Разработка схемы подготовки, хранения и ввода антрахинона в варочный процесс

ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

цеха как производственного подразделения лесозаготовительного предприятия.

С учетом этих основных факторов осуществляется выбор головного технологического оборудования для производства пилопродукции из ТКС. При сравнительно незначительных годовых объемах (до 5 тыс. м3) перерабатываемого сырья, как правило, применяются круглопильные станки проходного типа. Такие станки просты в устройстве, не требуют установки фундаментов, т.е. они могут использоваться как в стационарном, так и в передвижном варианте. Круглопильные станки производят распиловку тонкомерных бревен на двух- или четырехкан-тный брус с получением в некоторых случаях дополнительно двух необрезных досок. При необходимости дополнительная переработка брусьев, необрезных досок и горбылей, выпиленных на круглопильных станках, производится многопильными круглопильными станками с целью получения обрезных пиломатериалов требуемой толщины.

При объемах переработки ТКС более 5 тыс. м3 используется более производительное агрегатное оборудование. На фрезерно-брусующих станках в процессе обработки из бревна получают двухкантный или четырехкантный брус, боковые части перерабатываются на технологическую щепу. При необходимости дальнейшего раскроя полученного бруса применяются многопильные круглопильные станки.

Получение из ТКС пилопродукции на фрезерно-пильном оборудовании производится последовательным фрезерованием для формирования профильного бруса с его дальнейшей распиловкой на круглопильном узле агрегата. Способ переработки сырья на таком оборудовании обеспечивает получение обрезных пиломатериалов без установки в

потоках оборудования второго ряда и обрезных станков, а также позволяет расширить номенклатуру выпускаемой продукции, т.е. производить не только пиломатериалы, но и различные профильные изделия (профилированный брус, оцилиндрованные и строительные элементы малых размеров).

При годовом объеме переработки сырья до 20 тыс. м3 находят применение коро-тышевые узкопросветные лесопильные рамы, предназначенные для распиловки коротких бревен и брусьев длиной от 1 м на доски толщиной 16 мм. Отличительной чертой таких рам является восьмивальцовый механизм подачи для надежной фиксации коротких лесоматериалов при распиловке.

В зависимости от объема тонкомерного сырья и вида производимой из него продукции круглопильные и фрезерно-брусующие станки применяют как при установке одного, двух станков для получения двухкантного или четырехкантного бруса, так и в составе линий и комплексов по получению пиломатериалов в комбинации с многопильными круглопильными, делительными и другими станками.

Таким образом, рассмотренное оборудование позволяет предприятиям с различными объемами и характеристиками ТКС эффективно вовлекать его в производство и тем самым расширять выход товарной продукции без увеличения объемов заготовки.

библиографический список

1. Азаренок, В.А. Основы технологии лесопиления на

предприятиях лесного комплекса / В.А. Азаренок, Г.Н. Левинская, Б.Е. Меньшиков. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2002. - 278 с.

2. Калитеевский, Р.Е. Лесопиление в XXI веке. Техно-

логия, оборудование, менеджмент / РЕ. Калитеевский. - СПб.: ПРОФИ-ИНФОРМ, 2005. - 480 с.

РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ, ХРАНЕНИЯ И ВВОДА АНТРАХИНОНА В ВАРОЧНЫЙ ПРОцЕСС

А.В. ВУРАСКО, доц. каф. химии древесины и тва УГЛТУ, канд. техн. наук

Применение антрахинона (АХ) в процессах делигнификации древесины относится к гомогенно-гетерогенному катализу, и на производстве возникает ряд задач техноло-

технологии целлюлозно-бумажного производс-

гического характера, обусловленных тем, что для достижения высокого каталитического эффекта необходимо максимальное взаимодействие между АХ и растительным поли-

150

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008

ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

мером. Одним из возможных путей является равномерное распределение катализатора в варочном объеме. Наиболее экономичной является подача катализатора в виде дисперсии. Получаемые при простом смешивании жидкости и АХ дисперсные системы нестабильны. Устойчивость дисперсной системы можно повысить изменением размеров частиц диспергируемого вещества, повышением плотности дисперсионной среды и применением различных ПАВ. Чаще всего используют различные комбинации этих способов.

Используемые в настоящее время технологические схемы подготовки и подачи катализатора в варочный котел малоэффективны [1] и разработаны в основном для применения импортных дисперсий. В качестве примера рассмотрим схему подготовки АХ на Соломбальском цБК (рис. 1) [2].

Технологическая схема подготовки АХ включает узел растаривания и приготовления дисперсии АХ, емкости для запасов дисперсии, центробежные насосы для перекачки дисперсии, дозировочные насосы для подачи дисперсии в котлы периодического действия и непрерывного действия. АХ поступает в мешках, затаренных в фанерные барабаны. Для предотвращения пыления растарочный бункер снабжен трубой со спрысками, образующими противопылевую завесу. В качестве дисперсииносителя использовали черный щелок. Для улучшения перемешивания АХ высыпали в аппарат для приготовления суспензии с черным щелоком при включенной мешалке. Дисперсия АХ становится однородной через 15-30 мин перемешивания. После отключения перемешивающего устройства расслоение дисперсии происходит за 10 мин. Полученная в аппарате 2 дисперсия насосом перекачивается в емкость запаса 4. После откачки из емкости 2 в емкость 4 суточного (или сменного) запаса дисперсии АХ насос 3 переключается на откачку дисперсии из емкости 4. Из циркуляционного кольца дисперсию отбирают на периодическую и непрерывную варки по напорному трубопроводу 6 с возвратом по трубопроводу 5 в емкость 4. Таким образом осуществляется постоянная циркуляция дисперсии, что предотвращает осаждение частиц АХ.

5 6

Рис. 1. Схема подготовки дисперсии АХ в условиях Соломбальского ЦБК: 1 - бункер; 2 - аппарат для приготовления суспензии; 3 - насос; 4 - емкость; 5, 6 - трубопроводы циркуляционного кольца

Т а б л и ц а 1

Технические характеристики мельницы ЗАО «Модис»

Характеристика и единицы измерения Значение

Число оборотов помольной камеры, мин-1 30 и 45

Объем камеры, л 300

Максимальная загрузка: - порошка, кг 200

- жидкости, л 60

- мелющих шаров, кг 700

Размер фракции:

- загружаемой, мм 1-500

- получаемой, мкм 1-2,5

Мощность привода, кВт 5,5

Г абаритные размеры, мм 2000 х 2500 х 2500

На каждую варку в котлы периодического действия закачивалось по 140 л суспензии насосом-дозатором, что соответствовало 10 кг АХ на котловарку, или 0,05 % от массы а. с. древесины. В цехе периодической варки дисперсия АХ подавалась в варочный котел при температуре 110 °С через мерный бачок. Отмечено, что система подачи дисперсии АХ в варочные котлы непрерывного и периодического действия работала неритмично: насосы-дозаторы часто останавливались из-за забивания линии или самого насоса осадком АХ; насос-дозатор не создавал нужного напора при закачке дисперсии в котлы.

С учетом особенностей подготовки, хранения и ввода дисперсии АХ разработана и апробирована схема подачи АХ в варочный котел (рис. 2) [3, 4].

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008

151

ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Рис. 2. Схема подготовки, хранения и ввода катализатора в варочный котел: 1 - дозатор; 2 - мешалка; 3 - насосы шестеренчатые; 4 - мельница центробежная; 5 - установка ультразвукового размола; 6 - буферная мешалка; 7 - разбавительная мешалка; 8 - гидроциклон; 9 - бак постоянного уровня; 10 - насосы центробежные; 11 - теплообменник; 12 - варочный котел; 13 - вакуум-выпарная установка; 14 - содорегенерационная установка

Таблица 2

Технические характеристики УЗ установки УЗД1-4,0/22

Характеристика и единицы измерения Значение

Мощность излучателя, кВт 4,0

Мощность, потребляемая от сети,

В-А, не более 7 600

Напряжение питающей сети, В 220/380

Частота тока, Гц 50

Рабочая частота, кГц 22

Объем озвучивания, л, не более 15

Окружающий воздух: 10-35

- температура, 0С 1-20

- относительная влажность, % до 80

Габаритные размеры, мм:

- генератор 500 х 400 х 250

- погружное устройство:

диаметр 175

высота 460

Для получения стабильной дисперсии АХ из дозатора 1 в герметично закрытую мешалку 2 подается АХ, черный щелок (плотностью 1,083-1,197 г/см3 при 20 °С) или белый щелок с ПАВ (0,01 %). Перемешивание проводится до полного распределения АХ в объеме жидкости. Затем через перепускной вентиль дисперсия шестеренчатым насосом 3

подается в мельницу 4 для мокрого механического размола. Характеристика мельницы «мокрого» помола ЗАО «Модис» приведена в табл. 1.

После стадии механического измельчения дисперсия АХ подается на сортирование в гидроциклонную установку 8, где происходит разделение дисперсии на два потока: крупная фракция (150-300 мкм) направляется на повторное доизмельчение обратно в мельницу 4, а мелкая (50-150 мкм) - на диспергирование в установку ультразвукового размола 5.

Установка ультразвукового (УЗ) размола 6 включает генератор мощностью 22 кГц, ванну объемом 15 л, погружное ультразвуковое устройство. Основные характеристики УЗ установки представлены в табл. 2.

УЗ диспергирование проводят в течение 5-10 мин до размеров частиц 1-50 мкм периодическим способом. По окончании размола полученную дисперсию из ультразвуковой установки 6 шестеренчатым насосом 3 перекачивают в разбавительную мешалку 7, где она разбавляется белым щелоком до необходимой концентрации и центробежным насосом 10 подается в бак постоянного уровня

9. Из бака одна часть дисперсии направляется

152

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008