39403

Производство химико-термомеханической массы из осиновой древесины

Курсовая

Производство и промышленные технологии

После пропарки щепа влажностью 5060 шнековым конвейером через пароотделитель подаётся на шнековый питатель который подаёт щепу непосредственно в дисковую мельницу 1й ступени 13 где щепа размалывается под давлением 025 МПа. Из дисковой мельницы 1й ступени масса за счет давления пара образующегося в дисковой мельнице выдувается в циклон 14. Пар из циклона направляется на рекуперацию а масса шнековым питателем подается на распределительный конвейер 2й ступени размола. Шнековым питателем масса подается в зону размола дисковой...

Русский

2013-10-04

116.21 KB

48 чел.

Министерство образования РФ

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра ТЦБП

Группа ТЦБП-09

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчетно-пояснительная записка

Тема: Производство химико-термомеханической массы из осиновой древесины.

                                                  Выполнил:     Безматерных А. А.

                                                                     Проверил:     Хакимова Ф. Х.

Работа защищена____________                                     с оценкой___________

Пермь 2013

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….……...3

  1.  Характеристики сырья и готовой массы………………………………………..…..4
  2.  Описание технологической схемы…………………………………………….……....7
  3.  Расчет баланса воды и волокна…………………………………………………………11
  4.  Основные технико-экономические показатели………………………..….….42

Список литературы………………………………………………………………………..……….43

Введение

Древесная (механическая) масса – волокнистый полуфабрикат сверхвысокого выхода (85-97%), получаемый путём истирания древесины на дефибрёре или размола щепы в дисковых мельницах.

Древесная масса является основным компонентом газетной бумаги и широко используется в композиции других видов бумаги для печати и в бумагах санитарно-бытового назначения.

Повышение содержания древесной (механической) массы в композиции бумаги для печати, в том числе и газетной, позволяет экономить не только дорогостоящую целлюлозу, но и улучшить печатные свойства бумаги.

В последние годы бурно развивается производство древесной массы из щепы в дисковых мельницах: термомеханической, химико-термомеханической, химико-механической и т.п. Объясняется это расширением сырьевой базы целлюлозно-бумажной промышленности за счет использования щепы из нестандартной и короткомерной балансовой древесины, отходов лесопиления и деревообработки и древесины лиственных пород. Технологический процесс производства ДМ из щепы на современных дисковых мельницах более совершенен, обуславливает высокий уровень автоматизации и обеспечивает получение массы с лучшими показателями качества, что позволяет увеличивать её количество в композиции бумаги взамен дорогостоящей целлюлозы. Считается, что в перспективе древесная масса из щепы полностью вытеснит дефибрёрную древесную массу. Однако производство древесной массы из щепы связано с весьма высоким удельным расходом энергии, и резкий рост стоимости энергии в последние годы может внести определенные коррективы в эти тенденции.

В балансе волокнистых полуфабрикатов, произведенных на предприятиях России, механическая масса составляет более 20%.

  1.  Характеристика сырья и готовой продукции

Характеристика сырья:

Весь процесс производства различных видов ДМ из щепы можно укрупнено разбить на 3 стадии – подготовку древесины, получение массы и её обработку.

В первую стадию производства входят: доставка сырья на предприятие; подготовка его к размолу, включая промывку и другие операции, способствующие получению массы необходимого качества. Если при производстве целлюлозы влияние качества древесины можно в какой то мере отрегулировать изменением параметров технологического процесса, расходом химикатов, то в производстве ТММ, ХТММ, ХММ имеет место прямая связь между качеством сырья и готового полуфабриката.

На качество ДМ из щепы влияют порода древесины, её химический состав и морфология, плотность, влажность, размер технологической щепы, содержание коры и гнили, возраст древесины.

Наиболее качественную ДМ получают из древесины ели. Древесина сосны дает массу с худшими свойствами, а энергии на размол и химикатов на отбелку при этом затрачивается больше. ДМ из пихты занимает промежуточное положение между ДМ из ели и сосны.

ХТММ и ХММ получают как из хвойной, так и из лиственной древесины (осина, тополь, берёза, клён, бук и др.). Целесообразность использования лиственной древесины в производстве ДМ обусловлена, во-первых, значительными её запасами (свыше 65% лесных ресурсов мира приходится на долю лиственной древесины), во-вторых, положительным влиянием волокон лиственной древесины на процесс формования бумаги и ряд её показателей качества – непрозрачность, сомкнутость поверхности, печатные свойства и др. Однако расход энергии на размол щепы из лиственных пород древесины выше, чем хвойных пород.

Плотность древесины зависит от содержания поздней и ранней древесины (колебания плотности сосны 348-401 кг/м3, лиственницы 486-537 кг/м3, берёзы 464-527 кг/м3, ели 337-400 кг/м3).

Древесина высокой плотности требует большего расхода энергии и при прочих условиях дает полуфабрикат меньшей прочности. В производстве ДМ из щепы важно так же постоянство плотности подаваемой на размол щепы.

Влажность щепы должна быть 30% и более, т.е. выше точки насыщения волокон водой. Оптимальная влажность щепы обеспечивается использованием свежесрубленной древесины или предварительным сжатием с последующим насыщением водой. Для поддержания необходимой влажности в древесно-подготовительном цехе предусматривается орошение балансов. В настоящее время внедряется транспортировка щепы насосами, что увеличивает продолжительность пропитки древесины водой.

Размеры щепы (оптимальные): толщина от 3,5 до 6,0 мм, длинна 15-35 мм.

Очень важна однородность щепы по размеру. Крупная щепа вызывает неравномерный нагрев щепы и увеличивает расход энергии, затрудняет подачу щепы в дисковую мельницу. Мелкая щепа засорена корой, песком, содержит больше экстрактивных веществ, увеличивает костричность получаемой массы, снижает её белизну.

Необходимо следить за содержанием коры и гнили в щепе. Наличие коры в щепе повышает сорность массы, снижает белизну, увеличивает содержание костры, ухудшает механические показатели массы. Повреждение древесины гнилью заметно снижает выход и качество массы.

Наилучшим сырьём для производства всех видов механической массы является свежесрубленная древесина ели, из которой получаются ВПВВ с наилучшим сочетанием механической прочности и оптических свойств. Эти полуфабрикаты занимают ведущее положение в композиции основных видов бумаги для печати.

Характеристика готовой массы:

В процессе получения ХТММ из еловой древесины во время пропарки щепы или при размоле используются химикаты, главным образом сульфит натрия.

Выход химико-термомеханической массы несколько ниже, чем термомеханической, но получаемая масса характеризуется максимальной, по сравнению с другими видами древесной массы, полученными из того же сырья, длиной волокна, повышенной белизной и при формировании бумаги дает лист с более равномерной структурой.

При получении ХТММ важнейшим фактором является степень химического воздействия на древесное сырьё, показателем которого служит выход массы (88-96%).

Основной реакцией при обработке щепы или полумассы сульфитом является сульфонирование лигнина, приводящее к повышению гидрофильности, снижению температуры его размягчения, получению более гибких и пластичных волокон.

С повышением степени сульфонирования качество получаемой массы улучшается: повышается содержание длинноволокнистой фракции, увеличивается гибкость и пластичность этой фракции, соответственно возрастают межволоконные связи при формировании бумажного листа и растёт её разрывная длина.

Использование химических реагентов при производстве ХТММ обеспечивает более высокую белизну полуфабриката, и значительно снижает содержание экстрактивных веществ.

ХТММ низкой степени помола с большей долей длинноволокнистой фракции и незначительным содержанием экстрактивных веществ используется в композиции бумаги для санитарно-бытового назначения.

Широкое применение находит ХТММ в композиции различных видов картона. Коробочному картону механическая масса придает жёсткость и пухлость. ХТММ считается наилучшим полуфабрикатом для среднего слоя упаковочного картона, благодаря низкому содержанию экстрактивных веществ, что особенно важно для упаковки пищевых продуктов (упаковочные материалы не должны содержать компонентов с неприятным запахом).

ХТММ может быть использована в композиции газетной, журнальной и лёгкой мелованной бумаги. Газетная бумага из ХТММ по своим свойствам аналогична газетной бумаге стандартной композиции (20% целлюлозы + 80% ДДМ).

Таблица 1.1 – Показатели качества различных видов древесной массы из хвойной древесины (степень помола 700 ШР).

Показатели качества

ДДМ

РДМ

ТММ

ХТММ

Разрывная длина, м

2800

3000

3800

5500-7500

Показатели сопротивления раздиранию, мН

35

60

75

80-100

Коэффициент светорассеяния, см2

670

630

600

300-540

Белизна, %

64

61

60

55-65

  1.  Описание технологической схемы

Технологическая схема получения небеленой ХТММ из осиновой древесины приведена на рисунке 2.1.

Для получения химико-термомеханической массы щепа из наземного бункера пневмотранспортном подается в приемный бункер щепы (1). Из бункера щепа виброразгружателем, находящимся на дне бункера, разгружается на шнековый транспортер (2) и далее поступает на промывку в промыватель щепы (3). В промывателе щепа промывается водой с температурой 60-70 0С. Тяжелые частицы, камни оседают на дно ванны промывателя и периодически удаляются. Промытая щепа из ванны поступает на дренирующий конвейер (4), где она обезвоживается. Вода от промывки щепы собирается в баке оборотной воды (5). Из этого бака вода подаётся на очиститель (7), где происходит очистка её от песка и минеральных примесей. Очищенная вода после подогрева в теплообменнике (9) до 60-700C вновь направляется на промывку щепы.

Промытая щепа влажностью 40% поступает в бункер с «живым дном» для хранения щепы (10). Затем щепа поступает для пропитки раствором Na2SO3 в импрегнатор «ПРЕКС» (11). Далее щепа поступает в ёмкость для предварительной обработки (скоростной варки) (12). После пропарки щепа влажностью 50-60%, шнековым конвейером через пароотделитель подаётся на шнековый питатель, который подаёт щепу непосредственно в дисковую мельницу 1-й ступени (13), где щепа размалывается под давлением ~0,25 МПа. Из дисковой мельницы 1-й ступени масса за счет давления пара, образующегося в дисковой мельнице, выдувается в циклон (14). Пар из циклона направляется на рекуперацию, а масса шнековым питателем подается на распределительный конвейер 2-й ступени размола. Шнековым питателем масса подается в зону размола дисковой мельницы 2-й ступени (16). Размол на этой ступени осуществляется при атмосферном давлении.

ХТММ после размола поступает в бассейн массы после рафинёров (17), куда для разбавления подается оборотная вода со сгустителя и из бака оборотной воды (31). Далее масса поступает в бассейн «латенсии» (18), где выдерживается в течение 1,0-1,5 часа при температуре 70-800С для снятия латентности. Из бассейна «латенсии» ХТММ, предварительно разбавленная в

Обозначения к технологической схеме:

1 – бункер щепы;

2 – шнековый транспортер;

3 – промыватель;

4 – дренирующий конвейер;

5 – бак оборотной воды;

6 – отвал;

7 – очиститель;

8 – насос подачи промывной воды в очиститель;

9 – теплообменник;

10 – ёмкость для хранения щепы с подвижным дном;

11 – импрегнатор «ПРЕКС»;

12 – ёмкость для предварительной обработки (скоростной варки);

13 – дисковая мельница 1-й ступени;

14 – циклон;

15 – барометрический конденсатор;

16 – дисковая мельница 2-й ступени;

17 – сборник массы после рафинеров;

18 – бассейн «латенсии»;

19 – сборник для разбавления;

20 – центриклинеры 1-й ступени;

21 – дисковый фильтр;

22 – центриклинеры 2-й ступени;

23 – центриклинеры 3-й ступени;

24 – сток;

25 – насос высокой концентрации;

26 – двухбарабанный пресс сгуститель;

27 – сортировка;

28 – сборник отсортированной массы;

29 – бассейн отходов сортирования;

30 – бассейн высокой концентрации;

31 – сборник оборотной воды;

32 – желоб отходов 1-й ступени центриклинеров;

33 – желоб отходов 2-й ступени центриклинеров.

сборнике (19), подается на сортировку (27). Отсортированная масса направляется в сборник отсортированной массы (28), а отходы в бассейн отходов (29). Из бассейна отходы поступают на двухбарабанный сгуститель (26), где сгущается до концентрации 28% и направляются в дисковые мельницы 2-ой ступени размола основного потока.

Из сборника отсортированной массы ХТММ центробежным насосом подается для дополнительной очистки от песка и минеральных включений на трехступенчатую установку центриклинеров (20, 22, 23). Очищенная масса направляется на дисковый фильтр (21) для сгущения, а затем насосом высокой концентрации (25) направляется в бассейн высокой концентрации. Отходы 3-й ступени центриклинеров уходят в сток. Оборотная вода с дискового фильтра используется для разбавления массы в потоке.

  1.  Расчет баланса воды и волокна

Баланс воды и волокна составляется в расчете на 1 т воздушно-сухой массы, или на 880 кг абсолютно сухой массы. Составление балансов позволяет определить основные потоки массы, воды и волокна и его безвозвратные потери.

Таблица 3.1 – Исходные данные для расчета баланса воды и волокна

Влажность щепы, %

45

Концентрация оборотной воды, %:

с дискового фильтра

0,03

с 2-х барабанного пресса

0,06

Концентрация массы, %:

после дисковых мельниц 1-й ступени

35

после дисковых мельниц 2-й ступени

30

в бассейне «латенсии»

4

перед сортировками

1,8

отходов сортирования

2,8

перед дисковым фильтром

0,45-0,5

сгущённой

10

перед центриклинерами 1,2 и 3-й ступени

0,45-0,55

очищенной после центриклинеров

0,45-0,5

отходов после центриклинеров

2,0

сгущённых отходов сортирования

35

Температура щепы или массы, 0С:

после промывки

50

после пропитки

50

после пропарки (скоростной варки)

135

поступающей в циклон

135

выходящей из циклона

100

в бассейне «латенсии»

60-70

Степень помола, 0ШР:

после размола 1-й ступени

30-40

после размола 2-й ступени

50-65

Количество отходов, % от поступающей массы:

от 1-й ступени центриклинеров

13-15

от 2-й ступени центриклинеров

13-15

от 3-й ступени центриклинеров

13-15

Потери, % от поступающей щепы или массы:

при промывке щепы

0,3

при пропарке (скоростной варке)

3,0

при размоле

3,0

Расход Na2SO3, % от абсолютно сухого волокна

4,0

Концентрация раствора Na2SO3, г/л

200

Для расчета принимаем следующие обозначения:

М – масса, кг;

А – абсолютно сухое волокно, кг;

В – вода, кг;

К – концентрация массы и оборотной воды, %.

Расчетные формулы:

На бумажную фабрику поступает 880 кг абсолютно сухого волокна при концентрации 3,5%. С ним поступает воды:

Массы:

Для проведения расчетов на рисунке 3.1 приведена принципиальная схема получения ХТММ их осиновой древесины.

теплообменник

Щепа

Очиститель

Бак ОВ

Промывная установка

СВ

Импрегнатор «ПРЕКС»

Пропарка

(скоростная варка)

Дисковая мельница

1-й ступени

Дисковая мельница

2-й ступени

Бассейн «латенсии»

Сортировка

Центриклинеры

1-й ступени

Дисковый фильтр

Центриклинеры

1-й ступени

пар

СВ

пар

Пары вскипания

Барометрический конденсатор

пар

Циклон

Сгуститель отходов

Бассейн массы после

рафинеров

Бассейн отходов

Сборник для разбавления

Центриклинеры

2-й ступени

Центриклинеры

3-й ступени

Сборник отсортированной массы

Желоб отходов

1-й ступени

Желоб отходов

2-й ступени

Сборник ОВ

в сток

Раствор Na2SO3

ХП

ХП

вода

Обозначения:

Оборотная вода:

Масса:

Свежая вода и пар:

СВ

    СВ

ОВ из бум. фабрики

ХТММ на бум. фабрику

Рисунок 3.1 – Принципиальная схема получения ХТММ из осиновой      древесины

K1=10 %

A1=?(875,08 кг)

B1=?(7875,74 кг)

M1=?(8750,82 кг)

с дискового фильтра

на бумажную фабрику

оборотная вода

K3=0,03 %

A3=?(4,91 кг)

B3=?(16387,13 кг)

M3=?(16392,04 кг)

Бассейн высокой концентрации

K2=3,5 %

A2=880 кг

B2=24262,86 кг

M2=25142,86 кг

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

875,08

7875,74

8750,82

4,91

16387,13

16392,04

Итого

879,99

24262,87

25142,86

Расход

880,00

24262,86

25142,86

с 1-й ступени центриклинеров

K1=0,5 %

A1=?(929,74 кг)

B1=?(185018,51 кг)

M1=?(185948,25 кг)

Дисковый фильтр

свежая вода на спрыски

оборотная вода

K3=0,03 %

A3=?(54,66 кг)

B3=?(182142,77 кг)

M3=?(182197,43 кг)

K4=0 %

B4=5000 кг

M4=5000 кг

K2=10 %

A2=875,08  кг

B2=7875,74 кг

M2=8750,82 кг

в бассейн высокой концентрации

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

929,74

185018,51

185948,25

-

5000,00

5000,00

Итого

929,74

190018,51

190948,25

Расход

875,08  

7875,74

8750,82

54,66

182142,77

182197,43

Итого

929,74

190018,51

190948,25

из желоба отходов 2-й ступени

K1=0,55 %

A1=?(24,9 кг)

B1=?(4502,37 кг)

M1=?(4527,27 кг)

отходы в сток

K3=2 %

A3=?(4,4 кг)

B3=?(215,6 кг)

M3=?(220 кг)

Центриклинеры 3-й ступени

в желоб отходов 1-й ступени центриклинеров

K2=?(0,4759 %)

A2=?(20,5 кг)

B2=?(4286,77 кг)

M2=?(4307,27 кг)

Количество отходов от 3-й ступени центриклинеров принимаем 0,5% от выработки или 15% от поступающего волокна.

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Расход

20,5

4286,77

4307,27

4,4

215,6

220

Итого

24,9

4502,37

4527,27

с центриклинеров 2-й ступени

K2=0,55 %

A2=24,9 кг

B2=4502,37 кг

M2=4527,27 кг

K1=2 %

A1=?(23,9 кг)

B1=?(1171,12 кг)

M1=?(1195,02 кг)

оборотная вода

K3=0,03 %

A3=?(1 кг)

B3=?(3331,25 кг)

M3=?(3332,25 кг)

Желоб отходов 2-й ступени центриклинеров

на центриклинеры 3-й ступени

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

23,9

1171,12

1195,02

1,0

3331,25

3332,25

Итого

24,9

4502,37

4527,27

K3=2 %

A3=23,9 кг

B3=1171,12 кг

M3=1195,02  кг

K1=?(0,5634 %)

A1=?(159,33 кг)

B1=?(28121,69 кг)

M1=?(28281,02 кг)

в сборник отсортированной массы

из желоба отходов 1-й ступени

Центриклинеры 2-й ступени

в желоб отходов 2-й ступени

K2=0,5 %

A2=?(135,43 кг)

B2=?(26950,57 кг)

M2=?(27086 кг)

Количество отходов от 2-й ступени центриклинеров принимаем 15% от поступающего волокна.

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Расход

135,43

26950,57

27086

23,9

1171,12

1195,02  

Итого

159,33

28121,69

28281,02

K1=2 %

A1=?(133,65 кг)

B1=?(6548,83 кг)

M1=?(6682,48 кг)

на центриклинеры 2-й ступени

с центриклинеров 1-й ступени

Желоб отходов 1-й ступени центриклинеров

оборотная вода

с центриклинеров 3-й ступени

K3=0,03 %

A3=?(5,19 кг)

B3=?(17286,08 кг)

M3=?(17291,27 кг)

K2=0,5634 %

A2=159,33 кг

B2=28121,69 кг

M2=28281,02 кг

K4=0,4759 %

A4=20,5 кг

B4=4286,77 кг

M4=4307,27 кг

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

133,65

6548,83

6682,48

20,5

4286,77

4307,27

5,19

17286,08

17291,27

Итого

159,34

28121,68

28281,02

из сборника отсортированной массы

K1=?(0,552 %)

A1=?(1063,39 кг)

B1=?(191567,34 кг)

M1=?(192630,73 кг)

Центриклинеры 1-й ступени

в желоб отходов

K2=0,5 %

A2=929,74 кг

B2=185018,51 кг

M2=185948,25 кг

K3=2 %

A3=133,65 кг

B3=6548,83 кг

M3=6682,48 кг

на дисковый фильтр

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Расход

929,74

185018,51

185948,25

133,65

6548,83

6682,48

Итого

1063,39

191567,34

192630,73

с сортировки

K1=1,0 %

A1=?(905,39 кг)

B1=?(89633,60 кг)

M1=?(90538,99 кг)

на центриклинеры 1-й ступени

K2=0,552 %

A2=1063,39 кг

B2=191567,34 кг

M2=192630,73 кг

Сборник отсортированной массы

K4=0,5 %

A4=135,43 кг

B4=26950,57 кг

M4=27086 кг

с центриклинеров 2-й ступени

оборотная вода

K3=0,03 %

A3=?(22,57 кг)

B3=?(74983,17 кг)

M3=?(75005,74 кг)

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

905,39

89633,60

90538,99

135,43

26950,57

27086

22,57

74983,17

75005,74

Итого

1063,39

191567,34

192630,73

из сборника для разбавления массы перед сортированием

K1=1,8 %

A1=?(1120,83 кг)

B1=?(61147,7 кг)

M1=?(62268,53 кг)

K2=1,0 %

A2=905,39 кг

B2=89633,60 кг

M2=90538,99 кг

Сортировка

в сборник отсортированной массы

оборотная вода

в бассейн отходов (20 %)

K3=2,8 %

A3=?(226,35 кг)

B3=?(7857,58 кг)

M3=?(8083,93 кг)

K4=0,03 %

A4=?(10,91 кг)

B4=?(36343,48 кг)

M4=?(36354,39 кг)

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

1120,83

61147,7

62268,53

10,91

36343,48

36354,39

Итого

1131,74

97491,18

98622,92

Расход

905,39

89633,60

90538,99

226,35

7857,58

8083,93

Итого

1131,74

97491,18

98622,92

из сортировок

Бассейн отходов

K1=2,8 %

A1=226,35 кг

B1=7857,58 кг

M1=8083,93 кг

K2=2,8 %

A2=226,35 кг

B2=7857,58 кг

M2=8083,93 кг

на сгущение

из бассейна отходов

K3=0,06 %

A3=?(5,07 кг)

B3=?(8446,63 кг)

M3=?(8451,7 кг)

K4=0 %

B4=1000 кг

M4=1000 кг

свежая вода

K2=35,0 %

A2=?(221,28 кг)

B2=?(410,95 кг)

M2=?(632,23 кг)

K1=2,8 %

A1=226,35 кг

B1=7857,58 кг

M1=8083,93 кг

на дисковую мельницу 2-й ступени

Сгуститель отходов

оборотная вода

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

226,35

7857,58

8083,93

-

1000

1000

Итого

226,35

8857,58

9083,93

Расход

221,28

410,95

632,23

5,07

8446,63

8451,7

Итого

226,35

8857,58

9083,93

K3=0,03 %

A3=?(10,35 кг)

B3=?(34496,14 кг)

M3=?(34506,49 кг)

оборотная вода

K1=4 %

A1=?(1110,48 кг)

B1=?(26651,56 кг)

M1=?(27762,04 кг)

на сортировку

из бассейна «латенсии»

K2=1,8 %

A2=1120,83 кг

B2=61147,7 кг

M2=62268,53 кг

Желоб разбавления массы перед сортировками

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

1110,48

26651,56

27762,04

10,35

34496,14

34506,49

Итого

1120,83

61147,7

62268,53

K3=0,03 %

A3=?(1,68 кг)

B3=?(5584,24 кг)

M3=?(5585,92 кг)

оборотная вода

K1=5 %

A1=?(1108,81 кг)

B1=?(21067,31 кг)

M1=?(22176,12 кг)

из бассейна массы после рафинеров

Бассейн «латенсии»

K2=4 %

A2=1110,48 кг

B2=26651,56 кг

M2=27762,04 кг

в сборник для разбавления массы перед сортировками

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

1108,81

21067,31

22176,12

1,68

5584,24

5585,92

Итого

1110,49

26651,55

27762,04

из дисковой мельницы 2-й ступени

K2=5 %

A2=1108,81 кг

B2=21067,31 кг

M2=22176,12 кг

K1=30 %

A1=?

B1=?

M1=?

в бассейн «латенсии»

Бассейн массы после рафинеров

K3=0,06 %

A3=5,07 кг

B3=8446,63 кг

M3=8451,7 кг

)

оборотная вода со сгустителей

оборотная вода с основного потока

K4=0,03 %

A4=?

B4=?

M4=?

Найдем состав условного потока 5 ( из потоков 2 и 3):

K1=30 %

A1=?(1100,43 кг)

B1=?(2567,66 кг)

M1=?(3668,09 кг)

в бассейн «латенсии»

из дисковой мельницы 2-й ступени

K5=8,04 %

A5=1103,74 кг

B5=12620,68 кг

M5=13724,42 кг

Тогда рассчитываемый узел примет вид:

K4=0,03 %

A4=?(3,31 кг)

B4=?(10053,02 кг)

M4=?(10056,33 кг)

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

1100,43

2567,66

3668,09

3,31

10053,02

10056,33

5,07

8446,63

8451,7

Итого

1108,81

21067,31

22176,12

из циклона

K2=30 %

A2=1100,43 кг

B2=2567,66 кг

M2=3668,09 кг

K3=35,0 %

A3=221,28 кг

B3=410,95 кг

M3=632,23 кг

K1=?(28,96 %)

A1=?(879,15 кг)

B1=?(2156,71 кг)

M1=?(3035,86 кг)

Дисковая мельница 2-й ступени

отходы со сгустителя отходов

в бассейн после рафинеров

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

879,15

2156,71

3035,86

221,28

410,95

632,23

Итого

1100,43

2567,66

3668,09

из дисковой мельницы 1-й ступени

K3=0 %

А3=0 кг

В3=M3=?(695,4 кг)

пар

K1=28,96 %

A1=879,15 кг

B1=2156,71 кг

M1=3035,86 кг

K1=35 %

A1=879,15 кг

B1=?(1632,71 кг)

M1=?(2511,86 кг)

на дисковую мельницу 2-й ступени

Циклон

свежая горячая вода

Q4=B4=M4=?(158 кг)

Количество выделяющегося пара рассчитывается по формуле:

где t1температура поступающей массы, 0С;

      t2температура массы в циклоне, 0С;

      inэнтальпия пара, ккал/кг;

      Спр – приведенная теплоемкость пара, ккал/0С;

где Сводытеплоемкость воды, ккал/кг*0С;

      Сволтеплоемкость волокна, ккал/кг*0С;

      Aмасса абсолютно сухого волокна, кг;

      K – концентрация массы, %;

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

879,15

1632,71

2511,86

-

682

682

Итого

879,15

2314,71

3193,86

Расход

879,15

2156,71

3035,86

-

158

158

Итого

879,15

2314,71

3193,86

А4= M4=?(27,19 кг)

свежая вода

K2=35 %

A2=879,15 кг

B2=1632,71 кг

M2=2511,86 кг

K1=45 %

A1=?(906,34 кг)

B1=?(1107,75 кг)

M1=?(2014,09 кг)

из пропарочной камеры

Дисковая мельница 1-й ступени

B5=M5=?(524,96 кг)

химические потери (3%)

пар

Q3=M3=?(0 кг)

в циклон

Потери волокна при размоле:

Волокна поступит в дисковую мельницу:

Определим количество паров вскипания:

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

906,34

1107,75

2014,09

-

524,96

524,96

Итого

906,34

1632,71

2539,05

Расход

879,15

1632,71

2511,86

27,19

-

27,19

Итого

906,34

1632,71

2539,05

А4=M4=?(28,03 кг)

Q33= ?(235,27 кг)

K1=45 %

A1=906,34 кг

B1=1107,75 кг

M1=2014,09 кг

K1=?(51,71 %)

A1=?(934,37 кг)

B1=?(872,48 кг)

M1=?(1806,85 кг)

на дисковую мельницу 1-й ступени

после пропитки

Пропарочная камера(скоростная варка)

пар

Химические потери (3%)

Потери при размоле составят:

Тогда на скоростную варку поступит волокна:

Рассчитаем тепло, необходимое для нагрева щепы от 50 до 135 0C:

где Gщ – масса абсолютно сухой щепы, кг;

      Gв – масса воды поступающей со щепой, кг;

      Сщ – теплоемкость щепы, ккал/кг*0С;

      Св – теплоемкость воды, ккал/кг*0С;

Тогда расход пара на пропарку составит:

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

934,37

872,48

1806,85

-

235,27

235,27

Итого

934,37

1107,75

2042,12

Расход

906,34

1107,75

2014,09

28,03

-

28,03

Итого

934,37

1107,75

2042,12

K2=51,71 %

A2=934,37 кг

B2=872,48 кг

M2=1806,85 кг

B3=M3=?(186,85 кг)

раствор Na2SO3

K1=?(57,68 %)

A1=934,37 кг

B1=?(685,63 кг)

M1=?(1620,0 кг)

из промывной установки

Пропитка щепы (импрегнатор «ПРЕКС»)

на скоростную варку

Определим расход Na2SO3:

Раствора Na2SO3 концентрацией 200 г/л:

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

934,37

685,63

1620,0

-

186,85

186,85

Итого

934,37

872,48

1806,85

свежая вода

А5=M5=?(2,81 кг)

K2=57,68 %

A2=934,37 кг

B2=685,63 кг

M2=1620,0 кг

K1=57,68 %

A1=?(937,18 кг)

B1=?(687,61 кг)

M1=?(1624,79 кг)

Промывка щепы

В3=M3= 2000 кг

механические потери (0,3%)

оборотная вода

В4=M4=?(2001,98 кг)

на пропитку

Потери при промывке составят:

Проверка:

Волокно

Вода

Масса

Приход

937,18

687,61

1624,79

-

2000

2000

Итого

937,18

2687,61

3624,79

Расход

934,37

685,63

1620,0

-

2001,98

2001,98

2,81

-

2,81

Итого

937,18

2687,61

3624,79

Таблица 3.2 – Баланс оборотной воды

Приход

Расход

статьи

масса, кг

статьи

масса, кг

С дискового фильтра

182197,43

В бассейн массы после рафинеров

10056,33

В бассейн «латенсии»

5585,92

На разбавление перед сортированием

34506,49

В сортировки

36354,39

В сборник отсортированной массы

75005,74

В желоб отходов 1-й ступени центриклинеров

17291,27

В желоб отходов 2-й ступени центриклинеров

3332,25

В бассейн высокой концентрации

16392,04

Итого

198524,43

Недостаток оборотной воды:

198524,43 - 182197,43 = 16327,0 кг

Волокна в этой воде:

Поэтому оборотную воду в бассейн высокой концентрации следует подать из бумажной фабрики.

Таблица 3.2 – Баланс оборотной воды

Приход

Расход

статьи

масса, кг

статьи

масса, кг

С щепой на промывку

937,18

На бумажную фабрику

880,0

С оборотной водой из бумажной фабрики

4,9

Отходы с центриклинеров

4,4

Механические потери при промывке щепы

2,81

Химические потери:

   при пропарке

28,03

   при размоле

27,19

Итого

942,08

Итого

942,43

Выход ХТММ:

Расход древесины на производство 1 т воздушно-сухой ХТММ:

где         кг/м3 – плотность древесины осины при влажности 45%.

Расход свежей воды:

на дисковый фильтр………………………………………………………..5000 л

на двухбарабанный пресс-сгуститель…………………………….1000 л

в дисковые мельницы 1-й ступени………………………………524,96 л

в циклон………………………………………………………………………….695,4 л

на промывку щепы………………………………………………………….2000 л

Всего …………………………………………………………………………..9220,36 л = 9,2 м3

  1.  Основные технико-экономические показатели

 

Выход ХТММ……………………………………………………………………………..93,41 %

Расход балансов на 1 т воздушно-сухой ХТММ…………………...       пл. м3

Расход свежей воды…………………………………………………………………….9,2 м3

Расход Na2SO3 на пропитку, 100%-ного……………………………………37,37 кг

Расход пара…………………………………………………………………………..…235,27 кг

Расход эл. энергии………………………………………………………..2000 КВт*ч/т[5]

Список литературы

  1.  Шамко В.Е. Полуфабрикаты высокого выхода. М.: Пром-сть, 1989, 316с.
  2.  Хакимова Ф.Х. Современное производство древесной массы: Конспект лекций/Перм. Гос. Техн. ун-т. Пермь, 1993, 122с.
  3.  Пузырёв С.С. Современная технология механической массы. В 2-х томах. С.-Петербургский гос. Техн. ун-т. Т.2, 1996, 235с.
  4.  Производство механической массы из шепы. Технологические расчеты: Метод. пособие по курсовому и дипломному проектированию для студ. Спец. «Технология химической переработки древесины»./Сост.

Ф.Х. Хакимова, Т.Н. Ковтун; гос. Техн. ун-т. Пермь, 58с.

  1.  Жудро С.Г. Проектирование целлюлозно-бумажных предприятий. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Лесн. пром-сть, 1981, - 74с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37951. ИЗУЧЕНИЕ ГАЗОВЫХ ЗАКОНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ГАЗА МЕТОДОМ КЛЕМАНА – ДЕЗОРМА 157.5 KB
  Теплоемкость и коэффициент Пуассона газа.14 лабораторная работа № 24 ИЗУЧЕНИЕ ГАЗОВЫХ ЗАКОНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ГАЗА МЕТОДОМ КЛЕМАНА – ДЕЗОРМА Цель работы Изучение различных процессов изменения состояния газа и определение коэффициента Пуассона воздуха. Теплоемкость и коэффициент Пуассона газа Удельной теплоемкостью вещества называется величина равная количеству теплоты которую надо передать единице массы этого вещества для увеличения его температуры на 1К а молярной теплоемкостью – количество теплоты которое...
37952. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ 2.23 MB
  13 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 25 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ Цель работы Изучение явления теплопроводности и определение коэффициентов теплопроводности чистых металлов и сплавов. Если в неравномерно нагретых жидкостях и газах тепловая энергия передается преимущественно за счет конвекции при которой происходит перемещение вещества между областями с различной температурой то в твердых телах тепло переносится только за счет теплопроводности. Распространение тепловой энергии путем теплопроводности обусловлено хаотическим...
37953. ИЗУЧЕНИЕ ВЗИМОСВЯЗИ ПАРМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА И ГАЗОВЫХ ЗАКОНОВ 150.5 KB
  Экспериментальная проверка уравнения состояния идеального газа.13 лабораторная работа № 29 ИЗУЧЕНИЕ ВЗИМОСВЯЗИ ПАРМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА И ГАЗОВЫХ ЗАКОНОВ Цель работы 1. Изучение взаимосвязи макропараметров определяющих состояние идеального газа. Экспериментальная проверка уравнения состояния идеального газа.
37954. Исследование электростатического поля и изображение его при помощи силовых линий и поверхностей равного потенциала 867.5 KB
  Исследование электростатического поля Цель работы Экспериментальное исследование электростатического поля и изображение его при помощи силовых линий и поверхностей равного потенциала. Напряженностью электрического поля называют силу действующую на единичный положительный пробный заряд. Если электрическое поле создается системой зарядов то напряженность поля в данной точке определяется по принципу суперпозиции...
37955. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1.19 MB
  Электрическим током называют упорядоченное движение зарядов. Эти заряды называют носителями тока. Линия тока есть математическая линия, направление касательной которой в каждой точке совпадает с направлением скорости носителей тока. За положительное направление тока принято считать направление скорости положительно заряженных частиц.
37956. Девиантное поведение. Концепции девиантного поведения 17.59 KB
  Девиантное поведение – поведение, отклоняющееся от нормы; когда человек ведет себя не в соответствии с нормами и стандартами поведения, принятыми в данном обществе.
37958. Определение моментов инерции твердых тел методом трифилярного подвеса 318.5 KB
  Момент инерции.1] Список литературы Лабораторная работа № 1 Определение моментов инерции твердых тел методом трифилярного подвеса 1. Экспериментальное определение моментов инерции твердых тел. Момент инерции.
37959. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ МЕТОДОМ ТРИФИЛЯРНОГО ПОДВЕСА 284.5 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ МЕТОДОМ ТРИФИЛЯРНОГО ПОДВЕСА 1. Цель работы Экспериментальное определение моментов инерции твердых тел. Момент инерции. Теорема Штейнера Моментом инерции материальной точки...