книги / Хлопковая целлюлоза

Твердые химикаты хранят в специальных складах, а жидкие (кауСТическую соду, серную кислоту, моющие средства) во избежа­ ние Их затвердения — в цистернах или емкостях, расположенных в

отапливаемых помещениях.

Жидкий хлор хранят в специальных хранилищах-танках, распо­ ложенных от зданий на расстоянии от 50 до 150 м, в зависимости от емкости хранилищ. На отдельных предприятиях хлор хранят в же­ лезнодорожных цистернах, которые подают по железнодорожной колее в крытый, но неотапливаемый оклад, имеющий приямок для осмотра цистерны снизу, а также сбора хлора и отвода в канализа­ ционную систему в случае утечки. Склад для хранения должен быть оборудован вентиляцией.

Последовательность технологических операций при производст­ ве хлопковой целлюлозы. Задача технологического процесса произ­ водства хлопковой целлюлозы (рис. 46) состоит в очистке хлопко­ вого волокна от примесей в виде восков и жиров, гемицеллюлоз, пектинов и других, удаления попадающих остатков хлопчатника — коробочек, стеблей и листьев хлопчатника, целых и раздробленных семян и т. П., снижении вязкости исходной целлюлозы до пределов, требуемых для дальнейшей ее переработки, увеличении прозрачно­ сти ее растворов в серной кислоте и улучшении реакционной спо­ собности целлюлозного материала.

Для этого хлопковый линт, поступающий с хлопкозаводов плотноспрессопенным в кипы, разрыхляют (см. рис. 47) на специальных

рыхлительных машинах, что дает возможность отделять от волокна значительную часть посторонних примесей.

Разрыхленное волокно после предварительной замочки раство­ ром едкого натра концентрации 12—30 г/л поступает в варочный ко­ тел в который дополнительно заливается раствор едкого натра. Хлопковый линт варят в течение 4—8 ч при 130—150° С, а потом во­ локно тщательно промывают для удаления водорастворимых приме­ сей и отработанного раствора едкого натра.

Рис. 46. Последовательность технологичес­ ких операций при производстве хлопковой целлюлозы

После этого целлюлозу для дальнейшего снижения вязкости, до­ стижения определенной чистоты и придания белизны обрабатывают раствором гипохлорита натрия (отбеливают), промывают, подверга­ ют кисловке и еще раз промывают до нейтральной среды.

Следующая операция заключается в смешивании частных пар­ тий (размер загрузки варочного котла) хлопковой целлюлозы, для получения укрупненных партий массой до 6— 15 т, в специальных аппаратах с мешалками при концентрации массы в водной среде 3—3,5%. Перемешанное волокно поступает на отжимной аппарат, где содержание влаги доводят до 50—65%, затем волокно сушат, прессуют и упаковывают в кипы.

Фаза рыхления. Кипы хлопкового лиита подают электропогруз-

из эк.-й цистерну'

чиком из склада в помещение для рыхления [1]. С помощью специ­ ального приспособления кипу освобождают от проволоки, тары и укладывают около аппаратов для рыхления.

В производстве хлопковой целлюлозы для рыхления линта при­ меняют несколько типов машин, такие, как чеккер, головной пита­ тель ПГ-5, разрыхлитель ВРП-1 и другие.

Чеккер (рис. 48) представляет собой быстро вращающийся го­ ризонтально расположенный конусный барабан с насаженными на нем тупыми колками.

Рис. 48. Чеккер:

1 — загрузочный люк; 2 — воздуховод; 3 — ось колкового барабана

Пласты линта толщиной 5— 10 см, подают через загрузочное от­ верстие, где волокно с помощью тупых колков, расположенных на барабане и кожухе аппарата, энергично растрепывается. При этом сор, семена и тяжелые посторонние примеси проваливаются вниз, откуда их периодически вычищают, мелкие включения и пух, прохо­ дящие через верхнюю решетку, отсасываются вентилятором через загрузочное отверстие, а разрыхленное волокно с помощью пневмо­ транспорта подается через бункер-циклон на замачивание.

Производительность чеккера составляет 1800—2000 кг/ч.

Для сокращения времени загрузки котла рыхление производят одновременно на 2—3 аппаратах.

На ряде предприятий, выпускающих хлопковую целлюлозу для ацетилирования, хлопковый линт рыхлят на вертикальном рыхли­ теле ВРП-1, работающем совместно с головным питателем ПГ-5.

Головной питатель ПГ-5 (рис. 49, 50) предназначен для пред­ варительного рыхления, смешивания и равномерной подачи линта в вертикальный разрыхлитель ВРП-1. Габаритные размеры питате-

1555

Рис. 50. Схема питателя головного ПГ-Б

Остов машины состоит из четырех чугунных рам, образующих вертикальный цилиндр; одна из рам имеет в верхней части прямо­ угольное отверстие для вывода волокна, остальные три — круглые отверстия для присоединения подводящего пневмопривода. Каждая рама имеет смотровое стекло, закрываемое люком.

Ножевой барабан расположен вертикально (имеет коническую форму и состоит из отдельных стальных дисков, насаженных на об­ щий вал между чугунными обечайками, при этом диаметр дисков от нижнего к верхнему увеличивается). По окружности дисков при­ креплены ножи, имеющие форму изогнутой полосы, причем ножи второго снизу диска шире и изогнуты наподобие лопаток вентиля­ тора. Диск и обечайка стягиваются тремя стояками и стопорятся на валу круглыми гайками. Ножевой барабан может подниматься и опускаться. Опоры ножевого барабана крепятся в верхней и нижней опорных плитах и смонтированы на шарикоподшипниках.

Колосниковая решетка имеет коническую форму и состоит из че­ тырех секций, расположенных вокруг ножевого барабана; каждая

Волокно, подлежащее рыхлению, вводится в нижнюю часть ба­ рабана. Под воздействием ножей барабана волокно постепенно поднимается, одновременно подвергаясь рыхлению и очистке. При этом сорные примеси проваливаются в камеру через просветы меж­ ду колосниками, а разрыхленное волокно выходит через выводной патрубок. Габаритные размеры рыхлителя: 1650x1650x2247 мм. Производительность — около 800 кг/ч.

2. Варка хлопковой целлюлозы

Процесс варки или, как многие называют, бучения хлопкового линта является одним из важнейших при производстве хлопковой целлюлозы, основан на стойкости целлюлозы к щелочам, под воз­ действием которых при температуре выше 130° С происходит разру­ шение нецеллюлозных примесей и большей части кутикулы хлопко­ вого волокна, затрудняющей смачивание.

Таким образом, целью процесса варки является: удаление нецел­ люлозных примесей из волокна, которые образуются в процессе его роста; удаление остатков, сопутствующих хлопковому волокну — стеблей хлопчатника, раздробленных коробочек, черенков, листьев, семян; снижение степени полимеризации макромолекул целлюлозы (снижение вязкости растворов); улучшение реакционной способно­ сти целлюлозы.

К сожалению, в технической литературе процессу варки хлопко­ вого линта и подготовке его к дальнейшей химической переработке уделено очень мало внимания как с теоретической, так и практиче­ ской стороны. В связи с этим при исследовательских работах и изу­ чении технологии производства хлопковой целлюлозы ориентируют­ ся на результаты работ текстильной и целлюлозно-бумажной про­ мышленности. По этой причине, до строительства специализирован­ ных цехов для производства хлопковой целлюлозы, производство ее в основном было сосредоточено на текстильных предприятиях с ис­ пользованием установленного оборудования, в порядке ассими­ ляции.

По существующей технологии процесс варки хлопковой целлю­ лозы должен происходить в вертикальных или горизонтальных стальных клепаных или сварных котлах, рассчитанных на давление до 7—8 кгс/см2.

Варочные котлы, применявшиеся для этих целей, были самых различных конструкций, форм и объемов с загрузкой от 500 до 2000 кг, и на каждом предприятии, выпускавшем хлопковую целлю­ лозу, по типам и размерам котлы отличались от применяемых на другом аналогичном заводе. Так, на одном из предприятий применя­ лись горизонтальные варочные котлы (рис. 52), обеспечивающие вы­ сокое качество провара, но имеющие малую производительность и требующие применения ручного труда при загрузке. На других при­ менялись вертикальные котлы (рис. 53, 54) с верхней ручной и с верхней механизированной выгрузкой, которые требовали значи­ тельного расхода рабочей силы.

Рис. 55. Шаровой варочный котел:

1— станина; 2 — паровая трубка для впуска пара; 3 — паровпускной вентиль; 4 — воздушный кран; 5 — предохранитель­ ный клапан; 6 — манометр; 7— трубка для сдувок воздуха и образующихся при варке газов (может быть также использо­ вана для выпуска отрабЬтанного пара); 8 — зубчатое колесо; 9 — внутрикотельный конец трубки для сдувок; 10 — внутрикотельный конец паровой трубки; 11 и 15 — заградительные решетки, предохраняющие трубы от забивки волокнистым матери­ алом; 12 — крышки котла; 13 — горловины люков; 14 — вентиль и штуцер для спуска отработанных щелоков; 16 — полые цапфы; 17 — трубка для впуска в котел щелока; 15 — запорный вентиль; 19 — фундаменты для станин; 20 — шнек