РЕФЕРАТ

Касьяненко П.М. Проект модернизации отдела промывки и сортирования сульфатной небеленой целлюлозы на производстве картона ОАО «Архангельский ЦБК»

Дипломный проект, АГТУ, Архангельск, 2005г. Руководитель проекта – доц. Гурьев А. В. – Пояснительная записка содержит: страниц –, таблиц –. Графическая часть – 5 листов.

Дипломный проект содержит анализ существующей технологии промывки и сортирования

ОГЛАВЛЕНИЕ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫВКИ И СОРТИРОВАНИЯ СУЛЬФАТНОЙ ЦВВ ПОТОКОВ «А», «В» И «С» НА ПРОИЗВОДСТВЕ КАРТОНА И ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ

2 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ, ХИМИКАТОВ, ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВОДЫ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Принципиальные решения по модернизации технологической схемы размола и сортирования

3.2 Расчет материального баланса

3.3 Характеристики основного технологического оборудования

3.4 Организация технологического контроля

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ОТДЕЛА РАЗМОЛА И СОРТИРОВАНИЯ СУЛЬФАТНОЙ ЦВВ ПО СТАДИЯМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

4.1 Автоматизация отдела размола, сортирования и промывки сульфатной небеленой целлюлозы на столовом фильтре «Хеми-Вошер»

4.2 Автоматизация отдела размола, сортирования и промывки сульфатной небеленой целлюлозы на барабанных фильтрах

4.3 Спецификация КИП и А

5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6 СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

7. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СУЛЬФАТНОЙ НЕБЕЛЕНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

7.1 Характеристика опасностей, имеющихся в производстве, особые требования безопасности производства и отдельных его стадий

7.2 Средства индивидуальной защиты

7.3 Аварийное состояние производства

7.4 Требования безопасности при работе в варочном цехе

7.4.1 Общие положения

7.4.2 Опасные факторы цеха

7.4.3 Основные правила безопасного ведения технологического процесса

7.4.4 Электробезопасность

7.4.5 Безопасные методы производства ремонтных работ

7.4.6 Первая помощь при несчастных случаях

7.4.7 Меры пожарной безопасности

7.5 Требования по технике безопасности при проведении внутреннего осмотра варочных котлов «Камюр» и пропиточной камеры

7.6.1 Требования к рабочему по технике безопасности перед началом работы

7.6.2 Осмотр нижней части и донного шабера котла

7.6.3 Осмотр цилиндрической части котла с плота

7.6.4 Требования к рабочему по технике безопасности по окончании работы

7.7 Требования по технике безопасности для варщиков целлюлозы сульфатного потока при обслуживании оборудования варочного отдела

7.7.1 Общие требования безопасности

7.7.2 Требования к рабочему по технике безопасности перед началом работы

7.7.3 Требования по технике безопасности во время работы

7.7.4 Требования к рабочему по технике безопасности по окончании работы

7.8 Требования по технике безопасности при обслуживании транспортеров щепы, бункеров, загрузочного устройства и загрузочной воронки сульфатного потока

7.8.1 Требование к рабочему по технике безопасности перед началом работы

7.8.2 Требования к рабочему по технике безопасности во время работы

7.8.3 Требования безопасности в аварийных ситуациях

7.8.4 Требования к рабочему по технике безопасности по окончании работы

8 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА

9 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ТР-22-27-21-04. Технологический регламент размола, сортирования и промывки сульфатной небеленой целлюлозы на установке Хеми-Вошер варочного участка по производству сульфатной небеленой целлюлозы блока цехов по производству целлюлозы и полуцеллюлозы производства картона

ТР-К-27-002-2003. Технологический регламент производства сульфатной целлюлозы высокого выхода на потоках «А» и «С» блока цехов по производству целлюлозы и полуцеллюлозы.

№ ТР-К-27-005-2003. Технологический регламент отдела промывки и сортирования сульфатной небеленой целлюлозы на потоках. «В» и «С» блока цехов по производству целлюлозы и полуцеллюлозы

№ ТР-22-27-16-04. Технологический регламент производства сульфатной небеленой целлюлозы высокого выхода на потоке «В» варочного участка по производству сульфатной небеленой целлюлозы блока цехов по производству целлюлозы и полуцеллюлозы производства картона

ВВЕДЕНИЕ

Первый отечественный картон из обрезков кожи и старой обуви был сделан на фабрике Игнатьева Новгородской области в 1850 году. Предназначался этот картон для кровельного дела.

Картон для плоских слоев гофрированного картона (крафтлайнер) вместе с бумагой для гофрирования (флютинг) являются сырьевыми материалами для производства картона гофрированного.

Тара из гофрокартона играет в жизни современной цивилизации значительную роль. Скромный картонный ящик-труженик можно без преувеличения поставить в ряд самых замечательных изобретений человечества.

В настоящее время промышленность производит гофроящики различных размеров и формы для множества потребителей, начиная с предприятий пищевой промышленности и кончая изготовителями металлических изделий. Существуют гофроящики, неразрушающиеся при намокании и замораживании, жесткостойкие, предназначенные для перевозки хрупких предметов, и прочностные, выдерживающие ударную нагрузку, а также гофроящики, поглощающие неприятные запахи. Большое достоинство ящика из гофрокартона - его «одноразовость» и поэтому гарантированная стерильность. Это особенно удобно при упаковке пищевых продуктов, товаров медицинского назначения и вообще любых товаров, для которых санитарно - гигиенические требования высоки. Выполнив свою задачу, ящик снова превращается в сырье для новых гофроящиков, уже в качестве макулатуры.

Лайнеры как наружные слои гофрокартона способствуют сохранению его формы. Именно от качества лайнера в значительной степени зависят свойства гофрированного картона, в том числе - его нагружаемость в условиях эксплуатации и внешний вид упаковки, сделанной из него. Наилучшая упаковка получается при использовании специально разработанного для этой цели сорта крафтлайнера, состоящего из двух слоев, как правило, чистой сульфатной целлюлозы или сортированной вторичной сульфатной массы. Используются также и тестлайнер, показатели прочности и жесткости которого слабее из-за значительной доли вторичной массы в его нижнем слое. Специальные сорта крафтлайнера используются для того, чтобы придать гофрокартону и упаковке из него особые свойства. Внешний вид улучшают беленый, разноцветный и с облачной поверхностью картон. Лучшая влагостойкость достигается использованием лайнеров с различными покрытиями или ламинированных лайнеров.

Крафтлайнер по-прежнему остается наиболее важным видом картона, применяемого при изготовлении гофрированного картона. На его долю приходится 35,2 % всех потребляемых гофроматериалов в мире. Доля бумаги для гофрирования - флютинг – составляет

Требования к картону, используемому в качестве плоских слоев гофрированного картона, значительно возросли за последние годы. Кроме стандартных показателей, заложенных в ГОСТе 7420-89, требуется соблюдение дополнительных показателей: усилие сжатию на коротком расстоянии (SCT), воздухонепроницаемость, сопротивление расслаиванию слоев, жесткость при растяжении в продольном и поперечном направлениях. К поверхности картона также усилились требования, она не должна быть шероховатой, способной к воспроизведению четкой многоцветной печати.

Для достижения достаточного и стабильного уровня качества картона к качеству сульфатной небеленой целлюлозы, как основному компоненту картона, также усиливаются требования.

Сульфатная целлюлоза обладает хорошими бумагообразующими свойствами. Волокна сульфатной целлюлозы гибки, дают сомкнутый и менее прозрачный лист, обладающий очень высоким сопротивлением разрыву и продавливанию при одновременно высоких показателях сопротивлению надрыву и изгибу. При проклейке сульфатная целлюлоза требует меньшего расхода канифоли. Волокна сульфатной целлюлозы в относительно меньшей степени укорачиваются при размоле. У сульфатной целлюлозы как лигнин, так и гемицеллюлоза равномерно распределены по толще клеточной стенки и относительно труднодоступны, поэтому она труднее размалывается и хуже фибриллируется.

Так называемый горячий размол сульфатной целлюлозы, когда масса подвергается размолу непосредственно после варки вместе с пропитывающим ее обработанным щелоком, является наиболее эффективным. Повышенная температура и присутствие щелока способствуют лучшей пластификации лигнина, облегчая разъединение волокон и снижая расход энергии на размол.

Сортирование сульфатной целлюлозы по отделению сучков, непровара, костры непосредственно после горячего размола повышает чистоту целлюлозы. Количество волокнистых отходов, отделяемых в процессе очистки массы, зависит от качества щепы, породы древесины, степени провара целлюлозы, качества размола. Чистота отсортированной массы зависит от выбранной схемы сортирования, выбора сортировок.

1 Анализ существующей технологии промывки и сортирования сульфатной цвв потоков «а», «в» и «с» на производстве картона и обоснование модернизации

В цехе производства целлюлозы и полуцеллюлозы производства Архангельский ЦБК существует две схемы подготовки сульфатной целлюлозы, перед подачей её в цех картона и бумаги.

Рассмотрим каждую из них в отдельности

1) Размол, сортирование и промывка на барабанных фильтрах «Вяртсиля» .

Целлюлоза высокого выхода после полумассного размола поступает на первую ступень промывки в диффузор непрерывного действия типа «Камюр». Разбавленная до концентрации 5,0-5,5 % целлюлозная масса поступает в поддиффузорную емкость с пропеллерной мешалкой. Промытая масса насосом подается на сортирование. В схеме предусмотрена возможность подачи массы в поддиффузорную емкость другого потока.

Сортирование осуществляется на сортировках «Центрисортер М-800» при концентрации 1,0-1,3 %. Целлюлозная масса поступает в зазор между ситовым барабаном и ротором. Волокно проходит через отверстия сит. Очистка отверстий ситового барабана осуществляется за счет высокочастотных пульсаций, создаваемых полусферическими выпуклостями вращающегося цилиндрического ротора.

Отходы сортирования поступают с помощью насоса на двух барабанный сгуститель СБ-16, предназначенный для сгущения отходов сортирования перед размолом до концентрации 20-30 %. Масса поступает в нижнюю часть ванны, сгущается между барабанами, снимается шабером, разрыхляется в рыхлителе и свободно падает в промежуточный бункер с «живым дном». Шнеками бункера и транспортирующим шнеком сгущенная масса подается в дисковую мельницу МД-4Ш6, где отходы сортирования размалываются при высокой концентрации, после чего поступают в смеситель, где разбавляются и поступают в бак отходов, из которого насосом подаются в поддиффузорную емкость.

Отсортированная масса поступает на промывные установки «ВЯРТСИЛЯ».

2) Размола, сортирование и промывка на установке «Хеми – Вошер».

Целлюлоза с варочных котлов В и С поступает в поддиффузорные емкости с концентрацией не менее 9,0 %. Есть возможность подачи массы в поддиффузорные емкости после предварительной промывки на диффузорах непрерывного действия. В этом случае целлюлоза поступает в поддиффузорные емкости с концентрацией 4,0 – 5,5 %.

Масса откачивается из емкостей и транспортируется на размол насосами при концентрации 2,5-5,0 %

Перед каждым рафинером первой ступени установлен сепаратор тяжелой фракции, который предотвращает попадание тяжелых частиц между размалывающими дисками. В сепараторе тяжелой фракции загрязнения с плотностью, превышающей плотность массы, отделяются и через каждые 10 –12 часов выгружаются в отвал.

Масса, выходящая из сепараторов тяжелой фракции, поступает в первичные рафинеры через впускные распределительные трубы их размольной камеры.

Расход через каждый рафинер регулируется регулятором расхода, который установлен в массном трубопроводе после рафинера. Ротор рафинера на обоих своих концах снабжен ножевыми дисками, которые образуют две зоны размола с ответными неподвижными дисками. Степень помола массы регулируется изменением размольного зазора (расстояния между вращающимся и неподвижным ножевыми дисками). С помощью редукторного электродвигателя механизм крепления неподвижных ножевых дисков с неприводной стороны смещается по горизонтали относительно ротора с вращающимися ножевыми дисками, установленного на плавающих подшипниках, и тем самым регулируется размольный зазор, а, следовательно, и степень помола. В непрерывном режиме это осуществляет специальный автоматический регулятор производительности, который поддерживает заданный оператором удельный расход электроэнергии, изменяя размольный зазор в соответствии с фактической производительностью по прибору (непрерывно вычисляемой по концентрации и расходу).

Для предотвращения попадания на сортирование не размолотой массы на выходе каждого рафинера предусмотрен рециркуляционный трубопровод, по которому не размолотая масса возвращается в поддиффузорные емкости. По достижении заданного удельного расхода электроэнергии рециркуляционный клапан закрывается, и открываются клапаны на сортирование. Во избежание забивания рециркуляционного трубопровода он автоматически промывается фильтратом, для чего примерно на две минуты открывается клапан.

Размолотая масса с каждого рафинера первой ступени поступает на соответствующие первичные сортировки, при этом расход массы через сортировки регулируется клапаном отбора. Масса после каждого рафинера разбавляется фильтратом до концентрации 2,5 - 4,5 %. Отходы из сортировок с регулированием заданного расхода отводятся в резервуар отходов, причем отходы составляют 25 - 35 %. Годная масса из сортировок (сито сортировки со щелями 0,25 мм) поступает в бак годной массы.

С учетом эффекта сгущения в нижнюю зону сортировки и в трубопровод отходов добавляется регулируемое количество фильтрата для разбавления. Регулирование осуществляется регуляторами.

В случае поступления большого количества отходов от сортировок регулятор уровня поддерживает постоянный верхний уровень в баке отходов, а излишек перекачивается по рециркуляционному трубопроводу обратно в поддиффузорные емкости.

Отходы из резервуара отходов насосами в режиме автоматического регулирования концентрации и давления перекачиваются к рафинерам второй ступени. Для предотвращения поступления не размолотой массы на вторичные сортировки на выходе каждого рафинера предусмотрен рециркуляционный трубопровод, по которым не размолотая масса возвращается в резервуар отходов.

Размолотая масса после рафинеров второй ступени поступает на вторичные сортировки, при этом расход массы через сортировки регулируется клапаном отбора. Перед сортировками масса разбавляется фильтратом при помощи клапанов до концентрации 2,5-4,5 %. Отходы от сортировок возвращаются в резервуар отходов, причем отходы составляют примерно 45 %. Годная масса из сортировок (сито сортировки с отверстиями диаметром 1,4 мм) поступает в бак годной массы.

Промывка массы осуществляется в горизонтальном химическом промывателе Хеми-Вошер типа «сеточного стола».

3) Недостатки схемы размола, сортирования и промывки на установках «Вяртсиля».

- Схема очистки массы, установленная в 19 г., когда к картону для плоских слоев не предъявлялось повышенных требований из-за наличия костры и сора, предусматривает только отделение крупного непровара, возвращаемого после сгущения и размола обратно в поддиффузорную емкость, тем самым, увеличивая количество первоначальной костры в массе, подаваемой на сортировки.

- Не предусмотрен размол массы перед сортировками.

- Сортировки имеют сита с круглыми отверстиями, что способствует удалению только соринок удлиненной формы и не способны удалять соринки округлой формы, если размеры их меньше отверстий сит. За счет образования на поверхности сит фильтрующего слоя, мелкий сор попадает в хорошую массу и, в тоже время, с отходами уходит значительная часть длинного волокна.

- Механические измельчение костры за счет ударов о сито и крылья лопастей.

- На картоне, выработанном на такой массе, при каландрировании даже на минимальной нагрузке образуются залощенные пятна и пятна от раздавленного сора, величиной, превышающей допускаемые 15 мм, портящие внешний вид картона и, в дальнейшем, не позволяющие получить сплошную четкую печать на гофроящиках.

4) Преимущество схемы размола, сортирования и промывки на установке «Хеми – Вошер».

- Предварительный размол целлюлозы на дисковых мельницах.

- Сортирование на шлицевых сортировках, с регулируемых заданным количеством отходов.

- Размол и сортирование отходов I ступени сортирования.

- Автоматизации производственного процесса.

- Современная система.