Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование дл

.pdf
Скачиваний:
176
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
15.99 Mб
Скачать

Рис. 2.17. Выдувной резервуар с подвижным дном:

корпус; 2 — штуцер выхода паров вскипания; 3 — выход

транс-

портирующие; 5 — смотровое окно; 6 — штуцер входа массы

 

днищем. На цилиндрической обечайке тангенциально располо­ жены два штуцера для приема массы, один из которых резерв­ ный. Плоские стенки корпуса укреплены ребрами жесткости. Для визуального наблюдения за работой винтов на корпусе предусмотрены два смотровых окна, очищаемые паром. Нижним прямоугольным фланцем корпус присоединяется к днищу.

2.11. Техническая характеристика выдувных резервуаров с подвижным дном

 

 

Объем номинальный, м3

Наименование параметров

8

20

50

 

 

Давление расчетное, МПа

0,25

0,25

Налив

Температура расчетная, °С

НО

105

100

Количество винтов, шт.

4

6

4

Частота вращения

винтов,

16—28

5,84—17,5

3—15

мин - 1

мощность

14

15

30

Установленная

электродвигателя,

кВт

21,8

13,5

33,35

Масса, т

 

Габаритные размеры, м

9,2X6,26X6,17

5,0X4,84X6,15

6,1X5,25X6,8:

Днище сварной конструкции состоит из шести желобов, за­ канчивающихся со стороны противоположной приводу разгру­ зочным патрубком. На днище смонтированы опорные крон­ штейны с корпусами подшипников для установки разгрузоч­ ных винтов. Один из опорных кронштейнов приварен к съемной крышке, которая предусмотрена для монтажа и демонтажа винтов.

Разгрузочные винты сварной конструкции предназначены для перемещения массы в сторону разгрузочного патрубка. Половина винтов имеет левое, а другая половина — правое на­ правление навивки лопасти. Это предусмотрено для того, чтобы масса не скапливалась у стенок. Привод винтов также разделен на две группы. Цапфы винтов уплотнены сальнико­ вым устройством с охлаждением и гидроподпором.

2.4.2. Вымывные резервуары

Предназначены для приема массы из варочных котлов, опо­

ражниваемых

по методу вымывки.

Вымывной резервуар

(рис.

2.18) — крупногабаритный вертикальный

цилиндриче­

ский

аппарат

с нижним коническим и

верхним

сферическим

днищами. Угол при вершине нижнего конуса составляет 60°. По оси аппарата на сферическом днище расположена цилиндриче­ ская обечайка. Масса в цилиндрическую обечайку вводится

ные сопла; 5 — мешалки; 6 — привод мешалки; 7 — штуцер выхода массы

сбоку по касательной, газы и пары удаляются через централь­ ный патрубок в верхней части обечайки. В нижнем конусе ре­ зервуара расположены в два ряда разбавительные сопла, пред-

Рис. 2.19. Вымывной бассейн объемом 600 м3:

/ — механизм подъема привода

и мешалки; 2 — привод мешалки;

3 — мешалка; 4 — кол­

лектор с соплами; 5 — штуцер

выхода целлюлозы; 6 — штуцер

входа целлюлозы; 7 —

штуцер, выхода газовой смеси

 

 

ставляющие собой изогнутые под определенным углом трубки с наконечниками для придания скорости выходящим струям жидкости. Для выравнивания концентрации массы в нижней части конуса в зоне разбавления установлена вертикальная

пропеллерная мешалка. В зоне перехода цилиндрической ча­ сти в коническую аппарат опирается на железобетонный фун­ дамент, включающий кольцо и колонны.

Техническая характеристика вымывного резервуара

Расчетное давление

 

гидростатическое

Рабочий объем, м3

 

1600

Внутренний диаметр цилиндра, м

12,5

Высота по фланцам,

м

23,75

Частота

вращения

мешалки,

 

мин- 1

 

 

121

Установленная мощность электро­

10

двигателя,

кВт

 

Масса, т

 

 

128,7

Вымывной бассейн (рис. 2.19) предназначен для приема целлюлозной массы из варочных котлов, опорожняемых спо­ собом вымывки. В вымывном бассейне поддерживается по­ стоянная концентрация во всем объеме, а в вымывном резер­ вуаре заданная концентрация регулируется только в зоне вы­ грузки. Корпус бассейна цилиндрической формы с плоскими днищами. Для придания жесткости корпус снаружи охвачен обручами швеллерного проката. Для осмотра внутренней по­ верхности корпуса и внутренних устройств на корпусе в верх­ ней и нижней частях предусмотрены люки. На верхнем днище, укрепленном профильным прокатом, смонтированы опора и привод перемешивающего устройства, а так же подъемное устройство для обслуживания привода и мешалки.

Мешалка трехъярусная с насадками из крестообразно со­ единенных труб. Два плеча мешалки из четырех имеют мень­ шую длину. При вращении такой насадки масса под действием центробежных сил выходит из труб большего линейного раз­ мера и входит в трубы малого линейного размера.

В верхней части бассейна имеются штуцера для входа массы и для выхода парогазовой смеси, а внизу —для выхода массы. В нижней части бассейна располагается также кол­ лектор с разбавительными соплами.

Техническая характеристика

вымывного бассейна

Объем номинальный, м3

600

Объем рабочий, м3

 

450

Давление

расчетное . . .

гидростатическое

Температура расчетная, °С

100

Частота

вращения

мешалки,

МИН""1 .

 

 

31,5

Установленная мощность электро­

двигателя, кВт

 

40

Масса, т .

м

73,76

Диаметр

внутренний,

8,5

Высота общая, м

 

15,4

Теплоулавливающие установки предназначены для нагрева воды с использованием теплоты выдувочных паров котлов пе­ риодического действия. Установка (рис. 2.20) включает кон­ денсаторы смешения I и II ступени, бак-аккумулятор, фильтр и пластинчатые теплообменники. В схеме установки четко вы­ ражены два круга циркуляции воды: первый круг — бак-акку­ мулятор, конденсаторы смешения, бак-аккумулятор; второй — бак-аккумулятор, фильтр, пластинчатые теплообменники, бакаккумулятор. Такое решение позволяет разделить грязную горячую воду и чистую теплую воду, идущую на технологи­ ческие нужды. Это особенно необходимо при производстве цел­ люлозы, предназначенной для химической переработки, так как подогретая вода из теплоулавливающей установки идет на по­ следнюю ступень промывки массы.

Поскольку поступление тепла с парами выдувки из выдув­ ного резервуара носит периодический характер, а последующие технологические процессы (промывка, сортирование, размол) непрерывные, появляется необходимость в буферной аккумули­ рующей емкости. Такой емкостью в теплоулавливающей уста­ новке служит бак-аккумулятор.

При использовании тепла выдувочных паров установок не­ прерывной варки, в которой осуществляется постоянная вы­ дувка, теплоулавливающие установки имеют меньшие размеры, так как нет необходимости в аккумулирующей емкости.

Пары из выдувного резервуара поступают в конденсатор смешения I ступени, где они орошаются охлажденным конден­ сатом, подаваемым из нижней части бака-аккумулятора насо­

сом Н1.

Охлажденный конденсат, смешиваясь с парами и

газами,

нагревается до температуры 90—95° С и стекает в верх­

нюю часть бака-аккумулятора.'Несконденсированные в конден­ саторе I ступени пар и газ через верхнюю часть бака-аккуму­ лятора поступают в конденсатор смешения II ступени, где до­ полнительно орошаются конденсатом, подаваемым насосами. Конденсаторы смешения устанавливаются непосредственно на баке-аккумуляторе. Поддержание постоянной температуры в пределах 90—95°С после конденсатора I ступени и 50—55°С после конденсатора II ступени обеспечивается регулирующими клапанами, установленными на линии подачи охлажденного конденсата с температурой 50° С в соответствующие конденса­ торы. Несконденсированные пары и газы в конденсаторе сме­ шения II ступени поступают в отделенную перегородкой верх­ нюю часть бака-аккумулятора, откуда отводятся на обезвре­ живание. Конденсат от конденсатора смешения II ступени отводится в нижнюю часть бака-аккумулятора. Горячий кон­ денсат из бака-аккумулятора через фильтры Е2 отбирается насосом Н2 и подается на пластинчатые теплообменники для

106

Пары вскипания из Выдувного резервуара

■Рис. 2 .2 0 . Установка теплоулавливающая-

конденсатор смеше-

нагрева воды. Для периодической очистки фильтров предусмот­ рена противоточная промывка их водой.

На пластинчатые теплообменники 777 противотоком пода­ ется вода с температурой 40—50° С. За счет тепла горячего конденсата она нагревается до 70—75° С. Температура поддер­ живается при помощи регулирующего клапана, установленного на трубопроводе подачи воды в теплообменники. Нагретая вода

используется на

технологические

нужды.

Горячий

конденсат

с температурой

90—95 °С в теплообменниках охлаждается до

50° С и возвращается в нижнюю

часть

бака-аккумулятора. Во

избежание перемешивания холодного

и

горячего

конденсата

в баке-аккумуляторе у днища устанавливается металлический экран. Избыток охлажденного конденсата из бака-аккумуля­ тора удаляется через переливную трубу. При возрастании тем­ пературы охлажденного конденсата выше 50° С во всасываю­ щий трубопровод насоса Н1 подается свежая вода, количество которой регулируется клапаном, установленным на линии по­ дачи. При достижении температуры охлажденного конденсата 50° С подача свежей воды прекращается.

Для контроля за работой установки на щите управления размещены пусковая аппаратура, контрольно-измерительные приборы и приборы автоматического регулирования.

Выбор теплоулавливающих установок (табл. 2.12) прово­ дится по суточной производительности целлюлозного завода и продолжительности выдувки одного котла.

2.12. Техническая характеристика теплоулавливающих установок

 

 

Производительность

завода, т'сут

 

Наименование параметров

воздушносухой целлюлозы

 

 

 

 

 

 

180

207

280

Производительность по теплу, ГДж/ч

24,7

29,1

24,1

Продолжительность выдувки одного

2 0

30

15

котла,

мин

 

 

 

Объем бака-аккумулятора, м3

450

500

450

Установленная мощность электродви­

306

360

306

гателя,

кВт

85,9

98,5

84,1

Масса,

т

3. О Б О Р У Д О В А Н И Е Д Л Я П Р И Г О Т О В Л Е Н И Я И Р Е Г Е Н Е Р А Ц И И Щ Е Л О К О В С У Л Ь Ф А Т Ц Е Л Л Ю Л О З Н О Г О П Р О И З В О Д С Т В А

Возможность регенерации химикатов и восполнения потерь щелочи и серы дешевыми минералами — сульфатом натрия и известняком — одна из основ экономической целесообразности сульфатного способа производства целлюлозы. Технологический процесс регенерации щелоков и восполнения их потерь, впервые осуществленный около 100 лет назад [36], до настоящего

времени практически не изменился. Принципиальная схема регенерации щело­ ков и восполнения потерь химикатов представлена на рис. 3 .1.

Отработанный черный щелок, отделяемый от целлюлозы в промывной установке, с концентрацией сухих веществ 14—19% [29] поступает на выпар­

ную установку, где упаривается до

концентрации сухих веществ 55—60 %

(в новейших установках — до 65%).

Упаренный щелок сжигается в топке

содорегенерационного котлоагрегата, при этом органическая часть сухого вещества сгорает, а минеральная выплавляется в виде сульфатного плава. Раствор сульфатного плава в воде или слабом щелоке, называемый зеленым щелоком, поступает на установку непрерывной каустизации. В этой установке

Щепа

Варочная

 

Целлюлоза

 

Промывная

Целлю-

 

установка

и слабый черный щелок

установка

------ ►

 

-----------зН

 

 

 

 

лоза

 

 

 

 

 

 

 

 

Крепкий

 

 

 

 

Слабый

 

 

белый

 

 

 

 

черный

 

i,Негашеная,

щелок

 

Пар

 

 

щелок

 

 

Зеленый

1

Крепкий

±_______

Иэвесте-

известь*1 Установка

Содорегене - к

регвнврацион-

я в уд е й

щелок

рационный

черный

Выпарная

наяустанодка

Слабый

котлоагрегат

щелок

установка

 

^выйшлам

 

белый

 

 

 

 

Известняк

 

щелок

Суль(рат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

натрия

 

 

 

химикатов СХ6Ма реГСНераЦИИ

сУльфатиых

щелоков и

восполнения потерь

в результате реакции взаимодействия зеленого щелока с известью основной компонент зеленого щелока карбонат натрия превращается в активный едкий

натр, а весь

раствор в крепкий белый щелок, который после отделения

выпавшего в

осадок карбоната кальция (известкового шлама) направляется

в варочную установку для варки целлюлозы.

Отделенный от белого щелока и промытый шлам обжигается в известе­ регенерационной печи с получением негашеной извести, используемой в каустизационной установке. Потери извести восполняются подачей в печь дроб­ леного известняка, обжигаемого вместе со шламом. Потерн щелочи воспол­ няются добавкой сульфата натрия в крепкий черный щелок перед его сжи­ ганием в топке содорегенерационного котлоагрегата (СРК). Тепло, выделяе­

мое при сжигании черного щелока, используется для выработки технологиче-

ЛТ/ЛГП ПОПП

3.1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫПАРИВАНИЯ ЧЕРНОГО ЩЕЛОКА

Назначение выпаривания черного щелока — повышение кон­ центрации в нем сухих веществ до пределов, при которых чер­ ный щелок может сгорать в топке СРК без дополнительного сжигания вспомогательного топлива (мазута или газа). Это до­ стижимо при содержании сухих веществ в щелоке, подаваемом

на сжигание, не менее 60% [18]. Обычно в выпарных установках черный щелок упаривается до концентрации 50—55%, дальней­ шее повышение его концентрации происходит в газоконтактных каскадных испарителях, входящих в схему содорегенерацион­ ной установки.

Оборудование для выпаривания черного щелока выпуска­ ется заводами химического машиностроения. Конструкции вы­ парных аппаратов и схемы выпарных установок подробно опи­ саны в специальной литературе [10, 29, 32, 35, 36] и в настоя­ щей книге не рассматриваются. Следует, однако, отметить, что, в последние годы, в связи с общей тенденцией создания обо­ рудования и установок большой единичной мощности (для вы­ парных установок производительность по испаряемой воде 350—400 м3/ч) схемы и конструкции пленочных аппаратов становятся непригодными из-за низкой экономичности, боль­ шой металлоемкости, громоздкости, трудностей транспорти­ ровки в собранном виде и т. п. По этой причине современные выпарные установки комплектуются аппаратами с принудитель­ ной циркуляцией, которые в 2—2,5 раза эффективнее пленоч­ ных, особенно при работе на щелоках повышенной концентра­ ции. На первых ступенях выпарки, где щелок имеет невысокую вязкость, но склонен к пенообразованию, применяются пленоч­ ные аппараты.

Существенное преимущество схемы, укомплектованной вы­ парными аппаратами с принудительной циркуляцией,— получе­ ние упаренного черного щелока с концентрацией сухих веществ до 65%, т. е. пригодного для сжигания без доупаривания в кас­ кадном испарителе.

Заводами химического машиностроения выпускаются вы­ парные установки производительностью по испаряемой воде от 50 до 350 м3/ч.

3.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЧЕРНОГО ЩЕЛОКА

Современная содорегенерационная установка включает тех­ нологическое оборудование для подготовки черного щелока к сжиганию, содорегенерационный котлоагрегат с тягодутьевым оборудованием, растворитель плава и оборудование для очистки газопылевых выбросов. В настоящее время получили наиболее широкое распространение две схемы содорегенераци­ онных установок. Отличаются они друг от друга тем, что в од­ ной схеме тепло дымовых газов используется для доупаривания черного щелока в каскадных испарителях, а в другой — для подогрева воздуха и питательной воды. Черный щелок в послед­ нем случае упаривается до необходимой концентрации на вы­ парной станции в специальных аппаратах-концентраторах. Оте­ чественные содорегенерационные установки построены по пер­ вой схеме (рис. 3.2).

ПО

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]