Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование дл

Наилучший эффект получается при подаче в целлюлозную массу (перед входом в смеситель) диспергированного в воде газообразного хлора.

При соответствующем изменении параметров роторных ре­ шеток концентрация смешиваемой массы может быть повы­ шена.

Все части аппарата, соприкасающиеся с рабочей средой, выполнены из титана ВТ 1-0.

7.6. ПИТАТЕЛИ МАССЫ

Питатели предназначены для непрерывной подачи целлюлоз­ ной массы в отбельные башни. Они должны обеспечить транс­ портирование подогретой массы из зоны атмосферного в зону избыточного давления. В настоящее время применяются не­ сколько типов питателей: роторный низкого давления, винто­ вой и насосы для массы высокой концентрации (коловратные насосы). Заводами химического машиностроения изготавлива­ ются питатели первых двух типов.

Питатель низкого давления представляет собой конусный ро­ тор карманного типа, заключенный в корпус, и имеет устрой­ ство для присадки ротора. По конструкции он аналогичен пи­ тателю низкого давления установок варочного котла (см. раз­ дел 2, рис. 2.8).

Питатели этого типа применяются на ступени облагоражи­ вания целлюлозы для химической переработки.

Башня облагораживания работает под давлением 0,25 МПа при температуре около 125° С, концентрация массы 10—14%. При каждом обороте ротора питателя из башни уходит количе­ ство пара, соответствующее объему карманов ротора. Поэтому перед питателем, как правило, устанавливается винтовой кон­ вейер-подогреватель, в котором реализуется тепло пара, уходя­ щего из башни. Для повышения температуры массы до 125° С между питателем и башней облагораживания обычно устанав­ ливают двухвальный смеситель для дополнительного подогрева массы.

Винтовой питатель создает противодавление благодаря фор­ мированию пробки из массы. Этот питатель может подавать массу в реакторы с большими перепадами давлений, чем ротор­ ные питатели низкого давления, и исключить выхлопы пара. Концентрация массы рекомендуется не менее 20%. По кон­ струкции питатель аналогичен питателю, показанному на рис. 2.11. Параметры винта определяют, исходя из условий работы питателя. Винтовые питатели применяются для подачи массы в реакторы кислородно-щелочной отбелки и отбелки в га­ зовой фазе.

7.7. ИСПАРИТЕЛИ И ДИСПЕРГАТОРЫ ХЛОРА, ПРИМЕНЯЕМОГО ДЛЯ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Испаритель предназначен для нагрева жидкого хлор# с целью превращения его в газообразное состояние. В испари­ тель жидкий хлор поступает из стационарных цистерн-аккуму; ляторов при давлении 0,6 МПа. Газообразный хлор, нагретый в испарителе до температуры 30—35° С, поступает в дисперга­ тор хлора и далее подается в массу непосредственно перед сме­ сителем. Испаритель хлора устанавливается обычно в отдель­ ном помещении с учетом правил техники безопасности.

Нагрев жидкого хлора в испарителе должен быть постепен­ ным и исключающим местные перегревы. Поэтому обычно в испарителях в качестве передаточного теплоносителя используется вода, нагреваемая до температуры 40—70° С. Благодаря нали­ чию постоянного расхода хлор-газа давление в испарителе ниже давления, соответствующего линии насыщения паров хлора на диаграмме давление — температура. Давление в линии газооб­ разного хлора должно поддерживаться постоянным и не пре­ вышать допустимого.

На рис. 7.19 показано устройство испарителей хлора, приме­ няемых в отбельных установках. В цилиндрический корпус испарителя (рис. 7.19, а) вмонтированы змеевики для пара и хлора. В качестве промежуточного теплоносителя используется вода. В корпусе для каждого теплоносителя может быть один или два змеевика.

На рис. 7.19,6 показан испаритель с перфорированной труб­ кой (кольцом) для пара, который барботирует в воду и, кон­ денсируясь, отдает ей тепло.

В табл. 7.9 приведены технические характеристики некото­ рых типоразмеров испарителей хлора для отбельных установок производительностью 100—800 т/сут.

7.9. Технические характеристики испарителей хлора

Диспергаторы предназначены для получения мелкодисперен ной смеси хлор — вода, обеспечивающей равномерное распределение хлора в целлюлозной массе. Для Отбелки подается хлор в количестве, составляющем 3—20% от Массы волокна, а Цел­ люлозная суспензия имеет концентрацию Массы ниже 4%. Сле­ довательно, за короткий промежуток времени малое по объему количество хлора должно быть смешано со значительно боль­ шим количеством целлюлозной массы. При подаче хлор-газа или хлорной воды непосредственно в механический смеситель не обеспечивается однородная обработка массы. В этом случае непоглощенный. хлор собирается в крупные пузыри, образую­ щие в отбельной башне каналы внутри массы, что приводит к неоднородности обработки массы, удлинению процесса и хи­ мическим потерям волокна. Применение перед смесителем массы диспергаторов хлора устраняет указанные недостатки.

Мелкодиспергированная смесь хлор—вода поступает в сме­ ситель массы, где мельчайшие пузырьки газа задерживаются на поверхности перемешиваемых целлюлозных волокон, обеспе­ чивая хороший массообмен.

Устройство диспергаторов газа отличается большим разнооб­ разием. Встречаются конструкции диспергаторов без подвиж­ ных элементов, с подвижными элементами и с теми и другими элементами, Для диспергирования применяются струйные аппа­ раты, аппараты роторно-пульсационного типа и статические сме­ сители.

Струйный диспергатор (рис. 7.20) представляет собой аппа­ рат инжекционного типа, в котором рабочей средой служит свежая вода, инжектируемой — хлор-газ. Основные элементы струйного диспергатора — рабочее сопло и корпус, состоящий из приемной камеры, камеры смешения и диффузора. Струя воды выходит из сопла со скоростью 15—25 м/с и, попадая в камеру смешения, увлекает за собой хлор-газ. Контактируя с поверх­ ностью воды, хлор частично растворяется в ней, а в основном дробится струей воды на мельчайшие пузырьки. Энергия струи воды расходуется на дробление пузырьков газа, на создание гидравлического давления и скоростного напора в диффузоре диспергатора. Обычно давление жидкости в сопле превышает противодавление в системе на 0,2—0,35 МПа.

Основная характеристика диспергатора — объемный коэффи­ циент эжекции, показывающий отношение расхода диспергируе­ мого хлора к расходу рабочей воды. В практике на 1 кг хлора затрачивают 20—30 кг воды. Это приводит к снижению кон­ центрации массы примерно на 0,1—0,2%. Для приготовления хлорной воды в абсорберах требуется около 125 л воды на 1 кг хлора, что значительно снижало концентрацию массы [52]. Применение диспергаторов хлора (табл. 7.10) улучшает каче­ ство обработки и уменьшает общий расход хлора. Отечествен­ ные отбельные установки включают струйные диспергаторы.

давления внутри аппарата. Конструктивно люк выполнен на двух шарнирах и имеет ограничитель поворота крЬ1ШКи люка. Вес крышки определяется допустимым давлением внутри бака. В качестве материала для баков химикатов используются кор­ розионностойкие стали, титан. В случае применения углероди­ стых сталей осуществляется их химическая защита.

Баки фильтрата служат для сбора фильтрата с барабанных фильтров, применяемых для промывки массы после каждой сту­ пени отбелки. На каждый промывной фильтр устанавливается свой бак. Фильтрат используется на разбавление массы в от­ бельной башне и в качестве промывной жидкости на преды­ дущих ступенях обработки. Тепло фильтрата, имеющего темпе­ ратуру более 40° С (ступень обработки щелочью, двуокисью хлора), используется для нагрева холодной воды. По конструк­ ции баки фильтрата аналогичны рассмотренным выше. Объем их колеблется от 30 до 80 м3, диаметры от 3000 до 4000 мм. Учитывая высокую агрессивность фильтрата, для изготовления баков применяют соответствующие материалы.

Баки теплой воды предназначены для аккумулирования по­ догретой воды, расходуемой на промывку целлюлозной массы. Подогретая вода подается на спрыски промывного фильтра обычно перед теми ступенями отбелки, на которых реакция идет при температуре свыше 40° С. Кроме того, теплая вода улуч­ шает условия промывки. В составе отбельной установки, как правило, применяют два бака для подогретой воды; один для

ния теплоты оборотных вод — фильтрата. Необходимое количе­ ство воды нагревается от 40 до 70° С в теплообменниках паром. По форме баки теплой воды аналогичны бакам химикатов. В качестве материала используется углеродистая сталь. Объем баков воды колеблется от 100 до 200 м3, диаметр — от 4500 до •6000 мм. При проектировании диаметры емкостных аппаратов необходимо принимать по ряду диаметров, предусмотренных стандартом.

7.9. БАССЕЙНЫ ДЛЯ МАССЫ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

Данное оборудование предназначается для аккумулирова­ ния массы концентрацией до 20% и обычно устанавливается на стыках различных установок с целью создания определен­ ного запаса массы на случай останова предыдущего или по­ следующего по схеме аппарата. Так, в отбельном потоке они монтируются непосредственно за последним промывным фильт­ ром, обеспечивающим на выходе концентрацию массы 12— 14%. Объем бассейна принимается из расчета 6—12-часового запаса от производительности отбельной установки. На этот период может быть обеспечена работа всего последующего обо­

На рис. 7.22 показана конструкция перемешивающего уст­ ройства, располагаемого на самостоятельной опорной раме. Вал мешалки опирается на два подшипника качения. Корпусы под­ шипников выполнены разъемными. На конце вала находится 3-лопастный винт. Лопасти винта выполнены поворотными, что обеспечивает возможность изменения шага, а следовательно, выбора оптимального варианта при различных условиях ра-

Рис. 7.22. Перемешивающее устройство:

1 — вал; 2 — винт трехлопастный; 3 — опорная рама; 4 — корпус подшипников; 5 — сальниковое устройство

боты. Осевые нагрузки от винта воспринимаются упорным под­ шипником. Сальниковое устройство имеет гйдрозатвор. Привод перемешивающего устройства осуществляется от электродви­ гателя через редуктор. Для соединения валов применены вту­ лочно-пальцевая и зубчатая муфты. Привод расположен на са­ мостоятельной металлической раме и поставляется отдельным

блоком.

Разбрасыватель массы (см. рис. 7.21, поз. 4) состоит из ро­ тора, опорной стойки, электродвигателя и клиноременной пере­ дачи. Ротор представляет собой коническое кольцо, укреплен­ ное с помощью ребер на вертикальном валу, имеющем рыхлительные била. Вал опирается на подшипники качения, корпусы