Хлопковая целлюлоза

Несколько иной принцип работы имеют шаровые вращающиеся варочные котлы объемом 13,7 м3 (рис. 55), обеспечивающие равно­ мерный провар массы и легкую разгрузку. Такой котел имеет полые цапфы, через которые и подаются рабочий раствор и пар. Линт за­ гружают в котел при неподвижном его положении через люк диа­ метром 700 мм, закрываемый плотно прилегаемой крышкой на бол­ тах. Котел снабжен червячно-шестеренчатой передачей, с помощью которой от мотора мощностью 3,7 кВт/ч он вращается со скоростью 1—2 оборота в 5 мин. Бученую целлюлозу после спуска давления и снятия крышки выгружают постепенно при вращении котла за 5—6 оборотов в расположенную под котлом емкость или транспортер.

крышкой, через которую загружают линт; в нижней конической части котла имеется дырчатое ложное днище,

состоящее из 20 секций, из-под которого выбирают щелочь при цир­ куляции.

После окончания процесса варки массу выгружают методом вы­ дувки остаточным давлением 3,5—4 кгс/см2.

Первые варочные котлы с выдувкой были рассчитаны на загруз­ ку 1,5—2 т хлопкового линта, в последующем объем котлов был не­ сколько увеличен и загрузка котла доведена до 2,1—2,3 т.

Дальнейшее увеличение объемов варочных котлов при сущест­ вующих методах подачи и циркуляции щелочи ухудшало качество провара и, следовательно, приводило к колебаниям вязкости бученой массы.

По этой причине работы по увеличению размеров частных пар­ тий хлопковой целлюлозы должны быть направлены на создание не­ прерывного технологического процесса изготовления хлопковой цел­ люлозы, о чем будет сказано ниже.

В настоящее время применяется несколько типов варочных кот­ лов с выдувкой.

Модуль варки колеблется от 1:8 до 1:11.

Горловина варочного котла, приспособленная для выдувки сва­ ренной целлюлозы, показана на рис. 57, где 1— штуцер для закачки' варочной жидкости, 2 — штуцеры для пара. Выпуск массы происхо­ дит при открытии шибера 3, после чего содержимое котла направля­ ется по трубе 4 в сцежу или сдувочный циклон.

Рис. 57. Горловина варочного котла для выдувки целлю­

движения пара и раствора щелочи, а следовательно, и более высо­ кий коэффициент передачи тепла между паром и жидкостью.

Применение острого пара сокращает время разогрева котла и варки и уменьшает расход пара примерно на 20—25% по сравне­ нию с расходом пара при использовании подогревателя.

В котлах с разогревом острым паром последний подается с по­ мощью специального инжектора (рис. 59), который производит цир­ куляцию варочных щелоков, одновременно подогревая их.

Более простой, но менее эффективный тип инжектора показан на рис. 60. Пар подводится по трубе к инжектору, установленному под ложным днищем котла. От инжектора до верхнего котла, вдоль его стенки проведена труба, оканчивающаяся против отражателя, укрепленного таким образом, чтобы увлекаемый паром раствор ще­ лочи равномерно разбрасывался по поверхности материала. В од­ ном котле следует устанавливать несколько инжекторов. При пло­ хой работе инжекторов циркуляцию жидкости производят насосом.

На вновь строящихся предприятиях подогрев рабочих растворов щелочи осуществляется только трубчатыми подогревателями.

Одним из наиболее серьезных и сложных вопросов при работе котлов с подогревателями и циркуляционными насосами является распределение щелочи в котле и постоянное пропитывание всех слоев волокнистого материала горячим рабочим раствором ще­ лочи.

Существует три вида схем циркуляции раствора щелочи: 1) вер­ тикальная (сверху вниз, снизу вверх) и смешанная (часть варки — снизу вверх, другая часть — сверху вниз); 2) радиальная (от пери­ ферии к центру, от центра к периферии) и смешанная (в обоих на­ правлениях); 3) вертикально-радиальная. Каждая из указанных схем циркуляции имеет ряд преимуществ и недостатков.

Вертикальная циркуляция сверху вниз наиболее легко осущест­ вима, но в процессе варки наблюдается значительное уплотнение материала в котле, что приводит к неравномерности провара; цирку­ ляция снизу вверх дает более равномерный провар, но требует уста­ новки более производительных насосов; кроме того, при этом спосо­ бе легко забивается волокнистым материалом верхнее отверстие

трубы для отвода щелочи.

Более благоприятные условия создаются при радиальной и вер­ тикально-радиальной циркуляции. Для такой циркуляции необходи­ мы вертикальный стояк в центре котла, а внутри цилиндрической

котла.

На одном из предприятий исследовалось качество провара бученой массы при различных схемах орошения линта в стандартном ва­ рочном котле, имеющем в конической части ложное дно, из-под ко­ торого центробежным насосом производился отбор рабочего раство­ ра с последующей подачей его в подогревательную колонку.

Качество провара проверялось по результатам анализов на вяз­ кость и смачиваемость. Были испытаны три способа орошения ще­ лочным раствором:

1. Орошение через четыре ввода — по этой схеме щелочь подава­ лась в верхнюю часть котла через четыре трубы диаметром 50 мм каждая, укрепленных на равных расстояниях по периметру крышки котла и расположенных под углом около 20° к оси котла.

Отбор проб на равномерность провара производился из пяти сло­ ев, расположенных через каждые 1,2 м по высоте котла.

Результаты анализов сведены в табл. 67 и 68, при этом средний разброс всех показателей определяли как среднее арифметическое суммы разностей между средними и фактическими значениями по­ казателей, деленное на число определений.

Средняя вязкость — 127 сП

Средний разброс вязкости: по высоте котла — 36 сП по диаметру » — 30 сП

Из приведенных данных (табл. 68) следует, что худшее качество провара массы линта наблюдается в пробах, отобранных из верхне­ го слоя (I), особенно в центре верхнего слоя (III), где вязкость до­ стигает 460 сП при средней вязкости 127 сП, а смачиваемость — 102 г, при средней смачиваемости 123 г.

Плохое качество провара линта в верхней части варочного кот­ ла объясняется недостаточным орошением линта щелочью во время циркуляции.

2. Орошение через один центральный ввод —по этой схеме пода­ ча из подогревателя рабочего раствора щелочи в варочный котел осуществлялась в верхнюю часть котла через один ввод по трубе диаметром 100 мм.

Средняя смачиваемость— 123 г Средний разброс смачиваемости:

по высоте котла — 11 г по диаметру » — 7 г

Условия отбора проб были идентичны условиям отбора проб при орошении через четыре ввода. Результаты анализов по провару линта в котле сведены в табл. 69 и 70.

Средняя вязкость — 27 сП Максимальная вязкость — 60 сП Минимальная вязкость— 19 сП Средний разброс вязкости — 8 сП

Средняя смачиваемость— 126 г Максимальная смачиваемость— 139 г Минимальная смачиваемость — 115 г Средний разброс смачиваемости — 5 г

Существует другой, хотя и дорогой, но более надежный метод изоляции, по которому на тщательно очищенные железные стенки котла укладывают слой асбеста, предварительно сильно размочен­ ный в воде, толщиной около 20 мм. После нанесения слоя в котел пускают пар для просушки асбеста. После просушки, которая про­ должается около 2 суток, на асбестовый слой наносят слой из из­ мельченных старых джутовых мешков в виде полумассы, проклеен­ ной клейстером (100 л крахмального клейстера на 1800 л полумас­ сы). Полумассу перед нанесением на стенки котла отжимают рука­ ми от избытка воды и накладывают слой толщиной около 90 мм, который плотно обертывают парусиновыми лентами по всей поверх­ ности котла и сушат в течение 6—7 дней при 60—70° С.

Работа варочных котлов. Для удобства обслуживания варочных котлов (подачи к ним волокна, пара, воды и рабочих растворов ед­ кого натра) их обычно устанавливают в одну или две линии. При этом горловины варочных котлов должны быть на уровне полов следующего этажа. При такой установке котлов рабочему удобнее наблюдать за загрузкой, крепить или снимать крышку.

Загрузку рыхленого материала в котел можно производить раз­ личными способами в зависимости от конструкции горловины кот­ ла и технической оснащенности предприятия.

На предприятиях, где установлены варочные котлы с горлови­ ной, имеющей большой диаметр, применяют бункер (рис. 62), рас­ полагаемый ниже уровня пола рыхлительного отделения, в который поступает разрыхленный материал. Заполненный бункер с помощью мостового крана поднимают вверх, подводят к отверстию котла, дни-