книги / Отбелка целлюлозы

Бак горячей воды. Расход горячей воды принимаем равным 40 % от общего расхода воды на промывку целлюлозы в отбельном цехе, что составит

60 400 0, 4 = 6,7 м3 /мин. 24 60

Емкость бака рассчитываем на 15-минутный запас при коэффициенте заполнения 0,8:

V = 6,7 15 = 125 м3 . 0,8

Диаметр бака 5 м, высота 6,5 м.

Бак теплой воды. Расход теплой воды принимаем равным 50 % oт общего расхода воды на промывку, что составит:

60 0,5 400 = 8,3 м3 / мин. 24 60

Емкость бака рассчитываем на 15-минутный запас воды:

V = 8,3 15 = 156 м3 . 0,8

Принимаем диаметр бака 5 м, высоту 8 м.

Баки растворов.

1. Бак для гипохлорита:

расход раствора на отбелку 615 л/т или

615 400 =

10250 л/ч.

24

Принимаемый объем бака 50 м3 (5-часовой запас раствора гипохлорита); диаметр бака 3 м, высота 7 м.

2. Бак для раствора диоксида хлора: расход диоксида хлора на отбелку 1672 л/т или

171

1672 400 =

27867 л/ч.

24

Принимаемый объем бака (на 3-часовой запас) 84 м3; диаметр бака 4 м, высота 6,5 м.

3. Бак раствора щелочи: расход раствора NaOH 734 л/т

или

734 400 =

12230 л/ч.

24

Принимаемый объем бака (на 5-часовой запас раствора)

60м3; диаметр бака 3,5 м, высота 6 м.

4.Бак для сернистой кислоты: расход кислоты

220 400 =

3670 л/ч.

24

Принимаемый объем бака (на 5-часовой запас) 20 м3; диаметр бака 2 м, высота 6 м.

Центробежные насосы. Перед расчетом насосов следует уточнить расположение оборудования в отбельном отделе и выполнить компоновочные чертежи.

1. Насосы для подачи оборотной воды: на разбавление массы в башнях щелочения 1-й и 2-й степени и в башне гипохлоритной отбелки, а также перед вакуум-фильтрами № 2, 3 и 5. Производительность насосов определяем применительно к башне щелочения 1-й ступени и вакуум-фильтру № 2:

Q = (60153 − 5893) 400 = 15070 л/мин. 24 60

Полный напор насоса:

Н = Нг + (Ннагн − Нвс ) + Нп + V 2 ,

2g

где Нг – геометрическая высота подачи жидкости, м; Ннагн – Нвс – разность избыточных напоров в объеме всасывания, м; Нп – поте-

172

ри напора за счет гидравлического сопротивления трубопровода, м; V2/2g – скоростной напор при выходе жидкости из трубопровода, м.

В расчетах значением V2/2g ввиду малости пренебрегаем. Величину Нп принимаем ориентировочно равной 5 м. Для насосов оборотной воды уровень воды в баке оборотной воды принимаем равным 2 м(минимальный, неблагоприятный случай).

При нормальном уровне массы в башне гипохлоритной отбелки 25,5 · 0,85 = 22 м, Н = 22 – 2 + 5 = 25 м.

Принимаем к установке три насоса с теоретическим напором 25 м.

Мощность на валу

где γ – плотность воды при данной температуре (в расчетах принимаем 1000 кг/м3), кг/л;

η – КПД насоса, η = 0,65 (уточняется при выборе насоса по каталогу или справочнику бумажника в соответствии с универсальной характеристикой насоса);

Q = 15,1 м3/мин; Н = 25 м;

N = 15,1 25 1000 = 95 кВт ч.

60102 0,65

2.Насосы для подачи оборотной воды на разбавление массы при выходе из башни хлорирования, башен отбелки диоксидом хлора 1-й и 2-й ступени и перед вакуум-фильтрами

№1, 4, 6. Производительность насоса (применительно к башне отбелки диоксидом хлора 1-й ступени)

Q = (58915 − 5646) 400 = 14797 л/мин. 24 60

173

При уровне массы 25,2 0,95 = 24 м (башня работает с ходом массы снизу вверх) Н = 24 – 2 + 5 = 27 м.

Принимаем к установке три насоса с напором 27 м.

N = 14,8 27 1000 = 100 кВт ч.

60102 0,65

3.Насосы для подачи массы из башен щелочения 1-й и 2-й ступени, из башни гипохлоритной отбелки на вакуум-фильтры. Концентрацию массы в зоне разбавления принимаем равной 3,5 %. Производительность насоса (для башни щелочения 1-й ступени)

Q = 100 400 936,8 = 7435 л/мин. 3,5 24 60

Нг = 15 м, Hвc = 15 м (при нормальном уровне массы в башне), Ннагн = 0, Нп = 5 м. Полный напор насоса рассчитываем для случая понижения уровня массы в башне до минимального (для опорожнения башни при остановке на ремонт), т.е. Hвc = 0,

тогда Н = 15 + 5 = 20 м.

Принимаем к установке три насоса с напором 20 м.

N = 7,35 20 1000 = 38 кВт ч.

60102 0,65

4.Насос для подачи массы в башню хлорирования. Производительность насоса

Q = 26837 400 7450 л/мин. 24 60

При степени заполнения башни 0,95 Ннагн = 25,5 · 0,95 = = 24,2 м. Принимаем Hвc = 3 м (минимальный уровень массы

в бассейне очистного отдела), тогда Н = 24,2 – 3 + 5 = 2Б,2 м. Принимаем к установке насос с полным напором 27 м,

= 7, 45 27 1000 =

N 51 кВт. 60 102 0,65

174

5. Насос для подачи свежей воды на эжекторный смеситель. Производительность насоса

Q = 1000 400 = 278 л/мин. 24 60

Устанавливаем насос с напором 45 м,

= 0, 28 45 1000 =

N 3,5 кВт. 60 102 0,65

6. Насос для подачи горячей воды на спрыски вакуумфильтра. Расход горячей воды (при температуре 70 °С) составляет 6,7 м/мин. Бак горячей воды установлен на отметке 0,0 м. Нг = 17 м, Нвс = 4 м (при высоте бака 6,5 м). С учетом давления в спрысковых трубах (при высоте бака 6,5 м). С учетом давле-

нияв спрысковых трубахHнагн= 15 м, Нг =17 – 4 + 15 + 5 = 33 м. Устанавливаем насос с напором 35 м,

7. Насос для подачи теплой воды на спрыски вакуумфильтров. Расход воды равен 8,3 м/мин. Устанавливаем насос с напором 35м,

= 8,3 35 1000 =

N 73 кВт. 60 102 0,65

8. Насос для подачи раствора гипохлорита. Производительность насоса

Q = 523 400 = 145 л/мин. 24 60

Бак раствора гипохлорита установлен на отметке 0,0 м, смеситель башни гипохлоритной отбелки – на отметке 8,0 м. Уровень раствора гипохлорита в баке принимаем минимальный – 2 м.

175

Нг = 8 м, Hвc = 2 м, Нп= 5 м, Н = 8 – 2 + 13 м, γ = 1060 кг/м.

Устанавливаем насос с напором 13 м,

= 0,15 8 1060 =

N 0,5 кВт. 60 102 0,65

9. Насос для подачи раствора щелочи. Производительность насоса

= 822 400 =

Q 230 л/мин. 24 60

Устанавливаем насос N = 0,5 кВт.

10. Насос для подачи раствора диоксида хлора. Производительность насоса

Устанавливаем насос с напором 30 м,

N = 0, 467 30 1000 = 3,5 кВт.

60102 0,65

2.Насос для подачи водного раствора диоксида серы

же, как для раствора гипохлорита, N = 0,5 кВт.

12.4. РАСХОД ЭНЕРГИИ В ОТБЕЛЬНОМ ЦЕХЕ

Расходы энергии на основное оборудование и на насосы отбельного цеха приведены в табл. 19.

176

Таблица1 9 Расход энергии на основное оборудование

Таблица 2 0 Расход энергии на насосы отбельного цеха

177

Всего расход энергии в отбельном цехе составляет

20076 + 34332 = 54408 кВт · ч.

Расход энергии на 1 т воздушно-сухой целлюлозы

54408 =

136 кВт ч.

400

12.5. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ОТБЕЛЬНОГО ЦЕХА (НА 1 Т ВОЗДУШНО-СУХОЙ БЕЛЕНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ)

Расход извести на приготовление раствора гипохлорита рассчитывают по уравнению

2Са(ОН)2+ 2СI2 = CaСI2 + Са(ОСI)2.

На ступени гипохлоритной отбелки расходуется 18,3 кг активного хлора на 1 т воздушно-сухой целлюлозы. С уче-

178

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Технология целлюлозно-бумажного производства: в 3 т. Т. 1. Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 2. Производство полуфабрикатов. – СПб.: Политехника, 2003. – 633 с.: ил.

2.Непенин Н.Н., Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы:

в3-х т. Т. 3. Очистка, сушка, отбелка целлюлозы: учеб. пособие для вузов. – изд. 2-е, перераб. – М.: Экология, 1994. – 592 с.

3.Пен Р.З. Технология целлюлозы. Т. 2. Сульфитные способы получения, очистка, отбелка, сушка целлюлозы: учеб. пособие для студентов специальности 260300 всех форм обучения. – Красноярск: СибГТУ, 2001. – 358 с.

4.Рощин В.И., Рощина Е.Г. Отбелка целлюлозы: учебник для профтехучилищ. – изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Лесная промышленность, 1990. – 232 с.

5.Оборудование целлюлозно-бумажного производства. Т. 1. Оборудование для производства волокнистых полуфабрикатов / В.А. Чичаев [и др.]. – М.: Лесная промышленность,

1981. – 368 с.

6.Аким Г.Л. Бесхлорная отбелка целлюлозы // Целлюло-

за. Бумага. Картон. – 2001. – № 5–6. – С. 24–28.

7.Аким Г.Л. Принципы выбора бесхлорных схем отбелки целлюлозы // Целлюлоза. Бумага. Картон. – 1997. – № 3–4. –

С. 12–14.

8.Тенденции в технологии отбелки / Л. Мюллер [и др.] // Целлюлоза. Бумага. Картон. – 1997. – № 3–4. – С. 24–29.

9.Мак Доно Т.Дж. Последние достижения в области производства беленой целлюлозы // Пленарные докл. междунар.

конф. PAPFOR-94. – СПб., 1994. – С. 184–206.

10.Миловидова Л.А., Комарова Г.В., Королева Т.А. Возможности повышения эффективности схемы отбелки листвен-

180