Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование дл
.pdfКонструкция каустизатора представлена на рис. 3.17, а. Вал перемешивающего устройства соединен с приводом с помощью шарнира Гука. Перемешивающее устройство комбинированное: на общем валу закреплены закрытое турбинное перемешивающее устройство, дающее радиальный поток жидкости, и пропеллерное, обеспечивающее восходящий осевой поток.
Вследствие шарнирной подвески вала перемешивающие уст ройства под действием гидродинамических сил получают враще-
Рис. 3.17. Каустизаторы:
а — каустизатор 207-06; б — каустизатор большого объема |
207-05; |
/ — корпус; |
2 — привод; |
||
3 — шарнир |
Гука; 4 |
штуцер для подачи реакционной |
смеси; |
5 — штуцер |
для выхода |
реакционной |
смеси; |
6 — перемешивающее устройство; 7 — штуцер для подачи пара |
ние не только вокруг собственной оси, но также вращение (пре цессию) вокруг оси аппарата, что обеспечивает высокое каче ство перемешивания суспензии по всему объему.
Промышленные испытания каустизатора с шарнирно закреп ленным валом перемешивающего устройства показали его существенные технико-экономические преимущества перед каустизаторами с жестким валом: более высокую надежность, мень шую потребляемую мощность, меньшую металлоемкость, высо
кое качество перемешивания, обеспечивающее работу аппарата без остановок на чистку.
Корпус каустизатора выполнен из двухслойной листовой
стали ВстЗ-Ь 12ХН10Т; вал, перемешивающие устройства, шар нир Гука — из стали 08Х22Н6Т.
Высокое качество перемешивания, обеспечиваемое валом с шарнирной подвеской, позволило разработать каустизаторы большого объема (один аппарат на поток) в соответствии с об щей тенденцией развития аппаратурного оформления техноло гических процессов. НИИЦмашем разработаны каустизаторы рабочим объемом 115 и 200 м3 на производительности потоков по белому щелоку 1000 и 2000 м3/сут соответственно. Каустизатор большого объема изображен на рис. 3.17,6. Он имеет спе циальную форму днища, препятствующую образованию застой ных зон, мост для крепления привода, а также нижний отбор реакционной смеси, предотвращающий накопление в аппарате крупных частиц шлама, вызывающих его забивание.
Применение выпускаемых каустизаторов в установках непре рывной каустизации приведено в табл. 3.13.
3.13. Применение каустизаторов в установках непрерывной каустизации
Производитель |
Обозначе |
Количе |
Производитель |
Обозначе |
Количе |
|
ность каустиза- |
ность каустиза- |
|||||
ционной уста |
ние каусти- |
ство, |
ционной |
уста |
ние каустн- |
ство, |
новки, ма,сут |
затора |
шт. |
новки, |
м:‘/сут |
затора |
шт. |
белого щелока |
|
|
белого щелока |
|
|
|
1 0 0 0 |
207-06 |
4 |
2 0 0 0 |
292-57.03 |
1 |
|
1 0 0 0 |
207-05 |
1 |
3000 |
207-07 |
8 |
|
1500 |
207-07 |
4 |
3000 |
292-49.03 |
6 |
|
1500 |
292-49.03 |
3 |
4000 |
292-49.03 |
8 |
|
2 0 0 0 |
292-49.03 |
4 |
4000 |
292-57.03 |
2 |
|
3.3.7. Мешалки для шлама |
|
|
|
1 |
Мешалки для шлама (табл. 3.14) предназначены для пере мешивания известкового шлама с водой перед промывкой, а также шлама зеленого щелока и отходов гашения извести
3.14. Технические характеристики мешалок для шлама
|
|
|
Мешалки |
|
Наименование параметров |
|
204-661 |
292-58.03 |
|
|
|
|
||
Рабочий объем, |
м3 |
1 0 ,0 |
1 0 ,0 |
17,5 |
Полный объем, |
м3 |
12,5 |
12,5 |
2 0 , 0 |
Установленная |
мощность, |
5,5 |
5,5 |
7,5 |
кВт |
|
129 |
129 |
59 |
Частота вращения переме |
||||
шивающего |
устройства, |
|
|
|
мин- 1 |
|
Комбинированные с шарнир |
Открытые тур |
|
Тип перемешивающего уст |
||||
ройства |
|
но-закрепленным валом |
бинные с кон |
|
Исполнение |
|
Из нержавею |
Из углеродис |
сольным валом |
|
Из нержавею |
|||
|
|
щей стали |
той стали |
щей стали |
При их гидроудалении. Конструктивно мешалки для шлама аналогичны каустизаторам, отличаются от них лишь меньшим объемом бака и расположением штуцеров.
3.3.8. Фильтры со сходящим полотном
Осветлители щелока и промыватели шламов занимают до 80% производственной площади каустизационных установок. При современной тенденции создания технологических линий
Рис. 3.18. Фильтр со сходящим полотном:
/ — барабан; 2 — корпус; 3 — мешалка; 4 — привод; 5 — узел сходящего полотна; |
6 — |
|
спрыски; 7 — репульнер; 8 — ванна для кислоты |
|
|
большой единичной мощности осветлители имеют диаметр |
до |
|
23 м, высоту до 15 м, масса их без наполнения до 200 т, |
масса |
|
в рабочем состоянии до 4500 т. |
|
|
Естественно, что их доля в капитальных затратах на каус- |
||
тизационные установки чрезвычайно высока. |
узлов: |
|
Фильтр .(рис. 3.18) состоит из следующих основных |
барабана, мешалки, привода барабана, корпуса с вытяжным колпаком, узла сходящего полотна.
Барабан фильтра сварной. Дренажное основание барабана выполнено в виде перфорированных матрацев из полипропилена. Ячейки барабана и бандажи относительно корпуса уплотняются с помощью стандартного профиля из кислотощелочестойкой ре зины. Коллекторная система для отбора фильтрата из ячеек смонтирована внутри барабана (в отличие от ранее применяв шейся торцевой схемы отбора) для обеспечения равномерного дренажа барабана с учетом его большой длины (4,7 м), а также необходимости удаления промывного фильтрата на весьма ма лой зоне до участка схода полотна с барабана.
Мешалка выполнена с центральной подвеской, с асиммет ричной конструкцией базовых рам. Привод мешалки состоит из открытой зубчатой передачи и мотор-редуктора, привод ба рабана— из электродвигателя (7,5 кВт, 1450 мин-1), клиноре менной передачи и специального редуктора. Частота вращения барабана регулируется с помощью тиристорного преобразова теля.
Корпус является несущей конструкцией, на которую опира ется барабан, мешалка с приводом, узел сходящего полотна. Обечайка и торцевые стенки корпуса изготовлены из двухслой ной листовой стали ВстЗ+ 12Х18Н10Т.
Особенность конструкции узла сходящего полотна — наличие ванны непрерывной химической регенерации ткани. Сходящая с барабана фильтровальная ткань с осадком проходит над двумя поддерживающими полотно валиками, огибает центри рующий и разгрузочный валики, где шлам отделяется от ткани, и промывается с двух сторон горячей водой из форсунок. Далее ткань огибает натяжной валик и входит в ванну, наполненную растворителем — пятипроцентной ингибированной соляной кис лотой. Прошедшая регенерацию ткань огибает возвратный ва лик и вновь охватывает барабан фильтра. Поддерживающие ткань с осадком валики состоят из трубы со свободно насажен ными пакетами колец из полипропилена. Центрирующий валик гнутый, стрела прогиба 120 мм. На центрирующий валик также насажены полипропиленовые кольца. Кислотная ванна, а также
все |
валики, кроме вышеописанных, гуммированы резиной |
№ |
1751. |
Процесс фильтрования в барабанном фильтре включает сле дующие операции: фильтрование, предварительную просушку осадка, промывку и вторую просушку, удаление осадка и реге нерацию фильтровальной ткани. Соответствующие технологиче ские зоны имеет распределительная головка. Отвод основного фильтрата (крепкого щелока) и промывного фильтрата (сла бого щелока) раздельный, но вследствие сравнительно неболь шого расхода горячей воды на промывку содержание активной Na20 в слабом щелоке достигает 70—80 г/л, что позволяет сме шивать его с крепким щелоком и смесь направлять на варку. Это мероприятие повышает эффективность работы фильтра в ка-
устизационной установке, так как увеличивается выход белого щелока из зеленого.
В СССР освоен выпуск таких барабанных вакуум-фильтров двух типоразмеров: БсхТШ 50-3,4К для осветления белого ще лока и промывки известкового шлама и БсхТШ 20-2,6К для
промывки шлама зеленого щелока |
(табл. 3.15). |
|
|
3.15. Технические характеристики барабанных вакуум-фильтров |
|
||
со сходящим полотном |
|
|
|
Наименование параметров |
БсхТШ |
БсхТШ |
|
50-3,4К |
20-2.6К |
||
|
|||
Площадь поверхности фильтрования, м2 |
50 |
20 |
|
Диаметр барабана, мм |
3400 |
3400 |
|
Длина барабана, мм |
4700 |
1650 |
|
Угол погружения барабана, ° |
200 |
200 |
|
Частота вращения барабана, мин- 1 |
0,12— 1,2 |
0,12— 1,2 |
|
Вакуум, кПа |
80 |
80 |
|
Мощность электродвигателей привода, |
|
|
|
кВт: |
7,5 |
5,5 |
|
барабана |
|||
мешалки |
5,5 |
3,0 |
|
Габаритные размеры, м.- |
7,7 |
3,5 |
|
длина |
|||
ширина |
5,5 |
5,3 |
|
высота |
4,5 |
4,5 |
|
Масса, т |
24 |
13 |
|
Вакуум-насос |
ВВН-50 |
ВВН-25 |
Вакуум-фильтры поставляются комплектно с вакуум-насо сами, ресиверами, ловушками и конденсаторами.
3.3.9. Бункера для шлама и баки для хранения щелоков
Установка непрерывной каустизации должна обеспечивать резервный запас промытого известкового шлама. Этот запас необходим для создания равномерного непрерывного потока из весткового шлама на обезвоживание перед подачей его в из вестерегенерационную печь. Кроме того, запас шлама служит буфером при нарушении режима работы печи или каустизационной установки. Бункер представляет собой цилиндрический резервуар с коническим днищем. Шлам перемешивается с по мощью сжатого воздуха.
Бункера для шлама выпускаются двух марок: 202-217 с ра бочим объемом 300 м3 (рис. 3.19) и 292-58.05 с рабочим объ емом 400 м3.
Для создания запаса щелоков в установках непрерывной ка устизации выпускаются баки из двухслойной листовой стали ВстЗ+ 12Х18Н10Т 292-57.06 объемом 4000 м3, 292-58.07—200 м3,
292-58.08—60 м3, 292-58.09—7 м3. Баки снабжены измерителями уровня щелока, штуцерами для подачи и отбора щелока, пере лива, опорожнения, вытяжки.
3.3.10. Установки комплектные для непрерывной каустизации
Комплектное проектирование, |
изготовление и |
поставка |
|
оборудования — один из |
основных |
путей ускорения |
научно- |
технического прогресса. |
НИИЦмашем разработаны |
проекты |
комплектных установок для не прерывной каустизации ^арок 292-57 и 292-58 производитель ностью соответственно 2000 и 4000 м3/сут белого щелока (табл. 3.16). Установки могут приме няться в системах регенерации химикатов сульфатного и ней трального сульфитного (на нат риевом основании) 'способов производства целлюлозы и пред назначены в основном для осна щения строящихся предприятий. Основное оборудование устано вок — однокамерные отстойни ки, совмещенные с баками для хранения осветленных щелоков.
Принципиальная схема каустизационной установки 292-58 производительностью 4000 м3/сут белого щелока представлена на рис. 3.20, технические характери стики комплектных установок —
|
|
|
|
|
в табл. 3.16. |
устано |
||
|
|
|
|
|
В комплект поставки |
|||
|
|
|
|
|
вок 292-57 и 292-58 входят тех |
|||
|
|
|
|
|
нологическое оборудование, |
на |
||
|
|
|
|
|
сосы, арматура, КИП и А, щиты |
|||
Рис. |
3.19. |
Бункер |
202-27 |
для |
и пульты |
управления, трубопро |
||
воды в пределах установки, |
пло |
|||||||
шлама: |
2 — подача |
шлама; |
3 — |
щадки обслуживания. |
|
|
||
/ — корпус; |
Технологический |
процесс |
||||||
штуцер |
для |
выхода шлама; 4 — шту |
||||||
цер для подачи воздуха для переме |
установок |
непрерывной |
каусти |
|||||
шивания |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
зации включает следующие |
опе |
рации: осветление зеленого шелока; промывку шлама зеленого щелока; гашение извести; каустизацию; осветление белого ще лока; промывку шлама белого щелока; доосветление (поли ровку) белого щелока; дополнительную промывку и сгущение шлама белого щелока.
Рис. 3.20. Схема установки непрерывной каустизации:
/ — отстойник-осветлитель |
зеленого щелока; |
2 — бункер для |
извести; 3 — скруббер; |
4 — гасители-классификаторы; |
5 —баки питающие; 6 — |
|
конвейер; |
7 — каустизатор; |
8 — осветлители |
белого щелока; |
9 — мешалка шлама; |
/0 — фильтр-пресс; 11, 11' — баки; 12 — осветлитель-про- |
|
мыватель |
(резервный); 1 3 — м е ш а л к и ш л а м а ; 14 — промыватели шлама зеленого щелока; J 5 — промыватели шлама |
белого щелока; 16 — бун |
кер для шлама; 17 — центрифуга
|
Наименование параметров |
|
Марка установки |
|||||
|
|
292-57 |
292-58 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Производительность |
по белому |
щелоку, |
2 0 0 0 |
4000 |
||||
м3/сут |
|
|
|
|
|
2600 |
5200 |
|
Количество вырабатываемого слабого ще |
||||||||
лока, |
м3/сут |
|
|
|
|
|
275 |
550 |
Количество шлама, т абс. сухого вещест- |
||||||||
ва/сут |
|
|
|
|
|
2610 |
5220 |
|
Расход неосветленного зеленого щелока, |
||||||||
м3/сут |
|
|
|
|
|
175 |
350 |
|
Расход извести с содержанием активной |
||||||||
СаО 80%, т/сут |
|
|
|
|
|
80—85 |
80—85 |
|
Степень каустизации, % |
|
|
|
|||||
Потери щелочи, % от общего количества |
Не более 1 |
Не более 1,1 |
||||||
перерабатываемого щелока |
|
|
30,5 |
192 |
||||
Расход чистой горячей воды, м3/ч |
|
|||||||
Расход скрубберной |
воды, м3/ч |
|
62,5 |
— |
||||
Содержание взвешенных веществ в освет |
Не более 40 |
Не более 40 |
||||||
ленном белом щелоке, мг/л |
|
|
62—65 |
62—65 |
||||
Сухость шлама после центрифуги, % |
|
|||||||
Удельные площади осаждения в расчете |
|
|
||||||
на 1 м3/сут белого щелока, м2: |
|
|
0,208 |
0,208 |
||||
при осветлении белого |
щелока |
|
||||||
» |
» |
зеленого |
» |
|
0,104 |
0,104 |
||
при промывке шлама белого щелока |
0,208 |
0,208 |
||||||
» |
» |
|
» |
зеленого |
» |
0,0385 |
0,0385 |
|
Мощность установленных электродвигате |
1370 |
2296 |
||||||
лей, |
кВт |
|
|
кВт |
|
|
720 |
1165 |
Мощность потребляемая, |
|
|
||||||
Занимаемая площадь, м2 |
|
|
3564 |
7018 |
||||
Масса установки, |
т |
|
|
|
|
1030 |
1737 |
Осветление зеленого щелока необходимо для удаления из замкнутой системы использования и регенерации щелоков на капливающихся загрязнений. Кроме того, шлам зеленого ще лока впоследствии ухудшает осветление белого щелока. Освет ление зеленого щелока в обеих установках происходит в одно камерных отстойниках 7, совмещенных с баками для хранения щелоков. Дополнительный запас осветленного зеленого щелока может создаваться в резервном осветлителе 12, который в слу чае необходимости может работать как осветлитель зеленого щелока, осветлитель белого щелока или промыватель шлама белого щелока. Осветленный зеленый щелок насосом подается в гаситель-классификатор 4, а шлам откачивается в мешалку 13, установленную перед промывателем 14. Откачка шлама из ос ветлителя зеленого щелока периодическая: насос включается через 10—30 мин на 30—180 с (продолжительность циклов ус танавливается при эксплуатации).
Промывка шлама зеленого щелока обусловлена высоким (до 90%) содержанием в шламе после осветлителя крепкого зе леного щелока. Промывка осуществляется в однокамерном про-
мывате^е 14, куда шлам поступает из мешалки после разбав ления в ней горячей водой. Промытый шлам зеленого щелока периодически откачивается в общецеховой приямок, а из него— с отвал. В связи с тем, что слабый зеленый щелок в даль нейшем смешивается со слабым белым щелоком и хранится совместно с ним, промыватели шлама зеленого щелока не со вмещены с баками для хранения щелоков. Для обеспечения устойчивой работы насосов, подающих зеленый щелок в гаси тель-классификатор, перед ними установлен питающий бак 5 объемом 7 м3, уровень в котором регулируется автоматически.
Гашение извести и очистка известково-щелочной смеси от непрогасившихся отходов происходит в гасителе-классифика торе 4 (в установке 292-58 — 2 шт.). Осветленный зеленый ще лок из осветлителя насосом подается в распределительный ящик гасителя-классификатора, направляющий 2/3 поступающего ще лока в гаситель и !/з — в классификатор. Негашеная известь подается в гаситель дисковым питателем. Количество подавае мой извести должно строго контролироваться, так как недоста ток ее приводит к снижению степени каустизации, а избыток — к перерасходу извести. Реакция гашения происходит при посто янном перемешивании.
Для обеспечения оптимальных температурных условий про текания реакции (в особенности в пусковой период) предусмот рена возможность автоматического регулирования температуры в гасителе.
Отходы в классификаторе состоят главном образом из непрогасившейся извести, камней и песка. Эти отходы удаляются из установки скребковым (в установке 292-58) или винтовым (в установке 292-57) конвейером в приямок промытых отходов или в бункер для сухой вывозки отходов.
Известково-щелочная суспензия из классификатора самоте ком поступает в бак питающий 5, откуда насосом подается на каустизацию.
Каустизация происходит в четырех последовательно установ ленных каустизаторах 7 (в установке 292-58 — два потока). Для обеспечения подачи суспензии из одного каустизатора в другой они установлены каскадно на фундаментах разной высоты. Тем пературный режим в каустизаторах поддерживается автомати чески. Неосветленный белый щелок из последнего каустизатора поступает в бак 5, откуда насосом подается на осветление.
Осветление белого щелока и промывка его шлама произво дится в однокамерных осветлителях 8, совмещенных с баками для хранения щелоков. Осветленный белый щелок насосами по дается на рамные фильтр-прессы для «полировки». Шлам из осветлителя подается в мешалку, где разбавляется горячей скрубберной водой, слабым зеленым щелоком и фугатом. Из мешалки разбавленный шлам самотеком поступает в промыватель шлама 15, а из него — в бункера 16. Количество шлама,
откачиваемого из осветлителей и промывателей регулируется в зависимости от плотности шлама. Слабый щелок из промывателя шлама насосом подается в содорегенерационный отдел для растворения плава.
Доосветление («полировка») белого щелока осуществляется фильтрованием его на рамных фильтр-прессах 10 марки ПМ 90-1000/45БК. Отфильтрованный щелок насосом подается в сбор ный бак 11, а из него — в варочный цех. Известковый шлам, за держанный тканью, образует на ее поверхности нарастающий слой осадка. Когда сопротивление осадка возрастает настолько, что дальнейшая работа фильтра становится нерациональной, по дачу белого щелока прекращают, осадок продувают сжатым воз духом, после чего разгружают в типовую мешалку 9 объемом 10 м3, откуда периодически откачивают в бункер шлама.
Дополнительная промывка и обезвоживание шлама в уста новках 292-57 и 292-58 осуществляется на центрифугах 17 марки ОГШ-802Н-4, которые по сравнению с традиционно применяе мыми барабанными вакуум-фильтрами обеспечивают большую сухость шлама. Для уменьшения потерь щелочи со шламом в центрифугу подается горячая вода. Обезвоженный на центри фугах шлам поступает на питающий конвейер известерегенера ционной печи. Фугат, выходящий из центрифуги, поступает са мотеком в бак 11\ после чего используется для промывки шлама белого щелока.
Перечень основного технологического оборудования устано вок представлен в табл. 3.17.
Для перекачивания осветленных щелоков в установках при менены химические насосы типа X, а для перекачки неосвещен ных щелоков и шламов — типа АХ соответствующей производи тельности.
Электропривод установок непрерывной каустизации. В состав установки 292-57 входят 60 электродвигателей общей установ ленной мощностью 1370 кВт, установки 292-58—85 электродви гателей общей мощностью 2296 кВт. В обеих установках мощ ность наибольшего двигателя 75 кВт, наименьшего 1,5 кВт. На пряжение тока 380/660 Вт, частота 50 Гц.
Аппаратура управления размещена на пяти (в установке 292-58 на шести) щитах станций управления с учетом располо жения технологического оборудования установки. Общая длина щитов станций управления в установках 292-57 и 292-58 соот ветственно 30 и 40,8 м.
Для всех электроприводов предусмотрено местное и дистан ционное управление. Аппаратура местного управления распо лагается на индивидуальных или групповых постах местного уп равления.
Для того чтобы исключить забивание аппаратов или пере ливы при аварийных остановах оборудования или насосов, ос новные механизмы снабжены блокировками, исключающими