Аккумулирование бумажной массы
3.6. Аккумулирование бумажной массы
Классификация бассейнов
По назначению бассейны можно разделить на:
1) аккумулирующие;
2) выравнивающие свойства массы: а) перемешивания; б) смешения.
По форме бассейны выполняются горизонтальными и вертикальными. Перемешивание массы в бассейнах производится при помощи лопастей, пропеллеров, турбин и шнеков, в соответствии, с чем бассейны называются лопастными, пропеллерными и специальными.
В том случае, когда требуется создание большого запаса, устанавливаются выносные вертикальные аккумулирующие утепленные бассейны высокой концентрации (рис. 35). Объем таких бассейнов может достигать до 2000 м3. Концентрация поступающей в бассейн массы 20 %, уходящей из него – 3,5–4,5 %.
Мешальные бассейны (выравнивающие свойства массы), в отличие от буферных (аккумулирующих), предназначены не только для хранения массы, но и для поддержания её во взвешенном состоянии. Они бывают горизонтальные и вертикальные (горизонтальные из железобетона, вертикальные из металла или железобетона). Оптимальная концентрация массы в бассейне 3,5– 4 %.
Рекомендуемые материалы
Перемешивание массы – неотъемлемый этап производства бумаги. При этом необходимо осуществлять эту операцию с минимальным расходом электроэнергии при достижении требуемых технологических результатов. Для этого важно:
- Выбрать правильную интенсивность перемешивания. Очень слабое перемешивание приводит к неравномерной концентрации целлюлозы, что может вызвать проблемы с качеством и привести к производственным потерям. Чрезмерно сильное перемешивание увеличивает расход электроэнергии без улучшения результатов процесса.
- Собрать точную и полную информацию о параметрах целлюлозы и конструкции резервуара (они влияют на расход энергии).
Особенности целлюлозной массы
Целлюлоза чрезвычайно псевдопластична. Псевдопластичная жидкость плохо перемешивается, т.к. ее вязкость меняется в зависимости от скорости перемешивания. Это означает, что когда целлюлоза проходит через рабочее колесо мешалки, ее вязкость относительно низка. Когда целлюлоза выходит из колеса, и скорость, и турбулентность снижаются. Это увеличивает вязкость, которая, в свою очередь, еще больше уменьшает скорость жидкости.
В целлюлозе растяжение волокон столь значительно, что внутреннее трение велико уже при 2…3 %-ом содержании волокна в растворе. При увеличении концентрации вязкость значительно возрастает, и уже при 8% концентрации редко удается использовать стандартную мешалку. Более высокое внутренне трение вызывает затруднение в передвижении целлюлозы в зонах наибольшего удаления от рабочего колеса мешалки.
Когда концентрация превышает 4%, масса часто переходит в вязкопластичное состояние. Это означает, к бумажной массе необходимо приложить определенное значение касательных напряжений, прежде чем она начнет двигаться. Поэтому в массном бассейне происходят выпадение осадка и появление застойных зон при слабой степени перемешивания.
Вязкость целлюлозы определяется внутренним трением между волокон и зависит от вида целлюлозы, также она зависит от этапов обработки (например, отбелки, размола, сортирования и т.д.). Это определяет расход потребляемой мощности.
Так, например, разница в потребляемой мощности между лиственной и хвойной небеленой сульфатной целлюлозой при 4%-й концентрации составляет 400%.
Для целлюлозы экономически выгоднее перемешивать один большой бак, чем несколько маленьких. Высота жидкости должна составлять 0,7…0,8 диаметра резервуара при постоянном объеме. Целлюлозная масса чувствительна к потере скорости, что вызывает увеличение ее вязкости. Компенсацией более высокой вязкости является увеличение мощности. Единственный способ сократить расход электроэнергии – использовать отбойники (рис.40).
Рис.40 – Схемы бассейнов с отбойниками
Чем больше отбойник, тем больше электроэнергии экономиться, но при этом снижается объем резервуара.
Температура влияет на вязкость массы. Чем выше температура, тем ниже вязкость, и тем легче перемешивать массу.
«Время оборота» массы в баке также влияет на потребление энергии. Очень малое время требует интенсивного перемешивания и большого расхода энергии. Слишком продолжительное время означает, что энергия тратиться на перемешивание впустую. Оптимальное время – 15 мин.
Движение массы в резервуаре различно в разных частях его объема (рис.41).
Перед рабочим колесом находится активный объем – здесь происходит физическое перемешивание массы.
Низкоактивный объем – перемешивание слишком слабое. Если эта зона находится у дна, то возможно выпадение осадка.
Каналообразование происходит, когда входной поток целлюлозы проходит по «каналу» напрямую к выходу из резервуара без смешения с остальной массой. Это может привести к проблемам качества.
Неперемешиваемый объем – на поверхности резервуара происходит разделение целлюлозы и воды (при этом увеличивается риск каналообразования).
Рекомендация для Вас - 8 Архивные источники.
Для бумажной массы, степень перемешивания может быть разделена на 4 типа (рис.42-45).
Очень хорошее перемешивание (активный объем 90 %) используется в смесительных и машинных бассейнах. Оптимальное время оборота 15 мин (рис. 42).
Хорошее перемешивание (рис.43) используется для массных бассейнов с большим временем оборота (высота жидкости должна быть 1,0…1,3 от диаметра).
Режим чистого дна (рис.44) применяется, чтобы не допустить отложений на дне бака и масса могла легко откачиваться.
Для сохранения однородности бумажной массы применяется низкоактивное (рис.45) перемешивание (высота жидкости должна быть 1,5…3,0 от диаметра).
