Вискозное отделение для созревания и подготов­ки вискозы к формованию

4.7. Вискозное отделение

Вискозное отделение предназначено для созревания и подготов­ки вискозы к формованию.

Созреванием называется комплекс химических и физико-химических процессов, протекающих в вискозе.

Изменение химического состава ксантогената, находящегося в растворе, вызывает изменение физико-химических свойств вискозы и в первую очередь понижение ее устойчивости к действию коагулирую-

При повышении температуры повышается скорость химических и физико-химических процессов и тем самым сокращается время созре­вания.

Значительное влияние на скорость созревания и свойства вис­козы оказывает изменение содержания основных её компонентов (ксан­тогената целлюлозы и щёлочи).

При повышении концентрации ксантогената целлюлозы в растворе скорость химических процессов (гидролиз ксантогената) понижается, в то время как физико-химические процессы (повышение зрелости) протекают более интенсивно.

При повышении концентрации щёлочи в вискозе до определённого предела скорость созревания понижается и стабильность раствора соответственно повышается.

Основными операциями подготовки вискозы к формованию являются:

- смешение вискозы;

- темперирование вискозы;

- фильтрация вискозы;

- обезвоздушивание вискозы.

Во время темперирования, смешения вискозы, предварительного обезвоздушивания и фильтрации происходит постепенный гидролиз ксантогената целлюлозы, приводящий к понижению степени этерификации, изменению химического состава ксантогената, физико-химичес­ких свойств вискозы, то есть происходит созревание вискозы.

Смешение вискозы производится с целью обеспечения равномер­ности показателей вискозы в общем, объёме по вязкости, зрелости, фильтруемости и другим показателям.

Темперирование вискозы производится для регулирования време­ни созревания вискозы.

Вискоза содержит большое количество примесей. Особенно неже­лательными являются гетерогенные взвешенные частицы (гелики), ко­торые закупоривают отверстия фильер, а, следовательно, нарушают устойчивость процесса формования, вызывает образование дефектов на волокне, что приводит к снижению разрывной нагрузки волокна, образованию "непрорезанных" волокон. Поэтому перед формованием вискозу подвергают трём последовательным фильтрациям.

Обезвоздувшвание осуществляется с целью удаления воздуха из вискозы, так как его присутствие ухудшает фильтруемостъ вискозы и физико-механические свойства волокна при формовании.

Процесс обеэвоэдушивания вискозы основан на вскипании вис­козы под вакуумом, е результате количество растворённого возду­ха в вискозе уменьшается, а размеры пузырьков диспергированного воздуха увеличиваются и далее удаляются. Ускорить удаление возду­ха из вискозы можно путём её подогрева.

Процессы смешивания, обезвоздушивания и фильтрации вискозы осуществляются в вискозном отделении.

Технологическая схема вискозного отделения для первой и вто­рой подочереди принципиально одинакова. Различие состоит в том, что подогрев вискозы на первой подочереди проводится в теплооб­менниках (поз. 97) после смесителей (поз.98), на второй подочере­ди - перед смесителями (поз.93/1).

На первой подочереди из отделения дорастворения вискоза по­ступает в бак (поз.95), затем насосом (поз.96) через растиратель (поз.96) передаётся в первый смеситель (поз.98).

Из первого смесителя (поз.98) насосом (поз.156) через тепло­обменник (поз.97) вискоза передаётся во второй смеситель (поз.98). Проходя через теплообменник, вискоза нагревается до заданной тем­пературы 24-32 °С темперирующей водой, циркулирующей в рубашке теплообменника (поз.97).

На втором потоке первой подочереди предусмотрена схема передачи вискозы из первого смесителя (поз.98) насосом (поз. 156) через теплообменник (поз. 97) в отделение обезвоздушивания минуя второй смеситель (поз. 98).

Подогрев вискозы ведётся темперирующей водой, циркулирующей по схеме:

центробежный насос (поз.138, I38/I) - теплообменник для воды (поа.137, I37/I) - теплообменник для вискозы (поз.97, 97/1) центробежный насос (поз.138, I38/I).

Из второго смесителя (поз.98) насосом (поз.156) вискоза пере­даётся на предварительное обезвоздушивание.

На второй подочереди из отделения дорастворения вискоза по­ступает в баки (поз.95/1), откуда насосами (поз.96/1) подаётся через теплообменник (поз.97/1) в смесители (поз.98/1); из первого смесителя (поз.98/1) вискоза насосом (поз.156/1) подаётся в следу­ющий смеситель, из которого насосами (поэ.156/1) передаётся в третий смеситель, откуда насосами (поз.156/1) вискоза подаётся в от­деление обеэвоздушнвания.

Предварительное обезвоздушивание вискозы на первой и второй подочереди производится на четырёх установках непрерывного обез-воздувивания вискозы поставки ЧССР и одной установке Пензхиммаш, которая работает при останове четвёртой установки.

Установка непрерывного обезвоздушивания состоит из смесителя (поз.100,100/1, 1051) и обезвоздушивателя (поз.99,99/1,1050),

Обезвоздушиватель (поз.99, 99/1 и 1050) - сосуд в виде усечённо­го конуса. Верхнее основание конуса - сферическое, нижнее - закан­чивается барометрической трубой. Вискоза подеется в кольцевой кол­лектор, опоясывающий аппарат в верхней его части. Из коллектора вискоза по отводам поступает внутрь обезвоздушивателя в кольцевой карман. Переливаясь по всему карману, вискоза тонким слоем стека­ет по стенкам обезвоздушивателя в его нижнюю часть, откуда отводит­ся по барометрической трубе в смеситель (поз.100,100/1,1051). Под  ^/ действием вакуума вискоза "вскипает" и из неё удаляется значитель­ная часть растворённого воздуха. Вакуум создаётся водокольцевыми вакуумными насосами (поз.102, 102/1 и 1052) из смесителя (поз.100, IOO/I и 1051) вискоза насосами (поз.101,101/1) подаётся на первую фильтрацию.

Предусмотрена схема подачи вискозы на первую фильтрацию, ми­нуя установку предварительного обезвоздушивания и схему подачи умягченной воды от вакуумных насосов (поз. 102, 102/1, 102/5) в отделе ксантогенирования и растворения вискозы.  

Назначение фильтрации - удаление механических примесей, пленок и нерастворившихся волоконец целлюлозы. Первая фильтрация осущест­вляется на дисковых фильтрах непрерывного действия с намывным слоем.

.Дисковый фильтр состоит из пакета с фильтровальными дисками, заключёнными в корпусе. Пакет с дисками крепится на пустотелом перфорированном валу. Наружная часть диска обтянута тремя слоями сетки.

Фильтрация вискозы осуществляется через намывной слой из фильт­рующей смеси.

Намыв фильтрующего слоя

Фильтрующая смесь готовится в намывном баке (поз.109,109/1), куда подаётся вискоза в количестве 4 м³, затем загружается при включённой мешалке расчётное количество фильтрующего материала: вискозного мелконарезанного волокна или смеси волокна вискозного мелконарезанного и поливинилхлоридного короткой длины.

Вискоза тщательно перемешивается с фильтрующим материалом и подаётся насосом (поз,110,110/1) снизу внутрь дискового фильтре (поз.110, II0/I).

Вискоза, поступающая в дисковый фильтр, проходит через сетки с намывным фильтрующим слоем и выходит через отверстия в перфори­рованном валу. По мере заполнения фильтра, вытесняемый воздух удаляется с помощью специального воздушника через клапан. После заполнения фильтра вискоза циркулирует по схеме: намывной бак (поз.109,109/1), насос (поз.110,110/1), дисковый фильтр (поз.113,113/1), намывной бак (поз.109,109/1) до намыва фильтрующего слоя определённой толщины.

Фильтрация вискозы

После намыва фильтрующего слоя дисковый фильтр включается на фильтрацию. В нефильтрованную вискозу в смесительный бак (поз.III, III/I) постоянно дозируется фильтрующий материал для увеличения пористости слоя и увеличения времени между регенерациями дисковых фильтров.

Из смесительного бака (поз.111,111/1) вискоза насосами (поз. 112,112/1) подаётся на дисковый фильтр (поз.113,113/1) снизу и сверху в полость фильтра для равномерного распределения по фильт­ровальным элементам и ликвидации застоя. При фильтрации вискоза движется от периферии фильтра к центру, проходит сверху вниз через слой фильтрующего материала, три сетки и через отверстия в пусто­телом валу попадает внутрь вала и выходит в линию фильтрованной вискозы.

Фильтрашя проходит при постоянной скорости. С увеличением давления фильтр останавливается на промывку.

Управление запорной арматурой установки непрерывной фильтра­ции производится дистанционно, с пульта. Наблюдение за технологи­ческим режимом работы установки непрерывной фильтрации ведётся по мнемосхеме.

•   Промывка дискового фильтра

После прекращения фильтрации вискоза, оставшаяся в фильтре, выдавливается сжатым воздухом в намывной бак. Разгрузка фильтра осуществляется периодически со стороны полости фильтра и со сто­роны полости перфорированного вала. После освобождения фильтра от вискозы он ставится на прямоточную промывку в течение 3-5 минут по схеме: бак (поз.115, 115/1) - центробежный насос (поз.116, 116/I) - дисковый фильтр (поз.113,113/1) со сливом на канализацию.