3.Технологический процес производства

Технологический процесс производства нитроцеллюлозы состоит из следующих стадий:

- подготовка целлюлозы;

- приготовление рабочей смеси кислот;

- нитрация;

- кислотоотжим.

3.1 Описание технологической схемы

Подготовка целлюлозы

Подготовка целлюлозы марки ХЦ заключается в механической обработке с целью придания целлюлозе хорошей смачиваемости нитрационными кислотными смесями, а также для облегчения транспортировки по пневмопроводу.

Механическая обработка целлюлозы состоит в ее измельчении, рыхлении и сушки.

Измельчение с одновременным рыхлением ведется на кипорыхлителях, куда целлюлоза в кипах подается со склада в ручную с использованием тележки.

Целлюлоза у кипорыхлителя освобождается от упаковки и вручную загружается на ленточный транспортер, который подает целлюлозу к барабанам кипорыхлителя. Целлюлоза захватывается зубьями барабанов, измельчается и разрыхляется.

Разрыхленная целлюлоза через конфузорно-диффузорную воронку попадает в пневмосушительную установку, где подхватывается потоком горячего воздуха с температурой 85-105⁰С и по пневмопроводу подается в бункер-дозер.

За время прохождения по пневмопроводу разрыхленная целлюлоза подсушивается до влажности не более 7%.

Транспортирующий воздух из бункер-дозера отсасывается хвостовым вентилятором, проходит камеру улова пыли и выбрасывается в атмосферу.

Приготовление рабочей кислотной смеси (РКС)

Для приготовления рабочей кислотной смеси, применяются концентрированные азотная и серная кислоты (собственного изготовления), свежие кислоты (меланж и олеум), а также отработанная кислота. Свежие кислоты перекачиваются из железнодорожных цистерн кислотными насосами в хранилище для кислот. Приготовление РКС производится в горизонтальных смесителях. При изготовлении РКС в смеситель сначала заливается отработанная кислота, предварительно отфильтрованная в кислотных фильтрах, потом заливаются свежие кислоты. Свежие кислоты из хранилищ кислотным насосом закачиваются в мерники, откуда самотеком сливаются в смеситель. Содержимое в смесителе перемешивается не менее 45 мин. После чего кислотным насосом закачивается в расходный бак, откуда через кожухотрубный теплообменник самотеком поступает на фазу нитрации. В теплообменнике происходит подогрев РКС в зависимости от заданной температуры нитрации. По трубкам движется рабочая кислотная смесь, а в межтрубном пространстве горячий теплоноситель – вода. Подогрев кислотной смеси производится горячей водой, подаваемой из бака горячей воды насосом. Подогрев воды в баке производится острым паром. После теплообменника вода поступает обратно в бак горячей воды.

Нитрация

Рабочая кислотная смесь с температурой 28-36⁰С из теплообменника самотеком поступает в нитратор-дозер при работающих мешалках через кольцевую оросительную систему, заполняя его на ¹/₃ объема. После открытия шибера автоматически включается электродвигатель шнека – дозатора и начинается загрузка целлюлозы.

По окончании загрузки целлюлозы уровень нитрующей кислотной смеси доводится до половины верхней лопасти мешалки для полной смачиваемости целлюлозы и исключения разложения, после чего прекращается подача РКС в нитратор-дозер. Происходит предварительная нитрация в течение 28 мин. (сумма на 4 нитратора-дозера). Затем масса из нитраторов-дозеров периодически сливается в емкость для окончательной нитрации. В емкости нитроцеллюлоза постоянно перемешивается. Из емкости реакционная масса питателем непрерывно подается в центрифугу.

Кислотоотжим

Реакционная масса по питающей трубе поступает в центрифугу, где происходит отжим нитроцеллюлозы от нитрующей смеси.

Осадок при помощи толкателя выгружается в кожух и транспортируется водой по массожелобу в мутильник, откуда после промывки до остаточной кислотности 1% при помощи массонасоса поступает на фазу стабилизации.

Отработанная кислота после отжима на центрифуге самотеком поступает в сборник отработанных кислот, откуда насосом закачивается в фильтр отработанной кислоты.

Избыток отработанной кислоты самотеком поступает в смеситель для приготовления рабочей кислотной смеси.

Часть кислоты из фильтра используется для подачи в центрифугу для исключения разложения.

Для промывки центрифуги используется вода, которая очищается в коллоксилиновых фильтрах, а также предусмотрен обдув центрифуги сжатым воздухом и воздухом от приточной вентиляции.

Нитрозные газы из всех аппаратов через газоходы направляются на очистку в абсорбционную установку. Так же используется каплеуловитель с целью исключения отложения частиц массы на внутренней стенке газохода центрифуги.