[ Удосконалення процесу фільтрації і відгону сірковуглецю з метою зниження шкідливості виробництва ] | не нормується 92,5-94,0% не нормується не> 0,02% не нормується не> 0,05% не нормується не нормується не> 6 | ||
Купорос цинковий | ГОСТ 8723 - 82 1 сорт | Зовнішній вигляд Масова частка цинку Масова частка хлору Масова частка фтору рН - 5%-ого розчину Масова частка суми кальцію і магнію | Кристали, лусочки, порошок білого кольору не <37% не> 0,4% не> 0,4% не <4 не> 0,3 |
Масова частка двоокису кремнію розчинної Масова частка заліза Масова частка марганцю | не> 0,1% не> 0,03% не> 0,04% | ||
Стеорокс 6 Стеорокс 920 за ТУ 6-14-778-83 | ГОСТ 8990-75 | Зовнішній вигляд Стійкість 1%-ої водної дисперсії. Число омилення в мг їдкого калію на р стеорокса Масова частка золи Масова частка заліза рН - 1% водної суспензії Масова частка вологи | Сиропообразная або пастообразная маса жовтого або світло-коричневого кольору 80-88 не нормується не> 0,5% не> 0,005% 7-9 не> 0,5% |
Поліетилен- гліколь-35 ТУ 14-719-82 | Пермангонатное число на на- вагомо 1 гр 100% поліетилен - гліколя-35 Гидроксильное число мг гід- роокісі калію на 1 гр полі- етиленгліколю-35 Масова частка золи Масова частка води Масова частка формальдегіду | не <2000 в межах 72-78 не> 0,03% 35-40% | |
Кислотне число, мг гідроокису калію на 1 г поліетиленгліколю-35 Кольоровість за платино- кобальтової шкалою Масова частка заліза | не> 0,001% не> 0,1% не> 35 не> 0,001% | ||
Лаурілпірі- діній сульфат | ТУ 6-14-711-86 | Масова частка лаурілпірідіній сульфату Зовнішній вигляд продукту при 20-25 0 С Масова частка заліза | не <40% однорідна рідина темно-коричневого кольору не> 0,01% |
Пом'якшена вода | За регламентом ВУС | Загальна жорсткість мгекв / дм 3 Масова концентрація лугу мгекв / дм 3 рН Масова концентрація заліза Прозорість за шрифтом | не> 0,035 4,5-5,0 не <7,0 не> 0,2 не <30 см |
Характеристика готової продукції.
Готовою продукцією виробництва є віскозне волокно.
Віскозне волокно випускається відповідно до вимог технологічного регламенту виробництва віскозного волокна і "відповідно" ГОСТу 10546-80. [34]. Віскозне волокно виготовляють незабарвленим, вибіленим, блискучим і забарвленим в масі. Віскозне волокно має виготовлятися в наступних номінальних лінійних щільностей: 0,17; 0,31; 0,44 текс. Номінальна довжина волокна нарізаного повинна бути в міліметрах: 38 - для бавовняної промисловості, 65 - для шовкової промисловості, 65, 75, 90 - для вовняної та лляної промисловості. Віскозне волокно, нарізане з мокрого джгута, призначене для текстильної промисловості і використовуються як у чистому вигляді, так і в суміші з бавовною і шерстю.
Таблиця 3. Фізико-механічні показники віскозного волокна
Найменування показників | Норма для волокна | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вищий сорт | перший сорт | друга сорт | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Питома розривне навантаження, мн / текс, для бавовняної і шовкової промисловості: незабарвленого блискучого пофарбованого в масі для вовняної та лляної промисловості: неізвітого: незабарвленого блискучого пофарбований у масі 2. Подовження при розриві,% для бавовняної і шовкової промисловості для вовняної та лляної промисловості, Н * м: неізвітого 3. Відхилення кондиційної лінійної щільності від номінальної,% | 216 206 196 186 19,0-25,0 24,0 +3 4 | 206 196 181 172 19,0-26,0 23,0 +4 6 |
1.4 Опис технологічного процесу Технологічний процес отримання віскозного волокна складається з наступних основних стадій: 1. Отримання прядильного розчину - віскози. 2. Формування волокна з віскози. 3. Текстильно-оздоблювальних операцій. Технологічний процес отримання віскози включає наступні стадії: отримання лужної целюлози (мерсеризація, віджимання, подрібнення); предсозреваніе лужної целюлози; ксантогенірованіе; розчинення ксантогената целюлози; підготовка віскози формованию (фільтрація і обезвоздушіваніе віскози). формування віскозного волокна; обробка віскозного джгута пластифікаційних ванною та отгонка сірковуглецю; очищення сконденсованого сірковуглецю лугом і промивання водою; різання джгута; оздоблення різаного джгута; розпушування волокна; сушка волокна; упаковка волокна. Хімічний цех віскозного виробництва призначений для отримання віскози та підготовки її до формованию. Процес отримання віскози складається з наступних основних стадій: мерсеризація целюлози 18%-ним розчином лугу з отриманням лужної целюлози з реакції предсозреваніе та охолодження лужної целюлози; ксантогенірованіе лужної целюлози з реакції і розчинення отриманого ксантогената целюлози в лугу з отриманням віскози; OC6H9O4 (C6H10O5 * NaOH) n + n CS2 [C = S] n + n H2O SNa змішання, дозрівання, обезвоздушіваніе і фільтрація віскози у віскозної відділі. У хімічному цеху проводиться прийом і складування основної сировини - целюлози, а також злив і зберігання міцного каустику. На содової станції, що входить до складу хімічного цеху, проводиться приготування розчинів лугів: укріплювальної, мерсерізаціонной, растворітельной, а також прийом і фільтрація віджимною лугу. Першою операцією технологічного процесу приготування прядильного розчину є процес отримання лужної целюлози. Цей процес називається мерсеризація, в її результаті протікають такі фізико-хімічні процеси: утворення нового хімічної сполуки лужної целюлози; набухання целюлози в лугу; вимивання геміцеллюлоз; окислювальна деструкція макромолекул целюлози. Інтенсивність цих процесів залежить від температури, часу обробки целюлози лугом, масової концентрації лугу, умов перемішування і модуля мерсеризації. Мерсеризація целюлози здійснюється на установках безперервної мерсеризації, продуктивністю (6-30) т / добу, що працюють незалежно один від одного. В установку безперервної мерсеризації входять: лістоподающая машина; мерсерізатор; двохсегментній насос для передачі лужної целюлози, продуктивністю (5-25) м 3 / год; віджимною прес для віджиму лужної целюлози; попередній подрібнювач і подрібнювач. Стоси целюлози зі складу подаються до мерсерізатору лістоподающей машиною, яка складається з живильника аркушів целюлози, транспортера подачі целюлози і скидає ножа. Привід руху транспортера і ножа здійснюються від електродвигуна. Швидкість руху транспортера змінюється за допомогою безступінчатого варіатора, а число коливань ножа - заміною змінних зірочок. Мерсерізатор поз. є вертикальний бак з мішалкою, місткістю 7,5 м 3. Усередині бака встановлений циліндр, недоходящій до дна бака. Між стінками мерсерізатора і циліндра здійснюється рециркуляція лужної целюлози. Мерсерізатор забезпечений сорочкою для темперування лужної целюлози. З мерсерізатора лужна целюлоза при досягненні заданого модуля (16-17) безперервно віддаляється через нижній штуцер двохсегментній насосом і подається на віджимною прес. Віджимною прес складається з сталевого корпусу, всередині якого є два обертаються в протилежні сторони сталевих барабана. Діаметр барабана - 610 мм, довжина - 1320 мм. По всій окружності барабана є поздовжні наскрізні отвори, розташовані на торцях барабанів, за якими здійснюється проходження віджимною лугу при віджимі в кишені преса. Поверхня кожного барабана обтягнута перфорованим сталевим листом. Діаметр отворів перфорацій (1-1,5) мм. Зазор між барабанами не більше 12 мм. Обертання віджимних барабанів від електродвигуна через варіатор, за допомогою якого можна змінити число оборотів в хвилину від 0,31 до 1,88 і, відповідно, ступінь віджиму лужної целюлози. Віджата лужна целюлоза виходить з щілини між барабанами у вигляді щільного безперервного полотна товщиною 12 мм, який направляється в попередній подрібнювач. Попередній подрібнювач представляє вал з насадженими на ньому хрестовидними зубами. Після попереднього подрібнювача лужна целюлоза потрапляє у подрібнювач. Подрібнювач складається з трьох барабанів, обтягнутих пильчастою стрічкою, що обертаються в одну сторону. Зазор між поверхнею барабанів подрібнювача становить (1,5-2,5) мм. Барабани поміщені в сталевий корпус, який сприяє переміщенню лужної целюлози від барабана до барабана і частково захоплюється на повторне подрібнення між зубами, що сприяє кращому подрібненню. Обійшовши всі три барабани лужна целюлоза по нижній частині корпусу просувається до пересипним пристрою, з якого лужна целюлоза надходить на горизонтальний стрічковий транспортер. З стрічкового транспортера лужна целюлоза через пересипним пристрій надходить на похилий стрічковий транспортер, який подає лужну целюлозу у відділення предсозреванія до двотрубних апаратам. Процес прискореного предсозреванія лужної целюлози виробляється при певному температурному режимі в двотрубних апаратах предсозреванія протягом (110-120) хв. Мета предсозреванія - зниження ступеня полімеризації лужної целюлози деструкцією макромолекул целюлози під дією кисню повітря. Апарат складається з двох труб, розташованих одна під інший. Предсозреваніе лужної целюлози у верхній трубі здійснюється за рахунок нагріву целюлози. У нижній трубі відбувається охолодження лужної целюлози. Кожна з труб має сорочку, розділену на п'ять секцій. В сорочці верхньої труби циркулює гаряча вода з температурою (38-86) 0 С. В сорочці нижньої труби циркулює охолоджена вода з температурою (4-8) 0 С. За стрічкового транспортеру лужна целюлоза надходить у верхню трубу двотрубного апарату, де вона перемішується за допомогою рамної мішалки і двох шнеків, планетарно обертових спільно з мішалкою частотою обертання (0,5-1,5) об / хв і навколо своєї осі з частотою обертання ( 2,32-4,42) об / хв. Шнеки, крім перемішування, виробляють переміщення лужної целюлози в трубі до вигрузочного отвору. З верхньої труби лужна целюлоза пересипається в нижню. А з вигрузочного отвори нижньої труби лужна целюлоза надходить на стрічковий транспортер, який подає її на пластинчато-ковшовий транспортер. З пластинчато-ковшових транспортерів лужна целюлоза пересипається на стрічкові транспортери, розташовані над бункерами - накопичувачами відділу ксантогенірованія. З стрічкового транспортера лужна целюлоза зсипається в бункер - накопичувач. На дні бункера є шнек, розсувний лужну целюлозу на виходi. Кожен бункер має ваги марки РС-54-13. При наповненні бункера до певної маси лужної целюлози відбувається автоматичне перемикання на інший бункер-накопичувач. З бункера лужна целюлоза вивантажується на стрічковий транспортер, над яким встановлено магнітний сепаратор типу ЕП-1 для уловлювання металу, який випадково потрапив у лужну целюлозу. З стрічкових транспортерів лужна целюлоза подається до приймальних воронок пневмотранспортних установок всмоктувального типу, за допомогою яких лужна целюлоза завантажується в ксантогенатор. Ксантогенатор являє собою горизонтальний барабан місткістю 13 м 3, бочкообразной форми, забезпечений мішалкою і восьми - секційної сорочкою, куди подається темперований вода з машино - компресорної станції. У верхній частині барабана перебувають люк з кришкою, штуцера для подачі технологічних розчинів і лужної целюлози, азоту і вакуумний штуцер. У нижній частині знаходиться клапан для вивантаження віскози. Усередині апарату є горизонтальна мішалка, яка приводиться в обертання від електродвигуна через двоступінчастий редуктор. Мішалка працює з частотою обертання 5,5 об / хв і 30 об / хв. Після завантаження лужної целюлози в ксантогенатор, в ньому створюється вакуум (600-680) мм. рт. ст., потім ксантогенатор перевіряється на герметичність протягом 3 хвилин. Ксантогенірованіе проводиться "мокрим" способом, тому відразу після перевірки в ксантогенатор подається розрахункову кількість растворітельной лугу. Під час подачі лугу в ксантогенатор починають подавати інертний газ - азот до зниження вакууму (540-550) мм. рт. ст., протягом 1-2 хвилин. Потім проводиться перевірка на герметичність протягом 2-3 хвилин, після чого подається сірковуглець протягом 7-10 хвилин. Початок подачі сірковуглецю вважається початком процесу ксантогенірованія. Ксантогенат целюлози виходить в результаті хімічної реакції: S (C6H10O5 * NaOH) n + n CS2 C6H10O4-OC SNa Крім основної реакції протікає ряд побічних реакцій з утворенням тіокарбонати, склад яких змінюється в залежності від умов проведення процесу NaOH + CS2 Na 2S + Na2CO3 + H2O Na2S + CS2 Na2CS3 і так далі Отриманий ксантогенат целюлози розчинний у слабкому розчині лугу. Після закінчення процесу ксантогенірованія проводиться розчинення ксантогената целюлози добавкою растворітельной лугу масовою концентрацією (45-80) г / дм 3, обсягом (500-1000) дм 3. Вивантаження віскози починається з відкриттям вигрузочного клапана, подачі азоту і відкриттям атмосферної лінії. Після вивантаження віскози в розчинник, ксантогенатор промивається розрахунковим обсягом пом'якшеної води. Після промивання пом'якшена вода вивантажується в розчинник. Остаточне розчинення ксантогената целюлози проводиться розчинниках ротрного типу з високим градієнтом швидкості. Процес розчинення йде при температурі (23-35) ° С, при цьому повністю завершуються фізико-хімічні процеси в віскоза, що забезпечує отримання віскози з мінімальною рівноважної в'язкості, протягом тривалого часу, і скорочує процес дозрівання віскози з 40часов до 10-15 годин . По закінченню процесу розчинення, віскоза з розчинників передається в віскозне відділення для подальшої її підготовки до формованию. Підготовка віскози формованию включає наступні стадії: змішання окремих партій віскози, дозрівання, фільтрацію, обезвоздушіваніе. Партії віскози, отримані в окремих апаратах, розрізняються за складом і властивостями. Для підвищення однорідності віскози по в'язкості, зрілості, α - целюлозі і луги змішують партії віскози у прийомних змішувачах. З змішувача віскоза подається на фільтр з керамічним елементом, що фільтрує. Далі віскоза подається в змішувач і з допомогою насоса на другу фільтрацію, яка проводиться на фільтрі з керамічним елементом, що фільтрує. Після другої фільтрації віскоза збирається в проміжну ємність і насосом через теплообмінник подається у вакуум - евакуатор, де виробляється обезвоздушіваніе в режимі кипіння. Далі віскоза подається на третю фільтрацію, здійснювану на рамному фільтр-пресі через один шар гамджі і два шари шифону. Профільтрована віскоза перекачується в прядильний цех і подається на кожну прядильну машину окремо. 1.5 Формування волокна і текстильно-оздоблювальні операції Технологічний процес отримання віскозного волокна складається з наступних процесів: формування віскозного волокна; обробка віскозного джгута пластифікаційних ванною та отгонка сірковуглецю; очищення сконденсованого сірковуглецю лугом і промивання водою; різання джгута; оздоблення різаного джгута; розпушування волокна; сушка волокна; упаковка волокна. Формування віскозного волокна виробляється на агрегатах марки ША-20-І-2М. До складу агрегату входять дві прядильні машини марки ПШ-180-І-2М продуктивністю до 17 т / добу. Прядильна машина двостороння, двосекційна, місць на машині 135,144. Прядильна машина складається з наступних основних вузлів: корита осаджувальної ванни; щита заправного; приводу прядильних дисків і насосик; капсюляціі; дворежимної вентиляції. Осаджувальна ванна з кислотної станції з напірних барок самопливом надходить по колекторам через перфорований трубопровід в корито прядильної машини. Віскоза подається з хімічного цеху по колекторах окремих віскозопроводов на кожну сторону прядильної машини. Віскоза під тиском, створюваним прядильними дозуючими насосик марки НШ-25і, подається в обсязі 25см 3 / об. через сполучну трубку, черв'як, фильеру в осадительную ванну. Випливають через отвори фільєри цівки віскози потрапляють в осадительную ванну, в якій знаходяться сульфат натрію, сульфат цинку, сірчана кислота, викликають висаджування з розчину ксантогената целюлози і його омилення, тобто утворення волокна. Основним компонентом, що викликають омилення ксантогената целюлози, є сірчана кислота. При формуванні віскозного волокна протікають такі фізико-хімічні процеси: 1. Висаджування ксантогената целюлози з розчину у вигляді пучка тонких паралельних волокон внаслідок нейтралізації сірчаної кислотою знаходиться в віскоза їдкого натру, який є розчинником ксантогената. При цьому регенерується целюлоза і виділяється сірковуглець: 2. Обмилення ксантогената целюлози і регенерація з нього гідратцелюлозної волокон:
3. Часткова дегідратація свежесформованних волокон виявляється в зниженні ступеня набухання висадженого з розчину гелю ксантогената целюлози або гідратцеллюлози. 4. Витягування свежесформованних ниток для створення певної впорядкованості у розташуванні агрегатів макромолекул (кристалітів) у волокні і надання тим самим ниткам необхідної міцності і еластичності. Крім основної реакції протікають побічні реакції з утворенням сульфату натрію, води, сірководню, сірки, сірчистого газу.
Виділення сірки відбувається і в результаті часткового окислення сірководню киснем повітря:
Свежесформованное волокно з двох або одного прядильних місць прядильної машини марки ПШ-180-І-2М поз.45 надходить на нерухомі фарфорові ролики, потім на скляний прядильний диск і обігнувши 1,5 рази навколо диска, джгутики з кожного прядильного місця збираються в загальний джгут на нерухомих фарфорових роликах, розташованих уздовж кожної сторонки машини. Спряденной віскозний палять направляється самостійно з кожної сторонки прядильної машини на головні пятівальци апарату для пластифікації джгута, відгонки і регенерації сірковуглецю через направляючу пластмасову трубу, в якій встановлено два ролика на вході і виході з труби. Після тягнуть пятівальцев палять направляється в головну барку і по ролику, що знаходиться в барці, надходить в фаолітовую трубку, заповнену пластифікаційних ванною. Жгут з труби по роликах через хвостову барку заправляється на другі тягнуть вальці, а з них на тягнуче пристрій, встановлений на майданчику різальних машин, в різальні машини. Обробка віскозного джгута проводиться пластифікаційних ванною в трубах апарату для пластифікації, відгонки і регенерації сірковуглецю ОСУТ-204-І. Як пластифікаційних ванни використовується гаряча оборотна вода після промивки волокна на 3-7 ситах оздоблювальних машин і грабельного-мийних машин. Пластифікаційних ванна підігрівається до температури (112-122) º С ± 3 º С в кислотній станції і подається в труби апарату і прядильно-обробних агрегатів. На виході пластифікаційних ванна має температуру (96-98) º С. Апарат для пластифікації джгута, відгонки і регенерації сірковуглецю має дві робочі і одну зрівняльну трубу, паралельно розташовані і виконані з декількох фаолітових секцій. На вході і виході труб змонтовані барки, в яких знаходяться жгутопроводнікі. Робочі труби заповнені на 3 / 4 обсягу пластифікаційних ванною. Простір в трубі герметизоване, тому що виділяється сірковуглець утворює концентровану газоповітряну суміш, придатну для регенерації конденсаційним способом. Газоповітряна суміш виходить через свинцеві патрубки в труби газоповітряної суміші, розташовані паралельно над робочими трубами і прямує до вхідного отвору холодильника на конденсацію. В апараті для пластифікації джгута, відгонки і регенерації сірковуглецю ОСУТ-204-І відбуваються такі процеси: розкладання залишкового ксантогената під дією пластифікаційних ванни; витяжка волокна в джгуті за рахунок різниці швидкостей перших і других тягнуть вальців; отгонка сірковуглецю, що знаходиться в джгуті, шляхом обробки джгута волокна гарячої пластифікаційних ванною; конденсація сірковуглецю в холодильниках. При проходженні парогазової суміші через перегородки холодильника частина парів сірковуглецю та води конденсується, а Несконденсировавшиеся пари піднімаються вгору і через штуцер холодильника відсмоктуються на газоочистку. Сконденсовані пари парогазової суміші у вигляді рідкого сірковуглецю з домішкою води, сірководню, та інших сірчистих сполук стікають з холодильника в оглядовій ліхтар, звідки самопливом надходять на станцію регенерації для очищення. Джгут після других тягнуть вальцев надходить по живильної трубі до тягнутим пристроям на різальних машин марки РФ-400. У живильної трубі палять зрошується холодною водою для охолодження і зниження загазованості на різальних машинах. Джгут проходить через дві пари живлять роликів і прямує до скребка до місця різання. Різка джгута здійснюється між нерухомим ножем, закріпленим на гойдалці, і ножами, встановленими на поворотній голівці. Довжина штапелька може бути 38,65,75,90 мм. Штапелькі волокна подаються в відвідну трубу і захоплюються потоком води через каскадну вежу на сітку обробної машини. Оздоблення віскозного волокна призначена для видалення з волокна сульфатів, сірчистих сполук, які у осаджувальної ванні, в тому числі сірки, адсорбованої на волокні. Оздоблення надає волокну м'якість, білизну, еластичність, покращує зовнішній вигляд і текстильні властивості. Обробка здійснюється на обробних сітчастих машинах ОРШ-І2М і грабельного-мийних машинах ГМ-220-І2. Хоботом-розкладчики волокно розподіляється по ширині каскадної вежі. Усередині каскадної вежі з двох сторін розташовані уступи (пороги) мають ухил до центру. Волокно, яке надходить з різальної машини, розбиваючись об пороги каскадної вежі, виходить рівним шаром у вигляді пухкої маси на сітчастий транспортер обробної машини. Сітка-транспортер натягнута на два вали, один з яких є провідним, інший - веденим. Зверху сітку підтримують 14 валів, знизу 6 валів, які є її регулювальними валами. Над транспортером обробної машини розташовано 10 сит. Волокно обробляється розчинами, які надходять через сита обробної машини, а відпрацьовані розчини через сітчастий транспортер зливаються в піддони і по трубопроводах відводяться в комбіновану барку. Вона призначена для циркуляції і фільтрації оздоблювальних розчинів. На 1,2 сита і віджимною вал подається десульфураціонний розчин для остаточного видалення сірки з волокна з масовою концентрацією їдкого натру (1-5) г / дм 3 ± 0,5 г / дм 3 та температурою (65-76) º С ± 2 º С . Наявність сірки на волокні погіршує зовнішній вигляд, надає йому жовтий відтінок, підвищує жорсткість. Після обробки волокна десульфураціонний розчин збирається в піддони і по трубопроводу через барку направляється в кислотну станцію для підкріплення, фільтрації і підігріву. На 3-7 сита подається оборотна вода насосами з комбінованої барки з температурою (50-70) º С ± 2 º С. На 8-10 сита подається гаряча вода пом'якшена з тунелю. Після промивання волокна вода з цих сит збирається в піддони і по зворотному трубопроводу направляється в барку і використовується як оборотна вода для подачі на 3-7 сита. Остаточне промивання волокна здійснюється в кориті грабельного-мийної машини свіжої зм'якшеної водою. Температура води, що подається до грабельного-мийну машину і 8-10 сита, становить (60-70) º С ± 2 º С. Після грабельного-мийної машини волокно через шарі утворює вал надходить на вали першого посиленого віджимання. Віджатою волокно по похилому сітчастому транспортеру направляється на вал другий посиленого віджимання. Між двома парами валів посиленого віджиму шар волокна обробляється авіважним водним розчином з масовою концентрацією жирних кислот (6-20) г / дм 3 ± 2г/дм 3. Температура авіважного розчину відповідає (55-75) º С ± 2 º С. Для приготування авіважного розчину використовується стеарокс. Відпрацьований розчин прямує в кислотну станцію для його зміцнення, фільтрації і підігріву. Оброблене авіважним розчином волокно віджимається віджимними валами посиленого віджимання за допомогою гідросистеми. Після віджимних валів волокно з масовою часткою води 165% ± 20% надходить по транспортеру роликовому на розрихлювач мокрого волокна через живлять рифлені вали, які під дією пружини затискають волокно і подають його до кілків барабана, що обертається. Розпушування здійснюється за рахунок обертання колкового барабана знизу вгору по полотну волокна, що йде від віджимних валів. На колковой барабані розташовано 8 рядів кілків. У нижній частині барабана встановлена воронка, зверху барабан закритий напівкруглим кожухом. Лінійна швидкість руху транспортера з волокном складає 0,52-2,35 м / хв. Розпушеному волокно з барабана скидається на транспортер перше сушильної машини поз.66. Сушіння волокна здійснюється у двох послідовно встановлених сушильних машинах, що складаються з каркаса, транспортера, теплоізоляційних щитів. Машини секційні, в кожній секції є вентилятор і калорифери. У кожній сушарці встановлено 11 вентиляторів, з яких один викидної, 10 секційних. Свіже повітря з цеху подається в сушарку через вхідний отвір і в кінці сушарки захоплюється секційним вентилятором через фільтр, через дифузори подається на калорифер, де підігрівається. Підігрів здійснюється парою з температурою (165-170) º С, що надходять до калорифери. Калорифери встановлені над кожним вентилятором. Підігрітий до (110-130) º С повітря подається на жалюзі і від них відбивається зверху на волокно. Наступним секційним вентилятором повітря забирається знизу волокна і прямує через калорифер зверху на волокно. Так повітря проходить через кожні секції першої та другої сушарки і викидних вентилятором викидається через венткоробов в атмосферу. З першої сушарки поз.66 волокно надходить на живильник, який транспортує волокно на транспортер другий сушарки. Волокно після другої сушарки спрямовується на транспортер камери кондиціонування. Готове волокно пневмотранспортом спрямовується на упаковку. Упаковка волокна в стоси виробляється в пресах марки Б-374-А. Відсортовану волокно вентилятором разом з повітрям засмоктується з бункера і по трубах пневмотранспортом подається в циклон, звідки по конічних стінок через спеціальний лоток завантажується безпосередньо у прес камеру [26]. 1.6 Основні параметри технологічного процесу одержання віскозного волокна Таблиця
| рації (60-80) л / м 2 ∙ ч | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17. Друга фільтрація віскози на фільтрах безперервної дії з керамічними елементами, що фільтрують | __ | __ | Швидкість фільтрації (60-80) л / м 2 ∙ ч | ___ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
18. Третя фільтрація віскози на рамному фільтр-пресі | __ | не більше 10 кгс / см 2 | Швидкість фільтрації (60-120) дм 3 / м 2 ∙ ч | Зарядка: 1 шар гамджі, 2 шари лінтіна, 1 шар шифону, 1 шар байки | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19. Обезвоздушіваніе | різниця температур на вході і виході не менше 6 º С | вакуум 750-760 мм. рт. ст тиск віскози на прядіння (2-4) кгс / см 2 | __ | Склад віскози на прядіння: масова частка α-целюлози (8,5-10,5)% масова частка загальної луги (5,5-6,7)% індекс зрілості (10-21) мл ± 1,5 мл | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
20. Формування волокна | __ | __ | 28-38м/мін | Витрата осаджувальної ванни на одну фильеру (1100-1300) дм 3 / год перепад по масовій концентрації сірчаної кислоти 6г/дм 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21. Пластифікаційних ванна: в трубах апарату отгонки сірковуглецю на виході з апарату | (96-100) º С (96-98) º С | __ | __ | Об'ємна витрата ванни на один апарат (8-24) м 3 / год | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
22. Оздоблення волокна: десульфураціонная ванна: сито 1,2 оборотна гаряча вода з сит 8-10 свіжа пом'якшена вода з сит 8-10 | (65-76) º С (50-70) º С (60-70) º С | __ | __ | Витрата ванни на кожне сито (10-20) м 3 / год Витрата води на кожне сито (10-20) м 3 / год | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
23. Авіважная обробка волокна | (55-75) º С | __ | __ | Об'ємна витрата заоливлювача на машину (10-20) м 3 / год | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
24. Сушіння волокна: перший сушильна машина вхід вихід другий сушильна машина вхід вихід | (110-130) º С (100-120) º С (130-140) º С (120-130) º С | (5-7) кгс / см 2 | __ | Масова частка вологи в волокні після віджимання 165% ± 20% Масова частка вологи в волокні після сушіння (8-14)% | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25. Упаковка волокна на гідравлічних пресах | __ | __ | __ | Маса кіпи (130-175) кг Розмір стосу: довжина 960мм ± 100мм ширина 595мм ± 100мм висота 710мм ± 100мм |
1.7 Технічна характеристика основного технологічного обладнання
Таблиця
Найменування устаткування | Колі чес під | Матеріал, спосіб захисту | Технічна характеристика | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мерсерізатор | 6 | сталь | Частота обертання мішалки 135об/мін, електродвигун, потужність 50кВт, частота обертання 735об/мін. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Двохсегментній насос для подачі лужної целюлози | 6 | сталь | Продуктивність 35м 3 / год Напір 35м. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Прес двухвалковий для віджиму лужної целюлози | 6 | сталь, чавун | Продуктивність 25т/сут. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Предізмельчітель | 6 | сталь | Продуктивність 25т/сут. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Подрібнювач | 6 | сталь, чавун | Продуктивність 25т/сут. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Двотрубний апарат з планетарно-обертовими шнеками | 6 | сталь | Продуктивність 25т/сут по готовому волокну, електродвигун потужністю 30 кВт мішалки, частота обертання 735об/мін, електродвигун шнеків потужністю 13кВт, частота обертання 735об/мін. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Бункер-накопичувач | 8 | сталь | Місткість 12м 3, електродвигун потужністю 2,8 кВт, частота обертання 1450об/мін. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ксантогенатор А4-2С | 24 | сталь | Продуктивність 5т/сут по готовому волокну, місткість 13 м 3, електродвигун потужністю 55кВт, частота обертання 970об/мін. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Евакуатор | 12 | сталь | Продуктивність 10м/сут по готовому волокну. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Гомогенізатор | 2 | ____ | Місткість 19м 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барабанний сітчастий фільтр | 2 | сталь | Продуктивність 3,6 м 3 / ч. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Намивний бак | 3 | нержавіюча сталь | Місткість 5м 3, частота обертання мішалки 30об/мін, електродвигун типу А-О-52-4, потужністю 7кВт, частота обертання 1450об/мін. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Декантатор | 3 | нержавіюча сталь | Місткість 5м 3, частота обертання мішалки 30об/мін, електродвигун типу АО2-51-4, потужністю 4,5 кВт, частота обертання 1450об/мін. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рамний фільтр-прес | 36 | чавун | Поверхня фільтрації 56М 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Фільтр з керамічним елементом, що фільтрує | 10 | __ | Продуктивність 60-70л / м 2 * год | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Змішувач | 1 | нержавіюча сталь | Місткість 5м 3, електродвигун потужністю 7кВт, частота обертання 1500об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Растіратель віскози | 24 | чавун | Продуктивність 32м 3 / год, електродвигун потужністю 14кВт, частота обертання 750об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Турборастворітель | 24 | сталь | Продуктивність 5т/сут по готовому волокну, місткість 12,1 м 3, електродвигун потужністю 75кВт, частота обертання 1450об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Агрегат віскозного волокна ША 20-І-2М Прядильна машина ПШ-180-І2М | 6 12 | Каркас і корито осаджувальної ванни металеві. Захист каркаса - вінілпласт, захист корита | До складу агрегату входять дві прядильні машини, двосторонні, продуктивність 17т/сут, прядильні насосик шестерні НШ-25, привід насосного валу - електродвигун типу АО626, потужністю 7кВт, частота обертання 980об/мін. Привід прядильних дисків - електродвигун типу АО424, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
осадітель-ної ванни - свинець. | потужністю 2,8 кВт, частота обертання 1420об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Перші тягнуть вальці, марки ВТ-5-І | 24 | сорочка вальців з граніту | На кожному агрегаті встановлено дві пари головних тягнуть пятівальцев. Діаметр вальцев 350мм. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Апарат для відгону сірковуглецю з джгута в трубах ОСУТ-204-І | 12 | вальці гранітні, труби-фаолітовие | Апарат складається з трьох фаолітових труб, одна з них є вирівнюючої, двох пар тягнуть вальців (головні і хвостові), привід вальцев електродвигун АО62-2, потужністю 7кВт, частота обертання 980об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Холодильник для конденсації парів сірковуглецю | 12 | сталь | Поверхня охолодження 40м 2, на агрегаті встановлено два холодильники. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Холодильник | 2 | нержавіюча сталь | Поверхня теплообміну 72М 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барка | 1 | сталь 3 | Місткість 2м 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Відцентровий насос марки К-160 | 2 | __ | Електродвигун потужністю 30 кВт, частота обертання 1500об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Другі тягнуть вальці ВТ-5-І | 24 | вальці з граніту | На кожному агрегаті встановлено дві пари хвостових тягнуть вальців. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Тягнучий віджимні пристрої | 24 | каркас сталевий | Привід-електродвигун АТ-41-6, потужністю 2,8 кВт, частота обертання 980об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Різальна машина марки РФ-400 | 44 | металевий каркас, ножі, скребки-сплав 000Х25Н60Н15Б | Привід машини електродвигун типу 4А10054І, потужністю 3,8 кВт, частота обертання 1500об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Каскадна вежа з качає хоботом-розкладчики | 6 | хобот-розкладчики з поліетилену, каскадна вежа-вінілпласт | На кожному агрегаті встановлена одна каскадна вежа з хоботом-розкладчики, привід хобота-розкладчика - електродвигун АО41-6, потужністю 2,8 кВт, частота обертання 980об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сіткова оздоблювальна машина ОРШ-І2М | 6 | короб, сітки, сита - нержавіючих щая сталь | На кожному агрегаті встановлена одна сеточно-оздоблювальна машина, привід сіток електродвигун АО41-6, потужністю 2,8 кВт, частота обертання 980об/мін, кількість сит-10. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барка для циркуляції оздоблювальних розчинів | 6 | нержавіюча сталь | Місткість 4,8 м 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Відцентровий насос подачі води на 3,7 сито і в воронку різальної машини | 24 | __ | Електродвигун типу АТ-52-2, потужністю 13кВт, частота обертання 3000об/хв | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Грабельного-миловочная машина ГМ-220І-2 | 6 | нержавіюча сталь | На кожному агрегаті встановлена одна грабельного-миловочная машина, привід машини - електродвигун АО62-6, потужністю 4,5 кВт, частота обертання 980об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вальці першого і другого посиленого віджиму | 24 | гумовані - ні | На кожному агрегаті встановлена одна пара валів першого і одна пара валів другий посиленого віджимання, привід валів електродвигун АО62-6, потужністю 4,5 кВт, частота обертання 980об/мін | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Розпушувач мокрого волокна РМ-240-И2 | 6 | каркас-чавун | Привід розпушувача-електродвигун АТ-72-4, потужністю 20кВт, частота обертання 142об/мін
1.8 Технологічні розрахунки 1.8.1 Матеріальні розрахунки на 1 тонну волокна Вихідні дані: Склад віскози на прядіння: масова частка a - целюлози - 9,25% ± 0,2% масова частка лугу - 6,3% ± 0,1% масова частка сірчистих з'єднань - 3,04% масова частка води - 81,36% співвідношення лугу / a - целюлозі -
Склад свежесформованной нитки після осаджувальної ванни: масова частка a - целюлози - 29,5% масова частка сірчаної кислоти - 5,0% масова частка сульфату цинку - 0,58% масова частка сульфату натрію - 18,1% масова частка води - 50,31% Склад готової нитки: масова частка заоливлювача - 0,3% масова частка вологи - 12,0% Втрати і відходи з виробництва - 2,37%, у тому числі: втрати по мерсеризації і предсозреванію - 0,2% втрати по ксантогенірованію та фільтрації - 0,6% втрати при прогоні агрегатів - 0,64% перероблені волокнисті відходи - 0,93% 1.8.1.1 Розрахунок питомої норми витрати целюлози 1. Маса основної речовини на 1 тонну волокна при масовій частці вологи волокна 12% і масової частки заоливлювача 0,3% складе:
2. Теоретична маса целюлози в перерахунку на 95% вихід і масової частки вологи целюлози 12% складе:
3. Теоретичні втрати і відходи дано у% від теоретичної маси целюлози:
, 4. Норма витрати целюлози:
5. Коефіцієнт використання целюлози:
1.8.1.2 Розрахунок норми витрати їдкого натру 1. Теоретична маса їдкого натру складе: Т = 890,2 * З = 890,2 * 0,681 = 606,2 кг; 2. Технологічні втрати: , Де П 1 NaOH - втрати їдкого натру з віскозою та відходами:
П 2 NaOH - Інші втрати їдкого натру, складаються з втрат: при фільтрації лугів - 2,0 кг, при зливі конусів - 8,24 кг, на газоочистку викидів - 6,2 кг, на промивання гарнітури насосик - 4,0 кг, на промивання фільтрів - 3,0 кг, на десульфурацию - 30 , 0 кг, при зливі, транспортуванні - 41,3 кг, для нейтралізації - 13,7 кг, П 2 NaOH = 108,4 кг
3. Норма витрати їдкого натру;
4. Коефіцієнт використання їдкого натру;
5. Їдкий натр. Встановлені параметри: масова концентрація їдкого натру в укріплювальної лугу - 308г / л ± 2 г / л масова концентрація геміцелюлози в укріплювальної лугу, не більше - 15г / л масова концентрація їдкого натру в мерсерізаціонной лугу, не більше - 246г / л ± 2 г / л масова концентрація їдкого натру в растворітельной лугу, не більше - 50г / л ± 1г / л масова концентрація геміцелюлози в мерсерізаціонной лугу, не більше - 55г / л масова концентрація геміцелюлози в растворітельной лугу, не більше - 5г / л Склад лужної целюлози після подрібнювачів: масова частка a - целюлози - - 29,5% ± 1,5% масова частка їдкого натру - - 17,5% ± 0,5% масова частка геміцелюлози, не більше - 2% Склад віскози на прядіння: масова частка a - целюлози - 9,25% ± 0,2% -Масова частка їдкого натру - 6,3% ± 0,1% Маса повітряно-сухої целюлози: де 1090 кг - маса стандартної целюлози на мерсеризації; 0,925 - коефіцієнт, що враховує вихід целюлози; 0,92 - коефіцієнт переведення повітряно-сухої целюлози в абсолютно-суху (масова частка вологи - 8%). 5.1. Надходить на мерсеризація абсолютно-сухої целюлози: 1070 * 0,92 = 985,1 кг 5.2. Основної речовини a - целюлози: 985,1 * 0,925 = 911,2 кг 5.3. Маса вологи складе: 1070,8-985,1 = 85,7 кг 5.4. Маса геміцелюлози складе: 985,1-911,2 = 73,9 кг 5.5. Обсяг лугу, необхідний для мерсеризації: де 16 - модуль мерсеризації; 1,2235 г / см 3 - щільність розчину. 5.6. Маса 100%-ного їдкого натру в мерсерізаціонной лугу: 17,13 * 246 = 4213,98 кг 5.7. Маса геміцелюлози в мерсерізаціонной лугу: 17,13 * 55 = 942,15 кг 5.8. Всього надходить геміцелюлози: 942,5 +73,9 = 1016,05 кг 5.9. Маса лужної целюлози: 1070,8 * 2,7 = 2891,16 кг, де 2,7 - ступінь віджимання. 5.10. Маса 100%-ного їдкого натру в лужному целюлозі:
де 17,5 - масова частка їдкого натру в лужному целюлозі. 5.11. Маса геміцелюлози в лужному целюлозі: де 2,06 - масова частка геміцелюлози. 5.12. Масова частка a - целюлози в лужному целюлозі:
5.13. Маса розчину лугу, що минає з лужною целюлозою: 2891,16-911,2 = 1979,96 кг 5.14. Об'єм розчину лугу складе:
де 1,224 - щільність розчину. 5.15. Обсяг віджимною лугу: 17,13-1,62 = 15,51 м 3 5.16. Маса 100%-ного їдкого натру в віджимною лугу: 4213,98-505,9 = 3708,1 кг 5.17. Масова концентрація їдкого натру в віджимною лугу:
5.18. Маса геміцелюлози в віджимною лугу: 1016,05-59,6 = 956,45 кг 5.19. Масова концентрація геміцелюлози в віджимною лугу:
5.20. Приготування растворітельной лугу: на 1 тонну волокна витрачається 100%-ного їдкого натру;
5.21. З лужною целюлозою приходить 505,9 кг 100%-ного їдкого натру. 5.22. Необхідно додати 100%-ного їдкого натру; 620,6-505,9 = 115 кг. Потрібно додати розчину растворітельной лугу при масовій концентрації 50 г / л: 115/50 = 2,3 м 3 5.23. У цьому обсязі розчину повинно бути геміцелюлози: 2,3 * 5 = 11,5 кг, де 5г / л - масова концентрація геміцелюлози в растворітельной лугу. 5.24. Растворітельная луг готується з укріплювальної лугу, віджимною луги та пом'якшеної води. 5.25. Необхідно додати віджимною лугу: 11,5 / 61,6 = 0,186 м 3, де 61,6 г / л - масова концентрація геміцелюлози в віджимною лугу. 5.26. У перерахунку на 100%-ний їдкий натр: 0,186 * 238,98 = 44,5 кг, де 238,98 г / л - масова концентрація їдкого натру в віджимною лугу. 5.27. Для приготування растворітельной лугу необхідно додати 100%-ного їдкого натру; 115-44,5 = 70,5 кг 5.28. Приготування укріплювальної лугу. Для зміцнення мерсерізаціонной лугу необхідно додати 100%-ного їдкого натру; 505,9 +44,5 = 550,4 кг 5.29. З лужною целюлозою йде їдкого натру у вигляді розчину 1,62 м 3 5.30. Обсяг віджимною лугу, що використовується для приготування растворітельной лугу - 0,186 м 3. Всього: 1,62 +0,186 = 1,806 м 3 5.31. Масова концентрація їдкого натру в укріплювальної лугу: 550,4 / 1,806 = 304,7 г / л 5.32. Приготування мерсерізаціонной лугу. Обсяг віджимною лугу - 15,51 м 3, з них витрачається на приготування растворітельной лугу 0,186 м 3, залишається: 15,51-0,186 = 15,3 м 3 5.33. Маса 100%-ного їдкого натру в цьому обсязі складе: 15,3 * 238,83 = 3654,1 кг, де 238,83 г / л - масова концентрація їдкого натру в віджимною лугу. 5.34. Маса геміцелюлози в цьому розчині: 15,3 * 61,6 = 942,5 кг, де 61,6 г / л - масова концентрація геміцелюлози в віджимною лугу. 5.35. Робочий розчин зменшиться на обсяг: 1,62 +0,186 = 1,806 м 3 5.36. Для компенсації цього об'єму потрібно укріплювальної лугу в перерахунку на 100%-ний їдкий натр: 1,806 * 304,7 = 550,4 кг 5.37. Всього в розчині 100%-ного їдкого натру; 550,4 +3654,1 = 4204,5 кг 5.38. Робочий обсяг складе: 15,3 +1,806 = 17,1 м 3 5.39. Масова концентрація їдкого натру в мерсерізаціонной лугу: 4204,5 / 17,1 = 245,8 г / л 5.40. Масова концентрація геміцелюлози в мерсерізаціонной лугу: 942,5 / 17,1 = 55,1 г / л 5.41. Всього витрачається 100%-ного їдкого натру; 550,4 +70,5 = 620,9 кг де 550,4 кг - маса 100%-ного їдкого натру, необхідна для поповнення обсягу мерсерізаціонной лугу; 70,5 кг - маса 100%-ного їдкого натру, необхідна для приготування растворітельной лугу. 5.42. Втрати на содової станції: при фільтрації лугів - 2 кг / т, при зливі конусів - - 8,24 кг / т. 5.43. Витрачається: на очищення вентвибросов - 6,2 кг / т, на промивання гарнітури - 4,0 кг / т, на десульфурацию - 30 кг / т, на нейтралізацію фільтрів - 3,0 кг / т, на нейтралізацію сірчаної кислоти - 13, 7 кг / т 5.44. Всього витрачається їдкого натру; 620,9 +2 +8,24 +6,2 +4 +30 +3 +13,7 = 691 кг / т 5.45. Враховуючи втрати при зливі з цистерн, ремонті устаткування, транспортуванні - 5,5%, маса їдкого натру складе: 691 * 1,055 = 729 кг / т 1.8.1.3 Розрахунок норми витрати сірковуглецю 1. Теоретична норма сірковуглецю: де Y CS = 36% - подача сірковуглецю у відсотках від основної речовини при ксантогенірованіі. 2. Технологічні втрати сірковуглецю: де П щ. ц. - втрати лужної целюлози при мерсеризації і предсозреваніі. П кс - при вентаспіраціі ксантогенірованія 0,1% від T CS П кс = 0,1 * 320,47 = 3,2 кг, 3. Норма витрати сірковуглецю:
4. Норма витрати з урахуванням регенерації: де Р = 40% - кількість регенерованого сірковуглецю. 1.8.1.4 Баланс сульфату натрію Прихід: 1. Кількість сульфату натрію, що утворюється при реакції нейтралізації: (606,2 +5,6) * 71/40 = 1085,9 кг, де 5,6 кг - втрати їдкого натру з волокнистими відходами. П NaOH = О цілий * 0,836 * 0,681 = 9,9 * 0,836 * 0,681 = 5,6 кг 71 і 40 - хімічний еквівалент сульфату натрію та їдкого натру в реакції нейтралізації. 2. Частина пластифікаційних ванни в обсязі 2,9 м 3 і масової концентрації сульфату натрію 16,2 г / л відправляється на контактну випаровуванню і повертається у виробництво. Прихід сульфату натрію з пластифікаційних ванної: 16,2 * 2,9 = 47 кг 3. Загальний витрата сульфату натрію: 1085,9 +47 = 1132,9 кг Втрати сульфату натрію: 4. Віднесення сульфату натрію свежесформованной ниткою: 898,4 * 18,1 / 29,5 = 551,2 кг, де 29,5 і 18,1 - масова частка a-целюлози і сульфату натрію. 5. Втрати сульфату натрію з втратами осаджувальної ванни: 320 * 0,702 = 224,64 кг, де 0,702 м - втрачається осаджувальної ванни на 1 тонну волокна, в тому числі: при розбризкуванні - 0,13 м 3, при зупинці агрегату на ремонт та чищення - 0,013 м 3, при зупинці кварцових фільтрів - 0,12 м 3, при зупинці приймалень та напірних барок на промивку і ремонт -0,026 м 3, при промиванні барок на контактній випаровуванню - 0,003 м 3, втрати з насосів, течі через нещільності - 0 , 12м 3, втрати при ремонті вентилів і засувок - 0,042 м 3, втрати при кристалізації - 0,12 м 3, збір з піною з флотатора та інших аварійних випадків - 0,128 м 3. 6. Загальні втрати складуть: 551,2 +224,64 = 775,84 кг 7. Приріст сульфату натрію на 1 тонну волокна складе: 1132,9-775,84 = 357 кг у розрахунку на глауберову сіль: (357/41, 6) * 100 = 858,2 кг 8. З урахуванням 5% втрат сульфату натрію при обезвоздушіваніі і сушці: 357 * 0,95 = 339,15 кг 1.8.1.5 Розрахунок норми витрати сірчаної кислоти 1. Теоретична корисна норма:
де Е - хімічний еквівалент в реакції нейтралізації. 2. Технологічні втрати сірчаної кислоти:
де П у - втрати сірчаної кислоти за рахунок винесення свежесформованной ниткою; де В - вміст основної речовини в свежесформованном волокні.
В = (Т цілий + О цілий) * 0,88 * 0,95 = (1064,8 +9,9) * 0,88 * 0,95 = 898,4 кг C HSO - масова частка сірчаної кислоти в свежесформованном волокні; З цілий - масова частка a-целюлози в свежесформованном волокні. Втрати сірчаної кислоти з втратами целюлози в прядильному цеху:
де 120г / л - масова концентрація сірчаної кислоти в осаджувальної ванні. Втрати сірчаної кислоти за рахунок винесення глауберової сіллю:
де 357 кг - приріст сульфату натрію на 1 тонну волокна; 0,83; 41,6 - масова частка сірчаної кислоти та сульфату натрію в глауберової солі.
3. Частина пластифікаційних ванни в обсязі 2,9 м 3 з масовою концентрацією сірчаної кислоти 6,67 г / л відправляється на контактну випаровуванню і повертається у виробництво: 2,9 * 6,67 = 19,3 кг 4. З урахуванням повертається у виробництво сірчаної кислоти з пластифікаційних ванної норма витрати сірчаної кислоти складе: Н = 742,6 +251,5-19,3 = 974,8 кг 5. Коефіцієнт використання сірчаної кислоти: 742,6 / 974,8 = 0,761 1.8.1.6 Розрахунок витрати сульфату цинку 1. Віднесення з свежесформованной ниткою сульфату цинку: (898,4 * 0,58) / 29,5 = 17,66 кг, де 898,4 кг / т - вміст основної речовини в свежесформованной нитки; 29,5 і 0,58 - масові частки a-целюлозі і сульфату цинку: у перерахунку на цинк металевий: (17,66 * 65,4) / 161,4 = 7,15 кг, де 65,4 і 161,4 - молекулярна вага цинку і сульфату цинку. 2. Втрати сульфату цинку з втратами осаджувальної ванни: 0,702 * 12 = 9,13 кг, де 12г / л - масова концентрація сульфату цинку в осаджувальної ванні: у перерахунку на цинк металевий: (9,13 * 65,4) / 161,4 = 3,7 кг. 3. Віднесення з глауберової сіллю: (357 * 0,16) / 41,6 = 1,37 кг, де 357 кг - надлишок сульфату натрію; 0,16 і 41,6 - масові частки сульфатів цинку і натрію: у перерахунку на цинк металевий : (1,37 * 65,4) / 161,4 = 0,555 кг 4. Повертається з пластифікаційних ванної: 29 * 0,73 = 2,1 кг, де 0,73 - масова концентрація сульфату цинку в пластифікаційних ванні: у перерахунку на цинк металевий: (2,1 * 65,4) / 161,4 = 0,851 кг. 5. Усього витрат сульфату цинку складе: 17,6 +9,13 +1,37-2,1 = 26 кг у перерахуванні на цинк металевий: 7,15 +3,17 +0,555-0,851 = 10,54 кг. 6. Втрати при транспортуванні і розчиненні 5%: 26 * 0,05 = 1,3 кг у перерахуванні на цинк металевий: 10,54 * 0,05 = 0,527 кг 7. Питома норма сульфату цинку: 26 +1,3 = 27,3 кг у перерахуванні на цинк металевий: 10,54 +0,527 = 11,067 кг 1.8.1.7 Баланс води в осаджувальної ванні. Прихід: 1. Прибуток води (надходить з віскозою на формування): 2. Маса води, що утворюється при реакції нейтралізації:
де П - втрати їдкого натру з волокнистими відходами: П NaOH = 9,9 * 0,88 * 0,95 * 0,681 = 5,6 кг 18 і 40 - хімічні еквіваленти води та їдкого натру при реакції нейтралізації їдкого натру. 3. Маса води, що надходить з сірчаною кислотою: (974,8 * 7,5) / 92,5 = 79 кг, де 7,5 - вміст води, що надходить з технічної 92,5% сірчаною кислотою. 4. Готується маточного розчину сульфату цинку на 1 тонну волокна: (27,3 * 1000) / 450 = 60,7 м 3 або 60,7 * 1000 * 1,375 = 80,5 кг, де 27,3 кг - норма витрати сульфату цинку; 450г / л - масова концентрація сульфату цинку в маточному розчині; 1,375 г / см 3 - щільність маточного розчину сульфату цинку. 5. Маса води в маточному розчині сульфату цинку: 80,5-27,3 = 53,2 кг. 6. Прихід води з пластифікаційних ванної: 2,9 * 986 = 2859,4 кг, де 986 - масова частка води в пластифікаційних ванні. 7. Всього надходить води в осадительную ванну: 7896,6 +275,3 +79 +53,2 +2859,4 = 11163,5 кг Витрата води: 8. Віднесення з свежесформованной ниткою: де В - вміст a-целюлози в 1 тонні свежесформованной нитки; 50,31 і 29,5 - масова частка води і a-целюлози. 9. Віднесення з глауберової сіллю: (357 * 57,41) / 41,6 = 492,7 кг, де 357 кг - надлишок сульфату натрію; 57,41 і 41,6 - масові частки води і сульфату натрію в глауберової солі. 10. Віднесення з втратами осаджувальної ванни: 0,702 * 832 = 584,1 кг, де 0,702 - втрати осаджувальної ванни на 1 тонну волокна; 832 - маса води в осаджувальної ванні. 11. Маса води, що випаровується з відкритих поверхонь корит прядильної машини: (1,8 * 132,16 * 24) / 150 = 38,1 кг, де 1,8 кг / м 2 * ч - коефіцієнт випаровування; 132,16 м 2 - поверхня всіх корит; 150т - середньодобовий випуск волокна. 12. Загальна спад води: 1532,1 +492,7 +584,1 +38,1 = 2647 кг 13. Приріст води в осаджувальної ванні, що підлягає випаровуванню: 11163,5-2647 = 8516,5 кг / т Питомі норми витрат сировини. Таблиця
1.8.2 Теплоенергетичні розрахунки 1.8.2.1 Теплові розрахунки Зміст сірковуглецю в джгуті, що входить в апарат отгонки сірковуглецю, становить 18%. Склад газової суміші, що підлягає випаровуванню: води 70%; сірковуглецю 30%. Температура джгута, що надходить в апарат отгонки сірковуглецю-45 º С Температура води, що надходить в апарат отгонки сірковуглецю-98-100 º С Теплота випаровування 1 кг сірковуглецю 83,8 ккал. Теплота випаровування 1 кг води 536,5 ккал. Теплоємність джгута-0, 4. Вологість джгута-220%. 1. Витрата тепла на нагрів джгута: 120000 * 0,4 * (98-45) +2,2 * 120000 * (98-45) = 16536000ккал/сут або 16,5 Гкал / добу 2. Кількість, испаряемого сірковуглецю: 120000 * 0,18 = 21600 кг / добу 3. Кількість води, що випаровується з сірковуглецем: (21600 * 0,7) / 0,3 = 50400 кг / добу 4. Витрата тепла на випаровування сірковуглецю і води: 21600 * 83,3 +50400 * 536,5 = 28838880ккал/сут або 28,8 Гкал / добу 5. Загальна витрата тепла складе: 16,5 +28,8 = 45,3 Гкал / добу, з урахуванням 10% втрат витрати становитимуть: 45,3 * 1,1 = 49,83 Гкал / добу або 0,415 Гкал / т 6. Витрата тепла на сушку волокна: вологість волокна до сушіння 150%; вологість волокна після сушіння 8%; втрати тепла 10%; питома витрата пари на випаровування 1 кг вологи приймаємо 1,97; теплота конденсації 511ккал. Тоді витрата на сушіння складе: [1,97 * 120000 * (150-8) * 511 * 1,1] / 100 = 188697224,8 ккал / добу або 188,7 Гкал / добу, або 1,57 Гкал / т 7. Загальна витрата тепла по прядильному цеху складе: 0,415 +1,57 = Гкал / т 1.8.2.2 Розрахунок витрат води 1. Витрата оборотної води на один холодильник складе 35м 3 / год, загальна витрата: 35 * 14 = 490м 3 / год або 490 / 5 = 98му 3 / год 2. Витрата пом'якшеної води: на обробку волокна, на 7-8 сито подається за 20м 3 / год пом'якшеної води, всього на один агрегат витрачається: 20 * 2 = 40м 3 / год на шість агрегатів: 40 * 6 = 240м 3 / год Добова витрата пом'якшеної води становитиме: 240 * 24 = 5760м 3 / добу або 5760/120 = 48м 3 / т на грабельного-миловочную машину, на одну машину витрачається 15м 3 / год, на шість агрегатів: 15 * 6 = 90м 3 / год Добова витрата складе: 90 * 24 = 2160м 3 / добу або 2160/120 = 18м 3 / т на зрошення валів обробки на один агрегат витрата пом'якшеної води складе: 2 * 10 = 20м 3 / год, де 2-кількість валів на одному агрегаті ; 10м 3 / ч-витрата води на один вал. Витрата води на шість агрегатів: 20 * 6 = 120м 3 / год Добова витрата води складе: 120 * 24 = 2880м 3 / добу або 2880/120 = 24м 3 / т на різання волокна, на один агрегат витрачається 30м 3 / год; на шість агрегатів-180м 3 / ч. Добова витрата складе: 180 * 24 = 4320м 3 / добу або 4320/120 = 36м 3 / т на обробку фільєр і гарнітури витрата води складе 240м 3 / добу або 2м 3 / т Загальний витрата пом'якшеної води за прядильному цеху складе: 48 +18 +24 +36 +2 = 128м 3 / т. 1.8.2.3 Розрахунок витрат стисненого повітря 1. Для випуску 120т/сут віскозного волокна необхідна наявність у роботі шість пакувальних пресів. Підйом трамбування проводиться технологічним повітрям. У хвилину трамбування піднімається 4 рази. На один підйом витрачається 5секунд, разом у хвилину витрачається технологічного повітря через трубопровід протягом 20секунд. Витрата стисненого повітря на один прес на годину складе: 20 * 14 = 280м 3 / год На шість пресів: 280 * 6 = 1680м 3 / год або 1680 / 5 = 336м 3 / т 2. Витрата стисненого повітря на капсюляцію прядильної машини. На одному агрегаті встановлено 36 рам капсюляціі, на шести агрегатах-216. Час відкриття і закриття однієї рами 3секунди. За шість годин витрачається 167,4 м3 стисненого вохдуха. За одну годину-28м 3. Витрата повітря на одну тонну волокна складе: 28 / 5 = 5,6 м 3 / т Загальний витрата стисненого повітря складе: 336 +5,6 = 341,6 м 3 / т 1.8.3 Розрахунок витрати електроенергії Питомі норми витрат електроенергії. Таблиця 1.8.1
| 3 | 31,68 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Сушильна частина | 149 | 870,4 | 149 | 870,4 | 0,6 | 24 | 12533,76 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Преса: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Плунжерні насоси | 6 | 240 | 6 | 240 | 0,6 | 2,4 | 345,6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Підкачуючі насоси | 6 | 1,08 | 6 | 1,08 | 0,6 | 2,4 | 1,55 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Гвинтові насоси | 6 | 168 | 6 | 168 | 0,6 | 3,3 | 332,6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Привід повороту кола | 6 | 27 | 6 | 27 | 0,6 | 1,1 | 17,8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Маслонасоси | 2 | 5,6 | 1 | 2,8 | 0,6 | 1,0 | 1,68 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Насоси подачі води на попередні холодильники | 2 | 60 | 1 | 30 | 0,6 | 24 | 432 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Разом: | 26083,5 |
2. Розділ "Забезпечення безпеки життєдіяльності"
Виробництво віскозного волокна характеризується наявністю шкідливих і небезпечних виробничих факторів.
Шкідливим виробничим фактором називається виробничий фактор, вплив якого на працюючого приводить до захворювання або зниження працездатності. До шкідливих виробничих факторів віскозного виробництва відносяться:
отруєння шкідливими речовинами, які використовуються у виробництві;
термічні та хімічні опіки;
пожежі;
шум і вібрація;
слабке освітлення.
Небезпечним виробничим фактором називається виробничий фактор, вплив якого на працюючого в певних умовах призводить до травми або іншого раптового погіршення здоров'я. До небезпечних виробничих факторів виробництва віскозного волокна відносяться:
рухомі, обертові механізми обладнання;
рухомі транспортери;
преса;
вибухи [27].
2.1 вибухопожежобезпеки
У виробництві віскозного волокна застосовуються горючі рідини і гази, представлені в таблиці 2.8
Таблиця 2.8. Пожежонебезпечні властивості горючих рідин і газів.
Найменування речовини | Фізичний стан | Температура, º С | Межі запалений-ня, º С | |||
спалаху | вос полум'я нання | самозаймання | нижній | верх ний | ||
Сіро-вуглець технічно-кий | безбарвна рідина з приємним запахом (чистого) і неприємного у технічного, пари сірковуглецю утворюють з повітрям вибухонебезпечну суміш | -43 | ______ | 102 | 1 | 50 |
Сероводо-род | безбарвний газ із запахом тухлих яєць, в суміші з повітрям утворює вибухонебезпечну суміш | ___ | _____ | 246 | 4,3 | 4,6 |
Природний газ | газоподібна речовина | ____ | ______ | 537 | 5,0 | 15,0 |
Стеарокс-6 | горюча легкоплавка пастообразная маса | 134 | 267 | 381 | 133 | 174 |
Поліетилен гліколь-35 | Водний розчин важкогорючих | 273 | 275 | ____ | ____ | ____ |
На підставі наведеної класифікації відділення та цеху віскозного виробництва поділяються на наступні класи і категорії, представлені в таблиці 2.9
Таблиця 2.9. Класифікація основних цехів та відділень по вибухопожежобезпеки.
Найменування цеху, відділення, установки. | Категорія вибухопожежонебезпечності по Сніппі-М2-72 | Клас приміщень за правилами улаштування електроустановок | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Склад целюлози | У | П-2а | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Содова станція | Д | не класифікується | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Відділення мерсеризації та подрібнення | Д | не класифікується
Для гасіння пожеж у цехах та відділеннях виробництва віскозного волокна передбачаються пожежний водопровід і первинні засоби пожежогасіння: вогнегасники вуглекислотні ОУ-2, ОУ-5; вогнегасники хімічні пінні ОХП-8, ОХП-10; відра з піском; пожежні крани, розташовані на укріплювальних стовпах в безпосередній близькості від устаткування, складів напівфабрикатів та готової продукції. Також на виробництві передбачається служба пожежної охорони, яка в разі необхідності викликається за номером 01. 2.2 Шкідливі виробничі фактори У виробництві віскозного штапельного волокна використовуються шкідливі і токсичні речовини, тому необхідно знати концентрацію цих речовин у повітрі робочої зони і в сельбищної зоні, щоб правильно і своєчасно контролювати повітряне середовище. Характеристики шкідливих речовин, представлені в таблиці 2.10 Таблиця 2.10 Характеристика шкідливих речовин
Більшість речовин, які застосовуються у виробництві віскозного волокна, можуть викликати гострі отруєння. Для працівників передбачені індивідуальні засоби захисту. Для захисту органів дихання: протигази марки "М", "БКФ", "ПШ-1", "ПШ-2"; респіратори типу "Лепесток". Для захисту рук: рукавиці, рукавички. Для захисту очей - захисні окуляри. У повітря робочої зони виділяються токсичні речовини, тому на виробництві передбачається наявність потужної системи припливно-витяжної вентиляції. 2.3 Шум і вібрація, створювані рухомими частинами обладнання, при роботі двигунів русі і транспортерів, також є шкідливими чинниками даного виробництва Для захисту від шуму передбачається використання індивідуальних засобів захисту: навушники, гумові заглушки і заглушки з пористого матеріалу типу "беруші" [28]. Частково рівень шуму знижується шляхом зниження вібрації, шляхом установки апаратів на масивний фундамент, а також на гумові, пінопластові та інші амортизатори. 2.4 Електро-і травмобезопасность У виробництві віскозних волокон застосовується електроустаткування (насоси, двигуни, контрольно-вимірювальні прилади), що працюють під напругою. Тому, виходячи з правил улаштування електроустановок, обладнання даного виробництва відноситься до класу підвищеної небезпеки. Для попередження електротравматизму слід все електроустаткування встановлювати відповідно до правил улаштування електроустановок. Конструкція електроустановок повинна відповідати умовам їх експлуатації та забезпечувати захист персоналу з струмоведучими частинами. Для цього передбачається огорожу струмоведучих частин. Також в обладнання передбачається наявність запобіжних пристроїв: блокування, сигналізації та занулення устаткування. Наявність на виробництві рухомих і обертових частин обладнання, рух транспортерів та інші небезпечні виробничі фактори можуть викликати травму працівника. Для попередження травм при роботі з рухомими частинами необхідно дотримуватися особливої обережності, працювати в спецодязі, не допускати розвиваються частин одягу [26]. Також передбачається наявність захисних пристроїв, для захисту обслуговуючого персоналу. Обертові і рухомі частини обладнання повинні бути укриті в корпусі. Якщо укриття в корпусі неможливо, то застосовують зовнішні, знімні огородження. Під час дії механізму огородження повинне бути на місці і надійно укріплене. Також для попередження травматизму передбачається наявність блокувальних і гальмівних пристроїв [29]. 2.5 Освітлення Раціональне освітлення приміщень та робочих місць - один з найважливіших елементів сприятливих умов праці. При правильному освітленні підвищується продуктивність, поліпшуються умови безпеки. Неправильне або недостатнє освітлення може призвести до створення небезпечних захворювань. Освітлення може бути природним і штучним. Джерело природного освітлення - сонячна радіація, яка проникає в приміщення через віконні отвори. Штучне освітлення передбачається у приміщеннях, в яких недостатньо природного світла. Норми освітленості при штучному освітленні представлені в таблиці 2.11 Таблиця 2.11 Норми освітленості.
Для загального освітлення виробничих приміщень використовують газо-розрядні лампи. Для освітлення вибухонебезпечних приміщень застосовуються світильники у вибухонепроникну виконанні з підвищеною надійністю. Для освітлення виробничих приміщень категорії В-I а застосовуються світильники типу В-с/а-200 з лампами потужність не вище 150Вт. 2.6 Теплові випромінювання, мікроклімат Виробництво віскозного волокна характеризується наявністю несприятливих метеорологічних умов: температура, вологість, теплові виділення. Для видалення надлишкової теплоти в цехах передбачається потужна система припливно-витяжної вентиляції, а також місцеві відсмоктувачі у ксантогенаторов, формуючої машини. Метеорологічні умови виробничого середовища визначають теплообмін організму людини і справляють істотний вплив на функціональний стан різних систем організму, самопочуття, працездатність і здоров'я. Крім того порушення теплообміну (охолодження чи перегрівання) посилює дію на людину шкідливих речовин, вібрації та інших шкідливих виробничих факторів. Нормування мікрокліматичних параметрів повітря робочої зони здійснюється за ГОСТ ССБТ 12.1 005-76 "Повітря робочої зони". Оптимальні і допустимі норми параметрів мікроклімату зведені в таблицю 2.12. Таблиця 2.12. Параметри мікроклімату.
При виробництві віскозних волокон можливі термічні опіки. Для їх попередження трубопроводи і апарати, що мають температуру зовнішньої поверхні вище 45 º С і розташовані у доступних для обслуговуючого персоналу місцях, повинні бути покриті тепловою ізоляцією, температура зовнішньої поверхні якої не повинна бути вище 45 º С. Передбачені заходи щодо охорони життя та здоров'я працівників дозволяють звести до мінімуму вплив шкідливих факторів на організм людини. 2.7 Посудини, що працюють під тиском На виробництві віскозного волокна використовуються апарати і посудини, що працюють під тиском (ксантогенатори, фільтри, формувальні машини), в яких можливі виділення шкідливих і токсичних газів. Всі апарати повинні бути герметичними та обладнані контрольно-вимірювальними приладами, запобіжними пристроями, запірною арматурою і покажчиками рівня рідини. Кожна посудина має бути забезпечений манометром. Клас точності манометрів не нижче 2,5. Запобіжними пристроями служать запобіжні клапана і мембрани. Запобіжні клапана попереджають виникнення тиску, що перевищує допустиму. Посудини, що працюють під тиском, піддаються технічному огляду (внутрішньому огляду і гідравлічному випробуванню) до пуску в роботу, періодично в процесі експлуатації і достроково. У ксантогенаторе робочий тиск складає 0,3 кгс / см 2, тому апарат піддають гідравлічному випробуванню, пробним тиском води температурою (від 5 до 40) º С, протягом 10-30хв, в залежності від товщини стінки апарату. На виробництві передбачена розпізнавальна забарвлення трубопроводів залежно від груп транспортуються по них речовин: вода - зелений; пар - червоний, повітря - синій; кислоти - помаранчевий; лугу - фіолетовий; інші речовини - сірий. 3. Екологічна експертиза проекту У процесі виробництва віскозного волокна утворюється величезна кількість токсичних і агресивних речовин, які викидаються в навколишнє середовище у вигляді газоподібних, рідких і твердих відходів [38]. У процесі отримання віскози, і особливо при формуванні та обробці віскозних волокон з вентиляційним повітрям в атмосферу викидаються значні кількості сірковуглецю і сірководню, які шкідливі для здоров'я людини. Також в процесі отримання віскозного штапельного волокна утворюються стічні води, що містять сірчану кислоту, їдкий натр, сульфати натрію та цинку, сірковуглець, сірководень та інші сульфіди, тіокарбонати, целюлозу, а також продукти замаслюють препаратів і модифікаторів. Кількість стічних вод та їх забруднення залежать від типу обладнання, від схеми технологічного процесу [42]. Твердими відходами віскозного виробництва є мокрі лужні відходи, рвані відходи фільтруючого матеріалу (бязь, байка), які можуть використовуватися для виготовлення товарів виробничого призначення. Для скорочення забруднення атмосфери сірковуглецем і сірководнем комплексна система організованих вентиляційних викидів повинна включати обсяги газів, що направляються на очищення: відсмоктування газів від ксантогенаторов хімічних цехів, вентиляційних газів від трубок формування волокна, від ділянки транспортування джгута, різальних машин, флотаторов-дегазатор осаджувальної ванни, неконденсованих газів апаратів отгонки сірковуглецю і від водоочисних споруд. Необхідною умовою реалізації комплексних систем знешкодження є: забезпечення відсмоктувачів виділяються шкідливих речовин безпосередньо в місцях їх концентрування як у вентвибросах, так і в технологічних розчинах; організація відсмоктувачів газовиділень в мінімально можливих обсягах і, отже, максимально досяжних концентрацій шкідливих газів; забезпечення умов максимального повернення сірковуглецю у виробництво. Існує велика різноманітність установок для уловлювання сірковуглецю і сірководню. Для уловлювання застосовують адсорбційний, углеадсорбціонний спосіб і спосіб прямої конденсації. Регенерація сірковуглецю шляхом прямої конденсації найбільш економічна. Собівартість регенерованої сірковуглецю цим методом у 3-5раз нижче, ніж при углеадсорбціонном способі. Однак цей метод може застосовуватися тільки в комбінації з адсорбційним способом. Це обмеження обумовлено тим, що для конденсаційного методу можуть бути використані тільки висококонцентровані газо-повітряні суміші з невеликим вмістом неконденсуючий газів (сірководень, діоксид вуглецю, повітря), які отримують у герметичних пластифікаційних апаратах отгонки сірковуглецю. У такий апарат надходить максимально 45-50% сірковуглецю від заданого при ксантогенірованіі, а регенерується прямий конденсацією не більше 40-42%. Комбінування конденсаційного методу з углеадсорбціонним дозволяє не тільки здешевити регенерацію, але і спростити сам конденсаційний метод. Очищення стічних вод віскозного виробництва є однією з складних проблем. При виробництві волокон утворюються стоки двох видів: кислі та лужні. Кислі стоки з-за високого вмісту цинку часто називають кислими цинкоутримуючий стоками. Вони утворюються в прядильно-обробному цеху, а також у відділеннях підготовки та регенерації осаджувальної ванни. Лужні стоки іноді поділяють на лужні (з відділень мерсеризації) і віскозно-лужні (з відділень ксатогенірованія, розчинення і фільтрації віскози). Основними джерелами лужних стоків є: скид каналізаційної лугу, утворюється при діалізі віджимною лугу; відпрацьований десульфураціонний розчин і промивні води після десульфурації і промивання апаратури і фільтр-матеріалів; деяку кількість лужних стоків утворюється на установці очищення газів, що відходять від сірководню. Джерелами кислих стоків є: скидання промивних кислих вод; надлишкової пластифікаційних ванни; винесення осаджувальної ванни при випаровуванню і кристалізації; втрати осаджувальної і пластифікаційних ванн при промиванні фільтрів; під час промивання апаратури. Для зниження обсягу кислих стоків має місце організація противоточной промивання і регенерації пластифікаційних ванни. Реалізація цих заходів дозволяє зменшити надходження сірчаної кислоти, сульфатів натрію і цинку в стічні води на 50-60%. Лужні стоки містять до 800-1200мг / л лугу (у перерахунку на їдкий натр). Зміст сірчаної кислоти в кислих стоках коливається в межах 300-1500мг / л. У зв'язку зі складним складом стічних вод віскозного виробництва процес їх очищення є багатостадійним. Зазвичай виділяють стадії механо-хімічної очистки, фільтрації та біологічної (біохімічної) очищення і хімічного очищення. Основними методами хімічного очищення виробничих стічних вод є нейтралізація і окислення. Хімічне очищення доцільна в поєднанні з біологічним очищенням. Нейтралізацію здійснюють для приведення рН стічних вод до 6,5-8,5, тобто до реакції середовища, близької до нейтральної. Отже, нейтралізувати потрібно стічні води з рН <6,5, тобто мають кислу реакцію середовища, і> 8,5, тобто мають лужну реакцію середовища. Для біологічного очищення стічних вод можна застосовувати всі відомі методи очищення в природних і штучних умовах. Основними елементами установки біологічної очистки стічних вод є біофільтри і аеротенки, в яких використовуються активний мул. Після хімічної та біологічної очистки очищені стічні води повертаються в систему замкнутого водообігу. [43] Схема очищення стічних вод віскозного виробництва.
Цинк є найбільш шкідливим компонентом у стічних водах. Разом з тим він дефіцитний, тому очищення цинкоутримуючий стоків прагнуть здійснити одночасно з найбільш повною регенерацією цієї речовини. Відомі такі методи очищення стоків та регенерації цинку: реагентний, іонообмінний і екстракційний. Реагентний спосіб полягає в обробці цинкоутримуючий стоків речовинами (реагентами), що взаємодіють з іонами цинку з виділенням його в осад, з якого цинк потім регенерується. Іонообмінний спосіб очищення полягає в уловлюванні цинку на катіоніту. Іонообмінний метод має ряд недоліків, які обмежують його застосування. Перед катіонуванням вода повинна бути ретельно очищена від зважених часток щоб уникнути закупорки пор в гранулах іонообмінної смоли. Неприпустимо також високий вміст у воді іонів полівалентних металів, знижують обмінну ємність катіоніту. Недоліком також є підвищена витрата реагентів на нейтралізацію. У зв'язку з цим іонообмінний спосіб не знайшов широкого застосування. Екстраціонний метод очищення стічних вод є одним з найбільш перспективних. Для промислового здійснення методу рекомендується екстракційний апарат, який би 4-5 теоретичних ступенів контакту фаз. Ступінь вилучення цинку 85-90%. У залежності від прийнятої технологічної схеми очищення стічних вод утворюються три види опадів (шламів): целюлозні, содові і вапняні. Целюлозний шлам пропонується піддавати "оцукрюванню" у присутності ферменту-целюлози. Висушений целюлозний шлам може використовуватися як паливо або добавка до будівельних матеріалів. Содовий шлам переробляють з метою вилучення цинку. Вапняний шлам може перероблятися різними способами: гідрометалургійним, вальцюванням, вилуговуванням з наступним очищенням іонообмінними смолами і електролізом. Вапняний шлам може бути перероблений на цинкові добрива [45]. 3.1 Автоматизація установки Виробництво хімічних, у тому числі і віскозних, волокон - одне з великомасштабних виробництв хімічної промисловості. Це визначається роллю, яку відіграють хімічні волокна в багатьох галузях народного господарства країни. У зв'язку з цим у виробництві віскозних волокон відображені загальнопромислові тенденції в галузі технології, економіки, організації та автоматизації управління. Автоматизація управління - як окремими апаратами, комплексами апаратів, так і всім виробництвом в цілому - є важливим елементом удосконалення виробництва віскозних волокон, визначаючи стабільність якість роботи і продуктивність цього процесу, підвищення продуктивності праці у виробництві волокон. Зростання ролі автоматизованого управління в хіміко-технологічних виробництвах призвело до появи таких особливостей сучасних виробництв: так звана локальна автоматизація, що вважалася раніше єдиною формою автоматизації, стає невід'ємною частиною технологічного обладнання; автоматичне управління розглядається як "технологічний" фактор, що перетворює складну композицію з багатьох механізмів і апаратів у єдиний агрегат з новими якостями і підвищеною ефективністю. У даному проекті розробляються технологічні питання автоматизації процесів фільтрації віскози на фільтрах типу KKF. Основні вимоги до приладів і засобів автоматизації. Вимоги, що пред'являються до приладів і засобів автоматизації в виробництвах віскозних волокон в першу чергу визначаються властивостями середовищ, параметри яких вимірюються. Для виробництв віскозних волокон слід враховувати запиленість (газоподібних середовищ) температуру і концентрацію речовин, що викликають корозію в газових та рідинних потоках, а також запиленість і зміст CS 2, H 2 S і SO 3 в атмосфері приміщень, де встановлюється обладнання контролю і регулювання. Вплив температури середовищ і концентрації речовин, що викликають корозію, враховуються при підборі відповідних матеріалів для вузлів датчиків, які торкаються середовищем. При вимірі концентрації запилених середовищ застосовуються спеціальні способи очищення та підготовки проби газу на аналіз. Щоб уникнути корозії щитових засобів контролю та автоматизації, а також зберегти їх експлуатаційні характеристики в умовах запиленості та загазованості атмосфери виробничих приміщень необхідна максимально можлива централізація управління з очищенням і кондиціонування повітря, що подається в диспетчерські пункти. Це дозволить знизити витрати на експлуатацію приладів і збільшити термін їх служби. Таблиця 4.6. Матеріали для захисту засобів контролю і регулювання в хімічному цеху.
Таблиця 4.7 Загальнотехнічні засоби контролю і автоматизації, що використовуються при автоматизації та управлінні в хімічному цеху.
Опис схеми контролю та регулювання параметрів фільтра KKF. У процесі фільтрації віскози на фільтрі типу KKF контролюються такі параметри: тиск віскози в трубопроводах на вході і виході з фільтру витрата віскози, що подається у фільтр. Витрата віскози, що подається на фільтрацію в фільтр, вимірюється датчиком витрати ДРІ (поз.1-1), сигнал від якого передається на прилад, встановлений на щиті, типу РІ-11 (поз.1-2) і блок регулюючий Р12 (поз. 1-3), керуючий виконавчим механізмом (поз.2-1) - клапаном 25с48нж. Для контролю тиску на вході і виході віскози у фільтр на трубопроводах віскози, встановлені відбірні устрої і мембранні роздільники МР (поз.3.1, 4.1, 5-1, 6-1) з датчиками МП-П2 (поз.4-2, 5 - 2) пневматичний сигнал, від яких передається на вторинний пневматичний прилад показує і самописний типу ПВ 4.2Е (поз 4-3 і 5-3) встановлені на щиті. Для контролю тиску входу і виходу віскози з фільтра за місцем встановлені також манометри показуючі загального призначення ОБМ1-160 (поз.3-2 ,6-2). Технічні характеристики приладів контролю і регулювання фільтра KKF. Витратомір електромагнітний ІР-51: межі виміру, м 3 / год нижній - 0,32 верхній - 1000 тиск, МПа - 1,0 температура, 0 С - від -40 до +150 Датчики тиску ДСП (пневматичні): тип МП-П2-9112; верхня межа вимірювання, Мпа-0,6 Манометри пружинні: тип-ОБМ1-160 верхня межа вимірювання, Мпа-0, 6 Вторинні прилади до датчика тиску: тип ПВ 4.3Е клас точності - 1 витрата повітря, л / хв - 8 маса, кг - 10 Регулятор витрати: тип Р21 габарит, мм - 160 * 80 * 508 маса, кг - 8 споживана потужність, ВА-30 ймовірність безвідмовної роботи за 2000 год - 0,94 Висновок У дипломному проекті здійснено вдосконалення технології виробництва віскозного волокна за рахунок: заміни дискового фільтра першого фільтрації і рамного фільтр-преса другий фільтрації на фільтр з керамічним елементом, що фільтрує; оптимізації процесу отгонки і конденсації сірковуглецю шляхом зниження температури пластифікаційних ванни; заміни у блочному фільєрним комплекті фільтрувального матеріалу, використання замість бавовняної тканини нержавіючих сіток саржевого типу. Проведено матеріальні, теплові та енергетичні розрахунки, також проведений розрахунок витрати пом'якшеної води на обробку волокна і обробку фільєрів. Розраховано кількість стислого повітря необхідного для капсюляціі прядильної машини і роботи пакувальних пресів. Розраховано основне технологічне обладнання. Проведено розрахунок внутрішньоцехового транспорту. Автоматизовано процес формування віскозного волокна. Впровадження спеціальних автоматичних пристроїв, сприяє безаварійної роботи устаткування, виключає випадки травматизму, попереджає забруднення атмосферного повітря і водойм промисловими відходами. Передбачено безпечне ведення технологічного процесу за рахунок застосування індивідуальних засобів захисту, наявності потужної системи припливно-витяжної вентиляції. Для гасіння пожеж передбачається пожежний водопровід і первинні засоби пожежогасіння. Розрахована техніко-економічна ефективність запропонованих технічних рішень, що призводять до зниження виробничої собівартості та збільшенню прибутку. Список використаної літератури 1. Перепелкин К.Є. Хімічні волокна: сьогодення і майбутнє. Погляд у наступне століття / / Химич. волокна. - 2000. - № 5. - С.3-16. 2. Перепелкин К.Є. Сучасні хімічні волокна та перспективи їх застосування в текстильній промисловості / / Російський хіміч. журнал. - 2002. - № 1. - С.31-49. 3. Статистичні дані технічного відділу ВАТ "Балаковської волокна". - 2004. - С.3 4. Підвищення розчинності целюлози у водно-лужних розчинах при низьких температурах у присутності сечовини / Е.З. Кірпершлак, А.Б. Пакшвер, Ю.Я. Малюгін и др. / / Химич. волокна. - 1979. - № 6. - С.26-27. 5. Перепелкин К.Є. Нові процеси і волокна в майбутньому / / Химич. волокна. - 2000. - № 6. - С.7-8 6. Http: / / www / isc - ras. Ru / textile / jtexchem / koi / 1998 n 1 / ... 7. Айзенштейн Е.М. Світове виробництво текстильної сировини в 2002 році / / Химич. волокна. - 2004. - № 1. - С.3-7. 8. Виробництво віскозних волокон і ниток в країнах СНД / І.П. Бакшеев, П.А. Бутягин, М.Т. Буткова и др. / / Химич. волокна. - 1997. - № 4. - С.6-10 9. Юркевич В.В. Технологія виробництва хімічних волокон / В.В. Юркевич, А.Б. Пакшвер. - М.: Хімія, 1987. - 304с. 10. Сєрков А.Т. Віскозні волокна. - М.: Хімія, 1980. - 296с. 11. Технологія виробництва хімічних волокон / Під ред.А.Н. Ряузова. - М.: Хімія, 1974. - 512с. 12. Браверман П.Ф. Обладнання та механізація виробництва хімічних волокон / П.Ф. Браверман, А.Б. Чачхіані. - М.: Машинобудування, 1975. - 375с. 13. Роговін З.А. Основи хімії і технології хімічних волокон Т.1. - М.: Хімія, 1974. - 518с. 14. Артеменко М.А. Технологія безпеки при виробництві хімічних волокон. - М.: Хімія, 1968. - 425с. 15. Фінгер Г.Г. Виробництво віскозних волокон. - М.: Хімія, 1990. - 256 с. 16. Стегон Л.М. Створення та дослідження апарату для безперервного одержання прядильних розчинів у виробництві хімічних волокон. - Автореферат канд. дис. - Калінін: ВНІІСВ, 1978-С.29-36 17. Янков В.М. Дослідження і розробка методів розрахунку шнекових насосів і апаратів безперервного розчинення полімерів у виробництві синтетичних волокон. - Автореферат канд. дисц. - Калінін: ВНІІСВ, 1978-С.53-57 18. Пакшвер А.Б. Фізико-хімічні основи технології хімічних волокон. - М.: Хімія, 1972. - 328с. 19. Гетц К.Л. Виробництво віскозних волокон. - М.: Хімія, 1972. - 256с. 20. Зубахін Н.А. Вплив вмісту гель-частинок в віскози на властивості волокна / Н.А. Зубахін, О.Т. Сєрков / / Химич. волокна. - 1972. - № 2. - С.33-34 21. Дослідження мікрогелевих частинок в віскоза оптичним методом / Х.У. Усманов, С.В. Глухова, Г.М. Козин / / Химич. волокна. - 1973. - № 5. - С.28-30 22. Костров Ю.А. Виробництво штучних волокон / Ю.А. Костров, В.А. Платонов. - М.: Вища школа. - 1972. - 436с. 23. Вирезуб А.І. Особливості фільтрації віскози / А.І. Вирезуб, А.Б. Пакшвер / / Химич. волокна. - 1978. - № 3. - С.33-38. 24. Досвід промислової експлуатації фільтрів безперервної дії з керамічними елементами, що фільтрують / А.К. Ставцев, Б.М. Білецький, А.П. Смолій та ін / / Химич. волокна. - 1975. - № 6. - С.55-58. 25. Фільтрація віскози на керамічних фільтрах / Д.М. Архангельський, С.Ф. Кулевнік, В.Г. Барко и др. / / Химич. волокна. - 1966. - № 1. - С.42-44. 26. Проспект фірми "Chemtex", США 27. Проспект фірми "Sand Defebrator", Швеція 28. Проспект фірми "Lenzing AG". - Фільтри KKF, Австрія 29. А. С.1694591 СРСР, МКІ, С08В9/00. Технологічна лінія для отримання віскози / В.П. Кім, Е.А. Мальвіна, С.М. Потяк та ін - № 4624892/05; Заявлено 22.12.88; Опубл.30.11.91 / / Відкриття. Винаходи. - 1991. - № 44. 30. А. С.1650650 СРСР, МКІ, С08В9/00. Спосіб мерсеризації целюлози. / В.Г. Барко, В.М. Ірклей, В.М. Дроздовський та ін - № 4685306/05; Заявлено 03/05/89; Опубл.23.05.91 / / Відкриття. Винаходи. - 1991. - № 19. 31. А. С.927867 СРСР, МКІ, D 01 F 2 / 28. Спосіб отримання гідратцелюлозної волокна. / В.П. Кім, В.І. Майборода, О.М. Селін і ін - № 2940055 / 23-05; Заявлено 16.06.80; Опубл.15.08.82 / / Відкриття. Винаходи. - 1982. - № 18. 32. А. С.438731 СРСР, МКІ, С08В9/04. Апарат безперервного сульфідування лужної целюлози. / І.Г. Шимко, Є.М. Могилевський, І.З. Ейфер та ін - № 1751684 / 23-05; Заявлено 21.02.72; Опубл.05.08.74 / / Відкриття. Винаходи. - 1975. - № 29. 33. А. С.1669916 СРСР, МКІ, С08В9/00. Спосіб отримання віскози. / А.К. Ставцев, А.П. Мелешевіч, В.М. Дроздовський та ін - № 4495808/05; Заявлено 12.07.88; Опубл.15.08.91 / / Відкриття. Винаходи. - 1991. - № 30. 34. А. С.1388399 СРСР, МКІ, С08В9/00. Спосіб отримання віскози. / Н.І. Розенблюм, Н.І. Петрова, Л.Г. Токарєва та ін - № 4034525/23-05; Заявлено 11.03.86; Опубл.15.04.88 / / Відкриття. Винаходи. - 1988. - № 14. 35. А. С.1159925 СРСР, МКІ, С08В9/00. Спосіб отримання віскози. / А.Т. Сєрков, В.В. Скоробогатов, Н.Є. Князєва та ін - № 3548232/23-05; Заявлено 10.12.82; Опубл.07.06.85 / / Відкриття. Винаходи. - 1985. - № 21. 36. ВАТ "Балаковської волокна". Постійний технологічний регламент виробництва віскозного волокна. 1995 року. 37. Гарф Є.В. Технічні розрахунки у виробництві хімічних волокон / О.В. Гарф, А.Б. Пакшвер. - М.: Хімія, 1978. - 256с. 38. Борисов А.Л. Проектування підприємств штучних волокон. - М.: Хімія, 1975. - 344с. 39. Охорона праці в хімічній промисловості / Г.В. Макаров, А.Я. Васін, Л.К. Марініна и др. - М.: Хімія, 1989. - 496 с. 40. Охорона праці в хімічній промисловості / За ред. Г.В. Макарова. - М.: Хімія, 1977. - 568 с. 41. Охорона навколишнього середовища / За ред. С.В. Бєлова. - М.: Вищ. шк., 1991. - 319 с. 42. Михайлова С.О. Вплив віскозних виробництв на навколишнє середовище та способи зниження завдається шкоди. - Новосибірськ, 1991. - 200 с. 43. Путілов А.В. Охорона навколишнього середовища / А.В. Путілов, А.А. Копреев, Н.В. Петрухін. - М.: Хімія, 1991. - 224с. 44. Знешкодження стічних вод підприємств віскозних волокон / В.С. Смирнов, Ю.Є. Матусков, М.Х. Кучинський та ін / / Химич. волокна. - 1982. - № 4. - С.67-69 45. Основи автоматизації хімічних виробництв / Под ред. П.А. Обновленского і А.Л. Гуревича. - М.: Хімія, 1975. - 528 с. 46. Голубятников В.А. Автоматизація процесів у хімічній промисловості / В.А. Голубятников, В.В. Шувалов. - М.: Хімія, 1972. - 248 с. |