книги / Отбелка целлюлозы
..pdf
М1 |
= |
6844, 77(13, 686 − 0, 005) +10000 0, 005 |
= 62671,10 кг, |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1,5 − 0, 005 |
||||
|
|
А1 |
= |
М1 K1 |
= |
62671,10 1,5 |
= 940,07 кг, |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
100 |
100 |
|
|
||
B1 = Ml – А1 = 62671,10 – 940,07 = 61731,03 кг,
М3 = М1 + М4 – М2 = 62671,10 + 10000 – 6844,77 = 65826,33 кг,
А3 = |
65826,33 0,005 |
= 3, 29 кг, |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
100 |
|
|
|
||
В3 = 65826,33 – 3,29 = 65823,04 кг. |
|
|
|||||
Проверка: |
|
|
|
|
|
|
|
Приход |
|
|
Масса |
Волокно |
Вода |
||
с разбавления |
62671,10 |
940,07 |
61731,03 |
||||
со свежей водой |
|
10000 |
– |
10000 |
|
||
Итого |
72671,10 |
940,07 |
71731,03 |
||||
Расход |
|
|
|
|
|
|
|
в смеситель |
6844,77 |
936,78 |
5907,99 |
||||
с оборот. водой |
|
65826,33 |
3,29 |
65823,04 |
|||
Итого |
72671,10 |
940,07 |
71731,03 |
||||
Разбавление после отбелки (Х + Д)
161
М1 |
= |
М2 (K2 − K3 ) |
= |
62671,10(1,5 − 0, 005) |
= 26807,81 кг, |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
K1 − K3 |
|
|
|
3,5 − 0, 005 |
||
|
|
А1 |
= |
26807,81 3,5 |
= 938, 27 кг, |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
100 |
|
|
|||
B1 = 26807,81 – 938,27 = 25869,54 кг,
М3 = М2 – Ml = 62671,10 – 26807,81 = 35863,29 кг,
А3 = 35863, 29 0,005 =1,79 кг, 100
В3 = 35863,29 – 1,79 = 35861,50 кг. |
|
||
Проверка: |
|
|
|
Приход |
Масса |
Волокно |
Вода |
с башни X |
26807,81 |
938,27 |
25869,54 |
с оборотной водой |
35863,29 |
1,79 |
35861,50 |
Итого |
62671,10 |
940,06 |
61731,04 |
Расход |
|
|
|
на вакуум-фильтр |
62671,10 |
940,07 |
61731,03 |
Башня хлорирования (Х + Д)
162
|
Химические потери в башне (Х + Д) составляют 3 %: |
|||||||||
|
|
|
938, 27 100 |
= 967, 29 кг, |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
97 |
|
|
|
|
|
|
т.е. |
А3 = М3 = 967,29 – 938,27 = 29,02 кг. |
|
||||||||
|
А1 = А2 + А3 = 938,27 + 29,02 = 967,29 кг, |
|
||||||||
|
М1 = М2 + М3 = 26807,81 + 29,02 = 26836,83 кг, |
|||||||||
|
В1 = 26836,83 – 967,29 = 25869,54 кг, |
|
||||||||
|
K = |
|
А1 100 |
= |
967, 29 100 |
= 3,5 %. |
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
М1 |
26836,83 |
|
|
|
|||
|
Проверка: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приход |
|
|
Масса |
Волокно |
Вода |
||||
|
из смесителя |
26836,83 |
967,29 |
25869,54 |
||||||
|
Расход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хим. потери |
29,02 |
29,02 |
– |
||||||
|
на разбавление |
26807,81 |
938,27 |
25869,54 |
||||||
|
Итого |
|
26836,83 |
967,29 |
25869,54 |
|||||
Смеситель перед башней хлорирования (Х + Д)
163
Расход хлора на хлорирование – 5 %.
Расход диоксида хлора 0,5 % (ед. акт. хлора), что составляет:
хлора
967,29 · 0,05 = 48,4 кг,
диоксида хлора
967, 29 0,0005 = 1,84 кг. 2,63
При концентрации диоксида хлора в растворе 10 кг/м3 количество диоксида хлора составит 1,84 : 0,01 = 184 кг.
Хлор поступает в смеситель в виде газа.
Расход свежей воды в эжекторном смесителе и в массопроводе перед башней принимаем равным 1000 л.
M l = М2 – М3 – М4 = 26836,83 – 1000 – (48,4 + 184) = 25604,43 кг,
В1 = M l – А3 = 25604,43 – 967,29 = 24637,14 кг,
K1 = 967, 29 100 = 3,78 %. 25604, 43
Выход беленой целлюлозы из небеленой
880 100 =
90,98 %.
967, 29
Общие потери волокна (химические + механические) составят 9 % от небеленой целлюлозы.
Втабл. 17 и 18 приведены сводные балансы волокна и воды на1 тбеленойвоздушно-сухойцеллюлозы.
164
Таблица 1 7
Сводный баланс абсолютносухого волокна (кг/т) беленой воздушно-сухой целлюлозы
Статьи |
|
Приход |
|
|
Расход |
|
|
смас- |
собор. |
итого |
смассой |
сфильт- |
химич. |
итого |
|
баланса |
сой |
фильт- |
|
|
ратом |
потери |
|
|
|
ратом |
|
|
|
|
|
Бассейн небеле- |
967, |
|
967,29 |
|
|
|
|
ной целлюлозы |
29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Башня хлориро- |
|
1,79 |
1,79 |
|
|
29,02 |
29,02 |
вания |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вакуум-фильтр |
|
|
|
|
3,29 |
|
3,29 |
№1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Башня щелоче- |
|
2,68 |
2,68 |
|
|
23,42 |
23,42 |
ния |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вакуум-фильтр |
|
|
|
|
3,21 |
|
3,21 |
№2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Башня гипохло- |
|
2,62 |
2,62 |
|
|
18,26 |
18,26 |
ритной отбелки |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вакуум-фильтр |
|
|
|
|
3,18 |
|
3,18 |
№3 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Башня отбелки |
|
|
|
|
|
|
|
диоксидом |
|
2,60 |
2,60 |
|
|
3,57 |
3,57 |
хлора |
|
|
|
|
|
|
|
Вакуум-фильтр |
|
|
|
|
3,13 |
|
3,13 |
№4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Башня щелоче- |
|
2,58 |
2,58 |
|
|
7,12 |
7,12 |
ния (Щ2) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вакуум-фильтр |
|
|
|
|
3,13 |
|
3,13 |
№5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Башня отбелки |
|
|
|
|
|
|
|
диоксидом |
|
2,58 |
2,58 |
|
|
2,65 |
2,65 |
хлора (Д2) |
|
|
|
|
|
|
|
Вакуум-фильтр |
|
|
|
|
3,01 |
|
3,01 |
№6 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Бассейн беленой |
|
|
|
880,0 |
|
|
880,0 |
целлюлозы |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО |
967, |
14,85 |
982,14 |
880,0 |
18,95 |
84,04 |
982,14 |
|
29 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
165
166
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 8 |
|||
Сводный баланс воды кг/т беленой воздушно-сухой целлюлозы |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стадии |
|
|
Приходводы |
|
|
|
Расходводы |
|||
процесса |
смассой |
сотбел. |
конденсат |
свежая |
обор. |
итого |
смассой |
фильтрат |
итого |
|
|
|
реагентом |
пара |
вода |
фильтрат |
|
|
|
|
|
Бассейннебеленойцеллюлозы |
25604 |
|
|
|
|
25604 |
|
|
|
|
Смеситель передбашнейхлорирования |
|
184 |
|
1000 |
|
1184 |
|
|
|
|
Башняхлорирования |
|
|
|
|
35862 |
35862 |
|
|
|
|
Вакуум-фильтр№1 |
|
|
|
10000 |
|
10000 |
|
|
65823 |
65823 |
Смеситель передбашнейщелочения |
|
374 |
416 |
|
|
790 |
|
|
|
|
Башнящелочная |
|
|
|
|
53455 |
53455 |
|
|
|
|
Вакуум-фильтр№2 |
|
|
|
10000 |
|
10000 |
|
|
64260 |
64260 |
Смеситель передбашней(Г) |
|
615 |
52 |
|
|
667 |
|
|
|
|
Башнягипохлоритнойотбелки |
|
|
|
|
52355 |
52355 |
|
|
|
|
Вакуум-фильтр№3 |
|
|
|
10000 |
|
10000 |
|
|
63645 |
63645 |
Смеситель передбашней(Д1) |
|
884 |
375 |
|
|
1259 |
|
|
|
|
Башняотбелки(Д1) |
|
|
|
|
52112 |
52112 |
|
|
|
|
Вакуум-фильтр№4 |
|
|
|
10000 |
|
10000 |
|
|
62656 |
62656 |
Смеситель передбашней(Щ2) |
|
356 |
132 |
|
|
488 |
|
|
|
|
Башнящелочения(Щ2) |
|
|
|
|
51664 |
51664 |
|
|
|
|
Вакуум-фильтр№5 |
|
|
|
10000 |
|
1000 |
|
|
62563 |
62563 |
Смеситель передбашнейотбелки(Д2) |
|
604 |
272 |
|
|
876 |
|
|
|
|
Башняотбелки(Д2) |
|
|
|
|
51478 |
51478 |
|
|
|
|
Вакуум-фильтр№6 |
|
|
|
10000 |
|
10000 |
|
|
|
|
Бассейнбеленойцеллюлозы |
|
220 |
|
|
|
220 |
7913 |
|
|
7913 |
Итого |
25604 |
3237 |
1247 |
61000 |
296926 |
388014 |
7913 |
|
380099 |
388012 |
12.3. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ОТБЕЛЬНОГО ОТДЕЛА
Компоновка оборудования отбельного цеха приведена на рис. 27.
Башня хлорирования. Необходимый реакционный объем башни
Vp |
= |
G t 100 |
|
, |
|
24 |
60 C |
|
|||
|
|
K |
|||
где G – количество абсолютно сухой целлюлозы, поступающей в башню, т/сут;
t – принятое время пребывания массы в башне, мин; С – концентрация массы, %;
K– коэффициент заполнения башни.
Внашем случае G = 400 · 0,967 = 387 т/сут; t = 60 мин;
С= 3,5 %; K = 0,95 (башняработает с ходоммассы – снизу вверх).
V = 387 60 100 = 485 м3 . 24 60 3,5 0,95
Принимаем к установке башню объемом 500 м3, футерованную кислотоупорными керамическими плитками, с радиальным смесителем [7].
Отношение высоты башни к ее диаметру Н/Д ≥ 3. Диаметр башни с учетом номинального объема и приведенного соотношения принимаем равным 5 м [7, с. 308]. Высота башни будет 25,5 м (условно считаем, что днище башни плоское). Мощность двигателя радиального смесителя 50 кВт.
Башня щелочения (первой и второй ступени). Реакцион-
ный объем башни
Vp |
= |
0,937 400 120 100 |
= 326 м3 . |
|
|||
|
|
24 60 12 0,80 |
|
167
Рис. 27. План и разрезы цеха отбелки сульфатной целлюлозы по схеме (Х + Д) – Щ – Г – Д – Щ – Д – К
168
Диаметр башни принимаем 5 м, высоту зоны разбавления Нразб = 1,7 м. Объем зоны разбавления
V = |
П d 2 |
Н |
|
= |
3,14 52 |
1, 7 = 33, 4 м3 , |
|
разб |
|
||||
разб |
4 |
|
4 |
|
||
|
|
|
|
|||
Vобщ = Vр + Vразб = 326 + 33 = 360 м3 .
Принимаем к установке две гуммированные башни объемом 400 м3 каждая, диаметром 5,0 м, высотой 20,4 м.
В зоне разбавления каждой башни установлено два пропеллерных мешальных устройства с мощностью электродвигателя 30 кВт.
Башнягипохлоритнойотбелки. Реакционный объембашни
Vр = 0,913 400 150 100 = 448 м3 . 24 60 10 0,85
Диаметр башни принимаем 5 м, высоту зоны разбавле-
ния 1,7 м. Vразб = 33 м3, Vобщ = 448 + 33 = 481 м3.
Принимаем к установке башню, футерованную керамическимиплитками, объемом500 м3, диаметром5,0 м, высотой25,5 м.
В зоне разбавления два пропеллерных мешальных устройства с мощностью двигателя 30 кВт.
Башня отбелки диоксидом хлора (первой и второй сту-
пени). Реакционный объем башни
Vр = 0,893 400 180 100 = 392 м3 . 24 60 12 0,95
Принимаем к установке две башни (на первую и вторую ступени отбелки) объемом 400 м3 каждая, футерованные кислотоупорными керамическими плитками. Каждая башня имеет радиальный смеситель и скребковое разгрузочное устройство. Диаметр башни 4,5 м, высота 25,2 м. Мощность двигателей: радиального смесителя 85 кВт, разгрузочного устройства – 15 кВт.
169
Вакуум-фильтры. Съем воздушно-сухой целлюлозы с 1 м2 фильтрующей поверхности принимаем равным 6 т/сут.
Фильтрующую поверхность определяем по количеству волокна, поступающего на вакуум-фильтризбашнихлорирования:
0,938 400 = 71,1 м2 .
0,88 6
Принимаем к установке шесть вакуум-фильтров с рабочей поверхностью каждого 80 м2 – Бг ВК– 80–3,75. Фильтр барабанный гравитационный в коррозионно-стойком исполнении. Габариты фильтрующего барабана: диаметр 3,75 м, длина 7 м. Концентрация массы, поступающей на фильтр – 0,8–2,0 %, сходящей с фильтра – 8–14 %. Общая установочная мощность
52,5 кВт.
Баки оборотной воды. Время пребывания воды в баке принимаем равным 3 мин, степень заполнения – 0,8. Емкость бака определяем по количеству оборотной воды, отходящей в бак вакуум-фильтра № 1:
65823 400 3 = 68,6 м3 . 24 60 1000 0,8
Принимаем к установке шесть цилиндрических баков объемом 70 м3, диаметром 3 м, высотой 8,5 м. Баки снабжены переливными трубами для отвода избытка оборотной воды.
Смесители. Для смешения массы с хлором перед башней хлорирования предусматривается установка смесителя роторнопульсационного типа [7, с. 332] с мощностью привода 75 кВт, перед другими ступенями отбелки – установка двухвальных смесителей с частотой вращения 185 мин и мощностью привода 75 кВт. Количество смесителей 5.
Насосы высокой концентрации. Принимаем к установке шесть насосов «Камюр» типа МСР 20/10, мощностью электродвигателя 90 кВт.
170