Сортировка волокнистой массы
Следующей операцией при переработке смешанной макулатуры является сортировка массы, которая проводится в два этапа. На первом этапе на плоских вибрационных установках осуществляется грубая сортировка: из макулатуры удаляются тяжелые и легкие примеси. Второй этап (тонкая сортировка) осуществляется на центробежных сортировочных машинах.
Плоские вибрационные сортировочные машины марки СВ непрерывного действия работают без статического напора массы при концентрации 1 - 2%. Сито имеет отверстия, диаметр которых 6; 8 и 10 мм. Корпус вибрационного лотка, куда подается масса, имеет четыре амортизатора. Источником вибрации лотка с ситом является электродвигатель, соединенный с валом лотка через вибратор.
Частота колебаний сита равна 1450 мин" , амплитуда 2,2 мм. Дальнейшая тонкая сортировка волокнистой массы производится на центробежных сортировочных машинах.
Отличительной особенностью этих машин является неподвижно расположенное в корпусе цилиндрическое сито, внутри которого вращается лопастной ротор различной конструкции.
Несортированная масса подается в центральную часть машины, где она подхватывается лопастями ротора и отбрасывается на внутреннюю поверхность сита. При этом волокна, находящиеся в суспензии в беспорядочном состоянии, равномерно распределяются по поверхности сита, образуя фильтрующий слой. Завихрения массы способствуют разрушению фильтрующего слоя, а скоростной напор, создаваемый лопастями ротора, обеспечивает проталкивание кондиционного волокна через отверстия сита.
Прошедшие через сито наиболее тонкие и эластичные волокна, разбавленные водой до требуемой концентрации, отводятся в бассейн. Неразволокненные пучки волокон вместе с неволокнистыми примесями, образующими фильтрующий слой, под напором поступающей в сортировку массы продвигаются вперед и после отмывки отводятся через патрубок для удаления отходов.
Центробежная сортировка типа СЦ1,6-01 (рис. 14.5) состоит из сварного корпуса J, на торцевой крышке которого в центральной ее части расположен изогнутый патрубок 3 для ввода массы в сортировку. На противоположной торцевой крышке имеется патрубок 7 для удаления отходов. В корпусе расположено цилиндрическое сито 2, состоящее из трех секций. Внутри сита вращается ротор 5 с радиально установленными лопастями и двумя поперечными перегородками, разделяющими по длине все сортирующее пространство на три зоны.
* S Рис. 14.5. Устройство центробежной сортировочной машины типа СЦ1,6-01 |
Через распределительную камеру с отверстиями, вращающуюся вместе с ротором, масса поступает в зону I сортировки, которая ограничена дисковой перегородкой, насаженной на вал ротора. Эта зона занимает около 40% всего пространства камеры. Лопастями ротора масса отбрасывается на внутреннюю поверхность сита, поступает в кольцевую камеру 4 и затем отводится через патрубок в бассейн.
Масса, не прошедшая через отверстия сита, перемещается по спирали в зону II. Здесь она разбавляется массой, которая прошла через зазор между валом ротора и внутренней поверхностью первой перегородки, и оборотной водой, поступающей через полый вал 6 ротора.
Оставшаяся масса пониженной концентрации перемещается в зону III, где сортировка продолжается. Не прошедшая через III зону масса выводится на вторую ступень сортировки.
Сортировочная машина типа СЦ1,6-01 работает при концентрации массы до 2,5%, имеет цилиндрическое сито площадью 1,6 м2. Ротор с восемью лопастями вращается со скоростью 690 мин"1. На производительность машины влияет степень загрязнения макулатурной массы.
Существуют сортировочные машины и другой конструкции. Производятся, например, вихревые конические установки типа УВК, работающие по принципу гидроциклонов, в которые сортируемая масса тангенциально подается с большой скоростью. Вихревые конические установки устанавливаются, как правило, в несколько ступеней.
Тяжелые крупные частицы макулатурной массы, попадая в установку типа УВК, отбрасываются к стенке, по которой опускаются вниз, а более легкое волокно, поднимаясь вверх, выносится через выпускной патрубок, расположенный в верхней части установки. Концентрация массы, подаваемой в установку типа УВК, составляет 0,1 - 1,0%. Ниже приведены характеристики конических вихревых установок для сортировки волокнистой массы:
УВК-120-02 |
УВК-180-02 |
|
Производительность (воздушно-сухая масса), т/сут............................................................... |
120 |
180 |
Концентрация массы (оптимальная), % |
0,5 |
0,5 |
Количество очистителей в установке, шт.: I ступени .................................................... II ступени .................................................. III ступени.................................................. |
46 12 4 |
76 18 6 |
Диаметр очистителя, мм................................. |
160 |
160 |
Сечение входного отверстия, мм.................. |
44*20 |
44*20 |
Диаметр отверстия для выхода очищенной массы, мм................................................................... |
38 |
38 |
Диаметр выходного отверстия насадки для удаления отходов, мм..................................... |
28 |
28 |
Давление массы на входе в очиститель, МПа |
0,28 |
0,23 - 0,28 |
Давление на выходе очищенной массы, МПа |
0,02 - 0,05 |
0,02 - 0,03 |
Давление на выходе отходов, МПа.... |
0,04 - 0,06 |
0,04 - 0,06 |
Установленная мощность всех электродвигателей, кВт........................................................... |
325 |
475 |
Многие виды современной макулатуры имеют сложный химический состав: помимо целлюлозных волокон они содержат битум, воск, парафин, водонерастворимые клеи и другие вещества. Все это значительно усложняет традиционную технологию переработки макулатуры, так как эти добавки загрязняют очистное оборудование и вызывают появление на бумажном полотне, получаемом из макулатуры, пятен, отверстий и других дефектов.
Такая макулатура подвергается термомеханической обработке, осуществляемой в диспергаторах различной конструкции при высокой концентрации массы. Термомеханическая обработка массы производится после дезагрегирования макулатуры, очистки ее от включений и сгущения до концентрации 25 - 35%. Существуют два способа термомеханической обработки: холодный и горячий.
При холодном способе диспергирование проводится при атмосферном давлении и температуре до 95°С. При горячем способе процесс осуществляется при повышенном до 0,3 - 0,5 МПа давлении и температуре 130 - 150°С. В первом случае частицы битума, парафина и других веществ измельчаются до размеров, при которых они не влияют на качество бумажной продукции, во втором - расплавляются и удаляются. Однако при горячем диспергировании происходит снижение механической прочности волокон вследствие воздействия высоких температур.
На процесс диспергирования и получения качественной целлюлозно-бумажной массы при термомеханической обработке влияют: температура, давление, состав макулатуры, концентрация массы, содержание добавок и другие факторы.
Термомеханическая обработка макулатурной массы проводится при режимах, указанных в табл. 14.5.
Таблица 14.5 Режимы термомеханической обработки макулатурной массы
|
Как видно из данных табл. 14.5, потребляемая мощность и расход пара зависят от состава макулатуры и назначения вторичных волокон, т. е. от требований к очищенной волокнистой массе.