Хлопковая целлюлоза
..pdfще бункера раскрывают, и волокно вываливается в котел, а пустой бункер возвращают на место. Обычно имеют 2—3 бункера.
При применении котлов с горловиной, имеющей большой диа метр, волокно предварительно замачивают непосредственно в котле.
Рис. 62. Бункер для загрузки волокна в котел:
1— стойка; 2 — крышки бункера; 3 — автомати ческий захват для крышки
На отдельных предприятиях по выпуску хлопковой цел люлозы волокно после рыхления подается воздухом в бункерциклон, представляющий собой железный цилиндр с конусообраз ным днищем, оборудованный сверху специальным вентиляционным колпаком для удаления воздуха (рис. 63).
Размер циклона выбирают в зависимости от емкости варочного котла и производительности рыхлительных аппаратов. При этом не обходимо предусматривать не менее 15% свободного объема для от вода отработанного транспортного воздуха.
Циклон может являться либо проходным аппаратом, либо вмес тилищем целой партии волокнистого материала, подлежащего за грузке в котел. В таком случае следует учитывать, что при установ ке циклона — проходного аппарата продолжительность загрузки котла удлинится и будет находиться в прямой зависимости от про изводительности рыхлительных аппаратов.
Учитывая высокую стоимость самих варочных котлов и их мон тажа, целесообразно в расчетах принимать длительность загрузки в пределах 30—60 мин, для чего следует предусматривать установ ку циклонов, рассчитанных на величину емкости варочного котла.
T = L - | i i
т 1
V "
£-/Г'
Рис. 63. Циклон
Для удаления из разрыхленного материала пыли и ее улова загрузочный циклон спаривают со специальным пыльным цик лоном.
Пыльный циклон имеет такое же устройство, как и загрузочный циклон. Смесь воздуха с пылью из загрузочного циклона подается по касательной в верхнюю часть пыльного циклона, при движении пыльного воздуха вдоль стенок пыль отделяется от воздушного по тока за счет центробежной силы и оседает в воронку, а воздух вы
В связи с плохой смачиваемостью хлопкового волокна процесс его набухания протекает очень медленно. По этой причине загрузка в варочный котел сухого волокна с последующей заливкой раство ром щелочи значительно увеличивает оборот котла за счет времени, необходимого для набухания материала.
Экспериментально доказано, что предварительная замочка линта раствором щелочи при температуре 60—80° С позволяет увели чить загрузку котла на 10—15% за счет уплотнения материала и со кратить время оборота котла на 35—40%.
Эмульгаторы. Для понижения поверхностного натяжения на границе раздела жидкость — загрязнения, что способствует образо ванию устойчивых эмульсий, которые затем удаляют вместе с раст вором, к растворам для бучения добавляют эмульгаторы (смачива ющие вещества), которые вызывают не только эмульгирование нео мыляемых примесей, улучшают смачивание волокна щелочью, но и ускоряют варочный процесс.
Для улучшения эмульгирующей способности свежего раствора щелочи и уменьшения ее расхода в производство возвращают отра ботанные щелока с последующим их укреплением.
В производстве хлопковой целлюлозы в качестве смачивающих веществ применяют раствор канифольного мыла, моющие средства «Неол», «Прогресс», контакт Петрова. Как правило, каждое пред приятие, выпускающее хлопковую целлюлозу, применяет один вид смачивающего вещества.
Канифольное мыло готовят омылением канифоли едким натром. Другие моющие средства — «Неол» и «Прогресс» поступают в же лезнодорожных цистернах в жидком состоянии и перекачиваются в обогреваемые емкости, гуммированные или из нержавеющей стали, в которых и хранятся. В процессе производства моющее средство че рез мерник заливают в бак для приготовления растворов щелочи.
Между давлением и температурой водяного пара существует оп ределенная зависимость, что позволяет при обогреве котла острым паром устанавливать по давлению температуру щелочи (табл. 73).
Приведенная зависимость остается правильной, если в котле находится только пар без примеси воздуха или других газообразных веществ.
Общий оборот котла (в часах и минутах) слагается из следую щих операций: загрузки, долива щелочи, подогрева, варки, выгруз ки, осмотра и чистки котла. Ниже приводим несколько вариантов оборота котла с выдувкой на загрузку 1500—2300 кг (табл. 74).
Началом варки считается момент достижения температуры в кот ле 130° С (на одном из предприятий началом варки установлена температура 138° С).
В процессе подогрева и варки необходимо регулярно удалять воздух из-под воздушного колпака подогревательных колонок.
Сокращение продолжительности варки хлопкового линта. Неко торые специалисты предлагали вести быструю варку при 170—180° С в течение 15—40 мин. Однако щелочная варка при 170—180°С в пе-
Зависимость между давлением и температурой водяного пара
Давление |
Давление |
Темпера |
Давление |
Давление |
Темпера |
|
манометри |
манометри |
|||||
абсолютное, |
тура, |
абсолютное, |
тура, |
|||
кгс/см2 |
ческое, |
°С |
°С |
ческое, |
°С |
|
кгс/см2 |
кгс/см2 |
|||||
|
|
|
|
|||
1,0 |
0,0 |
99,1 |
7,0 |
6,0 |
164,2 |
|
2,0 |
1J0 |
119,6 |
7,5 |
6,5 |
167,0 |
|
2,5 |
1,5 |
126,8 |
8,0 |
7,0 |
169,6 |
|
3,0 |
2,0 |
132,9 |
8,5 |
7,5 |
172,2 |
|
3,5 |
2,5 |
138,2 |
9,0 |
8,0 |
174,6 |
|
4„0 |
з„о |
142,9 |
9,5 |
8,5 |
176,9 |
|
4,5 |
3,5 |
147,2 |
10,0 |
9,0 |
179,1 |
|
5,0 |
4,0 |
151,1 |
10,5 |
9,5 |
181,2 |
|
5,5 |
4,5 |
154,7 |
11,0 |
10,0 |
183,2 |
|
6,0 |
5,0 |
158,1 |
11,5 |
10,5 |
185,2 |
|
6,5 |
5,5 |
161,2 |
12,0 |
11,0 |
187,1 |
риодически действующих аппаратах влечет за собой значительное увеличение деструкции макромолекул целлюлозы и не обеспечивает равномерное снижение вязкости и полное удаление нецеллюлозных примесей — остатков шелухи, коробочек, стеблей и пр. В связи с этим быстрая варка при повышенной температуре пока практиче ски неосуществима и для этого требуется разработка процесса и ап паратуры непрерывного действия.
|
|
|
Т а б л и ц а 74 |
|
|
Оборот варочного котла с выдувкой |
|
||
Операция |
|
В а р и а н т |
|
|
1-й |
2-й |
3-й |
||
|
||||
Загрузка |
1ч — 1 ч 30 мин |
30 мин — 60 мин |
1 ч |
|
Долив щелочи |
15 мин |
15 мин — 20 мин |
||
Подогрев |
1 ч 30 мин — 2ч |
1 ч 30 мин — 2ч |
2 ч |
|
Варка |
5 ч — 10 ч |
4 ч — 6 ч |
3 — 5 ч |
|
Стравливание давле |
35 мин — 60 мин |
20 мин |
30 мин |
|
ния и выдувка |
30 мин — 40 мин |
10 мин |
|
|
Осмотр и чистка |
6 ч 30 мин — |
|||
Полный оборот котла |
8 ч 50 мин — |
6 ч 45 мин — |
||
|
15 ч 25 мин |
9 ч 50 мин |
8 ч 30 мин |
На одном из предприятий, выпускающих хлопковую целлюлозу, была проверена возможность сокращения продолжительности вар ки при температуре 135—145° С и 150—155° С и продолжительности 4 и 5 ч. Результаты снижения вязкости в процессе варки и отбелки при 5- и 4-часовой варке представлены в табл. 75.
|
|
Режим варки |
|
|
|
|
|
|
Вяз |
|
|
Номер |
Нрмер |
концент |
кость |
концент |
темпе |
общей |
буче- |
рация |
|||
пар |
. частной |
рация ще темпера давление, |
ной |
активно |
рату |
тии |
партии |
лочи, тура, ° С кгс/см2 |
мас |
го хлора, |
ра, ° С |
|
|
г/л |
сы, сП |
г/л |
|
Режим отбелки
концент продолжи рация тельность от серной
белки кислоты, г'/л
про |
|
Вяз |
|
дол |
|
кость |
|
изменение |
част |
||
жи- |
|||
тель- |
вязкости |
ной |
|
ность |
в процессе |
пар |
|
кис |
отбелки, сП |
тии, |
|
ловки, |
|
сП |
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
5-часовая варка гфи 135—-145° С |
|
|
|
|
|
||||
1 |
101 |
20,2 |
135—140 |
5,8 |
62 |
0,9 |
40 |
|
30 мин |
1 |
1 |
62—45—30 |
27 |
|
|
102 |
20,4 |
135—140 |
6,0 |
51 |
0,8 |
36 |
1 ч |
|
0,8 |
1 |
51—42—40 |
30 |
|
|
103 |
20.0 |
138—142 |
6,0 |
53 |
0,68 |
40 |
|
20 |
мин |
1,15 |
1 |
53—39 |
28 |
|
104 |
20,6 |
135—140 |
5,8—4,2 |
71 |
0,65 |
40 |
|
30 |
мин |
1,0 |
1 |
71—41 |
24 |
|
105 |
21,0 |
138 |
5,8—4,5 |
55 |
0,8 |
38 |
|
30 |
мин |
0,95 |
1 |
55—33—32 |
26 |
3 |
106 |
20 |
135—140 |
6 |
74 |
0,72 |
39 |
1 ч 10 мин |
0,95 |
1 |
74—73 |
30 |
||
|
107 |
20,8 |
135—,142 |
6 |
34 |
0,9 |
35 |
|
50 |
мин |
0,9 |
1 |
34 29 |
22 |
|
108 |
20,8 |
135—140 |
5,7—4,2 |
67 |
0,5 |
39 |
1 ч |
мин |
1J0 |
1 |
67—33 |
26 |
|
|
109 |
20,6 |
140—142 |
5,8—4,5 |
41 |
0,5 |
37 |
|
30 |
0,73 |
1 |
41—35 |
25 |
|
4 |
110 |
20,6 |
135—140 |
5,8 |
32 |
0,25 |
40 |
1 |
30 |
мин |
и |
1 |
32-33 |
24 |
|
111 |
21,8 |
138—145 |
6 |
72 |
U |
32 |
ч |
мин |
0,8 |
1 |
72—25 |
22 |
|
|
112 |
21 |
135—141 |
6 |
42 |
0,45 |
40 |
|
20 |
ЦО |
1 |
42—38 |
23 |
|
5 |
113 |
21 |
135—138 |
6—4.2 |
67 |
0,76 |
37 |
1 |
ч 40 мин |
0,9 |
1, |
67 |
30 |
|
|
114 |
20,8 |
135—140 |
5,8 |
57 |
0,9 |
40 |
|
30 мин |
0,95 |
1 |
57—39 |
28 |
N3
Ю
сл
6 |
|
U5 |
22 |
135—140 |
6 |
74 |
1,0 |
40 |
|
40 мин |
0,8 |
1 |
74—50 |
28 |
|
|
|
116 |
20.6 |
135—140 |
5,8 |
85 |
0,86 |
39 |
2 ч 40 мин |
0,9 |
1 |
85-51—38 |
25 |
||
|
|
117 |
20,6 |
135—140 |
6 |
82 |
0,8 |
40 |
2 ч |
|
1,1 |
1 |
82-62—40 |
27 |
|
7 |
|
1.18 |
21,4 |
135—140 |
6 |
86 |
1,1 |
38 |
1 ч |
|
0,9 |
1 |
86 |
22 |
|
|
|
119 |
22 |
135—138 |
6 |
48 |
0„9 |
39 |
1 ч 40 мин |
0,8 |
1 |
48—43 |
21 |
||
|
|
120 |
22 |
135—138 |
6 |
48 |
0,9 |
39 |
1 |
ч 40 мин |
0,8 |
1 |
42—37 |
22 |
|
|
|
121 |
20 |
135—143 |
6 |
42 |
0,8 |
36 |
1 |
ч |
|
0,9 |
1 |
||
|
|
122 |
20 |
135—140 |
6 |
67 |
0,5 |
37 |
1 |
ч 30 мин |
1,0 |
1 |
67—51—32 |
24 |
|
8 |
|
123 |
22 |
135—135 |
6—4 |
53 |
0,9 |
40 |
|
40 мин |
1,15 |
1 |
53 |
30 |
|
|
|
124 |
21,8 |
134—139 |
5,8—4 |
53 |
0,7 |
39 |
|
40 мин |
U |
1 |
53—40 |
30 |
|
|
|
125 |
21 |
132-138 |
5,2—4,5 |
35 |
0,7 |
39 |
|
30 мии |
0,85 |
1 |
35—30 |
28 |
|
9 |
* |
126 |
21,8 |
135—140 |
6 |
53 |
0,8 |
40 |
1 |
ч |
|
1,1 |
1 |
53 |
21 |
|
127 |
20,6 |
135—140 |
6 |
44 |
0,36 |
38 |
|
30 мин |
0,8 |
1 |
48—44 |
21 |
||
|
|
128 |
21 |
135—138 |
6—4,2 |
83 |
1 |
40 |
|
30 мин |
1 |
1 |
83—30 |
26 |
|
|
|
Среднее |
20,5 |
135—145 |
5—6 |
60 |
0j,75 |
38 |
|
55 мин |
0,9 |
1 |
— |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-часовая в<арка при 135—145° С |
|
|
|
|
||||
10 |
|
129 |
17,8 |
130-142 |
4—5 |
80 |
0,9 |
38 |
|
1 ч |
30 мин |
1 |
1 |
80—54 |
29 |
|
|
130 |
16,0 |
135—448 |
4—5,5 |
79 |
0,9 |
37 |
|
1 ч |
30 мин |
1,4 |
1 |
67—54—32 |
28 |
|
|
131 |
17,6 |
135—143 |
4—5,5 |
75 |
0,7 |
39 |
|
|
40 мин |
1.2 |
1 |
75—56—38 |
28 |
11 |
|
132 |
1/7,0 |
140—145 |
5—6 |
98 |
0,9 |
39 |
|
1 ч |
40 мин |
1,5 |
1 |
62—53 |
24 |
|
|
133 |
16,8 |
132—142 |
4—5 |
62 |
0,8 |
40 |
|
|
1,2 |
1 |
28 |
||
12 |
|
135 |
16,6 |
135—1140 |
5 - 6 |
90 |
0,9 |
40 |
|
1 ч |
35 мин |
1,6 |
1 |
90—71—43 |
28 |
|
|
136 |
17,4 |
138—146 |
4—5,5 |
69 |
0,8 |
40 |
|
|
1,3 |
1 |
69—56—31 |
28 |
|
|
|
137 |
16,0 |
135-142 |
4—6 |
92 |
0,86 |
35 |
|
|
50 мин |
1,3 |
1 |
92—67—35 |
29 |
9ZZ
|
|
Режим варки |
|
|
|
|
|
|
Вяз |
|
|
Номер |
Номер |
концент |
кость |
концент |
темпе |
общей |
буче- |
рация |
|||
пар |
частной |
рация ще темпера давление, |
ной |
активно |
рату |
тии |
партии |
лочи, тура, ь С кгс/см2 |
мас |
го хлора, |
ра, ° С |
|
|
г/л |
сы, сП |
г/л |
|
Режим отбелки
продолжи тельность от белки
концент
рация
серной
кислоты,
г/л
про- |
|
Вяз |
|
дол- |
|
кость |
|
изменение |
част |
||
жи- |
|||
тель- |
вязкости |
ной |
|
ность |
в процессе |
пар |
|
кис |
отбелки, сП |
тии, |
|
ловки, |
|
сП |
|
ч |
|
|
13 |
138 |
16,2 |
139—140 |
5 |
54 |
0,8 |
38 |
1 |
30 мин |
1,6 |
1 |
54—30 |
26 |
|
139 |
16,6 |
140—145 |
5—6 |
95 |
to |
40 |
ч 30 мин |
1,2 |
1 |
95—45—32 |
25 |
|
|
140 |
16,4 |
140 |
5 |
100 |
1;,0 |
36 |
1 |
ч |
1,4 |
1 |
107—78— |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45—27 |
|
14 |
141 |
16,8 |
135—140 |
4 - 6 |
82 |
0,8 |
Зг7 |
1 ч |
1,25 |
1 |
82—24 |
25 |
|
|
142 |
16,0 |
135—138 |
4—6 |
102 |
0,79 |
38 |
1 |
ч 30 мин |
1,2 |
1 |
102—90— |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45 мин |
|
1 |
61—26 |
24 |
|
143 |
16,2 |
135—142 |
4—5 |
92 |
0,9 |
36 |
|
1,15 |
92—67—36 |
|||
15 |
144 |
16,8 |
142—148 |
5 - 6 |
65 |
0,8 |
35 |
1 |
45 мин |
1,3 |
1 |
65 |
30 |
|
145 |
16,0 |
140—145 |
5—5,5 |
70 |
0,6 |
39 |
ч |
1,0 |
1 |
70 -56 -34 |
26 |
|
|
146 |
16,0 |
140—145 |
5—5,5 |
90 |
0,7 |
40 |
1 ч |
1,15 |
1 |
90 64—44 |
28 |
|
16 |
147 |
16,6 |
140 |
5,5 |
106 |
0,9 |
40 |
1 |
ч |
0,8 |
1 |
106—38—30 |
30 |
|
148 |
16,8 |
135 |
5 |
105 |
0,9 |
39 |
1 ч 20 мин |
М |
1 |
105—70—27 |
27 |
|
|
149 |
16,2 |
135—136 |
4,5 |
115 |
1,4 |
38 |
|
50 мин |
1,2 |
1 |
115—65— |
30 |
|
Среднее |
17 |
135—143 |
5,6 |
82 |
0,86 |
38 |
1 ч 04 мин |
1,2 |
1 |
46—30 |
25 |
|
17 |
150 |
21,0 |
,150 |
6 |
51 |
0,61 |
38 |
|
50 мин |
0,9 |
1 |
51—27—26 |
26 |
|
151 |
21,4 |
150 |
6,5 |
48 |
0,8 |
39 |
|
40 мин |
0,95 |
1 |
48—38—25 |
25 |
|
152 |
20,0 |
150—152 |
6,5 |
37 |
0,6 |
37 |
|
30 мин |
0,9 |
1, |
37—24—21 |
21 |
18 |
153 |
20,6 |
150-153 |
7 |
34 |
0,2 |
34 |
|
30 мин |
0,95 |
1 |
34—25 |
29 |
|
|
154 |
21,0 |
150—151 |
6 |
32 |
0,36 |
34 |
|
20 мин |
0,9 |
1 |
32—22—20 |
22 |
|
|
155 |
24,0 |
150—153 |
6 |
32 |
0,4 |
36 |
|
30 мин |
0,8 |
1 |
32—31—27 |
29 |
|
19 |
156 |
20,8 |
150—155 |
7 |
32 |
0,5 |
33 |
1 ч 30 мин |
0,9 |
1 |
32—30—25 |
25 |
||
|
157 |
20,6 |
150—153 |
7 |
44 |
0,5 |
37 |
|
20 мин |
0,95 |
1 |
44—41—29 |
29 |
|
|
158 |
21,8 |
155 |
7 |
39 |
0,3 |
33 |
1 |
30 мин |
0,9 |
1 |
39—24—22 |
24 |
|
|
159 |
20,6 |
153—155 |
7 |
39 |
0,58 |
35 |
ч |
|
0,9 |
1 |
89—32—25 |
24 |
|
20 |
160 |
21,8 |
150 |
6,5 |
56 |
0,6 |
40 |
1 |
ч |
|
0,8 |
1 |
56—50—24 |
24 |
|
161 |
21,6 |
150—152 |
7 |
27 |
0,2 |
35 |
|
20 мин |
1,2 |
1 |
27—22 |
23 |
|
|
162 |
20,4 |
150 |
6,2 |
94 |
0,9 |
40 |
|
45 мин |
1,1 |
1 |
94—32—23 |
23 |
|
21 |
163 |
22 |
150 |
6 |
35 |
0,36 |
38 |
|
20 мин |
1,2 |
1 |
35—29—24 |
24 |
|
|
164 |
22 |
т |
6 |
44 |
0,36 |
38 |
1 |
ч 20 мин |
0,75 |
1 |
44—35—26 |
26 |
|
|
165 |
21 |
150 |
6 |
60 |
0,8 |
39 |
1 |
ч |
|
1,15 |
1 |
60—38—25 |
25 |
22 |
166 |
20,6 |
150 |
6 |
53 |
0,6 |
37 |
|
40 |
мин |
0,7 |
1 |
53—42— |
29 |
|
1 |
33—29 |
||||||||||||
|
167 |
23 |
152 |
6,5 |
40 |
0,5 |
35 |
|
30 |
мин |
0,6 |
40-26 |
27 |
|
23 |
168 |
21 |
150 |
6 |
51 |
0,7 |
38 |
|
30 |
мин |
0,75 |
1 |
51—46—23 |
23 |
|
169 |
20,4 |
152 |
6,5 |
32 |
0,5 |
38 |
1 |
30 |
мин |
1 |
1 |
32—26 |
29 |
|
170 |
21 |
151—153 |
6,5 |
53 |
0,6 |
39 |
ч |
|
0,85 |
1 |
53—36—27 |
27 |
|
24 |
171 |
21 |
149 |
6 |
51 |
0,8 |
40 |
1 |
ч |
мин |
1 |
1 |
51-40-28 |
25 |
|
172 |
20,4 |
150 |
6 |
42 |
0,6 |
36 |
|
30 |
0,95 |
1 |
42—40—24 |
24 |
|
|
173 |
20,4 |
150 |
6 |
42 |
0,5 |
36 |
|
30 |
мин |
U |
1 |
42—40—22 |
22 |
|
|
Режим варки |
|
|
|
|
Номер |
|
|
Вяз |
|
|
|
№i |
концент |
кость |
концент |
|
||
общей |
буче- |
темпе |
||||
частной |
рация ще темпера давление, |
рация |
||||
пар |
партии |
лочи, тура, ° С кгс/см2 |
ной |
активно |
рату |
|
тии |
|
мас |
го хлора, |
ра, ° С |
||
|
|
г/л |
сы, сП |
г/л |
|
Режим отбелки
продолжи тельность от белки
концент
рация
серной
кислоты,
г/л
про- |
|
Вяз |
дол- |
изменение |
кость |
жи- |
част |
|
тель- |
вязкости |
ной |
ность |
в процессе |
пар |
кис |
отбелки, сП |
тии, |
ловки, |
|
сП |
ч |
|
|
25 |
174 |
21,0 |
152—158 |
7 |
28 |
0,6 |
36 |
|
30 |
мин |
U |
1 |
28—23—21 |
21 |
|
175 |
21,0 |
150 |
6 |
39 |
ад |
36 |
1 ч |
30 |
мин |
0,95 |
1 |
39—29 |
29 |
|
176 |
21,8 |
150 |
6 |
80 |
1 |
36 |
|
|
0,9 |
1 |
80—63—26 |
26 |
|
|
177 |
20,0 |
149 |
6 |
60 |
0,9 |
37 |
1 ч |
|
|
1,2 |
1 |
60—27—21 |
21 |
26 |
178 |
21,2 |
150 |
6 |
32 |
0,9 |
38 |
|
30 |
мин |
1 |
1 |
32—26—24 |
24 |
|
179 |
20,2 |
149—150 |
[7-6 |
34 |
0,5 |
36 |
1 ч |
30 |
мин |
0,8 |
1 |
44—30—21 |
21 |
|
Среднее |
20,5 |
150—155 |
6—7 |
43 |
0,56 |
37 |
|
|
0,9 |
I |
— |
25 |