Реферат на тему “Промывка целлюлозы”, страница 2

– расчета и подбора основного технологического оборудования.

Для расчета материального баланса промывки целлюлозы необходимо предварительно определить содержание сухих веществ в отработанном варочном растворе к концу варки целлюлозы; объем, занимаемый отработанным щелоком; концентрацию сухих веществ в отработанном щелоке.

Исходными данными для определения количества сухого вещества в щелоке и объема щелока, сопровождающего 1 т воздушно-сухой целлюлозы после сульфатной варки являются:

а) соответствующий нормативный документ: ГОСТ или ТУ на целлюлозу;

б) удельная норма расхода активной щелочи, кг ед. Na2O или % ед. Na2O;

в) выход целлюлозы из древесины, %;

г) гидромодуль варки;

д) влажность древесины, %;

е) концентрация активной щелочи в белом щелоке, г/л ед. Na2O;

ж) состав белого щелока (степени сульфидности, каустизации, восстановления)

Исходные данные выбирают из литературы [1, 3], или по данным предприятий, или по данным исследовательских организаций. Некоторые из них приведены в табл. 1 – 5. Ими можно воспользоваться при проведении расчетов по курсовому проектированию, выполнении контрольных и курсовых работ. При дипломном проектировании данные для расчетов промывки целлюлозы берут из материального баланса варки целлюлозы, который рассчитывают, исходя из технологических норм при проектировании целлюлозно-бумажных предприятий, или по данным реконструируемого предприятия, или по данным исследований в области варки и промывки целлюлозы.

При промывке используется главным образом механические процессы. Основной технологический процесс  промывка горячей водой. При этом часть щелоча отбирается без разбавления: этот процесс называется вытеснением, а другая часть разбавляется промывкой жидкости за счет взаимной диффузии, поэтому различают промывку метода вытеснения и методом смешения.

Схема промывки целлюлозы в зоне диффузионной промывки варочного котла непрерывного действия.

Первая зона промывки целлюлозы.

При использовании формул и коэффициентов, предложенных В.А. Бушмелевым, определяем константы промывки в варочном котле (aк и bк) и на других видах оборудования.

Для котла:

aк

где jк – коэффициент вытеснения при промывке в варочном котле (jк колеблется в пределах от 0,5 до 0,8).

bк

Вторая зона промывки.

Промывка происходит в диффузоре непрерывного действия. Для расчета необходимо ввести значение диффузионного коэффициента (ei0), который зависит от продолжительности перемешивания (tмин); температуры среды (°С); от диффундирующего вещества и диффузионной среды (y). По данным В.А. Бушмелева, для условий диффузии слабого черного щелока

20 (СОЧЩ) значение y » 0,8. Если y = 0,8, а температура слабого черного щелока равна 75 °С, то ei0 находится в пределах от 0,9 до 1. При перемешивании массы в мешалке не менее 1,5 – 2 мин (t = 1,5-2мин) ei0 ® 1.

В примере расчета коэффициентов промывки в диффузоре непрерывного действия примем ei0 = 0,95, а y = 0,75.

Количество оборотного щелока в диффузоре зависит от фактора разбавления (Ф) и количества жидкости, поступившей с массой в зону промывки в диффузоре:

Wд = Q0 + Ф

Если концентрация массы не изменяется перед промывкой целлюлозы на диффузоре, то Wд = W1.

Общий динамический коэффициент промывки целлюлозы в котле и в диффузоре непрерывного действия, a

a = aк + aд× bк + aд × bд × bк

Третья зонапромывки.

При расчете промывки целлюлозы на фильтрах жидкостного давления или на фильтр-прессах необходимо первоначально рассчитать жидкостные потоки. Для этого необходимы:

- концентрация поступающей на фильтр массы, К1;

- концентрация сходящей с фильтра массы, К;

- содержание влаги в массе на выходе с фильтра, Qi;

- расход промывной воды, W0;

- количество оборотного щелока на фильтрах, Si;

- количество щелока, направляемого на предыдущую ступень промывки целлюлозы для разбавления массы перед фильтром, S1;

- количество щелока, отбираемого с промывных зон фильтра, Vi1;

- количество фильтрата, отбираемого по зонам фильтрования на фильтрах, Vi0.

Задачи промывки.

Задачей промывки является по возможности полное отделение щелока от сваренной целлюлозы и получения его при минимальном разделении. Основной переменной управления в системах промывки целлюлозы является управление расходом промывной жидкости для получения оптимального значения коэффициента разбавления. Однако это становится достаточно трудной задачей, если значения других переменных, используемые в вычислениях коэффициента разбавления, определены неточно. Во многих случаях координация работы нескольких контуров доверяется оператору для ручной регулировки. Для такого требующего интенсивного обмена данными процесса, как промывка, результаты зачастую становятся нестабильными и непредсказуемыми. Целью применения предлагаемой передовой системы управления промывкой является обеспечение эффективной очистки целлюлозной массы при минимальном расходе воды, максимальном содержании твердых веществ в отправляемом в испарители щелоке и минимальных потерях химических веществ. Также обеспечивается простота управления и повышение стабильности всего процесса в целом. По мере ужесточения требований по охране окружающей среды все большее значение приобретает оптимизация процесса промывки небеленой целлюлозы.