Состав и характеристика объекта автоматизации. Одновалыгый смеситель МЕС-515 фирмы «Сундс Дефибратор»

1.  Состав и характеристика объекта автоматизации.

Целлюлозная масса с предыдущей ступени отбелки поступает к промывному прессу с концентрацией 30-35%. В промывной пресс подаются химикаты. Расход перекиси водорода (2,7 м/ ч ) Активным белящим реагентом при отбелке перекисью водорода является ион НО. Его появление в растворе щелочи связано с диссоциацией перекиси водорода по реакции: НО  = Н + НО.

При добавке щелочи (4,5 м3/ ч ) этот процесс усиливается в результате связывания ионов водорода. До величины рН 9 диссоциация перекиси водорода незначительна. Наибольшая интенсивность диссоциации происходит в диапазоне величины рН9-13. Однако в этих же условиях перекись водорода неустойчива и разлагается с образованием воды и кислорода: НО+ НО=  НО + ОН + О.

Разложение перекиси ускоряется в присутствии ионов железа, кальция, меди, поэтому в перекисные растворы в качестве стабилизаторов добавляют силикат натрия (NaSiO), сульфат магния (MgSO).

Сульфат магния (0,3 м/ ч) связывает ионы тяжелых металлов, предотвращая, таким образом, их каталитические воздействия на разложение перекиси водорода.

Применение силиката натрия (0,6 м/ ч) не только способствует стабилизации раствора, но и служит для забуферирования среды до нужной щелочности. Кроме того, в присутствии силиката натрия ускоряется впитывание перекиси водорода целлюлозой.

Также в промывной пресс добавляют горячую воду (40 м/ ч) для разбавления массы до концентрации 12-14%. Фильтрат из промывного пресса отходит в бак фильтрата откуда насосом подается на разбавление массы перед промывным прессом, а часть фильтрата уходит в сток. Из промывного пресса масса поступает в паровой смеситель, куда для нагрева массы до температуры 95°С, подается пар. Температура пара 200°С,давление 0,45 МПа. Затем масса поступает в бак насоса средней концентрации в котором поддерживается уровень 1,8 м, затем, дополнительно перемешивается насосом и, с концентрацией 12% подается в реакционную колонку, где происходит первая стадия реакции под давлением, что необходимо для начала процесса. В колонке масса движется 10 мин. и затем попадает в отбельную башню, где находится 60-80 мин.

Температура массы, находящейся в башне 95 °С, концентрация 12%.

В нижней части башни масса разбавляется водой (270 м/ ч), из бака фильтрата следующей ступени промывки, до концентрации 3%. Затем масса насосом подается на вакуум фильтр дополнительно разбавленная до концентрации 1-1,5%.

Промытая на вакуум-фильтре масса поступает на следующую ступень отбелки.

Схема технологического процесса отбелки целлюлозной массы перекисью водорода представлена на рис.1.

Техническая характеристика основного оборудования.

•  
• Одновалыгый   смеситель   МЕС-515   фирмы «Сундс Дефибратор» .

Предназначен для смешения волокнистой массы при средней и высокой концентрации с химическими реагентами и подогрева ее паром (рис. 3) .

Одновальный смеситель представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, внутри которого установлен ротор с билами. Ротор установлен в подшипниках качения, расположенных в съемных торцевых крышках аппарата. Корпус смесителя сварной, в нем предусмотрены патрубки входа пара, входа, выхода массы и люк для осмотра. Материал корпуса смесителя 10Х17Н13М2Т.

При использовании смесителя для подогрева массы паром оптимальная концентрация массы около 12 %. Техническая характеристика смесителя представлена в табл. 2.

Рис.2 Смеситель одновальный МЕС.              Табл.2. Техническая характеристика                               смесителя МЕС-515.

• Массный насос СМВ фирмы «Сундс Дефибратор».

Представляет собой насос центробежного типа с винтовым питателем специальной конструкции для подачи массы с концентрацией до 15 % (рис. 3). Насос не требует повышенного давления на линии всасывания. Подача массы с помощью винтового питателя исключает необходимость в регулировании уровня подаваемой массы или в вакуумной системе. Техническая характеристика приведена в табл. 3.

Рис.3. Массный насос СМВ.

Рис.1 Схема технологического процесса отбелки целлюлозной массы перекисью водорода.

2.  Характеристика КТС объекта автоматизации.

Реакция  активного белящего реагента (ион НО) с целлюлозной массой увеличивается по мере повышения температуры смеси. Однако чрезмерно высокая температура смеси вызывает уменьшение выхода целлюлозы и снижение ее прочности. Для поддержания необходимой температуры реакции смеситель имеет систему автоматического регулирования температуры.

Датчики температуры.

1.Термометр сопротивления ТСМ- 0879.

ТСМ- 0879 предназначен для измерения температуры  массы на выходе из смесителя. Принцип действия термометра основан на пропорциональном изменении его электрического сопротивления в зависимости от изменения температуры. В качестве чувствительного элемента используется медная спираль, помещенная в капиллярных керамических трубках с керамическим порошком.                                                                                                    Технические характеристики и параметры:

номинальная статическая характеристика  50 М ;                                          основная допускаемая погрешность γ= ±0,5;

верхний предел измеряемой температуры 200 ºC;

материал защитной арматуры 0Х13;

предел допускаемого давления 6,4 МПа;

инерционность 40 с;

длина погружной части 120 мм.

Поверка прибора производится по ГОСТ 8.461 на предприятии с периодичностью 1 раз в год.

  2.Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ Метран-274

ТермопреобразовательТСМУ Метран-274 предназначен для измерения температуры нейтральных и агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является корозионностойким.

Технические характеристики и параметры:

номинальная статическая характеристика  100 М;

выходной сигнал 4-20 мА ;                                                                             

диапазон преобразуемых температур 0-150 ⁰С ;                                               

предел допускаемой основной приведенной погрешности, g=±0,25%;       зависимость выходного сигнала от температуры  линейная;

материал защитной арматуры 12Х18Р10Е;

условное давление 6,3 МПа;

инерционность 20 с;

степень защиты от воздеиствия пыли иводы IP 65.