Промывка шерсти по методу противотока

Общие сведения. Противотоком называют движение мою­щих растворов навстречу промываемой шерсти. При мойке шерсти по методу противотока загрязненный раствор из пер­вой барки непрерывно сливается в канализацию. Недостаток его восполняется за счет менее загрязненного раствора из вто­рой барки и т. д.

На пятибарочном шерстомойном агрегате свежая вода не­прерывно поступает в последнюю (полоскательную) барку. Свежие моющие растворы подаются в четвертую барку. Сюда же подается некоторое количество воды, необходимое для обеспечения заданного противотока и концентрации моющих средств. Величина противотока зависит от степени загрязне­ния промытой шерсти. Таким образом, шерсть движется после­довательно через все шерстомойные барки навстречу все более чистым растворам.

Этот метод мойки шерсти имеет ряд преимуществ перед методом периодического перекачивания растворов. При мойке шерсти в шерстомойной машине накапливается большое коли­чество отмытых минеральных загрязнений. Например, отечест­венная мериносовая шерсть содержит до 40 % минеральных частиц (см. табл. 20). Следовательно, при средней производи­тельности 450 кг/ч мытой шерсти на одной машине за час на­копится около 360 кг минеральных примесей, причем в первой и второй барках они составляют около 220 кг. В этих барках моющие растворы в течение короткого времени становятся непригодными и их надо заменять. Для замены растворов ма­шину останавливают, что ведет к увеличению простоев и сни­жению производительности оборудования.

При противотоке моющие растворы непрерывно освежа­ются. Величину противотока можно подобрать так, чтобы в первой барке установилось равновесие между смытыми с по­ступающей шерсти минеральными загрязнениями и унесенными противотоком в канализацию. Равновесное состояние прине­сенных немытой шерстью и унесенных противотоком в канали­зацию твердых грязевых частиц может быть обеспечено только при постоянном модуле барки.

Модуль' барки показывает, какая масса жидкости прихо­дится на единицу массы шерсти, находящейся в барке, и опре­деляется по формуле:

М = Уу-60Юг_в,

где V — объем раствора в барке, л; у—плотность раствора, г/см³; С — масса шерсти, поступающей в барку, кг/ч; т_в — время пребывания шерсти в барке, мин.

Модуль барки принято обозначать отношением количества моющей жидкости к единице (например, 200 : 1 означает, что на 1 кг шерсти приходится 200 кг жидкости).

Пример. Рабочий объем шерстомойной барки равен 7200 л. Плотность раствора 1,015 г/см³. При производительности шерстомойного агрегата 500 кг/ч мытой шерсти с выходом 42 % и при количестве загрязнений, уда­ленных трепальной машиной, — 94 кг/ч, масса немытой шерсти, поступаю­щей в первую барку, составит

С = 500/0,42—94 ==1096 кг/ч, а модуль барки при т_в=2 мин

/И = 7200 - 1,015 • 60/1096 • 2=200, /И=200: 1.

Раствор не теряет моющей способности, если в нем накап­ливается до 100 г/л взвешенных твердых частиц. Однако при переходе в последующую барку с шерстью увлекается большое количество загрязнений, которые не удаляются полностью даже в пятой барке, и шерсть выходит с повышенным содержанием пыли.

В «Типовых нормах технологического режима производства первичной обработки шерсти» (1976 г.) рекомендуется поддер­живать величину противотока такой, чтобы концентрация взвешенных твердых частиц в первой барке составляла около 50 г/л. Концентрацию загрязнений в первой барке определяют с помощью денсиметра, показания которого должны быть в пределах 1,010—1,015 г/см³.

В процессе мойки шерсти необходимо периодически очи­щать конуса барок от накопившейся в них грязи. При спуске грязи сливается часть раствора (10—15 л в каждом конусе), который надо восполнять противотоком.

Величину противотока подбирают в зависимости от коли­чества содержащихся в немытой шерсти минеральных загряз­нений и шерстного жира. Методика расчета противотока по концентрации жира и твердых частиц в моющих растворах первой барки, разработанная зарубежными учеными, сведена к эмпирическому подбору коэффициентов для каждого сорта шерсти. В ней не учитывается производительность шерстомой­ного агрегата и степень удаления загрязнений трепальной ма­шиной.

Филиал ЦНИИшерсти (г. Невинномысск) исследовал влия­ние противотока моющих растворов на процесс промывки, ка­чество мытой шерсти и производительность шерстомойных аг­регатов. Для расчета величины противотока и показателей, характеризующих его эффективность, были выведены эмпири­ческие формулы, которые применительно к шерстомойному аг­регату МП-5Ш имеют следующий вид:

Я_р =13,73 О_шВ/А,

где Нр — величина противотока, л/ч; 0„ — производительность шерсто­мойного агрегата, кг/ч; А — выход мытой шерсти из немытой, %; В —содер­жание твердых частиц в немытой шерсти перед трепанием, %; 13,73 —эмпи­рический коэффициент для шерстомойного агрегата МП-5Ш.

Величину противотока ср (%) определяют отношением про­тивотока Я_р (л/ч) к заливаемому объему 1/_зал жидкости (90 % полного объема) первой барки:

Ф = (Я_р/К_зал)100.

На основании показателя ср можно сделать вывод об эко­номичности выбранного противотока и его влиянии на каче­ство мойки шерсти. Противоток должен быть таким, чтобы сливаемый в канализацию раствор уносил как можно меньше неиспользованного моющего средства, а концентрация твердых частиц в первой барке при равновесном состоянии обеспечи­вала получение мытой шерсти с содержанием пыли в ней в пределах нормы. Многочисленные исследования показали, что в интервале значений ср = 35... 63 % достигается эконом­ный расход моющего средства и хорошее качество промывки.

При увеличенном противотоке (ф>63 %) в канализацию сливаются недостаточно использованные моющие средства, что удорожает процесс мойки шерсти за счет повышения расхода воды, моющих средств, тепла, затрат на очистку сточных вод. При уменьшении противотока (ср<35 %) концентрация твер­дых частиц в растворе первой барки повышается, удаление за­грязнений с шерсти затрудняется и шерсть плохо промывается.

После заправки шерстомойных барок свежими растворами противоток включают не сразу, чтобы не сливать свежие неза­грязненные моющие растворы в канализацию. Противоток включают только при достижении определенной концентрации твердых частиц (примерно 50 г/л) в растворе первой барки.

Время t₁ (ч) работы машины без противотока после за­правки можно определить по формуле

г^ЮО/ср.

Время г₂ работы машины без противотока перед остановом на чистку барок и замену раствора равно времени Ц.

Концентрация отмытого шерстного жира в моющем рас­творе первой барки имеет значение не только для качества мытой шерсти, но и для эффективности процесса извлечения шерстного жира из сточных вод. Чем больше жира накапли­вается в моющих растворах, тем эффективнее его извлечение по принятому в СССР флотационно-сепараторному способу. Но с другой стороны слишком зажиренные моющие растворы не обеспечивают хорошей промывки шерсти. Максимально до­пустимая концентрация шерстного жира в первой барке мо­жет быть доведена до 45 г/л. Концентрацию жира Кж (г/л) в моющем растворе первой барки определяют по формуле:

/С_ж=1100(О_ы£/ЛЯр),

где Е — содержание жира в немытой шерсти, %; П00 — эмпирический коэффициент для машины МП-5Ш.

Чтобы пользоваться приведенными формулами для подбора противотока, на каждой фабрике ПОШ для применяемого мою­щего средства и режима промывки необходимо определить равновесную концентрацию твердых частиц в первой барке, при которой возможна качественная промывка шерсти. В пас­порте каждой партии шерсти, подаваемой на мойку, лаборато­рия должна указать процент выхода мытой шерсти из немы­той, содержание в ней минеральных загрязнений и шерстного жира.

Примерный расчет противотока для мойки тонкой шерсти.

Исходные данные: тип шерстомойной машины — МП-5Ш, зали­ваемый объем первой барки У_зал = 7200 л, производительность агрегата б_м = 500 кг/ч, длительность работы агрегата между чистками равна 23 ч, простои агрегата на чистку и смену рас­творов составляют 1 ч/сутки, выход мытой шерсти из немытой Л =45 %, содержание минеральных загрязнений в немытой шерсти Б= 18 %, содержание шерстного жира в немытой шер­сти £ = 9,2 %, влажность шерсти после отжима валов ш = = 80 %, потери раствора при очистке клапанов 1^ = 310 л/ч.

Режим промывки тонкой шерсти приведен в табл. 35.

Произведем расчет параметров противотока.

Расчетная величина противотока

_Яр = 13,73 (-^^-) = 2748 л/ч.

Количество моющего раствора, содержащегося в шерсти после отжима,

У₀ = 500-80/(100 + 17) =342 л/ч или 0,342 м³/ч.

Величина противотока Н с поправкой на потери раствора в первой барке

Я=Яр+Уо+Уь # = 2748 + 342 + 310 = 3400 л/ч.

Величина противотока к заливному объему первой барки

Ф = (3400/7200) 100 == 47 %.

Время работы без противотока

^₂ ==/, = 100/47 «2 ч.

Концентрация отмытого шерстного жира в моющем рас­творе первой барки

Кт= 1100[(500-9,2)/(46-3400)] = 33 г/л.