1.5. Техническое освидетельствование гидролизных аппаратов и сульфитно-варочных котлов
1.5.1. Особенности конструкции гидролизных аппаратов
И сульфитно-варочных котлов
Гидролиз древесины концентрированными кислотами осуществляют в гидролизных аппаратах, работающих под атмосферным давлением. Процесс гидролиза разбавленными кислотами ведут в гидролизных аппаратах периодического действия под избыточным давлением и при температуре, соответствующей кипению варочного агента. Гидролизные аппараты непрерывного действия массового применения не получили.
Гидролизный аппарат (рис. 1.2) представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с коническими верхней и нижней частями, которые заканчиваются фланцами для крепления крышки и выдувного клапана. Через верхнюю горловину производят загрузку аппарата сырьем. Она герметично закрывается быстросъемной поворотной механизированной крышкой с полукольцевыми захватами. Управление крышкой осуществляется дистанционно или автоматически; в необходимых случаях управление крышкой может быть осуществлено вручную. Нижняя горловина гидролизного аппарата предназначена для выгрузки лигнина, остающегося после варки. К фланцу нижней горловины крепится быстро открывающийся запорный клапан, приводимый в действие пневмоцилиндром. Выгрузку лигнина, остающегося в аппарате после окончания гидролиза, производят под избыточным давлением, открывая запорный клапан в нижней части аппарата. Такой способ выгрузки называют "выстрелом" (по внешнему эффекту, которым сопровождается выгрузка). Аппарат снабжен соответствующими штуцерами, запорной и регулирующей арматурой, регулирующими устройствами и приборами безопасности, необходимыми для ведения технологического процесса.
Рис.1.2. Устройство гидролизного аппарата: 1 - стальной корпус; 2 - бетонный слой; 3 - термокислотоупорные плитки; 4 - термокислотоупорный кирпич (вместо плиток); 5 - теплоизоляция; 6 - удлиненные фильтрующие трубы; 7 - короткие фильтрующие трубы; 8 - клапан для выгрузки; 9 - весомер; 10 - лаз; 11 - подающая труба; 12 - штуцер для подачи кислоты; 13 - штуцер для ввода воды; 14 - указатель уровня; 15 - крышка
Внутренняя поверхность корпуса гидролизного аппарата, изготовленного из углеродистой стали, защищается от коррозии в среде слабых кислот кислотостойкой неметаллической футеровкой, выполняемой по всей поверхности. Штуцеры гидролизных аппаратов изготовляют из материалов, стойких в рабочей среде (кислотоупорные бронзы и др.). Наружная поверхность аппарата теплоизолирована.
Гидролизные аппараты работают в условиях циклически изменяющихся давлений и температур. В связи с тем что они оборудуются быстросъемными крышками, для обеспечения их безопасной эксплуатации в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", гидролизные аппараты должны оснащаться устройствами, исключающими возможность включения их под давление при неполном закрытии крышками и открывания ее при наличии в сосуде давления.
Основным аппаратом периодической варки целлюлозы является варочный котел, который комплектуется оборудованием для подачи варочного реагента, циркуляционными устройствами с насосом и подогревателем варочного реагента, оборудованием для регенерации продуктов и тепла сдувочных газов и оборудованием для приема из котла сваренной целлюлозы. Принцип их работы и конструкция описаны в соответствующей литературе по технологии целлюлозного производства. Конструктивное оформление варочных котлов аналогично гидролизным аппаратам. Широкое распространение получили котлы с внутренней защитой корпуса кислотоупорной футеровкой.
В настоящее время варочные котлы выпускают с корпусом из двухслойной стали 20К+08Х17Н15М3Т для сульфитного и сульфатного производства с пергидролизом и с корпусом из стали 20К для обычного сульфатного производства.
Циклически изменяющиеся нагрузки от давления и неравномерности температурного поля, а также от массы материалов, участвующих в технологическом процессе, определяют повышенные требования к обеспечению надежности работы варочных котлов.