14757 (Лесозаготовительная и лесоперерабатывающая промышленность), страница 6

3.4 Производство целлюлозы

В мире существует несколько способов производства целлюлозы, основными способами являются:

1. Натронный способ. При этом способе основным нарочным реагентом является едкий натрий или каустическая сода (ХаОН).

2. Сульфитный способ. При этом способе основным варочным реагентом является раствор кислой сернокислой соли кальция или магния (Cа(НS0₃)₂).

3. Сульфатный способ. При этом способе основным варочным атеизм является едкий натрий и сернистый натрий (NаОН+Na2S).

Общая схема производства целлюлозы из древесины щелочными методами (по натронному и сульфатному способам) на современных предприятиях состоит из следующих производственных операций:

1. Приготовление щепы.

2. Варка щепы с белым (варочным) щелоком в закрытых котлах под давлением.

3. Отделение от сваренной целлюлозы черного (отработанного) щелока - промывка целлюлозы.

4. Очистка, отбелка, обезвоживание и сушка целлюлозы.

5. Выпаривание черного щелока до концентрации 55-62% сухого вещества.

6. Сжигание сгущенного черного щелока с получением минерального остатка - плава.

7. Каустизация раствора плава (зеленого щелока) с известью с целью перевода карбоната натрия в едкий натрий.

Если в качестве сырья для получения сульфатной целлюлозы применятся хвойная древесина, то производится улавливание ценных побочных продуктов скипидара и сульфатного мыла. Для очистки и переработки побочных продуктов многие заводы имеют специальные цехи.

Щелочная варка накладывает свой специфический отпечаток на химические и физические свойства получаемой из древесины целлюлозы. При сульфатной варке выход целлюлозы из древесины меньше, по сравнению с сульфитной варкой на 3-4.

Беленую целлюлозу широко применяют при выработке беленых картонов, применяемых для упаковки пищевых продуктов, для изготовления бумажных бутылок, стаканчиков, тарелок, в композиции мелованных печатных бумаг и беленых впитывающих бумаг для производства бумажных полотенец, салфеток, бумажного белья, пеленок, носовых платков и др. бумажных изделий.

Основным сырьем для производства сульфатной целлюлозы является древесина в виде балансов хвойных и лиственных пород, которая поступает на целлюлозно-бумажные предприятия автомобильным, железнодорожным или водным транспортом и сплавом. Выгрузка осуществляется с помощью мостовых, козловых, кабельных, портальных и др. видов кранов. После выгрузки древесина складируется на лесные биржи кучевого, штабельного или водного хранения балансов.

Подача древесины на дальнейшую переработку в древесно-подготовительный цех осуществляется при помощи мостового крана.

Помывка целлюлозы

В процессе промывки целлюлозы происходит отделение отработанною черного щелока от сваренной целлюлозной массы, поэтому промывку следует считать первой стадией регенерации затраченных на варку химикатов, содержащихся в отработанном щелоке.

Целлюлозная масса после сульфатной варки содержит от 4,5 до 7,5 .; отработанного черного щелока на 1 кг воздушно-сухой целлюлозы. Из общего количества щелока небольшая часть, около 5%.содсржится во внутренних капиллярах клеточных стенок, 15-20% заключена во внутренних каналах и плоскостях волокон, остальное количество щелока 75-80% от общего количества составляет свободный щелок, окружающий отдельные волокна или пучки волокон.

Задача промывки состоит в том, чтобы возможно полнее, с наименьшими потерями, отделить весь отработанный щелок от целлюлозной массы, причем в виде концентрированного неразбавленного раствора.

Существующие методы промывки для отделения щелока от волокна используют механические процессы: отжим, фильтрацию, центрифугирование: основным же приемом остается промывка водой. При промывке водой

часть щелока удаляется из целлюлозной массы путем вытеснения, часть неизбежно смешивается с промывной водой, что приводит к снижению исходной концентрации щелока. В соответствии с тем, какой из этих процессов превалирует, различают промывку по методу вытеснения и промывку по методу смешения.

При промывке по методу вытеснения основным процессом является фильтрация жидкости сквозь неподвижный слой массы. При этом щелок, находящийся между волокнами, без заметного разбавления вытесняется из массы и заменяется промывной жидкостью. Но извлечение щелока, заключенного внутри волокон, может происходить только за счет диффузии растворенных веществ сквозь стенки волокон, в результате чего происходит разбавление. При промывке по методу смешения промывная жидкость смешивается с массой и щелоком. Основную роль при этом методе промывки играет процесс диффузии. Для уменьшения разбавления используемого щелока промывку в обоих случаях ведут по принципу многоступенчатой противоточной экстракции, используя оборотные слабые щелоки.

В сульфатном производстве основными методами промывки применяют промывку на непрерывно действующих барабанных фильтрах и диффузорах непрерывного действия.

3.5 Бумага

Бумагу вырабатывают в основном на длинносеточных. гак называемых столовых бумагоделательных машинах. Цилиндровые машины применяются для выработки картона и лишь ограниченного ассортимента бумаги. Длинносеточные машины также широко применяются и в картонном производстве. Не зависимо от типа бумагоделательной машины технологический процесс изготовления бумаги на машине в принципе один и тот же. Он включает в себя следующие операции: подготовку и аккумулирование бумажной массы; подачу бумажной массы на машину: разбавление бумажной массы водой и установление необходимой концентрации, обеспечивающей нормальный процесс отлива: очистку бумажной массы от посторонних включений, узелков и воздуха выпуск массы на сетку; отлив бумаги на сетке бумагоделательной машины: прессование мокрого листа бумаги и удаление избытка воды; сушку; машинную отделку и намотку бумаги.

Готовая бумажная масса, соответствующим образом размолотая и, если требуется, проклеенная, окрашенная и содержащая минеральные наполнители, подается из массоподготовительного отдела фабрики в машинный бассейн, обеспечивающий бесперебойную работу бумагоделательной машины в течение более или менее длительного времени. Из бассейна при концентрации 2,5-3,5% насосом подается в регулирующее устройство, где смешивается с оборотной водой и разбавляется в зависимости от вида бумаги до концентрации 0,1-1,3%.

Разбавленную бумажную массу очищают от посторонних включений минерального и волокнистого происхождения, для чего ее пропускают через специальные аппараты. Очищенную бумажную массу по распределительному желобу или трубопроводам направляют к напорному ящику, откуда она под определенным напором непрерывно вытекает па сетку бумагоделательной машины.

Бесконечная сетка машины движется с большой скоростью, достигающей у современных машин 800-1000 и более м/мин. На сетку из разбавленной волокнистой суспензии формируется полотно бумаги и удаляется из него избыточная вода сначала за счет свободного отекания массы на регистровой части машины, усиливаемого отсасывающим действием регистровых валиков, затем под вакуумом на отсасывающих ящиках и, наконец, под давлением (или при более высоком вакууме) в гауч-прессе.

Пройдя сеточную часть машины, бумажное полотно с содержанием сухого вещества 15-20% поступает в прессовую часть, где оно подвергается дальнейшему уплотнению и обезвоживанию до сухости 30-40% методом механического отжима влаги между прессовыми валами на упругой подкладке из шерстяной ткани. Затем бумага подвергается сушке.

Сушильная часть машины состоит из батарей цилиндров, обогреваемых паром, через которые проходит бесконечное полотно бумаги. Пройдя сушильные цилиндры, сухой бумажный лист охлаждается на холодильном цилиндре и поступает в машинный каландр, где подвергаемся машинной отделке, приобретая необходимую степень гладкости и уплотнения.

После этого готовая бумаги наматывается в виде бесконечной ленты на накате. Здесь заканчивается процесс выработки бумаги па бумагоделательной машине. Дальнейшая отделка бумаги и разрезание ее на рулоны или листы производится в отделочном цехе.

Вода, освобождающаяся в сеточной и прессовой частях бумагоделательной машины, собирается и снова используется в производстве как оборотная для разбавления массы перед машиной и других стадиях производства.

Равномерный отлив бумаги на машине достигается при условии постоянства количества и концентрации бумажной массы, подаваемой на машину в единицу времени при установившемся ее режиме работы.

Для того чтобы вес квадратного метра бумаги оставался неизменным, необходимо постоянное соотношение между количеством подаваемой в единицу времени массы и скоростью машины. Если подача массы будет изменяться, то при постоянной скорости машины изменится вес бумаги. Наоборот, если при постоянной подаче массы на машину изменяют ее скорость, изменяется и вес бумаги.

Бумажная масса на бумагоделательную машину подается из машинного бассейна насосом через переливной бачок, установленный на высоте 2-3 м над ее сеточным столом, обеспечивающий постоянный напор и, следовательно, равномерную подачу массы на машину независимо от работы насоса. Масса разбавляется далее оборотной водой, проходит через очистную аппаратуру и подводится к напорному ящику машины.

Напорный переливной бачок изготовляют емкостью 0,5-1,5 л из нержавеющей стали или железобетона. Внутри бачка устанавливают одну или две перегородки. Масса поступает в одно из отделений бачка снизу, переливается через более низкую перегородку в другое отделение, из которого при постоянном напоре направляется по трубе через регулируемое задвижкой отверстие на машину.

Через другую, более высокую перегородку избыток массы переливается в другое отделение, откуда возвращается в машинный бассейн.

Операция очистки бумажной массы предшествует отливу бумаги на машине. От качества очистки массы зависит не только качество вырабатываемой бумаги, но и в значительной степени работа бумагоделательной машины: сокращаются обрывы бумажного полотна на сетках и прессах. Однако не следует считать, что очистка полностью устраняет весь сор из бумажной массы и что можно выработать чистую бумагу даже при использовании не вполне доброкачественных, сорных волокнистых материален. Чтобы получить чистую бумагу, прежде всего, необходимо иметь достаточно чистые волокнистые полуфабрикаты.

3.6 Переработка низкокачественной древесины и отходов

К низкокачественной древесине относятся хлысты и их отрезки не соответствующие требованиям стандартов на долевые сортименты. Качество низкокачественной древесины зависит от качественного состояния лесосырьевой базы предприятия. Среднее содержание низкокачественной древесины при сплошных рубках составляет в основном для хвойных пород 15-20%, лиственных (березы, осины) 45-80%, лиственницы 25%. Основными пороками, определяющими низкое качество древесины, считается внутренняя гниль, кривизна, сучковатость.

Низкокачественную древесину перерабатывают на деловую продукцию, у которой гниль занимает 1/3-1/2 площади горна.

К отходам лесозаготовок относятся различные древесные остатки, образующиеся в процессе валки дерева, первичной обработки и частичной переработки на нижних складах. Значительное количество отходов получается при выработке балансов и рудничной стойки, шпалопилении и лесопилении. Основными видами переработки низкокачественной древесины и отходов на лесных складах является: выработка колотых балансов, мелких пиломатериалов и технологической щепы.

Выработка колотых балансов. Дополнительным сырьем дли целлюлозно-бумажной промышленности является низкокачественная древесина из которой можно получить так называемые колотые балансы.. Экономически выгодно их заготавливать, если из расколотого полепи можно получить балансы толщиной не менее 5-6 см. Выход готовой продукции из низкокачественной древесины, отобранной для выработки колотых балансов, составляет 50-55%. Длина колотых балансов равна длине чурака и составляет 1 м. Чураки диаметром до 36 см раскалывают на четыре части, а от 37 до 60 см - на шесть частей. Для получения чистой балансовой древесины необходимо удалить гниль в центральной части (вершине) полена.

3.7 Циркульный многопильный станок ЦМ-120

Предназначен для продольного распиливания досок и брусков на бруски меньших размеров и дощечку.

Составные части: станина, пильный вал с механизмом подъема и привода, подающие вальцы с механизмом подъема и привода, когтевая защита рабочих органов, циркульные пилы, редуктор, цепная и клиноременная передачи, патрубок с пневмопроводом, пульт управления, электрошкаф, боковое и верхнее ограждение с дверками, деревянная решетка, два электродвигателя.

На пильный вал устанавливают до семи дисковых пил на расстоянии друг от друга, равном толщине выпиливаемых заготовок. Пильный вал закреплён шарнирно, с помощью трубы гайки и винта производят подъем и опускание пильного механизма. Привод пильного вала и вальцов подачи осуществляется от отдельных электродвигателей через клиноременные передачи.

Подъём верхних вальцов осуществляется вращением маховичка через червячный механизм. Деревянная решетка закрепляется в проеме стола над пильными дисками. Она служит опорой для пиломатериалов, гасит звуковые колебания от вибрации пил, исключает заклинивание пил клиновидными обрезками.

Когтевая защита состоит из набора свободно висящих зубчатых пластин, расположенных в зоне подачи заготовок к пилам. Пульт управления смонтирован отдельно от станка и находится в зоне действия рабочего.

Расчет циркульного многопильного станка ЦМ – 120 на надежность.