книги / Хлопковая целлюлоза
..pdfПроцесс передавливания контролируют следующими приборами: 1) уровень хлора в танках — лекальными уровнемерами с выно
сом показателей на щит; 2) давление в танках — пневматическими датчиками давления
типа МПД и вторичных приборов МП-ЗОЛ; 3) загазованность танковых отсеков и трубного коридора — фо-
токолориметрическими газоанализаторами типа ФКГ-3.
Раскачку хлора производят только в дневное время при наличии наряда на проведение особо опасных работ, в присутствии инженер но-технического работника, ответственного за безопасную работу.
Хлоропровод не реже 2 раз в смену проверяют на герметичность раствором аммиака.
Хлор, поступивший в баллонах, на ручных тележках перевозят в склад и располагают в горизонтальном положении на специаль ных стеллажах секциями в два яруса, в каждую секцию укладывают по четыре баллона.
Кработе по эксплуатации оборудования при приемке, хранении
иотпуске хлора допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специально обученные, прошедшие стажиров ку и сдавшие экзамен по правилам безопасного выполнения работ.
Работы с хлором производят в защитной спецодежде (в сукон ном костюме, резиновых сапогах, резиновых перчатках, в защитных очках, имея при себе противогаз с коробкой марки «В»; в загазован ной среде — в изолирующем противогазе ИП-46М).
Техника безопасности при работе с горючими газами. Сжижен ная смесь пропан-бутана поступает в специальных железнодорож ных цистернах и перекачивается в стационарные цистерны емкостью 50—60 м3. Коэффициент заполнения емкости не должен превышать 85%.
Раскачку смеси следует производить только в дневное время при наличии наряда на проведение особо опасных работ.
К работе с горючими газами допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специально обученные, прошед шие стажировку и сдавшие экзамен по правилам безопасного вы полнения работ.
Для пропан-бутана всегда должна быть в резерве свободная ем кость для возможности аварийного ее использования.
Техника безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Эксплуатация, осмотр и испытания сосудов, рабо тающих под давлением, грузоподъемных механизмов и компрессор
ных установок проводятся в соответствии с правилами Гостехнад зора.
К работе с сосудами допускаются лица не моложе 18 лет, про шедшие медицинский осмотр, специально обученные, прошедшие
стажировку и сдавшие экзамен по правилам безопасного выполне ния работ.
Техника безопасности при работе с кислотой и щелочами. Все работы, связанные с кислотой или щелочью, должны проводиться
в защитной спецодежде (в суконном костюме, резиновых сапогах, резиновых перчатках, в защитных очках, имея при себе противогаз
скоробкой марки «М» или «В»).
Кработе с кислотой и щелочами допускаются лица не моложе
18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специальное обучение, про шедшие стажировку и сдавшие экзамен по правилам безопасного
выполнения работ.
В помещениях, где ведутся работы с щелочами и кислотами, обя зательно должны быть нейтрализующие средства.
Подачу из цистерн кислоты и щелочи производят при наличи на
ряда на проведение особо опасных работ.
Основные правила техники безопасности при ведении технологи ческого процесса. В целях безаварийного и безопасного ведения тех нологического процесса и ремонтно-подготовительных работ запре щается:
1. Допускать к самостоятельной работе лиц, не прошедших обу чение, стажировку и не сдавших экзамена по правилам безопасно го выполнения работ.
2.Эксплуатировать неисправное оборудование и оборудование
спросроченным сроком очередного осмотра или испытания.
3.Нарушать график планово-предупредительного ремонта обо рудования.
4.Допускать отклонение от установленных технологических па раметров (давления, температуры, концентрации, уровня, времени
ит. п.).
5.Проводить особо опасные работы без дополнительного инст руктажа и оформления наряда на эти работы.
6. Работать внутри емкостей и с трубопроводами, температура наружных стенок которых превышает 45° С.
7. Производить ремонт и чистку оборудования в процессе произ водства.
8. Использовать неисправные средства защиты и предохрани тельные устройства (спасательные пояса, веревки, стропы, захваты, лестницы и т. п.).
9. Производить электросварочные работы в рыхлительном, су шильном и прессовом отделениях, а также на складах волокнисто го материала и готовой продукции без предварительной влажной
уборки помещения с составлением акта на проведение такой ра боты.
Правила пожарной безопасности. Производство хлопковой цел люлозы и особенно рыхлительное, сушильное и прессовое отделе ния, а также склады волокнистого материала и готовой продукции относятся к категории пожароопасных.
Фаза варки опасна в том отношении, что варочные котлы с тем пературой около 150° С работают под давлением 4—6 кгс/см2.
База хранения и регазификации пропан-бутановой смеси, а так же печное отделение являются пожаро-взрывоопасными фазами.
Во избежание возникновения и распространения пожаров необ ходимо соблюдать следующие условия:
1. Не перегружать сырьем и готовой продукцией рабочие места и складские помещения.
2. Своевременно производить генеральную уборку рабочих по мещений и вывозить отходы на площадку сжигания.
3.Не загромождать подходы к первичным средствам пожароту шения.
4.Запрещается использовать первичные средства пожаротуше ния не по назначению.
5.Строго соблюдать установленные параметры сушки хлопко вой целлюлозы, следить за сигнализацией и показаниями приборов.
6.Все работы, связанные с применением открытого огня, произ водить только с разрешения инспекции пожарной охраны.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. 3 а к о щ и к о в А. П., П о с т н и к о в В. К. Хлопковая целлюлоза. М., Оборонгиз, 1941.
2.Головной питатель ПГ-5. Руководство по эксплуатации. Внешторгиздат,
1971.
3.Разрыхлитель вертикальный ВРП-1. Руководство по эксплуатации. Внеш торгиздат, 1971.
4. Г а л ь п е р и н Д. И., Т у м а р к и н Д. И. «Журнал прикладной химии», 1933, VI, 850.
Г Л А В А |
X |
КАЧЕСТВО И АССОРТИМЕНТ ХЛОПКОВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Всоответствии с ГОСТ 595—73 хлопковая целлюлоза разделя ется на три сорта: высший, 1-й и 2-й.
Взависимости от вязкости 1%-ного раствора целлюлозы в мед
но-аммиачном растворе хлопковая целлюлоза разделяется на де вять марок.
Расхождение в значениях вязкости целлюлозы между кипами в одной партии не должно превышать для марок: 15 — 3 сП, 25—6сП и 35 — 8 сП, для всех остальных марок колебания в значениях по вязкости не устанавливаются.
По физико-химическим показателям хлопковая целлюлоза долж на соответствовать требованиям, изложенным в табл. 77.
Необходимость и обоснованность отдельных показателей хлоп ковой целлюлозы, предусмотренных ГОСТ 595—73, объясняются следующим.
Внешний вид. Поставляемая хлопковая целлюлоза не должна содержать посторонних включений. Это требование характеризует качество очистки хлопковой целлюлозы.
Наличие посторонних включений (особенно металлических) мо жет привести к серьезным последствиям в процессе ее дальнейшей
аботки.
гстота. Полностью исключить наличие сопутствующих исход ному сырью примесей не всегда удается и их количество регламен тируется пробой на содержание нерастворимого остатка в серной кислоте.
Определение содержания пыли, белизны, железа имеет большое значение при применении хлопковой целлюлозы для изготовления лаков. Нормы на эти показатели пока не установлены.
Вязкость — один из наиболее важных показателей хлопковой целлюлозы, определяет годность ее для химической переработки. (При заключении договоров потребителю предоставляется право оговаривать поставку требуемых марок хлопковой целлюлозы в пределах, установленных ГОСТом).
Т а б л и ц а 77
Физико-химические требования к хлопковой целлюлозе по ГОСТ 595—73
Но эмы для сортов |
|
|
Показатели |
1-го |
2-го |
высшего |
Внешний вид
Содержание альфа-целлюлозы, %, не ме нее для марок:
15
25 и 35 для всех других
Смачиваемость, г, не менее Влажность, %, не более Содержание золы, %, не более
Содержание нерастворимого остатка в серной кислоте, %, не более
Содержание пыли
Белизна Содержание железа, мг/кг, абс. сухого
вещества Вязкость, сП, для марок:
15
25
35
70
U00
115
250
360
650
Рыхлая масса белого цвета, не со держащая посторонних включений в виде щепы, песка, кусочков резины, металлических частиц и других приме сей нецеллюлозного характера, соот ветствующая образцу
98 |
97 |
95,5 |
98,5 |
97,5 |
97 |
99 |
98 |
97 |
150 |
140 |
120 |
8 |
10 |
10 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
Не нормируется, определение обязательно
То же
»
10—20
21—30
31—45 46-85 86—'115
116— 175 176—300 301—430 431—850
Влажность целлюлозы не более 8% для высшего сорта и не бо лее 10% для 1-го и 2-го сортов является оптимальной. Уменьшению влажности до 5—6% препятствует большая гигроскопичность цел люлозы, в результате чего при дальних перевозках целлюлоза все равно увлажняется и к потребителю поступит продукция, по влаж ности близкая к 10%.
Содержание альфа-целлюлозы является одним из основных по казателей качества очистки хлопковой целлюлозы, характеризует мягкость ведения технологического процесса бучения и отбелки и степень деструкции целлюлозы.
Смачиваемость. Этот показатель контролирует степень очистки волокна и содержание жиров, в целлюлозе. Кроме того, увеличен ный показатель смачиваемости сокращает продолжительность об работки, гарантирует безопасность работы и т. д.
Содержание остатка, нерастворимого в серной кислоте, а также зольность характеризуют степень очистки волокна от посторонних нецеллюлозных и неволокнистых примесей. При выработке из хлопковой целлюлозы искусственного волокна вопрос зольности приобретает особо важное значение.
Каждая отрасль промышленности, потребляющая хлопковую целлюлозу, предъявляет свои определенные требования, и в первую очередь к вязкости целлюлозы. Однако независимо от этого хлоп ковая целлюлоза должна обладать и целым рядом общих свойств.
Такими общими свойствами являются чистота и белизна, имею щие существенное значение для прозрачности и цвета всех раство ров, в которые может быть превращена хлопковая целлюлоза; цвет и чистота должны быть получены не за счет деструкции целлюло зы, так как последняя будет отражаться на качестве готовой про дукции, а путем осторожной варки, отбелки, кисловки и тщатель ной промывки.
По американским данным, для отдельных потребителей хлопко вая целлюлоза должна соответствовать следующим требованиям:
1. Для производства ацетилцеллюлозы наиболее пригодной яв ляется целлюлоза, соответствующая требованиям по вязкости на ших марок 15, 25, 35. Особое внимание при этом должно быть обра щено на чистоту и химическую однородность целлюлозы. Однако на ряду с однородностью большое значение имеет и физическое со стояние хлопковой целлюлозы, что в значительной мере определяет ся методом ее сушки.
Так, смесь из целлюлозы различной влажности после высуши вания целлюлозы до равномерной влажности дает худшую прозрач ность раствора, чем смесь из материалов, имеющих перед сушкой равномерную влажность. Кроме того, ацетилцеллюлозный раствор, приготовленный из хлопковой целлюлозы, часть которой подверга лась повторной сушке, обычно содержит набухшие или частично проацетилированные волокна, которые затрудняют фильтрацию и уменьшают прозрачность раствора.
2. Для предприятий, вырабатывающих медно-аммиачные волок на, имеют особое значение однородность и определенная вязкость хлопковой целлюлозы.
3. На фабрики вискозного волокна хлопковая целлюлоза долж на поставляться как в рыхлом виде, так и в виде папки.
По проспектным данным, фирмой Геркулес Паудер К° хлопко вая целлюлоза для производства вискозы поставлялась по следую щим техническим условиям: содержание альфа-целлюлозы — не ме нее 98%; вязкость — 50—100 сП, растворимость в едком натре — не более 3,5%, содержание золы — не более 0,1%, содержание не растворимого остатка в серной кислоте — не более 0,2%.
4.Для производства гремучего студня применяют хлопковую целлюлозу с очень высокой вязкостью (300—800 сП).
5.Для изготовления нитроцеллюлозы одним из важнейших по казателей является вязкость хлопковой целлюлозы, причем в за
висимости от требований к вязкости получаемого продукта выбира ют и исходную вязкость хлопковой целлюлозы. Так, для целлулоида применяют хлопковую целлюлозу с вязкостью от 10 до 30 сП.
ЛИ Т Е Р А Т У Р А
1.Общесоюзный стандарт на хлопковую целлюлозу. ГОСТ 595—73.
2.3 а к о щ и к о в А. П. Нитроцеллюлоза. М., Оборонгиз, 1950.
3.Г а л ь п е р и и Д. И., Т у м а р к и н Д. И. ЖПХ, 1933, II, 850.
Г Л А В А XI
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХОВ ХЛОПКОВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
1.Общие положения
Вкомплексе проектирования цеха хлопковой целлюлозы пра вильный выбор района строительства является одним из актуаль
ных вопросов.
На основании американских данных и в целях исключения из лишних перевозок сырья (при выходе готовой продукции около 80%) неоднократно ставился вопрос о необходимости максимально го приближения цехов хлопковой целлюлозы к среднеазиатским районам — основным производителям хлопка в СССР.
Действительно, в условиях США, где хлопкоочистительные за воды работают лишь в сезон уборки хлопка, т. е. 2—3 месяца в год, производство хлопковой целлюлозы целесообразно располагать в районах, производящих волокнистое сырье.
В СССР при круглогодовой работе хлопкоочистительных заво дов выбор района для размещения цехов хлопковой целлюлозы в первую очередь должен быть увязан с местонахождением потреби теля этой целлюлозы. Последнее имеет решающее значение, так как количество линта-сырца, загруженного в один двухосный вагон, со ставляет 10—11 т, в то время как плотность прессования кип хлоп ковой целлюлозы, которая достигается на прессах ПЦГ-2, обеспечи вает погрузку в вагон только 6—7 т.
Таким образом, в целях максимального использования железно дорожного транспорта более целесообразно при выборе строитель ства цехов хлопковой целлюлозы ориентироваться, в условиях
СССР, на максимальное приближение их к основным потребителям целлюлозы.
Исходя из опыта работы проектирования и строительства цехов хлопковой целлюлозы, следует вести поочередно мощностью каж дый от 10 до 15 тыс. т в год, с одновременным выпуском не менее двух марок целлюлозы.
Проектирование и строительство цехов хлопковой целлюлозы мощностью менее 8—10 тыс. т в год неэкономично из-за высокой се бестоимости продукции и больших удельных капитальных затрат.
Цеху хлопковой целлюлозы производительностью 80—90 т в сут-
ки при 3-сменной работе потребуется 300—350 рабочих и обслужи вающего персонала.
Размер площадки определяется мощностью цеха. Однако прак тически для цеха хлопковой целлюлозы мощностью около 30 тыс. т в год, запроектированного в виде двух самостоятельных линий с учетом размещения складов, требуется площадка около 11 га.
Профиль площадки должен быть достаточно спокойным, обеспе чивающим удобство расположения отдельных зданий и внутриза водского транспорта. Должна быть также предусмотрена возмож ность подвода железной дороги широкой колеи к складам сырья и готовой продукции.
В связи с отсутствием в системе цеха крупных и тяжелых зда ний и сооружений особых требований к грунтам предъявлять не следует и можно считать допустимым грунт, выдерживающий мак симальную нагрузку 1,5 кг/см2. В связи с большим количеством по требляемой цехом воды (910 м3/ч, при выпуске хлопковой целлюло зы 91 т в сутки), во избежание увеличения себестоимости готового продукта, необходимо максимально приблизить цех к источникам снабжения водой, а также обеспечить удобный сброс отработанных вод в канализацию.
Цех хлопковой целлюлозы является пароемким, но сравнитель но малоэлектроэнергоемким предприятием.
Так, удельный расход тепла составляет 7,2 мгк/т хлопковой цел люлозы, удельный расход электроэнергии — 350 кВт-ч/т, удельный расход воды — 240 м3/т. В связи с этим крайне целесообразным яв ляется строительство цехов хлопковой целлюлозы вблизи ТЭЦ.
Цех хлопковой целлюлозы производительностью 30 тыс. т в год должен включать следующие самостоятельные здания и сооруже ния:
1. Склады волокнистого сырья, рассчитанные на хранение 2,5—3-месячных запасов.
2. Склад химикатов, включающий хранилища для каустической соды, кислоты и моющих средств.
3.Склад хлора.
4.Основное производственное здание, включающее отделения рыхления, варки, отбелки, сушки, упаковки и приготовления раст
воров.
5. Сооружения водоканализации.
6. Склад готовой продукции из расчета хранения 2—3-недельно го запаса.
7. Столовая (может быть расположена и в основном производст венном корпусе).
8. Лаборатория (может быть расположена и в основном произ водственном корпусе).
Кроме того, в общезаводских цехах необходимо предусмотреть для обслуживания цеха хлопковой целлюлозы ремонтно-механичес кие мастерские, автотранспорт, пожарное депо.
Во избежание возможности распространения пожара при его возникновении отделения рыхления и сушки следует отделять один от другого брандмауэрами, либо выделять в отдельные здания.
При проектировании вентиляции в цехах хлопковой целлюлозы необходимо учитывать следующие особенности (особо вредные ус ловия) производства:
отделение рыхления: пыль, выделяемая в процессе рыхления. Следует предусмотреть мощный местный отсос от рыхлительных машин, мест распаковки кип и подачи волокнистого материала в машину;
варочное и отбельное отделения: повышенная влажность, части цы щелочи, хлор, кислота. Необходим местный отсос от отбельников;
приготовление растворов: частицы щелочи, кислоты; сушка: высокая температура, пыль; упаковка: основная вредность — пыль.
Учитывая тяжелые и вредные условия труда по всему процессу производства хлопковой целлюлозы при проектировании, необходи мо обратить особое внимание на правильную и рациональную пла нировку вспомогательных помещений. (Склады сырья и готовой продукции, механическую мастерскую и т. п.).
2. Типовой расчет сырья
Для типового расчета сырья принимаем мощность цеха хлопко вой целлюлозы 30 тыс. т в год, что при 330 рабочих днях в год и 3-сменной работе по 8 ч в каждой смене обеспечивает выпуск хлоп ковой целлюлозы 91 т/сут.
Волокнистый материал. Считаем, что на производстве будет при меняться линт 1-го и 2-го сортов, типов II и III и принимаем сред ний выход готовой продукции 80% от массы линта, идущего на рых ление.
Таким образом, суточная потребность в линте (в тоннах) соста вит:
- ^ = ,13,5.
Едкий натр. Для расчетов принимаем среднюю концентрацию едкого натра в варочном котле 20 т/л объемом 25 м3 и, таким обра зом, с учетом объема трубопроводов на одну варку потребуется 30 м3раствора щелочи.
Расход едкого натра на один котел (в килограммах) будет:
30-20=600.
Удельный расход едкого натра на варку (в тоннах) при загруз ке в котел 2500 кг линта и среднем выходе готовой продукции 0,8 составит:
ввв _ Q о
2500.0,8