Использование вторичного сырья при комплексной переработке древесины Методические указания

Концентрация массы в напорном ящике 0,8%; массы после сеточной части - 12,5%; оборотной воды - 0,15-0,16%.

Часовая выработка покровного слоя картона составит: P=0,06*B*V*g*K, кг/мин, где: В - необрезная ширина картона, м; V - скорость КДМ, м/мин; g - масса 1м2 покровного слоя картона, г; К – коэффициент, учитывающий холостой ход машины и потери картона при

отделке, 0,91.

Расход волокна составит: Р=0,06*4,2*500*30*0,91=3441,85кг/час. Подготовленная макулатурная масса имеет концентрацию 3%, поэтому в

	ней содержится воды:	100 3		*3441,85 40743,15л			При разбавлении массы в
		3
	напорном ящике количество воды будет:				100 0,8	*3441,85 26786,4л
					0,8

При формовании картонного полотна часть волокна уходит через сетку КДМ с фильтрующейся водой. Составим систему уравнений:

Х + У =3441,85 кг

	100 12,5	* Х	100 0,158	*У 26786,4л
	12,5		0,158

Решив систему уравнений, получим У=645,0кг, тогда содержание волокна в сформованном картонном полотне составит: 3441,85–645,0=2796,8кг. В расчете допускаем неучтенные потери при прессовании полотна, поэтому принимаем, что содержание в нем волокна составит 2796,0 кг.

Количество подсеточной воды составит:

	100 0,8	*3441,85		100 12,5	2796,0	407217,0л
	0,8			12,5

Потоки оборотной воды массоподготовительного отдела и КДМ используются совместно.

4.3.Расчет материального баланса массоподготовительного отдела

Технологическая схема подготовки беленой макулатурной массы предусматривает следующие технологические операции: разволокнение макулатурного сырья в гидроразбивателе с добавлением химикатов; грубая очистка; дополнительное разволокнение в турбосепараторе; двухступенчатое сортирование на сортировках с круглыми и щелевыми отверстиями; удаление частиц печатной краски на флотационной установке; тонкая очистка в гидроциклонах; сгущение; диспергирование, размол.

	Расчетные коэффициенты
	Количество отходов и сортирования (6,5%), % от волокна:
	от гидроциклона грубой очистки	3,0
	от турбосепаратора	2,0
	от сортировки	1,0

11

	от гидроциклонов	0,5
Количество флотошлама от флотации		1,0%
Отходы очистки III ступени, кг/т		3,0
Массовая доля волокна в осветленной воде		0,001%
	Массовая доля волокна в массе, %
	после гидроразбивателя	2,5
	после гидроциклона	2,5
	после турбосепаратора	2,5
	после бассейна	1,5
	после сортирования	1,2
	после флотации	1,2
	после очистки	1,0
	после сгустителя	5,0
	после бассейна	4,5
	после ТДУ	30,0
	после бассейна диспергатора	3,5
	после бассейна	3,0

1. Бассейн готовой макулатурной массы. В бассейн поступает макулатурная масса (ММ) с концентрацией 3% и для ее разбавления требуется оборотная осветленная вода (ООВ), концентрация которой составляет 0,001%. Обозначим количество волокна, поступающего с ООВ, через Х тогда воды с ним

придет:

	99,999	* Х
	0,001

. Количество волокна, поступающего с потоком массы,

обозначим через Y, тогда вода с ним придет:

баланса, можно написать:

X+Y=3441, 85

	99,999	* Х +	97	*Y =343743,15
	0,001		3

	97	*Y
	3

. Пользуясь правилом

воды:

Решив систему уравнений, получим: волокна: Y=3439,56 кг, X=2,295кг;

	97	*Y = 111212,32 кг;	99,999	* Х = 229530,83 кг.
	3		0,001

2,2953 229530,83

	3439,56
	111212,32
ООВ
	Бассейн ММ

3441,85

340743,15

12

2. Бассейн размолотой макулатурной массы. Концентрация массы,

поступающей в бассейн из дисковой мельницы (МД) - 3,5%, на выходе – 3,0%,

следовательно, количество воды на входе:

	100 3,5	3439,56	94833,58
	3,5

кг.

Количество воды, поступающей на разбавление:

111212,32–94833,58=16378,74 кг.

0 941

3439,56 94833,58

МД

Бассейн

3439,56 111212,32

0

941 0

16378,74

3. Бассейн диспергатора. В бассейн поступает масса с концентрацией 4,5%, выходит с концентрацией 3,5%, следовательно, воды на

входе:

	100 4,5	3439,56
	4,5

72995,1054

кг.

Количество воды поступающей на

разбавление: 94833,58 – 72995,105 = 21838,475 кг.

	3439,56
	72995,105
		0
Бассейн
		21838,475
диспергатора
	3439,56
	94833,58

4. Термодисперсионная установка (ТДУ): пропарочная камера и диспергатор. Концентрация поступающей массы 30%, на выходе 4,5% при этом концентрация воды на разбавление 0.001%. В пропарочную камеру вводится пар (2331,8 кг, согласно технической характеристики ТДУ). Обозначим количество волокна, поступающего с потоком массы, через Y, тогда воды с ним придет:

	70	*Y
	30

. Количество воды на разбавление, обозначим через X, тогда воды с ним

придет:

	99,999	* Х .
	0,001

Пользуясь правилом баланса, можно написать:

X+Y=3439,56

13

	70	*Y
	30

+

	99,999	* Х
	0,001

+2331,8 =72995,105.

Решив систему уравнений, получим:

волокна: Y = 3438,9336 кг, X = 0.6264 кг.

	Воды:	70	*Y = 8024,0637 кг;	99,999	* Х
		30		0,001

=62637,6858 кг.

5.Сгуститель двухбарабанный. Концентрация массы поступающей на 2-

хбарабанный сгуститель 4,5%, на выходе – 30%., при этом концентрация отходящей оборотной воды составляет 0,15%. Обозначим количество волокна,

поступающего с потоком массы, через X, тогда воды с ним придет: 95,54,5 * Х .

Количество волокна, выходящего со сгустителя, обозначим через Y, тогда воды с ним уйдет: 99.850,15 *Y . Пользуясь правилом баланса, можно написать:

X = Y+3438,9336

	95,5	Х
	4,5

=

	99.85	Y
	0,15

+8024,0637.

Решив систему уравнений, получим: волокна: Y=100,7964 кг.; X=3539,73кг.

	Воды:	99.85	Y =67096,802 кг;	95,5	Х =75120,858 кг.
		0,15		4,5

100,7964 67096,802

3539,73 75120,858

Сгуститель

двухбарабанный

0

2331,8 пар

Диспергатор

3439,56 72993,85

3438,9336

8024,0637

0,6264 62637,6858

6. Бассейн сгущенной макулатурной массы. Концентрация массы,

поступающей в бассейн, составляет 5%, следовательно, воды на входе:

955 *3539,73 67254,87 кг, на выходе: 7865,59 кг.

14

3539,73 67254,87

Бассейн

3539,73 75120,86

0 7865,99

7. Сгуститель. Концентрация массы, поступающей на сгуститель после УВК, составляет 1,1%, на выходе из сгустителя – 5%, при этом концентрация отходящей оборотной воды составляет 0,15%. Обозначим количество волокна,

поступающего с потоком массы, через Х, тогда воды с ним придет:

	98,9	* Х
	1,1

.

Количество волокна, выходящего со сгустителя, обозначим через Y, тогда воды

с ним уйдет:

	99,85	*Y
	0,15

. Пользуясь правилом баланса, можно написать:

X=Y+ 3539,73

	98,9	Х =	99,85	Y
	1,1		0,15

+67254,87.

Решив систему уравнений, получим: волокна Y=435,9457 кг;

X=3975,6757 кг. Воды:

	99,85	Y
	0,15

	=290154,51 кг;	98,9	Х =357449,38 кг.
		1,1

3975,6757 357449,38

Сгуститель

3539,73 67254,87

435,9457 290194,51

8. Установка гидроциклонов (УВК). На очистку поступает масса с концентрацией 1,2%, выходит масса с концентрацией 1,1%. Количество отходов при очистке макулатурной массы составляет 0,5 % от массы готовой продукции: 2796 * 0,005 = 13.98 кг. При этом их концентрация равна 1,2%, следовательно,

воды с отходами уходит:

	13.98*	100 1,2	1151,02
		1,2

кг. Отходы от очистки

разбавляют оборотной осветленной водой. Обозначим количество волокна, поступающего с ООВ, через X, тогда воды с ним придет: 99,9990,001 * X . Количество волокна, поступающего с потоком массы, обозначим через Y, тогда воды с ним

придет:

98,8 1,2

*Y . Пользуюсь правилом баланса, можно написать:

X+Y=13,98+ 3975,6757

15

	99,999	* X
	0,001

+

	98,8	*Y
	1,2

= 1151,02 + 357449,38.

Решив систему уравнений, получим: волокна: Y= 3989,354кг.; X=0,3017кг.

Воды :

	98,8	*Y
	1,2

	=328456,80 кг;	99,999
		0,001
	3989,354

* X

= 30169,698 кг.

328456,80

0,3017 30169,7

УВК

13,98 1151,02

3975,6757 357449,38

9. Флотация. Количество отходов (флотошлама) при флотации макулатурной массы составляет 1% от массы готовой продукции: 2796,0000*0,01=27,96 кг. Тогда количество волокна, поступающего на флотацию, составит: 3989,354+27,96=4017,314 кг. Концентрация массы, поступающей на флотацию, равна 1,2%, тогда воды в ней содержится:

	4017,314*	100 1,2		330758,85 кг. Количество воды, уходящей с флотошламом:
			1,2
	330758,85 – 328456,8 = 2302,05 кг.
				4017,314
				330758,85
				27,96

Флотация

2302,05

3989,354 328456,0140

10. Сортирование. Концентрация массы, поступающей на сортирование, составляет 1,5%, отсортированной массы 1,2%. Количество при сортировании макулатурной массы составляет 1% от массы готовой продукции: 2796,0000×0.01=27,96 кг. Концентрация отходов равна 1,5%, следовательно,

воды с отходами уходит:

	27,96	100 1,5	1836.0400
		1,5

кг. Отходы от сортирования

разбавляются оборотной осветленной водой. Обозначим количество волокна,

	поступающего с ООВ, через X, тогда воды с ним поступит:	99,999	X .
		0,001

16

Количество волокна,

	ним придет:	100 1,5
		1,5

поступающего с массой, обозначим через Y,тогда воды с

Y . Пользуясь правилом баланса, можно написать:

X+Y = 4017,31 +27,96 = 4045,274

	100 1,5	*Y
	1,5

+

	99,999	* X
	0,001

= 330758,850 + 1836,04

Решив систему уравнений, получим: волокна: Y= 4044,604 кг.; X= 0,670 кг.

воды:

	100 1,5	*Y
	1,5

=265595,67 кг.;

	99,999	* X = 66999,33 кг.
	0,001
	4044,604

0,67 66999,33

265595,67

Сортировка

27,9600 1836,0400

4017,314 330758,85

11. Бассейн разволокненной макулатурной массы. В бассейн поступает масса с концентрацией 2.5%, выходит -1,5%, для ее разбавления требуется оборотная осветленная вода (ООВ), концентрация которой составляет 0,001%. Обозначим количество волокна, поступающего с ООВ, через X, тогда вода с ним

придет:

	99,999	* X
	0,001

.Количество волокна, поступающего с потоком массы,

обозначим через Y, тогда воды с ним поступит:

	имеет вид:	X+Y = 4044,604
	99,999	* X +	97,5	*Y = 265595,67
	0,001		2,5

	97,5	*Y
	2,5

. Уравнение баланса

Решив систему уравнений, получим: волокна: Y= 4043,525 кг.; X=1,079кг.

Воды:

	97,5	*Y
	2,5

= 157697,47 кг.;

	99,999	* X
	0,001

= 107898,92 кг.

4043,525 157697,47

1,079

107898,92

Бассейн
разволокненной		4044,604
массы	265595,67

12. Турбосепаратор. Количество отходов от турбосепаратора составляет 2% от массы готовой продукции: 2796,0000*0,02 = 55,92 кг. Тогда количество волокна, поступающего на турбосепаратор: 4043,525+55,92=4099,445кг. Концентрация массы, поступающей на турбосепаратор, составляет 2,5%, тогда

17

воды в ней содержится:

	4099,445*	100 2,5	159878,35
		2,5

кг. Количество воды,

уходящей с отходами: 159878,35 – 157697,47 = 2180,88 кг.

4099,445 159878,35

55,92

Турбосепаратор

2180,8800

4043,525 157697,47

13. Грубая очистка (ОМ). На очиститель (ОМ) поступает масса концентрацией 2,5%, выходит масса концентрацией 2,5. Количество отходов при очистке макулатурной массы составляет 3% от массы готовой продукции: 2796,00*0,03= 83,88 кг. При этом их концентрация равна 1,2%, следовательно,

воды с отходами уходит:

	83,88	100 1,2	6906,1200
		1,2

кг. Количество волокна

поступающего с потоком массы на очиститель: 4099,445+83,88=4183,325 кг. Количество воды поступающей на очиститель: 159878,35 + 6806,1200 = 166784,47 кг.

4183,3148

1166862,0472

83,88

ОМ

4099,4348 159955,9272

6906,1200

14. Вибросортировка. На вибросортировку для отделения волокна поступают отходы после турбосепаратора (55,92 кг волокна и 2180,8800 кг воды), промытые от волокна отходы направляются в бункер отходов, а вода от промывки используется для разбавления макулатуры в гидроразбивателе в качестве оборотной воды. Содержание волокна в отходах составляет 10%, то есть 55,92×0,1=5,592 кг. Концентрация отходов составит: волокна: 55,9200-

5,5920=50,3280 кг.; воды: 50,3280 1090 452,952 кг. Тогда в гидроразбиватель поступит оборотная вода: 2180,88-452,952=1727,928 кг.

		55,92
		2180,88
50,3280					5,592
		Вибросортировка
452,952					1727,928

18

15. Сборник фильтрата. В сборник фильтрата поступает оборотная вода от ТДУ (волокна 100,7964кг; воды 67096,802л), со сгустителя (волокна

435,9457кг; вода 290194,851 л) и с БДМ (волокна 645,4 кг; воды 407217,0 л.).

Тогда количество волокна в бассейне фильтрата составит:

645,0 + 100,7964 + 435,9457 = 1181,74 кг; воды: 407217,0 + 290194,51 + 67096,802 = 764508,31 л.

435,9457 290194,51

	645,0
407217,0
Бассейн			100,7964
			67096,802
фильтрата
	1181,7421
	764508,31

16. Локальная очистка оборотной воды. На флотационную установку поступает оборотная вода концентрацией 0,15%, выходит – 0,001%. Обозначим количество волокна, выходящего с флотоловушки, через Х, тогда воды с ним

уйдет: 99,9990,001 * Х . Количество уловленного волокна (концентрация 15%)

обозначим черезY, тогда воды с ним уйдет: 1585 *Y .

Пользуясь правилом баланса, можно написать:

X+Y=1181,7421

	99,999	* Х
	0,001

+

	85	*Y
	15

=764508,31

Решив систему уравнений, получим: волокна: Y=1174,1632 кг. ; X= 7,5789 кг.

	воды:	85	Y =6645,76 кг.;	99,999	Х = 757882,4 кг.
		15		0,001
					1181,7421
					764508,31

1174,1632

Флотоловушка

6645,76

7,5789 757882,4

17.Сборник шлама. В сборник шлама поступают отходы сортирования концентрацией 1,2% (волокна 27,96кг; воды 1836,04л) и отходы флотации (флотошлам) концентрацией 1,5% (волокна 27,96кг; воды 2302,04л). Количество волокна на выходе из сборника шлама: 27,96+27,96=55,92 кг.

Количество воды на выходе: 1836,04+2302,04=4138,08 кг.

19

	Концентрация массы на выходе из сборника шлама:			55,92 *100
				55,92	4138,08
	27,9600		27,9600
	2302,09	Сборник	1836,0400
		шлама	55,92

1,3

%

4138,09

18.Винтовой пресс. На винтовой пресс поступают отходы концентрацией 1,2%, на выходе концентрация составляет - 40%. Обозначим количество

потерянного с отходами волокна через Х, тогда воды с ним уйдет:

	60	* Х
	40

.

Количество волокна в фильтрате (сточные воды) обозначим через Y, тогда воды

с ним уйдет:

	98,8	*Y . Пользуясь правилом баланса, можно написать:
	1,2

X+Y = 55,92

	60	* Х +	98,8	*Y = 4138,09
	40		1,2

Решив систему уравнений, получим: волокна: Y= 0,5015 кг. ; X= 55,4185 кг.

воды:

	98,8	*Y
	1,2

= 4054,87 кг.;

	60	* Х
	40

= 83,1277 кг.

55,92

4138,09

Винтовой пресс

0,5015 4054,87

55,4185 83,1277

19.Бункер отходов. В бункер отходов поступают отходы очистки концентрацией 2% (волокна 13,98кг; воды 1151,02л), из вибросортировки концентрацией 10% (волокна 50,328кг; воды 452,952л), из ОМ концентрацией 1,2% (волокна 83,88кг; воды 6906,12л). Количество волокна в отвал:

83,88+50,3280+13,98=148,188кг. Количество воды в отвал: 6906,1200+452,952+1151,02 = 8510,09 л.

83,88 6906,1200

13,98 1151,02

148,188

8510,09

	Бункер
		50,3280
		452,952
	отходов

20