Оборудование для предсозревания щелочной целлюлозы

Основные виды оборудования, применяемого в процессе предсозревания щелочной целлюлозы:

1 - наклонные вращающиеся трубы;

2 - открытые многоярусные пластинчатые конвейеры;

3 – закрытые одноярусные пластинчатые кон­вейеры;

4 - двухтрубные аппараты с планетарно-вращающимися шне­ками;

5 - бункерные агрегаты непрерывного действия.

Наклонные вращающиеся трубы - аппараты, широко применяе­мые в отраслях промышленности: химической, горнорудной и строи­тельных материалов. Устройство: 1 – винтовой дозатор, 2 – рубашка, 3 – выгрузочное отверстие, 4 – соединительный фланец, 5 – опорные ролики. Наклонные трубы, используемые для предсозревания щелочной целлюлозы, обычно имеют: диаметр от 2,4 до 3 м, длину до 40 м, уклон продольной оси к горизонту 1:100, снабжены ру­башками для темперирования и приводом с регулированием частоты вращения трубы от 0,1 до 0,5 об/мин. Загрузка щелочной целлюлозы в трубу производится винтовым конвейером 1. Передвижение частиц материала вдоль трубы и их перемешивание происходит вследствие вращения корпуса 2 трубы и наклона его к горизонту.

Достоинства: аппарат надежен в эксплуатации, хорошо темперирует материал и обеспечивает равномерность течения процесса при мягких режимах предсозревания — времени деструкции щелочной целлюлозы от 22 до 28 ч и соответ­ствующей температуре деструкции от 20 до 26° С.

Недостатки: не рекомендуется применять для интенси­фицированных кратковременных высокотемпературных режимов де­струкции щелочной целлюлозы из-за неравномерной скорости про­движения отдельных частиц материала вдоль трубы, а значит и раз­личного времени их пребывания в аппарате.

Открытые многоярусные пластинчатые цепные конвейеры для предсозревания состоят из нескольких само­стоятельных, расположенных один над другим пластинчатых цепных конвейеров, причем четные конвейеры имеют одно направление движения грузовых ветвей, а нечетные - противоположное. Ширина пластин от 3 до 5 м, Высота слоя целлюлозы 0,5-1 м; Число ярусов 3- 8, длина яруса до 100 м.

Щ.Ц. подается на верхний ярус 1 агрегата через загрузочный бункер 2, имеющий выходное отверстие и форме трапеции. Высота слоя материала, выходящего из загрузоч­ного бункера, регулируется с помощью подвижной заслонки 3. Пройдя грузовую ветвь верхнего яруса конвейера, щелочная цел­люлоза с помощью медленно вращающегося крыльчатого барабана 4 сбрасывается через промежуточный бункер на следующий ярус.

Производительность: Q = F× V× γ

F – площадь поперечного сечения слоя целлюлозы, м²;

V– скорость движения конвейера, м/с;

γ – объемная масса Щ.Ц. кг/м³.

Двухтрубные аппараты с планетарно-вращающимися шнеками предназначены для деструкции Щ.Ц. при температуре 50—65° С (верхней трубе) и последующего ее охлажде­ния до температуры ксантогенирования от 18 до 22° С (нижней трубе). Общее время пребывания щелочной целлюлозы в аппаратах со­ставляет 100—120 мин, из них 50—60 мин — в верхнем барабане для предсозревания и столько же — в нижнем барабане для охлаждения.

Процесс деструкции протекает в обоих барабанах, поэтому на анализы отбирают Щ.Ц. из нижнего барабана. Верхний 1 и нижний 2 неподвижные барабаны аппарата с рубашками установлены на металлоконструкции (последняя на рисунке не показана). Внутри каждого барабана расположены цен­тральный вал 3, на котором закреплены скребки 4, два планетарно-вращающихся шнека 5 и 6, отсекающий диск 7. Подшипники шне­ков 5, 6 смонтированы в цилиндрических закрытых коробках 8, жестко закрепленных на валу 3. В передней коробке 8 расположены центральная и две планетарные шестерни для привода шнеков во вра­щение вокруг своих осей.

Щелочная целлюлоза загружается в аппарат через шлюзовой дозатор 9 и разгружается через патрубок 10; передача материала из верхнего в нижний барабан осуществляется через патрубок 11. При планетарном движении шнеков материал хорошо перемешивается и темперируется, а вследствие их вращения вокруг своих осей постепенно продвигается вдоль продольной оси барабанов от загру­зочного отверстия дозатора к разгрузочному отверстию патрубка 10, проходя через два отверстия в отсекающем диске 7.

Производительность (Q, кг/с) аппарата по Щ.Ц. рассчитывается по формуле

Q = m (π×(D² – d²) / 4) ×s×n×b×γ

где m= 2 — число шнеков в аппарате;

D — наружный диаметр витков шнеков, м;

d — внутренний диаметр витков шнеков, м;

s — шаг витков шнека, м;

п — частота вращения шнека, об/с;

b— коэффициент заполнения аппарата материалом;

у — объемная масса щелочной целлюлозы, кг/м³.

Производительность по волокну 10-25 т/сут.

Следовательно, производительность аппарата, а значит и время предсозревания, не зависят от числа оборотов центрального вала, т.е. скорости планетарного движения шнеков, и регулируются только путем бесступенчатого изменения числа оборотов шнеков вокруг их собственных осей с помощью вариатора.

Вопросы для закрепления материала:

а) дать определение - мерсеризация;

б) три способами мерсеризации;

в) схема работы мерсеризационной пресс-ванны;

г) в УНМ входят …;

д) целлюлоза поступает на предприятия в виде…;

е) автоматический питатель – горизонтальный;

ё) автоматический питатель – наклонный – устройство;

ж) достоинства и недостатки наклонного питатель;

з) требования к мерсеризаторам;

и) типы мерсеризаторов;

й) устройство мерсеризатора с диффузором;

к) схема работы мерсеризатора с диффузором;

л) мерсеризатор с донной турбинкой – устройство;

м) мерсеризатор с донной турбинкой – схема работы;

н) типы отжимных прессов;

п) сетчатый отжимной пресс – устройство;

р) сетчатый отжимной пресс – схема работы;

с) барабанный отжимной пресс – устройство;

т) барабанный отжимной пресс – схема работы;

у) оборудование для предсозревания щелочной целлюлозы;

ф) ДТА – устройство;

х) ДТА – схема работы;

ц) наклонные вращающиеся трубы – устройство и схема работы.