Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2014 » Октябрь » 5 » Методы дефибрирования ч.3 Дефибрирование под давлением
19:57
Методы дефибрирования ч.3 Дефибрирование под давлением

   Кроме ранее рассмотренных методик улучшения технологии дефибрирования древесины, существует еще один важный метод повышения производительности и качества продукции.

   Как известно, обычное дефибрирование проводится при температуре ванны порядка 75-80*С, что обеспечивает температуру в зоне дефибрирования около 110*С. Такие параметры способствуют лишь размягчения и частичной пластикации лигниновой фазы соединительной межволоконной ткани. Для максимального размягчения и деструкции лигниновой фазы соединительной пластинки необходима температура в зоне дефибрирования порядка 140*С. Значительно более высокая температура будет приводить к химической деструкции ММ лигнина и интенсивному разрушению целлюлозных ММ. Что снизить белизну и прочность полученного продукта.

   Для достижения температуры в зоне дефибрирования в 135-140*С необходимо прогреть баланс до температуры около 100*С и более, а температуру оборотной воды в ванне поддерживать около 120-125*С. При данной температуре необходимо давление не менее 2 атм. для предотвращения кипения.

   Впервые реализацией данных технических решений занялась Финская фирма “Тампелла” в 1978 году, спустя 2 года промышленность стала выпускать дефибреры, работающие под давлением. Аппарат разработан на базе стандартных прессовых дефибреров этой фирмы, моделей Т810, Т812 и Т815, отличающихся между собой только размерами и производительностью. Новый аппарат не только сделали герметичным для работы под давлением, но и оснастили системой электрического подогрева для запуска при требуемой температуре. Для экономии электроэнергии, дефибрер использует только тепло, выделяющееся в процессе дефибрирования. Для этого аппарат оснащен теплоизолятором на основе стекловолоконного материала в двойной стенке и асбестовым покрытием ряда узлов и магистралей. Для предотвращения коррозии и возможности использования реактивов, аппарат почти полностью изготовлен из стойких к коррозии легированных сталей достаточно высокого качества.

    Дефибрирование производится при давлении порядка 2,7 атм. и температуре ванны около 120-125*С. Концентрация волокна в ванне около 1,5%. Оборотная вода подается на орошение камня при температуре около 95 – 98*С. Малая концентрация массы в ванне способствует повышению производительности дефибрера и упрощает отделение древесной массы от оборотной воды, но, увеличивает размеры дефибрера и затраты электроэнергии на циркуляцию большого объема воды. Следует отметить, что все дефибреры, работающие под высоким давлением, могут работать и в безванном режиме.

    Общая технологическая схема производства древесной массы при высоком давлении и температуре представлена ниже.

   После дефибрера полученную крупноволокнистую массы дополнительно измельчают и фибриллируют в молотковой мельнице (3). После клапана (4) происходит постепенное снижение давления, которое приближается к атмосферному в циклоне (5). Обычно используют батарею из двух последовательно соединенных циклонов, сдувки из которых направляют в двухзонный теплообменник для рекупирации тепловой энергии. В теплообменнике происходит подогрев оборотной воды, поступающей из барабанного сгустителя (7).

   Отличительной чертой современных барабанных сгустителей ЦБП является подача волокнистой взвеси во внешнее пространство, а отбор жидкой фазы из вращающегося фильтрующего барабана. Это увеличивает площадь поверхности фильтрации (внешняя площадь поверхности барабана значительно больше, чем внутренняя) и упрощает его очищение в случае забивки. Сгущенная до 10-15% взвесь древесной массы направляется на дальнейшую переработку.

   Следует отметить, что ресурс керамических дефибрерных камней при их использовании для высокотемпературного дефибрирования, значительно снижается. Примерно с 2 – 3 лет до 1,0 – 1,5 года. Это связано с воздействием высокой температуры, способствующей термическому растрескиванию и процессам гидратации минерального материала связки абразива. Периодичность насечки камня остается такой же, как и в обычном производстве. Глубина насечки выше средней, номера шарошек обычно ниже №8. Цементные камни использовать в производстве при высоком давлении нецелесообразно, хотя они и дешевле, но, очень быстро изнашиваются.

   С другой стороны, удельный расход электроэнергии составляет всего 1 – 1,2 тыс. (кВт*ч)/тонн, что на 15% ниже, чем при обычном дефибрировании. Это связано в основном с более легким разделением волокон древесины при высокой температуре.

   Так же, высокая температура, способствуя разрушению межфибриллярной соединительной пластинки, практически не повреждает целлюлозное волокно. Поэтому качество, длина волокна и его прочность значительно выше, чем при обычном производстве. Более длинное волокно обеспечивает высокую прочность и эластичность бумаги, позволяет снизить содержание целлюлозного волокна (получено варкой древесной цепы) в бумаге, и облегчает работу машин по формованию и обезвоживанию бумажного листа. Последний эффект связан с более высокой целостностью волокна (в меньшем количестве мест волокно порезано острыми гранями зерен абразива) и его более высокой гидрофобностью.

   Сегодня существует оборудование для работы под давлением до 5 атм. и температуре оборотной воды до 140*С. Но, такие крайности не всегда удобны и целесообразны.

   Из явных недостатков производства при высоком давлении следует отметить меньшую белизну полученной древесной массы (62% вместо 66% при обычном производстве). Это связано с деструктивными процессами омыления и окисления в лигниновой фазе древесины. Для нивелирования данного недостатка предложено добавлять в оборотную воду небольшое количество отбеливающих реагентов, вроде дитионита натрия или перекиси водорода (обычно около 0,5% от массы древесины). Такой продукт носит название “химическая дефибрерная масса давления” (ХДМД).

    В целом, следует отметить, что преимущества дефибрирования под давлением явно перевешивают его недостатки и постепенно данный метод может потеснить все классические методы. Недостатками, замедляющими внедрение, пока остаются: дороговизна и сложность оборудования, объемная и сложная автоматика совместного регулирования давления и температуры в рабочей зоне и проблемы с белизной продукта. При использовании отбеливателей появляются проблемы с очисткой оборотных вод от достаточно опасных, но, содержащихся в небольшой концентрации, продуктов окисления лигнина и разложения окислителей (а этом плане перекись водорода идеальна).

    Массовое внедрение всех, выше рассмотренных, современных методов производства древесной массы можно ожидать в ближайшем будущем. Когда износ действующего сегодня оборудования и израсходование запаса запчастей к нему, заставит обратиться к более совершенным вариантам.

Категория: Древесина и деревопереработка | Просмотров: 825 | Добавил: Chemadm | Теги: древесная масса, технология дефибрирования, дефибрер | Рейтинг: 4.6/5
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]