пря­мого действия или контактных известь непоср-но сопри­касается с воздухом, который направл-ся в печь. В рекупе­раторах непрямого действия воздух прогоняется ч/з особые каналы, устроенные в стенках барабана.

В воздушных холодильниках-рекуператорах известь охлаж­дается до 100—150°С, а воздух, поступающий в печь, одновре­менно нагревается до 170—200°С. Воздушный охладитель не­прямого действия с барабаном диаметром 2,5 м, длиной 8 м и частотой вращения 0,07—0,09 с^-1 обеспечивает производ-ть около 100 т извести в сутки. Охлажденная известь приним-ся на цепной конвейер, пропускается ч/з вальцовую дробилку и элеватором поднимается в бункер, из нижней части которого конвейер подает ее в гаситель-класси­фикатор.

Схема установки для регенерации извести:

1-скребковый конвейер;2-элеватор;3-мазутная форсунка;4-разгрузочная (топливная) головка;5-привод печи;6-вращ-ся печь; 7-загрузочная го­ловка; 8-бункер для известняка; 9-загрузочный винтовой конвейер; 10-трансп-щий винтовой конвейер;11-вакуум-фильтр;12-дымосос;13-скруббер;14-бункер для шлама;15-шламовый насос; 16, 17, 18-насосы для скрубберного рас­твора;19-холодильник для извести;20-цепной конвейер;21-дробилка для изве­сти; 22-разгрузочный конвейер; 23-бункер для извести.

Для нормальной работы известерегенерационной печи необ­х-мо обесп-ть равномерное питание ее шламом, хорошо обезвоженным (влажностью не выше 55%) и хорошо отмытым от щелочи (с содержанием не более 1 % Na₂0 к массе абс. с. шлама). В этом случае шлам в проц-се подсушки легко гранулируется. Грануляция спос-ет равномерному обжигу и уменьш-ию потерь в виде пыли. При питании печи чрез­мерно влажным и слизистым шламом увелич-ся потери извести с пылью, а на стенках печи образ-ся кольца спекше­гося шлама. Отношение кол-ва активного СаО в полученной реге­нер-ной извести к кол-ву активного СаО, затрачен­ному на каустизацию, наз-ся степенью регенерации изве­сти. Эта величина колеблется для разл-ых установок при­мерно в пределах от 80 до 95. Помимо вращающихся известерегенерационных печей, огра­ниченное прим-ие для обжига шлама на зарубежных пред­пр-ях имеют печи кипящего слоя и механические полочные печи типа колчеданных. На рис изображена схема до­вольно крупной установки для обжига каустизационного шлама в печи кипящего слоя. Шлам, обезвоженный на вакуум-фильтре до сухости 65—70%, попадает в смесительное винтовое устр-во, куда добавл-ся часть сухой известковой пыли и в не­большом кол-ве вода для ее гашения. В рез-те получа­ется смесь с влажностью от 8 до 20%, поступающая в мель­ницу-дезинтегратор, в которой происходит смешение с горячими газами из печи, имеющими темп-ру около 550ºС. В дезин­теграторе образ-ся мелкая пыль, которая вместе с газами вы­носится в циклоны-сепараторы, где поддерж-ся темп-ра около 135°С. Уловленная в циклонах пыль, состоящая гл. обр. из карбоната Са, частично возвращ-ся в смесит-ое винтовое устр-во, частично собирается в пи­тательном бункере. Дымовые газы из циклонов отсас-ся дымососом и перед выбросом в атмосферу пропускаются ч/з скруббер Вентури для улавливания уноса. Печь кипящего слоя по высоте разделена колосниковой ре­шеткой на две части. Верхняя часть, где поддерж-ся вы­сокая темп-ра, предназначена для обжига карбоната и грануляции образ-ся извести; нижняя часть под колосни­ковой решеткой испол-ся для регенерации тепла. Для соз­дания кипящего слоя служит воздуходувка, вдувающая воздух под колосниковую решетку. Часть воздуха от этой же воздухо­дувки испол-ся как вторичный воздух для транспортировки карбонатной пыли, которая ч/з питатель поступает из бун­кера в воздуховод, выводящий ее в печное пространство непо­ср-но над колосниковой решеткой. Сюда же ч/з шту­цер в печь подается топливо — газ или мазут. Сопла для ввода в печное пространство смеси карбонатной пыли с воздухом и топлива расположены по всей периферии печи. При темпера­туре 825°С и выше происходит быстрая кальцинация мелкой карбонатной пыли и образ-ся зерна извести размером до 5—6мм. Увел-ие диаметра печи в верхней ее части способ­ствует образ-ию расширенного кипящего слоя, уменьш-ию скорости газов и уменьш-ию уноса пыли.

Схема установки для обжига каустизационного шлама в печи ки­пящего слоя:

1-печь кипящего слоя;2-топка печи;3-нижняя камера печи;4-воздуходувка для создания кипящего слоя;5-приемник для пыли;6-вентилятор для подачи су­хого шлама в печь;7-вентилятор;8-винтовое устройство;9-шламовый вакуум-фильтр;10-циклоны;11-дымосос;12-труба Вентури;13-циклонный скруббер.

Механические полочные:схема подготовки как у кипящего слоя.Шлам подаётся на верхний этаж(6 этажей).По центру печи проходит охлаждающийся воздухом вал с гребками для передвижения по этапу. Есть газовые форсунки.Для горения подаётся воздух. Обожжённая известь выходит из нижнего этажа.

Поиск по сайту: