Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных предприятий

Подождите немного. Документ загружается.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ОТБЕЛКИ

СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЗЫ ДЛЯ БУМАГИ

Показанная на рис. 18 схема отбелки сульфатной хвойной

целлюлозы позволяет получить беленую целлюлозу с различ-

ной степенью белизны и разными механическими свойствами.

При небольших изменениях, указанных ниже, схема пригодна

также для отбелки сульфатной целлюлозы из лиственной древе-

сины.

В схеме предусмотрена шестиступенчатая отбелка целлю-

лозы: хлорирование —щелочение—гипохлоритная отбелка —

отбелка двуокисью хлора — щелочение — отбелка двуокисью

хлора — кисловка..

Перед поступлением целлюлозы в башню хлорирования 4

происходит надежное перемешивание ее с диспергированным

в воде до концентрации 3,5% хлором. Для этой цели дисперги-

рованный в воде хлор и целлюлоза проходят вначале обычный

смеситель 2, а затем смеситель. 3, оборудованный по высоте

двумя мешалками и обеспечивающий продолжительность кон-

такта целлюлозы с хлором до 90 сек при равномерном смеше-

нии. Хорошее перемешивание целлюлозы до входа в башню

обеспечивает равномерное хлорирование.

Хлорирование в башне длится 60 мин при температуре 20° С.

При изменении температуры массы время хлорирования может

быть изменено. После хлорирования масса разбавляется в ниж-

ней части башни свежей или оборотной водой и насосом 5 пода-

ется на вакуум-фильтр 6 для промывки. Промывается масса

теплой водой температурой 40° и горячей водой температурой

70°.

После промывки масса поступает в одновальный смеситель

8, где смешивается с раствором щелочи, после чего насосом 9

подается в башню щелочения 10.

Щелочение массы длится 2 ч при концентрации 12% и- тем-

пературе примерно 60

. Для полного растворения продуктов

хлорирования рН среды должно быть выше 10,5.

После щелочения масса в нижней части башни разбавля-

ется оборотной водой, подаваемой насосом 18 из бака промыв-

ного фильтра, расположенного после ступени щелочения, и насо-

сом направляется для промывки на этот же фильтр. Масса

промывается на вакуум-фильтре горячей (70° С) и теплой

(40° С) водой. После промывки целлюлоза поступает в башню

13 гипохлоритной отбелки, где масса обрабатывается гипохло-

ритом в течение 3 ч при концентрации 10%, температуре 40°С и

начальном рН около 12. После гипохлоритной отбелки масса

вновь промывается на вакуум-фильтре теплой и горячей водой,

после чего направляется в первую башню 14 отбелки дву-

окисью хлора.

Для достижения необходимой белизны предусматривается

отбелка целлюлозы двуокисью хлора в две ступени с промежу-

111

Рис.

18. Технологическая схема отбелки сульфатной целлюлозы

для

бумаг:

6lmlf7T7

^alJ^

l^^f7^

bTpaTa

Р°

МЫВНЫХ

ИЛЬТ

Р°

;

-насос подачи оборотной воды в спрысковое кольцо

лГтгш^ЛГ»,

Р ;

насос

высокой концентрации для подачи целлюлозы

башни гипохлоритной отбелки

отбелки

™™l

Р ; 18

ня

1°

гуммированном исполнении подачи оборотной воды

на

разбавление перед фильтрами- 20

насос

кис-

™^°

полнении

;

^-насос подачи

очистной цех; 22

бак

для

гипохлорита; 23

бак для каустика- 24-бак

для

сеонистой

кислоты;

25-

бак для раствора двуокиси хлора; 26, 27

баки теплой

горячей воды;

'29-

бассейн целлюлозы (объяснение остальных

позиции см.

тексте)

ШааЩ

1ГЧ ii

точным щелочением, что позволяет при оптимальном расходе

двуокиси хлора и максимальном сохранении прочности волокна

получить белизну примерно 89—92%.

Отбелка двуокисью хлора на обеих ступенях ведется при

концентрации массы 14% и температуре 80° С в течение 3,5 ч.

Промежуточное щелочение проводится при концентрации массы

12%

и ее температуре 60° С в течение 2 ч.

Перед башней двуокиси хлора первой ступени в шнек филь-

тра подается каустик, вследствие чего в этой башне начальное

рН процесса составляет около 7, а сам процесс отбелки ве-

дется при рН 5—6, что является оптимальным условием. В каче-

стве антихлора после первой ступени отбелки двуокисью хлора

применяется каустик, а после второй ступени

—

раствор БОг,

которые вводятся в нижнюю часть отбельных башен вместе

с разбавляющей водой.

Промывается масса после обеих ступеней отбелки дву-

окисью хлора и промежуточного щелочения на вакуум-фильт-

рах. После первой ступени отбелки двуокисью хлора и проме-

жуточного щелочения масса на фильтре промывается теплой и

горячей водой, а после второй ступени отбелки двуокисью

хлора — горячей (70° С) и свежей фильтрованной водой.

Целлюлоза, прошедшая промывку после второй ступени от-

белки двуокисью хлора, насосом 15 подается в бассейны 16

высокой концентрации, а затем на сортирование беленой целлю-

лозы. Бассейны высокой концентрации являются основными

емкостями, аккумулирующими беленую целлюлозу.

Оборотная вода в рассматриваемой схеме используется

с учетом наиболее экономичной утилизации тепла оборотных

вод, позволяющей обеспечить отбельную установку горячей и

теплой водой, а также целесообразного использования избы-

точной оборотной воды направлением более чистой оборотной

воды последующих ступеней на разбавление массы в башнях

предыдущих ступеней. В соответствии с этим положением обо-

ротная вода от промывных фильтров используется для разбав-

ления массы в башне и перед фильтром соответствующей сту-

пени. Избыток оборотной воды после второй ступени отбелки

двуокисью хлора подается на разбавление в башню первой

ступени отбелки двуокисью хлора; избыток оборотной воды по-

сле первой ступени отбелки двуокисью хлора подается на раз-

бавление в башню гипохлоритной отбелки; избыток оборотной

воды от гипохлоритной отбелки

—

в башню хлорирования; из-

быток оборотной воды после второго щелочения — на разбавле-

ние в башню первого щелочения.

С целью использования отбросного тепла избыточная обо-

ротная вода от горячих ступеней отбелки пропускается через

теплообменник и нагревает свежую воду до 40° С, а часть ее до

60° С. Паровые теплообменники подогревают эту воду до 70° С.

Наряду с отмеченными выше преимуществами изложенного

5 с. г. жудро

ИЗ

способа использования оборотной воды есть и недостаток

—

боль-

шое количество дорогостоящих кислотоупорных теплообменни-

ков.

Для предприятий, располагающих дешевым паром, может

оказаться более целесообразным смешение всей оборотной воды

для получения нагрева свежей воды только до 40°, что сокра-

тит необходимое количество теплообменников. Однако при этом

необходим дополнительный источник подогрева воды до 70° С.

Рассмотренная схема отбелки позволяет изменением режима

отбелки и количества ступеней получать беленую целлюлозу для

разнообразных видов бумаги. Оборудование, предусмотренное

в этой схеме, может быть использовано также и для отбелки

целлюлозы из лиственной древесины, однако последователь-

ность ступеней при этом должна быть следующей: гипохлорит-

ная отбелка — хлорирование

—

щелочение

—

отбелка двуокисью

хлора — щелочение

—

отбелка двуокисью хлора.

Необходимость такой последовательности обработки отбели-

ваемой массы связана с большим содержанием жирных кислот

в лиственной целлюлозе, которые в результате хлорирования об-

разуют клейкий эфирный экстракт, не подвергающийся в даль-

нейшем омылению, создавая тем самым на стадиях пере-

работки целлюлозы смоляные затруднения.

Гипохлоритная обработка окислительным воздействием пре-

пятствует переходу смоляных, кислот в клейкое состояние, что

сказывается благоприятно на омылении жирных кислот ще-

лочью. В то же время, учитывая характер и количество лигнина

в лиственной целлюлозе, гипохлоритная обработка как вторая

делигнификационная ступень не является обязательной.

Таким образом, вышеуказанная последовательность обра-

ботки массы при отбелке лиственной целлюлозы локализует

смоляные затруднения в отбельной установке и дает возмож-

ность получить необходимую степень белизны.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СОРТИРОВАНИЯ

БЕЛЕНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изображенная на рис. 19 схема сортирования беленой цел-

люлозы предусматривает две ступени сортирования.

Из бассейна 16 высокой концентрации (см. схему на рис. 18)

разбавленная беленая целлюлоза поступает в находящийся под

ним бассейн 29 целлюлозы низкой концентрации, из которого

насосом 21 подается на первую ступень сортирования на центри-

скринах. Перед подачей на центрискрины 30 целлюлоза прохо-

дит через массный бак 31, отделенный от бака оборотной воды

32 перегородкой, не доходящей до низу. Благодаря такому уст-

ройству обеспечивается равномерное разбавление массы, что

существенно для работы очистных аппаратов.

Масса, не прошедшая через сита центрискринов, направля-

ется на вибрационные сортировки 33 типа СВЦ-05. Отходы от

114

этих сортировок направляются в канализацию, а отсортирован-

ная масса возвращается в бассейн низкой концентрации 29.

Масса, прошедшая центрискрины, направляется для очистки

на трехступенчатые радиклонные установки 34 и 35. После очи-

стки на радиклонах беленая целлюлоза сгущается на вакуум-

фильтрах 36 до концентрации 3,5% и через метальный бассейн

37 насосом 38 подается потребителю.

Рис.

19. Технологическая схема сортирования беленой целлюлозы

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ

ДЛЯ ГАЗЕТНОЙ БУМАГИ

Древесная масса, полученная на дефибрерах / (рис. 20), па

сборным массным каналам направляется на плоские вибрацион-

ные щеполовки 3.

Для задержания крупных неразмолотых частей древесины

(горбыли, обмолыши, отщепы) на массном канале установлена

наклонная решетка 2 с механическим выгребом уловленных ча-

стей, направляемых на использование или в отвал.

После вибрационных щеполовок масса насосом 5 через ящик

постоянного напора 6 направляется на двухступенчатое сорти-

рование. От первой ступени сортировки 7 отходы поступают

в желоб отходов 8, из которого насосом 10 перекачиваются на

вторичные сортировки 11.

В целях улучшения условий сортирования хорошая масса,

прошедшая вторичное сортирование, возвращается в поток

массы, поступающей на сортировки первой ступени.

Масса, прошедшая сортирование, для удаления от нее песка,,

частиц коры и пр. очищается на трехступенчатой гидроциклон-

ной установке 12. Очищенная масса направляется на сгусти-

тели 13, а затем в бассейн нерегулированной древесной массы 14.

Рис.

20. Технологическая схема производства древесной массы для газетной бумаги:

4— бассейн для приема древесной массы после щеполовок; 9 — насос подачи древесной массы на первой ступени очистки; 18 — насос

подачи рафинерной массы на а уститель; 22 — бак оборотной воды; 23 —насос подачи оборотной воды на разбавление массы в ванне де-

фибрера; 24 — насос подачи оборотной воды на спрыски сортировок, центриклинеров, сгустителей и на разбавление рафинерной массы;

25 — насос подачи свежей воды на спрыски сгустителей и промывку бассейнов; 26 — насос подачи рафинерной массы на рафинер (объ-

яснение остальных позиций см. в тексте)

Из этого бассейна масса насосом 15 через регулятор концентра-

ции перекачивается в бассейн регулированной древесной массы

(на схеме не показан), из которого расходуется по назначению.

В данной схеме предусмотрена переработка отходов щепо-

ловок и сортирование с использованием их в основном потоке.

С этой целью отходы щеполовок транспортером подаются в мо-

лотковую мельницу 16, после размола на которой поступают

в метальный бассейн 17. В ЭТОТ же бассейн направляются от

вторичных сортировок отходы сортирования. Из метального

бассейна смешанные отходы поступают на сгуститель 19, после

чего при концентрации около 6% поступают в бассейн 20, из

которого перекачиваются для окончательного размола на диско-

вые мельницы 21. После размола отходы направляются в об-

щий поток древесной массы перед щеполовками.

Обычно схемы предусматривают полное использование обо-

ротной воды древесномассного производства, если ее недостает,

то используется избыток оборотной воды от бумагоделательных

машин.

Свежая вода применяется только для уплотнения сальни-

ков и охлаждения подшипников дефибреров, очистки цилиндров

сгустителей, промывки оборудования и емкостей.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ

ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ПЕЧАТИ

Схема предусматривает, что бумага для глубокой печати

вырабатывается из 100%-ной беленой сульфитной целлюлозы

с большим наполнением и небольшой проклейкой. Готовая про-

дукция (товарная бумага) выпускается как в упакованных ру-

лонах, так и в виде листовой бумаги, упакованной в пачки. Со-

отношение между ролевой и листовой бумагой может быть раз-

личным, но чаще всего количество листовой не превышает 25—

30%

общего количества выпускаемой бумаги.

Изображенная на рис. 21 схема предусматривает поступле-

ние сульфитной беленой целлюлозы в жидком виде, с концент-

рацией 3,5—4%. Целлюлоза поступает в бассейн 1 с металь-

ным устройством пропеллерного типа. Размалывается целлю-

лоза в две ступени на дисковых мельницах 2 и 3.

Желательно, чтобы мельницы на обеих ступенях были одно-

типными, но формы поверхностей размалывающих дисков у них

должны быть разными, обеспечивающими как механическое

воздействие на волокно, так и необходимую степень его гидра-

тации. На второй ступени возможно также применение взамен

дисковых мельниц

—

конических. Число мельниц определяется

расчетом.

Размолотая целлюлоза поступает в бассейн 4. Из этого

бассейна целлюлоза в определенном количестве направляется

117

Рис.

21. Технологическая схема производства бумаги для глубокой печати:

24 — бак с вертикальной мешалкой для каолинной суспензии; 25 — бак с вертикальной мешалкой для полиакриламида; 26 — бав

для глинозема; 27 — бак с вертикальной мешалкой для клеевой эмульсии; 28 — бак для краски; 40 — веитилятор-разрыватель

(объяснение остальных позиций см. в тексте)

в бассейн 5. Во время перекачки целлюлозы регулируется ее

концентрация. Бассейн 5 является композиционным, в нем со-

ставляется композиция бумажной массы, в связи с чем сюда

через дозирующие устройства направляются, кроме целлюлозы,

также каолин, клей, краски и оборотный брак. Глинозем через

дозирующее устройство поступает во всасывающий патрубок

смесительного насоса. В композиционном бассейне, как и во всех

других метальных бассейнах, предусмотрено применение пере-

мешивающих устройств пропеллерного типа.

Из композиционного бассейна масса подается в машинный

бассейн 6, откуда через ящик постоянного напора массы 7 по-

ступает в смесительный насос 8, в котором разбавляется, регист-

ровой водой до концентрации около 0,5%. Смесительным насо-

сом масса «аправляется для очистки в узлоловитель закрытого

типа 9, а затем под действием остаточного напора — в напуск-

ное устройство бумагоделательной машины 10.

Отходы от закрытого узлоловителя поступают в сборник от-

ходов 29 и очищаются на конических очистителях 30. Масса,

прошедшая очистку, направляется в гауч-мешалку, где смеши-

вается с мокрым браком, а отходы от конических очистителей

сбрасываются в канализацию. Иногда очищенную массу

направляют не в гауч-мешалку, а в сборник регистровой

воды.

В целях повышения удержания наполнителя при формова-

нии бумажного полотна на сеточном столе в схеме предусмот-

рена подача полиакриламида в массопровод перед напускным

устройством бумагоделательной машины.

Для производства бумаги для глубокой печати может быть

применена бумагоделательная машина отечественного произ-

водства марки Б-41.

После бумагоделательной машины вся бумага каландриру-

ется на суперкаланде 11, а затем бумага, предназначенная для

выпуска в рулонах, направляется на продольно-резательный ста-

нок 12 и поточную линию 13 транспортировки, взвешивания и

упаковки; бумага, выпускаемая в листах, поступает на само-

резку 35.

После саморезки листовая бумага проходит сортировочно-

счетные машины 36, на которых листы сортируются и форми-

руются пачки с отсчетом заданного количества листов в пачке.

Неупакованные пачки листовой бумаги конвейерами подаются

на станки 37 для упаковки пачек и их маркировки. Упакован-

ные пачки направляются к станкам 38 для набора пачек в кипы,

упаковки кип в щитки, обвязки лентой и маркировки кип.

Вся готовая продукция через спускники 39 отправляется на

склад.

Сухой брак от машины перерабатывается в гидроразбива-

теле горизонтального типа 16, который включается автоматиче-

ски при обрывах на машине.

119

Гидроразбиватель 16 имеет два насоса разной производи-

тельности. При небольшом количестве брака работает малый

насос, а при поступлении большого количества брака автомати-

чески включается насос большой производительности.

Для переработки обрезков от продольно-резательного станка

и саморезки предусматривается установка отдельного верти-

кального гидроразбивателя 15. От обоих гидроразбивателей

брак собирается в мешальном бассейне 17, откуда насосом че-

рез регулятор концентрации перекачивается на узлоловитель

закрытого типа 18 для очистки. После очистки брак направля-

ется на сгуститель 19, а затем в бассейн для сгущенного брака

20. В этот же бассейн поступает мокрый брак при работе ма-

шины «под сетку».

Подмол брака предусматривается на гидратирующей мель-

нице 21, после которой размолотый брак поступает в бассейн

22.

Мокрый брак, непрерывно поступающий из гауч-мешалки,

направляется на сгуститель 23, от которого без подмола на-

правляется также в бассейн 22. Из бассейна 22 брак через дози-

рующие устройства поступает в композиционный бассейн 5.

Схемой предусматривается максимальное использование

оборотной воды. Регистровая вода собирается в сборнике 31 и

используется на разбавление массы в смесительном насосе. Не-

обходимое количество массы во всасывающую линию смеси-

тельного насоса отбирается при помощи специальной дозирую-

щей задвижки с электроприводом, имеющей дистанционное или

автоматическое управление. Этой задвижкой регулируется вес

1 м

бумаги.

Для стабильной работы смесительного насоса уровень воды

в сборнике 31 регистровой воды поддерживается постоянным,

вследствие перелива избытка регистровой воды в соседний сбор-

ник 32, в котором собирается вода из отсасывающих ящиков.

В свою очередь избыток воды из сборника 32 переливается

в сборник 33 подсеточной воды, из которого вода насосом пода-

ется в напорный ящик 14 для оборотной воды.

Основная часть воды из ящика 14 поступает на разбавление

массы при регулировании ее концентрации, а избыточная

—

в бак избыточной оборотной воды 34. В этот же бак поступает

вода, отходящая от сгустителей 19 и 23, и предусмотрена воз-

можность приема свежей фильтрованной воды, необходимой

на период пуска машины. Оборотная вода из бака 34 расхо-

дуется в гидроразбивателях 15 и 16, избыточная вода может

использоваться для разбавления до необходимой концентрации

целлюлозы, поступающей на бумажную фабрику с целлюлоз-

ного завода или из цеха роспуска привозной целлюлозы.

Вся остальная избыточная оборотная вода должна направ-

ляться на улавливающие установки (например, скребковые ло-

вушки). Уловленное волокно и каолин необходимо или воз-

вращать в основной поток производства, или использовать для

)20