Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "проектирование автоматизированных систем управления непрерывными технологическими процессами" Часть 2 (стр. 7 из 14)

Для очистки бороздок от запрессованной в них целлюлозы устанавливаются специальные съемные стальные ножи. По краям станины агрегата параллельно с отжимным барабаном расположен карман для сброса отработанной щелочи, края отводятся на содовую станцию вместе с промывной щелочью, подаваемой к отверстиям в торцах отжимных барабанов для очистки бороздок от щелочной целлюлозы. Между барабанами имеется зазор для прохода щелочной целлюлозы, который регулируется в зависимости от производительности и желаемой степени отжима [8] .

8.3. Предсозревание щелочной целлюлозы

Предсозревание щелочной целлюлозы осуществляется на двух видах оборудования:

- во вращающейся трубе, установленной на опорных роликах, представляющей собой полый цилиндр с водяной рубашкой;

- на установке ускоренного предсозревания, которая представляет собой герметичный аппарат, состоящий из зон предоозревания и охлаждения с системой перфорированных пластинчатых транспортеров и воздуховодов для продувки теплоносителем движущегося слоя щелочной целлюлозы.

Во вращающихся трубах во время предсозревания происходит окислительная деструкция целлюлозы в щелочной среде под действием кислорода воздуха. Труба установлена с уклоном 1:100 к горизонтали и приводится во вращение трехскоростным электродвигателем.

Для изменения времени предоозревааая целлюлозы частота вращения трубы может меняться от 0,18 до 0,95 об/мин.

Из труб предсозревания щелочная целлюлоза непрерывно высыпается через выгрузное отверстие на ленточный транспортер, затем ковшовым транспортером передается в трубу темперирования, устройство которой аналогично устройству трубы предсозревания, разница лишь в длине трубы, которая равна 20 м. В трубах темперирования щелочная целлюлоза охлаждается до начальной температуры ксантогенирования, для чего в рубашку подается охлажденная вода.

Из труб темперирования щелочная целлюлоза ленточным, ковшовым или двуленточным транспортером передается в бункер-весы, где накапливается до массы партии 2200 кг, идущей на ксантогенирование.

Температура помещения труб предсозревания и темперировавия регулируется подачей темперируемого воздуха.

8.4. Ксантогенирование щелочной целлюлозы и растворение ксантогената

Процесс ксантогенирования заключается в обработке щелочной целлюлозы сероуглеродом, при этом образуется новое химическое соединение - ксантогенат целлюлозы, способный раствориться в разбавленном растворе едкого натра:

(8.2)

Помимо основной реакции, протекают побочные:

(8.3)

(8.4)

Ксантогенирование осуществляется в герметически закрывающихся аппаратах - ксантогенаторах. Ксантогенатор снабжен рубашкой, внутри него имеется горизонтальная мешалка, на корпусе загрузочные и выгрузочные люки, предохранительные клапаны. Подведены коммуникации для сероуглерода, воды, щелочи, азота, отсоса паров сероуглерода и создания вакуума.

В ксантогенатор загружается 2200 кг щелочной целлюлозы с помощью пневмотранспорта из бункер-весов. После загрузки щелочная целлюлоза доводится до начальной температуры ксантогенирования (I8...22) ⁰С ± 0.5 °С путем подачи в рубашку ксантогенатора летом переохлажденной, а зимой - речной воды. По достижении начальной температуры ксантогенирования в ксантогенаторе создается вакуум 550...650 мм рт.ст. и подается сероуглерод в количеотве 30...36% массы альфа-целлюлозы.

Начало подачи сероуглерода считается началом процесса ксантогенирования, который продолжается 60...75 мин. Конец процесса ксантогенирования определяется по образованию вторичного вакуума. Когда процесс ксантогенирования закончен, в ксантогенатор через счетчик в количестве, определенном расчетом, подается растворительная щелочь, охлажденная до 5 ⁰С

1 ⁰С. Из расчетного количества 1000...I500 л растворительной щелочи оставляется для промывки ксантогенатора после выгрузки.

Подготовка вискозы к формированию волокна производится в вискозном погребе и включает в себя следующие процессы:

- смешивание нескольких партий вискозы для получения более однородной по свойствам вискозы;

- созревание вискозы, выдерживание ее известное время при определенных температурных условиях для достижения требуемого химического состояния;

- фильтрация вискозы для очистки от загрязнений;

- удаление воздуха из вискозы;

- крашение вискозы.

Вискоза смешивается последовательно в двух смесителях, представляющих собой горизонтальный бак с мешалкой. Смеситель снабжен охлаждающей рубашкой для регулирования температуры смешиваемой вискозы. У каждого смесителя устанавливается зубчатый насос с растирателем для дополнительногорастворения вискозы.

Вискоза смешивается в течение не менее 10 ч непрерывно и при постоянном наличии трех-пяти партий в смесителе. После смешивания вискоза поступает на фильтрацию.

Для фильтрации вискозы применяются рамные фильтр-прессы и керамические фильтры непрерывного действия. Рамные фильтр-прессы представляют собой набор полых рам и рифленых плит, чередующихся между собой. Плиты и рамы опираются на направляющие болты и зажимаются с помощью гидронасоса. При фильтрации вискоза поступает в полые рамы снизу через канал, образуемый отверстиями рам, растекаясь по поверхности. Фильтр-материалы фильтруются и, проходя по радиальным рифам плиты, выходят в верхний канал риф-пресса.

После второй фильтрации вискоза поступает в передаточные баки вискозного погреба.

Воздух из вискозы удаляется на установках непрерывного действия и в рабочих баках. На установках непрерывного действия происходит удаление пузырьков воздуха из тонкого слоя вискозы под воздействием вакуума. В рабочих баках вискоза определенное время выдерживается под вакуумом, в результате чего из нее удаляются пузырьки воздуха. На производстве существует две схемы обезвоздушивания:

1) вискоза из передаточных баков забирается зубчатым насосом, передается в эвакуатор установки непрерывного обезвоздушивания, а затем в гомогенизатор, откуда вискоза передается в рабочий бак, где выстаивается под вакуумом не менее 13 ч.;

2) вискоза из передаточных баков подается зубчатым насосом в рабочие баки, где находится под вакуумом не менее 18 ч.

Крашение вискозы производится в масле. Применяются высокопрочные красители в состотоянии высокой дисперсности, стойкие к щелочной среде и к различньм химическим обработкам.

Для кращения вискозы используют установки КВМ-А (производительность 500...200 кг/сут) и КBM-2 (производительность I00...500 кг/сут по готовому волокну).

Установка приготовления суспензии красителя состоит из двух баков-мешалок; вихревых насосов и рамных фильтр-прессов.

Приготовленную суспензию перемешивают не менее 30 мин, после чего фильтруют через фильтр-материал на рамных фильтр-прессах. Затем суспензия под давлением 0,5 атм сжатого воздуха передается в суспензионый бак КВМ, установка которого состоит из аккумуляторного вискозного бака суспензионного бака с мешалкой, двух дозирующих поршневых суспензионных насосов, двух дозирующих насосов для вискозы, роторного смесителя, нагнетающего зубчатого насоса и двух сетчатых фильтров грубой очистки.

Вискоза из вискозного провода подается в роторный смеситель насосом, а суспензия впрыскивается в вискозу перед роторным смесителем. После роторного смесителя окрашенная вискоза поступает в аккумуляторный бак, где поддерживается вакуум для дополнительного удаления воздуха из окрашенной вискозы.

Из аккумуляторного бака установки КВМ окрашенная вискоза нагнетательным насосом через сетчатые фильтры подается на прядильные машины.

9. АСУТП ПОДГОТОВКИ БУМАЖНОЙ МАССЫ

9.1. Описание технологической схемы подготовки бумажной массы [11; 13]

Роспуск целлюлозы ведется в гидроразбивателе на воде от промывки сеток. На спрыски сетки используется свежая деионизированная вода. Из бассейна гидроразбивателя волокно попадает на пульсационную мельницу для дороспуска и затем через дисковую мельницу и сгуститель подается в бассейн сгущенной целлюлозы №1. Процесс роспуска целлюлозы периодический. После заполнения бассейна волокно подвергается размолу в цикле бассейн - дисковая мельница - сгуститель. Подразмол ведется 2,5...5 ч. Для достижения высоких диэлектрических свойств бумажную массу в процессе подразмола промывают деионизированной водой в сгустителе, которая затем сбрасывается в канализацию.

Показатели массы после подразмола: концентрация 3.5...4.5%, степень помола не менее 20° шр., длина волокна не менее 130 дг.

Волокно после подразмола из бассейна сгущенной целюлозы №1 подается в бассейн активного набухания. Продолжительность активного набухания—не менее 8 ч.

После активного набухания массы она насосом подается в бассейн сгущенной помолотой целлюлозы №1, из которого поступает на мельницы I ступени основного размола. На I ступени работает пять дисковых мельниц МД-14.

Показатель массы после I ступени основного размола; концентрация 2,7...3,5%. степень помола 30...36.2⁰ шр., длина вовокна не менее 35 дг.

Пройдя I ступень размола, масса, поступает в промежуточный мешальный бассейн Ш, из которого подается на три мельницы ЦД-14 II ступени.

Показатели массы после II ступени основного размола: концентрация 2,7...3,5%, степень помола 35...37.5° шр., длина волокна не менее 23 дг.

После мельниц II ступени масса поступает в мешальный бассейн готовой массы IV, а далее - в смесительный ящик V, где разбавляется оборотной (регистровой) водой, прошедшей очистку на вихревых очистителях, которая подается из сборника регистровой воды.