Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование дл

Однокамерный осветлитель, совмещенный с баком для хра­ нения осветленного щелока, показан на рис. 3.13,6.

Однокамерные осветлители выпускаются в двух исполне­ ниях: с коническим и с плоским днищем. Коническое днище обеспечивает лучшие условия сгребания шлама, однако устрой­ ство фундамента под коническое днище значительно сложнее.

Рис. 3.13. Осветлители:

Конусная поверхность в осветлителях с плоским днищем обес­ печивается с помощью укладки бетона или образуется из уплот­

ненного шлама.

Однокамерные осветлители (табл. 3.7) начинают приме­ няться для осветления и промывки шламов как зеленого, так и белого щелоков, вытесняя применявшиеся ранее для этих опе­ раций многокамерные осветлители. Это объясняется существен­ ными технико-экономическими преимуществами однокамерных осветлителей перед многокамерными, важнейшими из которых являются: простота обслуживания (не требуется балансировать

работу отдельных камер); стабильность качественных показа­ телей осветленного щелока (исключена возможность «проскока» через камеру неосветленной жидкости); меньшие удельные ме­ таллоемкость и трудоемкость изготовления.

Практика работы однокамерных осветлителей показала, что их производительность при осветлении, например, зеленого ще­ лока не ниже производительности многокамерных осветлителей равного диаметра. При осветлении белого щелока производи­ тельность однокамерных осветлителей уменьшается по сравне­ нию с производительностью четырехкамерных осветлителей только в 2—2,5 раза (теоретически она должна уменьшиться в 4 раза). Это объясняется более равномерным распределением потока суспензии по всей площади осветления, а также отсутст­ вием взмучивания щелока при выгрузке шлама с верхних яру­ сов.

Размер частиц шлама, подлежащих удалению в осветлите­ лях, составляет от 20 до 200 мкм, концентрация шлама в неосветленном белом щелоке от 100 до 150 г/л. Однокамерные ос­ ветлители обеспечивают получение щелока с содержанием шлама не более 100 мг/л. Расчетные значения удельных площа­ дей поверхности осветления (м2/м3 в сутки белого щелока): при осветлении зеленого щелока — 0,1; белого щелока — 0,2; при промывке шлама зеленого щелока — 0,04; при промывке шлама белого щелока — 0,2.

Указанные удельные площади осветления определены как средние из анализа работы осветлителей на ряде отечественных и зарубежных предприятий. В действительности же производи­ тельность осветлителей может в значительной степени коле­ баться в зависимости от требований к чистоте белого щелока, условий обжига и гашения извести, химического состава извест­ ково-щелочной суспензии, условий реакции каустизации, нали­ чия флокулирующих добавок и т. п.

В ОСТ 26-08-1369 — 74 «Установки непрерывной каустизации с однокамерными отстойниками. Основные параметры» предус-

мотрен выпуск установок непрерывной каустизации с однока­ мерными осветлителями производительностью 1000, 1500, 2000, 3000 и 4000 м3/сут белого щелока. Исходя из этого ряда произ­ водительностей, а также из того, что установки производитель­ ностью 3000 и 4000 м3/сут имеют, как правило, по два потока производительностью 1500 и 2000 м3/сут соответственно, разра­ ботан ОСТ 26-08-1481— 76, «Осветлители щелоков. Основные параметры» в котором предусмотрен следующий ряд площадей осаждения однокамерных осветлителей: 38, 50, 80, 95, 115, 155, 200, 315, 415 м2, что соответствует диаметрам 7, 8, 10, 11, 12, 14, 16, 20 и 23 м.

Внедрение указанного ОСТа обеспечивает возможность укомплектования однокамерными осветлителями (табл. 3.8) установок непрерывной каустизации всех типоразмеров.

3.3.2. Осветлители четырехкамерные

Осветлители четырехкамерные предназначены для осветле­ ния белого щелока и промывки его шлама.

Современный четырехкамерный осветлитель (рис. 3.14) со­ стоит из корпуса, разделенного коническими днищами на четыре камеры, гребковых устройств, закрепленных на общем верти­ кальном валу, и привода вращения и подъема гребковых уст­

ройств.

Осветляемая известково-щелочная суспензия подается в цент­ ральную трубу и, опускаясь вниз, распределяется по камерам. Расход суспензии через каждую камеру регулируется отбором осветленного щелока по вертикальным трубам, верхние концы которых посредством регулировочных клапанов сообщаются с переливным желобом, откуда осветленный щелок удаляется

из аппарата.

Шлам, осевший на днище, гребковыми устройствами сгреба­ ется к центру, опускается вниз и насосом откачивается на даль­ нейшую переработку.

1 — корпус; 2 — гребковое устройство; 3 — привод; 4 — штуцер подачи неосветленного щелока; 5 — переливной желоб; 6 — штуцер выхода шлама

Рис. 3.15. Промыватель четырехкамерный 208-05:

Конструкция современных четырехкамерных осветлителей по сравнению с конструкцией применявшихся ранее несколько уп­ рощена: подача осветляемой суспензии осуществляется только в верхнюю камеру, а не во все четыре; осветленный щелок из каждой камеры отбирается по прямым вертикальным трубам, расположенным внутри аппарата (применявшиеся в осветлите­ лях старых конструкций наружные трубы вследствие наличия поворотов на 90° неудобны при чистке), для балансировки ра­ боты отдельных камер вместо неудобных в экплуатации теле­ скопических труб применены клапаны.

Для обеспечения удовлетворительной чистоты белого щелока (содержание взвеси не более 100 мг/л) удельная площадь по­ верхности осаждения для четырехкамерных осветлителей дол­ жна составлять (м2/м3 в сутки белого щелока): при осветлении белого щелока 0,3—0,4; при промывке шлама белого щелока (1-я ступень) 0,25—0,3; при промывке шлама белого щелока (2-я ступень) 0,19—0,25.

В соответствии с ОСТ 26-08-1481 — 76 четырехкамерные ос­ ветлители выпускаются с поверхностью осаждения общей пло­ щадью 315 и 615 м2.

3.3.3. Промыватели шлама четырехкамерные

Основное назначение четырехкамерных промывателей —про­ мывка шлама зеленого щелока. В отличие от четырехкамерных осветлителей, все камеры которых действуют параллельно, в че­ тырехкамерных промывателях шлама (рис. 3.15) камеры рабо­ тают по принципу противотока, что уменьшает расход воды на промывку.

Шлам, подлежащий промывке, через штуцер и центральную трубу поступает в верхнюю камеру, а промывная вода через переливной ящик — в нижнюю. При работе промывателя жид­ кость с наименьшим удельным весом находится в нижней ка­ мере. Под действием разности удельных весов она поступает

через переливной ящик последовательно во 2, 3 и 4-ю (считая снизу) камеры и постепенно промывает шлам. Концентрация щелочи в промывной жидкости при этом возрастает. Слабый щелок удаляется через переливной желоб и штуцер. Шлам, сгребаемый с каждого днища, проходит через гидрозатворы, по­ сле которых разбавляется промывной жидкостью из перелив­ ного ящика. Отдавая избыточную щелочь, шлам опускается до нижнего днища и откачивается из промывателя. Таким образом, шлам и промывная жидкость движутся противотоком.

Устройство гидрозатвора изображено на рис. 3.15,6.

Шлам, как более тяжелый компонент, заполняет кольцевое коническое пространство между неподвижным конусом и кони­ ческой наружной поверхностью затвора, вращающегося вместе с валом, а также пространство между внутренней поверхностью затвора и стаканом. Из этого пространства шлам непрерывно лопастями перегружается внутрь стакана, сообщаемого с ниж­ ней камерой. Удельная площадь поверхности осаждения при промывке шлама зеленого щелока 0,1 м2/м3 в сутки белого ще­ лока.

В соответствии с ОСТ 26-08-1481 — 76 четырехкамерные промыватели шлама выпускаются с поверхностями осаждения пло­ щадью 155 и 315 м2.

в установках непрерывной каустизации различной производи­ тельности эксплуатируются многокамерные осветлители и промыватели в основном зарубежного производства. При замене изношенных аппаратов иностранных фирм на отечественное обо­ рудование (табл. 3.9) следует руководствоваться табл. 3.10.

3.9. Технические характеристики четырехкамерных осветлителей и промывателей

Гаситель с рамным перемешивающим устройством разделен промежуточным днищем на два отсека. Негашенная известь через люк попадает на промежуточное днище, перемещается по нему гребками и сваливается в центр нижнего днища> где и происходит окончательное гашение. Непрогасившиеся отходы через отверстие в стенке гасителя попадают в классификатор.

Рис. 3.16. Гасители-классификаторы:

Длительность нахождения извести в гасителе составляет 15_ 20 мин. Зеленый щелок поступает в гаситель-классификатор через специальный распределительный ящик, который позво­ ляет направлять на гашение только необходимое (расчетное) количество зеленого щелока; избыток щелока сливается в клас­ сификатор и используется для разбавления суспензии Таким образом, распределительный ящик обеспечивает оптимальные

условия гашения извести, необходимые для получения легко осаждающегося шлама.

Работа гасителя автоматизирована: расход зеленого щелока стабилизируется с помощью индукционного расходомера, плот­ ность зеленого щелока регулируется в растворителе плава, рас­ ход извести задается питателем в зависимости от расхода зеле­ ного щелока, температура поддерживается постоянной подачей пара непосредственно в гаситель или нагревом щелока в от­ дельном теплообменнике.

Для снижения загрязнения окружающего воздуха и умень­ шения потерь извести гасители оснащаются небольшими полыми скрубберами, которые устанавливаются на вытяжных трубах. Скрубберы орошаются поступающим зеленым щелоком.

Классификатор представляет собой емкость с наклонным (обычно под углом 18°) днищем, где грубые частицы размером более 200 мкм осаждаются и затем с помощью гребкового уст­ ройства удаляются из аппарата. Перед выгрузкой отходы оро­ шаются горячей водой для отмыва щелочи.

Получил распространение для удаления отходов винтовой классификатор (рис. 3.16,6), который имеет по сравнению с ре­ ечным гребковым устройством более простую конструкцию при­ вода. Кроме того, герметически закрытый классификатор позво­ ляет полностью исключить парение в производственное поме­ щение.

Недостатки винтового классификатора — большая длина, на­ личие опор винта под уровнем щелока, а также интенсивный износ винта.

Следует отметить, что среди каустизационного технологиче­ ского оборудования гасители-классификаторы имеют самые низ­ кие показатели надежности и долговечности (наработки на от­ каз, межремонтного ресурса, коэффициента технического использования, срока службы до списания и т. п.). Это объясня­ ется, во-первых, сильным абразивным действием извести и песка и, во-вторых, сложностью привода реечного или большой длиной винтового классификаторов. Кроме того, частой причиной отка­ зов и поломок аппарата является применение извести с вы­ соким содержанием крупной фракции, а также попадание в гаситель крупных камней, металла и других посторонних предметов.

Как в СССР, так и за рубежом ведутся исследовательские работы, направленные на повышение степени перемешивания с целью ликвидации застойных зон, увеличение надежности и долговечности узлов, проверяются новые конструктивные реше­ ния удаления отходов, подбираются новые износостойкие ма­ териалы и покрытия.

3.3.6. Каустизаторы

Каустизаторы (табл. 3.12) предназначены для проведения реакции каустизации:

Na2C03 + Са (ОН), ^ 2 NaOH + СаС03 \ .

3.12. Технические характеристики каустизаторов

Реакция каустизации обратима и в производственных усло­ виях никогда не доходит до конца. Полноту прохождения реак­

быть получена гашением извести зеленым щелоком в гасителеклассификаторе, основные параметры которого должны удов­ летворять ОСТ 26-08-2004 — 77.

Увеличению степени каустизации способствуют повышение температуры суспензии, избыток извести, а также интенсифика­ ция перемешивания, так как реакция каустизации является гете­ рогенной.

Производительность каустизатора оценивается количеством выходящей из аппарата известково-щелочной смеси со степенью каустизации не менее 80%, содержанием активной СаО в шламе не более 0,5%.

Так как вертикальные перемешивающие устройства обеспе­ чивают удовлетворительное перемешивание в аппаратах сравни­ тельно небольшого объема (до 55 м3), каустизаторы устанавли­ ваются группами по 3—4 шт. на технологическую линию, чтобы общая продолжительность реакции составляла 1,5—2 ч. Групповая установка каустизаторов необходима также для ис­ ключения проскока непрореагировавшей смеси.

На основании теоретических и экспериментальных работ Ле­ нинградского технологического института им. Ленсовета разра­ ботаны и освоены производством каустизаторы рабочим объе­ мом 25, 40 и 55 м3 с шарнирно закрепленным валом перемеши­ вающего устройства.