Для проектирования цеха по подготовке макулатурной массы потребуется большие производственные площади. На ОАО "Архангельский ЦБК" это производство возможно разместить в цехе гофрированного картона (ныне пустующее). Для хранения резерва макулатуры можно использовать производственную площадь бывшего цеха древесно-волокнистых плит.
2.1 Технологическая схема подготовки макулатурной массы.
В данной работе предложена технологическая схема подготовки макулатурной массы с применением аэродинамического диспергатора (рисунок 8) вместо традиционного оборудования. Это позволит сохранить длину волокна макулатуры, улучшить показатели качества макулатурной массы, упростить технологическую схему потока, снизить расходы свежей воды и электроэнергии.
Рисунок 8 - Технологическая схема подготовки макулатурной массы с использованием диспергатора: 1- постоянный магнит; 2 - воронка диспергатора; 3 - диспергатор; 4 - вентилятор; 5 - циклон; 6 - промежуточный бассейн массы; 7 - термодисперсионная установка; 8 - сборник оборотной воды; 9 - бассейн готовой массы.
2.2 Основное оборудование, используемое для подготовки макулатурной массы
2.2.1 Конвейер
Применяется для транспортировки и подачи макулатуры в диспергатор. Над конвейером установлен постоянный магнит, который притягивает и устраняет металлические включения из макулатуры.
2.2.2 Комплект аэродинамического диспергатора
Аэродинамический диспергатор (рисунок 9) состоит из следующих основных узлов: горизонтально установленного на валу ротора, состоящего из двух дисков соединенных радиальными разгонными лопатками, и цилиндрического с специальными статорными лопатками. Отбор продукта производится из центра аппарата коаксиально относительно оси вращения ротора. Диспергатор соединен с вентилятором высокого давления воздуховодом в оси вращения ротора. Выходной канал вентилятора соединен с циклонами, которые установлены над разгрузочным бункером.
Во время работы диспергатора материал подается в диспергатор через специальное загрузочное окно и попадает на ротор с разгонными лопатками. Соударяющийся с лопатками вращающегося ротора материал измельчается, и под действием инерционных сил частицы материала стремятся покинуть зону диспергирования. Одновременно через диспергатор осуществляется продув воздуха с целью возвращения частиц материала в зону измельчения, таким образом, происходит создание псевдоожиженного слоя материала на внешнем радиусе вращения ротора. Скорость движения частиц в псевдоожиженном слое меньше скорости движения ротора, что обеспечивает энергию, необходимую для измельчения материала. Сушка материала происходит вследствие интенсивного воздухообмена. Воздушный поток, обеспечивающий сушку материала, составляет до 30 000 м3 в час, скорость потока составляет 25-28 метров в секунду относительно частиц материала находящихся в псевдоожиженном слое. Эффективная сушка происходит при температуре воздуха 120 — 150°С, примерный расход тепловой энергии составляет 750-800 кВт. на 1 тонну испаряемой влаги. Измельчение и сушка материала происходят до тех пор, пока частицы материала не достигнут необходимого размера и влажности. При определённом соотношении скоростей вращения ротора и продува воздуха осуществляется инерционная сепарация готового продукта, при этом крупные и влажные частицы не будут выносится из зоны сушки-измельчения аппарата, т. к. обладают большей инерцией, чем мелкие и сухие. Конструкция аэродинамического диспергатора позволяет производить тонкую и быструю регулировку параметров готового продукта, так как изменение инерционной сепарации достигается изменением скорости вращения ротора и объёмом продуваемого воздуха.
Рисунок 9 - Комплект аэродинамического диспергатора
1- аэродинамический диспергатор; 2 - вентилятор; 3 - циклоны; 4- разгрузочный бункер.
2.2.3 Термодисперсионная установка
Термодисперсионная обработка (ТДО) макулатурной массы (ММ) служит для разрушения легкоплавких включений, клеевых частиц и частиц печатной краски и/или тонирующих веществ до размеров, невидимых невооруженным глазом (менее 40 мкм) и такого равномерного распределения в массе, при котором они не оказывают вредного влияния на процесс производства бумаги и картона. Она базируется на общем свойстве данных загрязнений пластифицироваться (плавиться) и диспергироваться (измельчаться) в условиях повышенных температур. ТДО применяется при выпуске картона для плоских слоев гофрокартона, бумаги санитарно-гигиенического назначения, писче-печатных бумаг и других видов продукции, в композиции которых используется макулатурное сырье.
ТДО это многофункциональный процесс, включающий ряд последовательных операций и служащий для решения комплекса задач:
- разрушение легкоплавких включений, клеевых частиц, частиц печатной краски и меловальных покрытий и их равномерное распределение в массе;
- отделение от волокон частиц печатной краски и/или тонирующих веществ для возможности их дальнейшего удаления на последующих стадиях обработки ММ;
- обработка волокон для повышения пухлости и воздухопроницаемости бумаги;
- стерилизация массы.
В данной работе применяется термодисперсионная установка (ТДУ) фирмы Cellwood Machinery типа Creama (рисунок 10), предназначенная для обработки макулатурной массы как при атмосферном («холодный» способ), так и при повышенном давлении («горячий» способ).
Установка включает оборудование для сгущения массы, в состав которого входит аппарат для предварительного обезвоживания (экстрактор) 1 и винтовой пресс 2, подогреватель массы 5 с пробкообразователем 3 и вертикальным рыхлителем 4, и диспергатор 6. В аппарате для предварительного обезвоживания типа SDC масса сгущается от 3 % на входе до 8-12 %; при этом происходит частичное удаление из массы мелких посторонних включений. Винтовой пресс типа RR сгущает массу до 35 %. Для исключения потерь пара масса подается в зону прогрева при помощи конического винтового пробкообразоваОбразующаяся пробка перед подачей в камеру прогрева разрыхляется в вертикальном рыхлителе 4.
Рисунок 10 - Схема термодисперсионной установки типа Creama 1 - экстрактор; 2 - винтовой пресс; 3 - пробкообразователь; 4 - вертикальный рыхлитель; 5 - подогреватель массы; 6 - диспергатор. |
Производительность ТДУ Creama составляет от 15 до 800 т/сут при УРЭ 60-65 кВт. ч/т. Использование данной ТДУ позволяет перерабатывать влагопрочные виды макулатурного сырья и исключить из технологической схемы размол ММ, так как при необходимости можно повысить степень помола массы на 10-12 0ШР.
2.3 Описание технологического процесса приготовления макулатурной массы.
Кипы макулатуры со склада хранения полуфабрикатов погрузчиком подаются на конвейер (макулатурную массу предполагается добавлять в основной слой картона).
Конвейер оборудован системой сигнализации пуска конвейера в зоне загрузки, оборудован постоянным магнитом, системой контроля наличия макулатуры в зоне выгрузки в воронку диспергатора, системой контроля уровня масла в маслосистеме конвейера, системой измерения веса макулатуры.
Упаковочная проволока, веревки перерезываются и полностью удаляются с конвейера.
Макулатура с конвейера подается в загрузочное окно диспергатора. В диспергаторе происходит процесс измельчения и сушки материала, сушка происходит за счёт горячего воздуха, подаваемого с вентилятора. С диспергатора удаляются отходы, а измельченная макулатура воздухом подается в циклон и далее в разгрузочный бункер. Из разгрузочного бункера макулатурная масса подается в промежуточный бассейн массы из которого насосом масса поступает в экстрактор, где масса сгущается до 8 %, при этом происходит удаление мелких посторонних включений. Далее масса сгущается в винтовом прессе до 35 %, разрыхляется в вертикальном рыхлителе, подогревается за счёт пара, который поступает на установку, и поступает в диспергатор в котором происходит повторное измельчение и сушка макулатурной массы. Масса, прошедшая термодисперсионную обработку, подается в бассейн готовой продукции, из которого насосом подается на смесительный насос основного слоя, где смешивается с целлюлозной массой и химикатами.
РАЗДЕЛ 3 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
Таблица 3 – Исходные данные для расчёта свежих полуфабрикатов
( из Технологического регламента)
Наименование данных | Единица измерения | Величина |
Необрезная ширина КДМ | м | 6,5 |
Обрезная ширина | м | 6,4 |
Масса 1 м2 | г | 115 |
Скорость КДМ | м/мин | 730 |
Производительность КДМ | т/сут | 810 |
Небеленая сульфатная целлюлоза | % | 70 |
Нейтрально сульфитная полуцеллюлоза | % | 20 |
Макулатурная масса | % | 10 |
Влажность картона | % | 8 |
Расход свежего волокна на 1 тонну | кг | 1054 |
3.1 Расчет свежих полуфабрикатов.
Расход свежего волокна на 1 т картона для плоских слоёв гофрированного картона нетто составляет 1197,73 кг абсолютно-сухого волокна (целлюлоза + НСПЦ + ММ) или 1054 кг воздушно-сухого волокна, в том числе целлюлозы – 737,8 кг, НСПЦ – 210,8 кг, ММ – 105,4 кг.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
