книги / Технологические расчеты по получению различных видов целлюлозы
..pdf
Двухбарабанный промывной пресс № 1
из башни Х
|
|
|
|
К1 = 3,2 % |
|
||
|
|
|
|
А1 = ? (927,29 кг) |
|||
|
|
|
|
В1 = ? (28 050,78 кг) |
|||
|
|
|
|
М1 = ? (28 978,07 кг) |
|||
свежая вода |
|
|
|
|
|
||
М3 = В3 = 3500 кг |
|
|
|
в бак ОВ № 1 |
|||
|
|
|
|
|
|
||
ОВ из бака № 3 |
|
|
|
|
К5 = 0,004 % |
||
К4 |
= 0,004 % |
|
|
|
|
А5 = ? (1,32 кг) |
|
|
К2 |
= 32 % |
|
||||
|
|
В5 = ? (33 082,64 кг) |
|||||
А4 |
= ? (0,14 кг) |
|
|
||||
|
А2 |
= 926,11 кг |
М5 = ? (33 083,96 кг) |
||||
В4 |
= ? (3499,86 |
кг) |
|||||
В2 |
= 1968 кг |
|
|||||
М4 = 3500 кг |
|
|
|||||
|
М2 = 2894,11 кг |
|
|||||
|
|
|
|
||||
на разбавление
А4 |
= |
3500 0,004 = 0,14 кг; |
|
||||
|
|
|
100 |
|
|
|
|
В4 = М4 – А4 = 3500 – 0,14 = 3499,86 кг; |
|
||||||
М5 |
= |
М2 (К2 − К1 ) + М3 К1 + М4 (К1 − К4 ) |
= |
|
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
К1 − К5 |
|
|
= |
2894,11(32 − 3,2) + 3500 3,2 + 3500(3,2 − 0,004) |
= 33 083,96 кг; |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
3,2 − 0,004 |
|
|
А5 |
= |
М5 К5 |
= 33 083,96 0,004 = 1,32 кг; |
|
|||
100 |
|
|
|||||
|
|
|
|
100 |
|
|
|
В5 = М5 – А5 = 33 083,96 – 1,32 = 33 082,64 кг; М1 = М2+ М5 – М4 – М3 = 2894,11 + 33 083,96 – 7000 = 28 978,07 кг;
М1 = 28 978,07 кг; А1 = 28 978,07 3,2 = 927,29 кг. 100
141
Проверка |
|
|
|
Приход |
А 927,27 |
В 3500 |
М 3500 |
|
+ 0,14 |
+ 28 050,2 |
+ 28 977,47 |
|
|
+ 3499,86 |
+ 3500 |
|
= 927,41 |
= 35 050,06 |
= 35 977,47 |
Расход |
А 926,09 |
В 1967,95 |
М 2894,05 |
|
+ 1,32 |
+ 33 082,1 |
+ 33 083,42 |
|
= 927,41 |
= 35 050,06 |
= 35 977,47 |
Башня отбелки Х
из роторно-пульсационного смесителя
|
К1 = ? (3,31218 %) |
|
|
А1 = ? (960,92 кг) |
|
|
В1 = ? (28 050,78 кг) |
|
в промывной |
М1 = ? (29 011,7 кг) |
|
|
|
|
двухбарабанный пресс № 1 |
|
ХП |
|
||
К2 = 12,84109 % |
|
|
|
М3 = А3 = ? (33,63 кг) |
|
А2 = 926,29 кг |
|
|
В2 = 6287,19 кг |
|
|
|
|
|
М2 = 7213,48 кг |
|
|
Сучетом химических потерь волокна 3,5 % (на ступени Д/Х)
вбашню поступит волокна (суммарные потери на стадии Х и обработки Д– Д/Х):
А1 = А2 100 = 927,29 100 = 960,92 кг; 96,5 96,5
А3 = М3 = А1 – А2 = 960,92 – 927,29 = 33,63 кг; М1 = М2 + М3 = 28 978,07 + 33,63 = 29 011,7 кг; В1 = М1 – А1 = 29011,7 – 960,92 = 28 050,78 кг;
К1 = 960,92 100 = 3,31218 %. 29 011,7
142
Проверка |
|
|
||||
Расход |
|
А 33,63 |
В 28 050,2 |
М 33,63 |
||
|
|
+927,27 |
|
+28 977,47 |
||
|
|
= 960,9 |
|
= 28 050,2 |
= 29 011,1 |
|
|
Смеситель роторно-пульсационный № 2 |
|||||
|
|
|
из башни диоксидной обработки |
|||
|
Cl2 |
|
|
|
К1 = ? (3,4336 %) |
|
|
|
|
|
А1 = ? (960,9 кг) |
||
|
|
|
свежая вода |
В1 = ? (27 026,78 кг) |
||
|
|
|
М1 = ? (27 987,68 кг) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хлорная вода |
|
|
свежая вода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М3 = В3 = ? (24,02 кг) |
|
|
М4 = В4 = 1000 кг |
||
|
|
|
|
|
|
|
К2 = 3,31218 % А2 = 960,92 кг
В2 = 28 050,78 кг М2 = 29011,7 кг
в башню отбелки хлором
РасходСl2 наотбелкусоставит2,5 % ота.с. вещества, требуется А1 · 0,014 = 960,92 · 0,025 = 24,02 кг.
Хлор поступает в смеситель в виде газа. Расход свежей воды в эжекторный смеситель для приготовления хлорной воды принимаем 1000 кг
М1 = М2 – М3 – М4 = 29 011,7 – 24,02 – 1000 = 27 987,68 кг; В1 = М1 – А1 = 27 987,68 – 960,9 = 27 026,78 кг;
К1 = |
А1 100 |
= |
960,92 100 |
= 3,43336 %. |
|
|
|||
|
М1 |
27 987,68 |
|
|
143
Проверка: |
|
|
|
Приход |
М 27 987,68 |
В 27 026,78 |
А = 960,9 |
|
+1000,00 |
+1000,00 |
|
|
+ 24,02 |
+ 24,02 |
|
|
= 29 011,7 |
= 28 050,78 |
|
Расход |
М = 29 011,7 |
В = 28 050,78 |
А = 960,9 |
Башня обработки Д
из смесителя роторно- |
|
в смеситель роторно- |
пульсационного ступени Д |
|
пульсационный стадии Х |
|
||
К1 = ? (3,43329 %) |
|
К2 = 3,43336 % |
А1 = 960,9 кг |
|
А2 = 960,9 кг |
В1 = ? (27 026,78 кг) |
|
В2 = 6287,19 кг |
|
||
М1 = ? (27 987,68 кг) |
|
М2 = 7213,48 кг |
Химические потери на ступени обработки Д учтены на стадии обработки Х ступени Д/Х
А1 = А2 = 960,9 кг;
А3 = М3 = А1 – А2 = 960,9 – 960,9 = 0 кг; М1 = М2 + М3 = 27 987,68 + 0 = 27 987,68 кг;
В1 = М1 – А1 = 27 987,68 – 960,9 = 27 026,78 кг;
К1 = 960,9 100 = 3,43329 %. |
|
|
|
27 987,68 |
|
|
|
Проверка |
|
|
|
Расход |
М = 27 987,68 |
В = 27 026,78 |
А = 960,9 |
Приход |
= 27 987,68 |
= 27 026,78 |
= 960,9 |
144
Смеситель роторно-пульсационный № 1
небеленая целлюлоза из отдела сортирования
К1 = ? (3,51338 %) А1 = ? (960,9 кг)
В1 = ? (26 478,78 кг) М1 = ? (27 349,68 кг)
|
|
в башню обработки |
|
|
|
ClO2 |
|
диоксидом хлора |
М3 = В3 = ? (548 кг) |
|
К2 = 12,84109 % |
|
|
А2 = 926,29 кг |
|
|
|
|
|
В2 = 6287,19 кг |
|
|
М2 = 7213,48 кг |
Расход на отбелку СlO2 1,5 % от массы а.с. вещества (в ед. акт. хлора)
PClO |
= |
960,9 0,015 |
= 5,48 кг(ед. ClO2 ). |
|
2 |
2,63 |
|
|
|
|
ПриконцентрациираствораСlO2 10 г/лвсмесительпоступит:
М3 = В3 = 0,540,01 = 548 кг; М1 = М2 – М3 = 27 987,68 – 548 = 27 349,68 кг;
В1 = М1 – А1 = 27 349,68 – 960,9 = 26 478,78 кг;
К1 = |
А1 100 |
= |
960,9 100 |
= 3,51338 %. |
|
||
|
|
|
|||||
|
М1 |
|
|
27 349,68 |
|
|
|
Проверка: |
|
|
|
|
|
|
|
Приход |
М |
27 349,68 |
В 26 478,78 |
А = 960,9 |
|||
|
|
|
|
+ 548,00 |
|
+ 548,00 |
|
|
|
= 27 987,68 |
|
= 27 026,78 |
|
||
Расход |
М = 27 987,68 |
В = 27 026,78 |
А = 960,9 |
||||
С учетом волокна, поступившего с оборотной водой из отдела сортирования беленой целлюлозы (1,84 кг), на отбелку поступит а.с. волокна:
145
960,9 + 1,84 = 962,74 кг,
где 1,84 – масса волокна, поступившего с оборотной водой из отдела сортирования беленой целлюлозы, кг
Выход беленой целлюлозы из небеленой составляет
880 100 = 91,40 %.
962,74
Общие потери волокна (химические + механические) от небеленой целлюлозы составляют 100 – 91,40 = 8,60 %.
4.3.Расходы волокна, химикатов, свежей воды
ипара по цеху отбелки целлюлозы
(из материального баланса)
Расход волокна, кг/т: |
|
– абсолютно сухого...................................................... |
962,74 |
– воздушно-сухого................... |
(962,74 · 1000)/880 = 1094,02 |
Свежей воды, м3/т: |
|
– на двухбарабанные промывные |
|
прессы........................................... |
3500 · 4 = 14 000 кг = 14 |
– в эжекторный смеситель.................................................... |
1 |
Итого:.................................................................................... |
15 |
Расход NaOH (100%-го), кг: |
|
– cтупень П...................................................................... |
13,32 |
– ступень ЩОП............................................................... |
13,89 |
Итого:............................................................................... |
27,21 |
Расход O2, кг: |
|
– ступень ЩОП............................................................... |
13,89 |
Итого:............................................................................... |
13,89 |
Расход Na2SiO3 (100%-го), кг: |
|
– ступень П...................................................................... |
26,64 |
Итого:............................................................................... |
26,64 |
146
Расход H2O2 (100%-го/35%-го), кг: |
|
– ступень П.............................................................. |
17,6/50,74 |
– ступень ЩОП....................................................... |
4,63/13,22 |
Итого:..................................................................... |
22,23/63,96 |
Расход хеланта (трилон Б) 100%-го, кг: |
|
– ступень П........................................................................ |
4,44 |
Итого:................................................................................. |
4,44 |
Расход диоксида хлора (СlO2) (100%-го в ед. ClO2/10%-го |
|
в ед. ClO2), кг: |
|
– ступень Д.............................................................. |
8,97/897,1 |
– ступень Д/Х............................................................. |
5,48/548 |
Итого:................................................................... |
14,45/1445,1 |
Расход хлора (Сl2), кг: |
|
– ступень Х...................................................................... |
13,45 |
Итого:............................................................................... |
13,45 |
Расход пара, МДж/кг: |
|
– ступень П.......................................................... |
851,78/354,2 |
– ступень Д........................................................ |
659,92/269,72 |
– ступень ЩОП .............................................. |
1654,54/595,32 |
Итого:............................................................. |
3166,26/1219,24 |
147
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛАВЕ II
1.Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. Т 2. Производство сульфатной целлюлозы. – М.: Лесная промышленность, 1990. – 597 с.
2.Технология целлюлозно-бумажного производства:
в3 т. Т. 1. Ч. 2. Сырье и производство полуфабрикатов. – СПб.: Политехника, 2002. – 420 с.
3.Пен Р.З. Технология целлюлозы. Т. 1. Подготовка древесины. Производство сульфатной целлюлозы: учеб. пособие. – 3-е изд., перераб. – Красноярск: Изд-во Сиб. гос. техн. ун-
та, 2006. – 343 с.
4.Пен Р.З., Шапиро И.Л. Технология целлюлозы. Примеры технологических расчетов: учеб. пособие. – Красноярск: Изд-во Сиб. гос. техн. ун-та, 2011. – 336 с.
5.Пен Р.З. Технология целлюлозы: в 2 т. Т. 2. Сульфитные способы получения, очистка, отбелка, сушка целлюлозы: учеб. пособие. – 3-е изд., перераб. – Красноярск: Изд-во Сиб. гос. техн.
ун-та, 2006. – 349 с.
6.Хакимова Ф.Х., Ковтун Т.Н. Отбелка целлюлозы: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. – 182 с.
7.Технология целлюлозно-бумажного производства:
в3 т. Т. 3. Ч. 3. Сырье и производство полуфабрикатов. – СПб.: Политехника, 2002. – 420 с.
8.Непенин Н.Н., Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы: учеб. пособие: в 3 т. Т. 3. Очистка, сущка и отбелка целлюлозы. Прочие способы производства целлюлозы. – 2-е изд., прераб. – М.: Экология, 1994. – 590 с.
9.Технология целлюлозно-бумажного производства:
в3 т. Т. 1. Ч. 1. Сырье и производство полуфабрикатов. – СПб.: Политехника, 2002. – 420 с.
148
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П1
Свойства насыщенного водяного пара [3]
Темпера- |
Давление |
Тепло- |
Теплосодер- |
Скрытая |
|
содержание |
жаниесухого |
теплотапаро- |
|||
абсолютное* |
|||||
тура, °С |
Рабс, МПа |
жидкости, |
пара, |
образования, |
|
|
кДж/кг |
кДж/кг |
кДж/кг |
||
|
|
||||
40 |
0,0073 |
168 |
2571 |
2403 |
|
45 |
0,0096 |
188 |
2580 |
2391 |
|
50 |
0,012 |
210 |
2590 |
2380 |
|
55 |
0,016 |
230 |
2599 |
2368 |
|
60 |
0,020 |
251 |
2608 |
2357 |
|
65 |
0,025 |
272 |
2618 |
2345 |
|
70 |
0,031 |
293 |
2626 |
2333 |
|
75 |
0,038 |
314 |
2636 |
2321 |
|
80 |
0,047 |
335 |
2642 |
2307 |
|
85 |
0,058 |
356 |
2650 |
2294 |
|
90 |
0,070 |
377 |
2659 |
2282 |
|
95 |
0,084 |
398 |
2667 |
2269 |
|
100 |
0,101 |
419 |
2675 |
2256 |
|
105 |
0,121 |
440 |
2684 |
2244 |
|
110 |
0,143 |
461 |
2688 |
2227 |
|
115 |
0,167 |
485 |
2700 |
2215 |
|
120 |
0,199 |
503 |
2705 |
2202 |
|
125 |
0,232 |
523 |
2713 |
2190 |
|
130 |
0,269 |
548 |
2721 |
2173 |
|
135 |
0,313 |
566 |
2726 |
2160 |
|
140 |
0,362 |
590 |
2734 |
2144 |
|
145 |
0,416 |
611 |
2742 |
2131 |
|
150 |
0,476 |
632 |
2746 |
2114 |
|
160 |
0,618 |
678 |
2759 |
2081 |
|
170 |
0,792 |
716 |
2768 |
2052 |
|
180 |
1,00 |
766 |
2780 |
2014 |
|
190 |
1,26 |
808 |
2788 |
1980 |
|
200 |
1,56 |
850 |
2793 |
1943 |
Примечание. * В технологических регламентах производства часто указывают избыточное (манометрическое) давление Ризб, МПа. Абсолютное и избыточное давления связаны соотношением Ризб = Рабс – 0,1013 МПа.
149
Таблица П2
Базисная плотность древесины А30, кг/м3 (при абсолютной влажности 30 %) [3]
Регион |
|
|
Породадевесины |
|
|
|
|
листвен- |
|
|
|
|
|
произрастания |
сосна |
ель |
пихта |
береза |
осина |
|
|
|
ница |
|
|
|
|
Северо-западРФ |
405 |
525 |
388 |
312 |
500 |
390 |
|
|
|
|
|
|
|
Урал |
380 |
525 |
350 |
310 |
502 |
389 |
|
|
|
|
|
|
|
ЗападнаяСибирь |
380 |
497 |
373 |
340 |
512 |
388 |
|
|
|
|
|
|
|
Красноярскийкрай |
370 |
537 |
374 |
315 |
480 |
382 |
|
|
|
|
|
|
|
ВосточнаяСибирь |
350 |
520 |
373 |
326 |
509 |
375 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П3
Зависимость выхода целлюлозы, оборота котла и расхода щелочи на сульфатную варку от вида вырабатываемой целлюлозы [3]
|
Выход |
Расходактивнойщелочи |
Обороткотла нетто, ч |
Выходвоздуш- |
но-сухой целлюлозыиз |
кг |
|
|
(единицыNa2О) |
||||||
|
3 котла, |
||||||
Вид |
целлюлозы |
|
|
||||
% кабсо- |
кг/твоздуш- |
||||||
целлюлозы |
издреве- |
лютносухой |
но-сухой |
||||
|
сины, °/о |
древесине |
целлюлозы |
1M |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Высокоговыхода |
55 |
12 |
190 |
3,0 |
|
100 |
|
Жесткая(«крафт») |
48 |
15 |
275 |
4,0 |
|
87 |
|
Нормальнойжесткости |
45 |
17 |
330 |
5,0 |
|
82 |
|
Мягкая(белимая) |
40 |
19 |
42 |
6,0 |
|
73 |
|
Предгидролизная |
35 |
18 |
450 |
8,0 |
|
64 |
|
150