Платная доработка на тему Технологический расчет варочного цеха производительностью 350 тонн в сутки лиственной сульфатной целлюлозы марки ОБ-1

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

1 СТАНДАРТИЗАЦИЯ 4

2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И РЕЖИМА 5

3 РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА 8

4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 18

5 ВЫБОР И РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 21

6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 27

Введение:

Сульфатная целлюлоза – волокнистый полуфабрикат целлюлозно-бумажного производства, предназначенный для производства различных видов бумаги. Одновременно сульфатная целлюлоза рассматривается в качестве перспективного сырья для биокаталитической конверсии с получением растворов сахаров, в основном глюкозы, предназначенных для последующей биохимической переработки в биоэтанол, органические кислоты [9].

Способ получения целлюлозы является одним из основных факторов, определяющих свойства производимой целлюлозы, ее функциональное назначение и технические характеристики.

Варка целлюлозы (превращение в волокнистую массу) это процесс, в ходе которого связи внутри структуры древесины разрываются механическими или химическими методами. К химическим методам относится натронная (сульфатная или крафт) или кислотная (сульфитная) варка. Самая большая часть целлюлозы производится сульфатным методом, затем следуют механический и сульфитный методы. Процессы варки целлюлозы различаются по выходу и качеству продукта, а в случае химических методов — по используемым химикатам и доле материала, который может быть извлечен для повторного использования.

Сульфатная целлюлоза легко белится и размалывается, имеет оптимальное сочетание оптических, печатных, прочностных, впитывающих и других бумагообразующих свойств для печатных и писчих видов бумаги. Для массовых видов бумаги, типа газетной, сульфитная целлюлоза используется в небеленом виде благодаря высокой белизне по сравнению с сульфатной целлюлозой [5].

Целью курсовой работы является технологический расчет варочного цеха производительностью 350 тонн в сутки лиственной сульфатной целлюлозы марки ОБ-1.

Для достижения цели необходимо решить ряд задач:

— разработка общей схемы производства целлюлозы

— описание технологических схем основных цехов производства бисульфитной целлюлозы

— разработка основных параметров технологического режима варочного отдела

— расчет технологических параметров процесса варки.

Для большинства российских предприятий насущной необходимостью является увеличение производительности существующих линий производства полуфабрикатов, в том числе потоков производства лиственной беленой целлюлозы. Как известно, беленая лиственная целлюлоза в настоящее время – основной полуфабрикат в производстве высококачественных печатных бумаг.

Целлюлоза из лиственных пород древесины при введении её в качестве добавки улучшает печатные свойства бумаги, повышает однородность (короткие волокна лиственной целлюлозы заполняют промежутки между волокнами хвойной целлюлозы), повышает гладкость, впитывающую способность, удержание наполнителя и понижает скручиваемость листа.

Заключение:

Сульфатная целлюлоза является универсальным полуфабрикатом и используется в производстве различных видов бумаги и картона, а также для химической переработки с целью получения искусственных волокон (вискозных, ацетатных, кордовых), лаков, красок, пленок и другой продукции.

Для российской целлюлозно-бумажной промышленности основным видом древесного сырья являются две породы – береза и осина. При этом важным вопросом технологии сульфатной варки лиственной древесины является совместная варка древесины березы и осины.

В данном курсовом проекте спроектирован варочный цех на выпуск сульфатной целлюлозы мощностью 350 тыс.т/год.

В ходе выполнения работы были произведены расчета материального и теплового балансов, а также расчеты основного технологического оборудования.

Мощным средством интенсификации работы периодических варочных котлов в современных условиях является применение теплоэкономических методов варки, связанных с подогревом заливаемых на варку щелоков за счет тепла конечного щелока. При этом не только существенно сокращается расход пара на варку, но и достигается значительное ускорение заварки и сокращение общего оборота котла.

Фрагмент текста работы:

1 СТАНДАРТИЗАЦИЯ

Лиственная сульфатная целлюлоза марки ОБ-1 производится согласно ГОСТ 14940-96.

Сульфатная целлюлоза характеризуется лучшими бумагообразующими свойствами, ее волокна меньше укорачиваются при размоле и образуют более плотную и непрозрачную бумагу. Бумага, изготовленная из волокон сульфатной целлюлозы, более термостойка, долговечна, обладает высокими показателями диэлектрических свойств и механической прочности, особенно сопротивление разрыву, раздиранию и прочность на излом. Высокие показатели механической прочности объясняются лучшей гибкостью волокон, лучшим сцеплением между волокнами и большей площадью контактов, которые возникают при отливе бумажного листа [1].

Целлюлоза марки ОБ-1 применяется для использования в композиции высококачественных видов бумаги, вырабатываемых их 100 %-ной беленой целлюлозы, фильтровальной бумаги, бумаги – основы для кроющего и декоративных слоев облицовочных материалов и высококачественного картона.

Технические требования:

— целлюлоза должна выпускаться в листах;

— целлюлоза по показателям качества должна соответствовать нормам, указанным в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Показатели качества целлюлозы

2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И РЕЖИМА

Технологическую схему производства сульфатной целлюлозы (рисунок 1.1) условно можно разделить на три блока: подготовка древесины, получение целлюлозы, регенерация химикатов.

Рисунок 1.1 Общая схема сульфатцеллюлозного производства

Получение целлюлозы включает следующие операции: варку целлюлозы в котле, отделение отработанного варочного раствора (черного щелока) и промывку целлюлозы, очистку и сортирование целлюлозы, отбелку целлюлозы (в том случае, когда на предприятии производят беленую целлюлозу).

Сульфатная варка целлюлозы – это химический процесс обработки растительного сырья (древесной щепы, тросниковой, соломенной сечки и др.) варочным раствором (белым щелоком), осуществляемый в варочных аппаратах при высокой температуре (150–175 °С) и высоком давлении (0,8–1,2 МПа) в течение 3–6 ч. Целью варки является удаление лигнина из древесины и получение целлюлозного волокна.

Сульфатную варку целлюлозы периодическим способом осуществляют в следующем порядке. Открывают крышку с пневмоприводом, установленную на верхней горловине котла, и проводят загрузку котла щепой. Загрузка производится из бункеров, установленных над котлами, или с конвейера. Для улучшения последующих процессов пропитки щепы и варки при загрузке подают пар низкого давления (0,35 МПа) в горловину котла через паровой уплотнитель.

При естественной (свободной) загрузке щепы в варочный котёл [10] объёмная степень загрузки не превышает 0,35 пл. м3 древесины/м3 варочного котла. При этом более влажная щепа или щепа более плотных древесных пород (таких, как берёза или лиственница) укладывается в котле относительно плотнее. Применение пропарки щепы с подачей пара снизу в котёл позволяет поднять объёмную плотность загрузки до 0,35-0,40 пл. м3 древесины на 1 м3 варочного котла. Применение парового уплотнителя при загрузке котла щепой позволяет достичь наилучших результатов по степени заполнения объёма котла щепой. В этом случае плотность загрузки может быть увеличена до 0,4-0,45 пл.м3 древесины на 1 м3 котла, при этом здесь наблюдается та же тенденция – более влажная щепа или щепа из более плотной древесины укладывается плотнее.

По достижении установленного уровня заполнения котла щепой крышку котла закрывают и закачивают щелок на варку. Щелок закачивают из баков-мерников.

Варку проводят в соответствие с графиком варки (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 — График периодической сульфатной варки целлюлозы

После загрузки щепы и закачки щелоков, занимающих вместе 60 – 90 мин., включают циркуляционный насос, пускают пар в подогреватель и начинают подъём температуры. Таким образом осуществляется нагрев содержимого варочного котла так называемым «глухим паром», то есть подаваемым в теплообменник (в отличие от «острого пара» – когда пар подаётся непосредственно в нагреваемую среду). Температура греющего пара должна быть выше верхних значений температуры варки обычно на 20 – 25 °С (30 °С), то есть примерно 190–200 °С. Такой температуре, считая на сухой насыщенный пар, соответствует давление 1,2 – 1,4 МПа. Пар с более высокой температурой применять не рекомендуется, так как это будет вызывать повышенное «накипеобразование» из щёлока в трубках теплообменника. Пар подаётся в межтрубное пространство, а щёлок – в трубки теплообменника, что создаёт возможность их очистки от отложений «накипи» при ремонте. Образующийся в теплообменнике конденсат греющего пара, имеющий температуру ~ 180 °С, отводится через конденсатоотводчик и при отсутствии загрязнённости щёлоком должен возвращаться в систему водоснабжения ТЭЦ.