Переработка макулатуры

Переработка макулатуры: состояние, проблемы, перспективы. Область применения макулатурной массы. Ресурсосберегающая технология переработки макулатуры. Использование макулатуры в качестве вторичного волокнистого сырья для изготовления бумажной продукции.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 01.10.2011
Размер файла 47,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

· готовностью предприятия к капитальным затратам и эксплуатационным расходам;

· степенью допускаемого финансового риска.

Таким образом, процесс переработки макулатуры ? это совокупность технологических операций для восстановления бумагообразующих свойств вторичных волокон при максимальном удалении нежелательных посторонних примесей органического и неорганического характера.

Процесс переработки макулатуры можно условно разделить на четыре стадии (рис. 1).

1 стадия ? разволокнение (роспуск) макулатуры, грубая очистка, грубое сортирование и дополнительное разволокнение ММ.

Данная стадия позволяет в определенной степени развить бумагообразующие свойства волокон макулатуры и получить волокнистый полуфабрикат для производства картона для плоских слоев (тест-лайнер ? testliner) и бумаги-основы для гофрирования (флютинг ? fluting).

2 стадия ? тонкая очистка, сортирование, промывка, фракционирование, дополнительный размол и/или диспергирование ММ.

Волокна ММ, полученной после 2-ой стадии, имеют определенные бумагообразующие свойства, что позволяет использовать их при производстве картона с нанесением печати на его поверхность и бумаги-основы для гофрирования более высокого качества.

Следует отметить, что использование в качестве исходного материала высококачественной макулатуры дает возможность получения в две стадии волокнистого полуфабриката, который может быть использован в композиции тетрадной, обойной, санитарно-бытовой и других видов бумаги. Например, переработка макулатуры из упаковки для пищевых продуктов типа Теtrapak, изготовленных из сульфатной беленой целлюлозы, позволяет полученную после двух стадий переработки ММ использовать в белом покровном слое картона типа топ-лайнер. При этом следует учитывать, что около 30% такой макулатуры составляют полиэтиленовая пленка и другие липкие загрязнения, которые необходимо отделить и направить на переработку.

3 стадия ? удаление из ММ частиц печатной краски путем флотации и/или промывки ? носит название деинкинг (deinking).

4 стадия ? отбелка или обесцвечивание ММ.

Включение в технологическую схему переработки макулатуры 3-й и 4-й стадий позволяет значительно повысить белизну и чистоту вторичного волокнистого полуфабриката.

При проектировании технологической-схемы переработки макулатуры следует учитывать экономическую эффективность включения операций по удалению печатной краски ? деинкинга и отбелки ММ, что обусловлено следующими факторами:

· значительным снижением выхода ММ (до 60?70%);

· приобретением дополнительного оборудования и химических реагентов;

· необходимостью создания инфраструктуры для хранения, подготовки и дозирования химических реагентов;

· дополнительным повышением загрязненности производственной воды, а следовательно, расходов на ее очистку и ликвидацию отходов.

Для малых предприятий, при объеме переработки макулатуры до 100 т/сут., применение 3-й и 4-й стадий в технологическом процессе переработки макулатуры следует признать экономически нецелесообразным.

Повышение содержания зольных элементов в макулатурном сырье приводит к повышению загрязненности оборотной и сточной воды. Выход волокнистых полуфабрикатов косвенно характеризует загрязненность сточной воды. Загрязнения, попадающие в технологическую воду при производстве макулатурной массы, состоят из волокон, частиц печатной краски и остатков химических реагентов. Эти загрязнения попадают в сточную воду предприятия или поступают вместе с массой на БДМ.

Система водоснабжения предприятия и степень замкнутости его водооборота являются одними из важнейших факторов, влияющих на загрязненность сточной воды производства. Объем сбрасываемых стоков производства ММ невелик, однако представляет определенную экологическую опасность.

Переработка ММ на ступенях технологической линии переработки макулатуры различным образом влияет на качество волокнистого полуфабриката: распределение волокон по длине, белизну, чистоту, показатели механической прочности. Развитие процесса переработки макулатуры обусловливает дальнейшее совершенствование технологического оборудования, используемого на различных стадиях переработки макулатуры.

Конструктивные особенности гидроразбивателя определяют все последующие операции технологического процесса переработки макулатуры. Изначально эффективное разволокнение с полным разделением макулатурного сырья на отдельные волокна в гидроразбивателе сокращает количество используемого оборудования для подготовки ММ.

В существующих схемах переработки вторичного волокнистого сырья в первую очередь следует модернизировать конструкции гидроразбивателей для повышения эффективности разволокнения макулатуры и применять фракционирование либо для разделения суспензии на длинноволокнистую и коротковолокнистую фракции, либо для отделения О-волокна с последующим удалением его из потока. Конструирование нового оборудования должно производиться с учетом возможного снижения потребления энергии, расхода свежей воды, уменьшения объема отходов и потерь волокна.

В заключение следует констатировать, что макулатура является весьма перспективным волокнистым сырьем для бумажно-картонного производства в XXI веке, объемы использования которого неуклонно приближаются к объемам ее сбора, а бумагообразующие свойства и доля использования макулатурной массы в композиции бумаги и картона зависят не только от марки макулатуры, но во многом определяется выбранной технологией и высокоэффективным оборудованием.

Глава 4. Очистка макулатурной массы

Несколько десятилетий назад, когда объемы производства картона и бумаги были значительно ниже и перед человечеством еще не стояли проблемы экологического и энергетического кризисов, термин «макулатура» ассоциировался с чем-то неприятным, присущим всем отбросам и отходам.

Интерес к широкому использованию вторичного волокнистого сырья повысился в начале семидесятых годов в связи с многократным повышением цен на энергоносители и под давлением защитников окружающей среды. Девяностым годам суждено было стать свидетелями расширения номенклатуры макулатурных видов бумаги не только в газетном секторе бумажной промышленности, но и в секторе более высококачественных печатных видов бумаги.

Сегодня макулатура по праву считается основным сырьем бумажной промышленности в XXI веке. В ближайшие годы инвестиционные процессы в целлюлозно-бумажной промышленности России будут связаны с разработкой и внедрением ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий и переработкой макулатуры с увеличением ее использования в композиции бумаги и картона до уровня предприятий наиболее развитых стран, то есть до 50%.

В разволокненной макулатурной массе (ММ) содержится значительное количество нежелательных составляющих ? посторонних примесей и загрязнений неорганического и органического характера, которые должны быть отделены от волокнистой суспензии и утилизированы. В технологической схеме переработки макулатуры осуществляется очистка ММ с целью удаления нежелательных составляющих.

Очистка подразделяется на грубую и тонкую в зависимости от расположения оборудования в технологической линии переработки макулатуры и от размеров посторонних примесей, присутствующих в ММ.

Задачей грубой очистки ММ является удаление крупных тяжелых включений органического и неорганического характера. При грубой очистке из волокнистой суспензии удаляются тяжелые примеси (HW ? heavy weight), такие как песок, частицы металла, стекла, и легкие частицы (LW ? light weight), включая пластики, пленки и парафин, которые оказывают негативное влияние на качество готовой продукции и повышают износ технологического оборудования. Для эффективного удаления примесей плотность их частиц должна отличаться от плотности воды, а размер и форма частиц ? от других компонентов суспензии.

Предварительную грубую очистку ММ от крупных тяжелых примесей производят в гидроциклонах при высокой концентрации массы (НС). В технологической линии переработки макулатуры гидроциклоны НС устанавливают между ступенями разволокнения макулатуры и грубого сортирования ММ.

Тонкая очистка ММ осуществляется для удаления мелких тяжелых и легких включений и является необходимой операцией для удаления абразивных материалов (песок, скрепки, скобки и пр.), которые могут вызвать преждевременный износ сит щелевых сортировок и гарнитуры дисковых мельниц, расположенных далее по технологическому потоку, и ухудшить качество волокнистого полуфабриката. Кроме того, данная технологическая операция предназначена для отделения легких примесей, таких как воск, пенопласт и пр.

Для эффективной очистки ММ в гидроциклоне частицы примесей должны обладать свойствами, необходимыми для их отделения от суспензии:

· плотность частиц должна быть больше (частицы металла, стекла, мелкие камни, песок и т.п.) или меньше (пенопласт) плотности воды;

· размер частиц примесей, подлежащих отделению, должен быть более 1 мм, а плотность ? более 1 г/м3.

Размер частиц примесей в ММ составляет от 5 мкм до 8?20 мм в зависимости от диаметра отверстий сита гидроразбивателя или сепаратора. Удаление крупных частиц примесей осуществляется более эффективно. Например, удаление из ММ частиц наполнителей диаметром 30 мкм происходит успешно, а частицы диаметром 3 мкм практически не удаляются. Частицы сферической формы отделяются лучше, чем плоские частицы.

Очистка ММ от частиц липких веществ в гидроциклонах возможна при условии, что их размеры достаточно значительны, а плотность существенно отличается от плотности воды.

Очистка ММ в гидроциклонах обычно производится при низкой концентрации (0,7?1,0%) в несколько ступеней. Гидроциклоны работают по принципу противотока или прямотока в соответствии с направлениями потоков отходов и очищенной массы по отношению к направлению поступающей массы. Вход загрязненной массы и выход очищенной массы расположены в верхней части противоточных циклонов. В нижней части гидроциклона расположено отверстие для вывода отходов.

В циклонах, работающих по принципу прямотока, направления потоков очищенной массы и отходов совпадают ? такие аппараты называют реверсивными или обратными по сравнению с обычными противоточными гидроциклонами.

Гидроциклоны, работающие по принципу противотока и прямотока, используются для очистки ММ как от тяжелых (HW), так и от легких примесей (LW).

Под действием центробежной силы, возникающей в гидроциклоне, частицы примесей отделяются от суспензии за счет разности плотностей частиц и волокна. Важное значение при этом имеет форма и размер частиц примесей. Центробежная сила возникает при подаче волокнистой суспензии в тангенциальном направлении во входное отверстие аппарата. Геометрические характеристики входного отверстия гидроциклона должны способствовать созданию вращающегося потока массы.

Торможение суспензии на стенках гидроциклона несколько снижает скорость ее движения. Для обеспечения необходимого ускорения потока величина радиуса гидроциклона обычно уменьшается по направлению к нижней части. Большинство гидроциклонов имеют верхнюю часть цилиндрической формы, а нижнюю ? конической.

В результате действия центробежной силы тяжелые частицы примесей движутся по спиральной траектории вблизи стенок по направлению к нижней части корпуса гидроциклона. Тяжелые отходы удаляются через отверстие для отходов вместе с небольшим количеством суспензии ? от 3 до 10% от поступающей массы.

Легкие частицы (LW) примесей движутся под действием центробежной силы и подвергаются воздействию разделяющих усилий, которые возрастают в радиальном направлении к центру аппарата. При очистке ММ от частиц легких примесей вывод очищенной массы осуществляется через нижнее выпускное отверстие. Это связано с тем, что под действием центробежных сил частицы легких примесей концентрируются в центральной части гидроциклона. В реверсивных циклонах удаление легких отходов производится с некоторой частью волокон ? от 1 до 5% от поступающей массы ? через отверстие для вывода отходов, находящееся в верхней части аппарата.

Отходы из гидроциклона могут удаляться непрерывно или периодически. Повышенный выход отходов обеспечивает высокую эффективность эксплуатации данных аппаратов.

Способы повышения эффективности очистки ММ в гидроциклонах:

· увеличение перепада давления поступающей массы и давления очищенной массы на выходе из аппарата, что приводит к увеличению центробежного ускорения, при этом сокращается продолжительность пребывания массы в аппарате, а турбулентность потока возрастает;

· уменьшение диаметра входного и выпускных отверстий, величина которых ограничена вероятностью их забивания;

· уменьшение концентрации массы для улучшения условий отделения примесей от суспензии;

· повышение температуры суспензии, что способствует снижению вязкости воды;

· увеличение количества отходов повышает эффективность очистки, но приводит к увеличению потери волокна;

· непрерывное удаление отходов, т. к. при периодическом режиме возникают трудности удаления тяжелых примесей из камеры отходов.

На современных предприятиях по переработке макулатуры применяют традиционные и реверсивные очистители, которые работают при перепаде давления 120?180 кПа с удалением небольшого количества отходов (10?15%), что позволяет уменьшить число ступеней очистки ММ, расходы на установку бассейнов и трубопроводов, а также на транспортировку массы с помощью насосов. Очистка ММ в гидроциклонах осуществляется в 3?4 ступени.

Принцип действия гидроциклонов: ММ при избыточном давлении подается в гидроциклон по тангенциально расположенному патрубку с небольшим наклоном к горизонтали; под действием центробежных сил вихревого потока, возникающего при движении массы сверху вниз через конический корпус очистителя, тяжелые посторонние включения отбрасываются к стенкам аппарата и собираются в камере отходов; очищенная масса сосредотачивается в центральной зоне корпуса аппарата и, по восходящему потоку, поднимаясь вверх, удаляется из очистителя.

Камера отходов гидроциклона может быть оснащена смотровым окном для контроля за количеством поступающих в нее отходов и специальным клапаном для регулирования количества удаляемых отходов. Объем воды, подаваемой в камеру отходов для разбавления, также регулируется клапаном. Количество и концентрация отходов, а также давление воды, поступающей через гидравлический затвор, должны поддерживаться постоянными. Отходы из камеры удаляются периодически, по мере их накопления.

Оборудование для очистки волокнистой суспензии подразделяют на:

· аппараты для очистки при высокой концентрации (HC);

· аппараты для очистки при средней концентрации (МC);

· аппараты для очистки при низкой концентрации (LC).

Гидроциклоны НС работают при концентрации массы 4,0?5,5%. При повышении концентрации массы более 5% эффективность очистки ММ резко снижается. Перепад давления в гидроциклонах изменяется в пределах 50?100 кПа.

При низкой пропускной способности аппарата или высокой концентрации ММ в верхней части гидроциклона устанавливают ротор, который обеспечивает необходимую скорость движения суспензии. Тяжелые примеси периодически удаляют из камеры отходов аппарата.

При грубой очистке ММ на первой ступени использованы один или несколько гидроциклонов НС, установленных параллельно. Удаление отходов очистки ММ производится непрерывно при разбавлении их водой до концентрации 1,5%. Затем отходы очистки поступают в отстойник для осаждения крупных тяжелых примесей, которые затем удаляют через шлюз. На ступень очистки LС поступают отходы с меньшим содержанием тяжелых примесей, что позволяет защитить аппарат от забивания и абразивного износа.

Гидроциклоны МС ? аппараты средних размеров без ротора и с камерой отходов ? работают при концентрации массы 2%. Количество отходов очистки составляет 0,1?1% в зависимости от степени загрязненности ММ.

Гидроциклоны LС используют для очистки ММ от тяжелых или легких примесей при концентрации 0,5?1,5%. Они имеют меньшие размеры и работают при центробежном ускорении до 1000 g, поэтому их эффективность значительно выше. Недостатком использования данных аппаратов является повышенный УРЭ вследствие увеличения объема массы низкой концентрации, подаваемой в аппарат с помощью насосов.

В связи с совершенствованием технологии сортирования волокнистой суспензии с применением щелевых сит, в последние годы гидроциклоны для удаления легких примесей из ММ выполняют менее заметную роль в процессах переработки макулатуры. Такие очистители применяют в основном для очистки ММ с высоким содержанием парафина и пенопластов.

Для увеличения производительности потока отдельные аппараты соединяют параллельно в установки различных типов. Подача суспензии осуществляется через распределительный коллектор к гидроциклонам, из которых очищенная масса и отходы поступают в соответствующие коллекторы.

Отходы очистки ММ накапливаются в закрытой камере ? коллекторе ? под давлением, отвод отходов производится с помощью специального клапана. Использование коллектора отходов позволяет увеличить размер выпускных отверстий гидроциклонов, что является преимуществом по сравнению с открытыми системами, т. к. снижает возможность забивания аппарата.

В установку для очистки ММ может входить до 4 ступеней гидроциклонов в зависимости от содержания примесей в суспензии. Обычно используют каскадную схему установки гидроциклонов: отходы первой ступени поступают на вторую ступень очистки, очищенная масса с которой возвращается в поток ММ, поступающей на первую ступень. Отходы второй ступени очистителей поступают на третью ступень очистки, очищенная масса с которой возвращается на вторую ступень, и так до тех пор, пока масса не достигнет конечной ступени очистки.

Концентрация отходов, отделенных при очистке в гидроциклоне, превышает концентрацию поступающей в аппарат массы за счет увеличения содержания в них волокна, наполнителей и других примесей с высокой плотностью. Коэффициент сгущения отходов зависит от количества примесей в ММ и типа гидроциклона. Эффективность отделения примесей в гидроциклоне повышается при увеличении коэффициента сгущения отходов.

При повышенной концентрации отходов для их эффективной обработки на последующей ступени очистки производится разбавление водой. По мере прохождения массы через последовательные ступени очистки объем суспензии с высоким содержанием отходов снижается, поэтому количество аппаратов на каждой последующей ступени уменьшается. Обычно в установке гидроциклонов для удаления тяжелых примесей производительность каждой ступени составляет около 25?45% производительности предыдущей ступени. Гидроциклоны последней ступени должны обеспечивать удаление отходов очистки при минимально возможной потере волокна.

На многих предприятиях опыт использования реверсивных гидроциклонов для удаления частиц легких примесей оказался неудовлетворительным в связи с увеличением плотности данных веществ, вместо них используют щелевые сортировки и флотационные камеры, а также систему очистки оборотной воды. Иногда используют гидроциклоны в контурах водопользования: при изменении величины рН-среды при поступлении ММ из одного контура в другой происходит агломерация малых частиц липких веществ в более крупные, что облегчает их удаление в гидроциклоне. Недостатком данного способа является необходимость снижения концентрации ММ, что предполагает использование дополнительного сгустителя.

Контроль эффективности очистки производственной воды на микрофлотационной установке DAF осуществляется по показателю мутности: при повышении мутности воды увеличивают расход полимеров. Однако при замыкании водооборота температура производственной воды повышается, что способствует размягчению частиц липких веществ, пластиков и горячих расплавов. Поэтому необходимо охлаждать производственную воду в градирнях или разбавлять холодной водой в установках сортирования.

Оборудование для очистки

На российских предприятиях при переработке макулатуры используются гидроциклоны типа ОМ. Данный аппарат имеет пропускную способность 400?1700 л/мин при концентрации массы 3,0?5,5% и перепаде давления 100 кПа. Объем камеры отходов ? 40?80 л, расход воды на ее промывку составляет 20?35 л/мин. Преимуществами таких гидроциклонов являются низкий УРЭ вследствие небольшого перепада давления и возможность эксплуатации при высокой концентрации массы.

Гидроциклон типа НСС фирмы Voith применяется для очистки ММ от тяжелых включений при концентрации до 6%. Геометрически оптимизированные размеры и форма патрубка подачи массы в аппарат способствуют созданию высокой турбулентности потока. Отсутствие ротора упрощает обслуживание и обеспечивает высокую надежность работы аппарата. Гидроциклон оснащен специальной конструкцией ловушки, обеспечивающей низкую потерю волокна за счет промывки отходов очистки противотоком. Аппарат имеет частичную или полную керамическую футеровку, что снижает его износ.

Гидроциклон типа HC Cleaner фирмы Metso Paper используется для очистки ММ после разволокнения макулатуры при низкой концентрации (LC), а также между ступенями грубого и тонкого сортирования. Концентрация суспензии ? 0,1?5,0%, оптимальная ? 1,5?2,5%.

Гидроциклон типа HydroClean HC5/HCH5 (EcoMizer™) фирмы Voith применяется для многоступенчатой тонкой очистки ММ. Аппарат обеспечивает высокую эффективность очистки при концентрации массы до 2% благодаря гладкой внутренней поверхности пластиковых конусов, оснащенных индикаторами износа. Достоинствами аппарата являются минимальные потери волокна с отходами очистки, низкий уровень пульсации и отсутствие забивания конусов за счет непрерывного удаления отходов.

Гидроциклоны типа KS60 (EcoMizer™) фирмы Voith используются для многоступенчатой очистки массы от тяжелых загрязнений в системах массоподготовки. Преимущества аппаратов следующие: контроль над сгущением отходов, компактность системы, высокая эффективность очистки при концентрации массы до 2% без применения дополнительных средств для создания турбулентности, минимальные потери волокна, отсутствие забиваний конусов благодаря непрерывной выгрузке отходов.

Оптимизация установки по центробежной очистке EcoMizer™ фирмы Voith состоит в том, что выгрузка отходов из гидроциклонов заменена специальной промывной камерой.

Система «Протектор PRO» фирмы Voith преимущественно используется для удаления тяжелых загрязнений в линии подготовки ММ при концентрации до 4,5%. Данная система включает две ступени очистки ММ: первая ? очистители (НС) с непрерывной выгрузкой отходов, вторая ? очистители низкой концентрации с периодической выгрузкой отходов. Между ступенями имеется промежуточный отстойник для удаления грубых тяжелых частиц при концентрации до 1,5%. Эффективность применения данной системы обеспечена отсутствием ротора, принципом противотока, защитой от износа и высокой пропускной способностью.

Гидроциклон типа ALBIA фирмы GL&V с камерой отходов типа FRB используется для очистки волокнистой суспензии от тяжелых примесей. Преимуществами использования аппарата являются минимальные потери волокна, высокая эффективность очистки, высокая износостойкость.

Камера отходов типа FRB оборудована устройством, подающим воду на разбавление, которая вымывает отходы и отделяет волокна от тяжелых примесей. Волокно вымывается в центральную часть конуса аппарата в восходящий поток очищенной суспензии.

Частицы тяжелых примесей остаются на стенках аппарата и подаются в камеру отходов, в которой накапливаются и периодически удаляются с помощью пневматических клапанов, обычно через 10?30 мин. Расход воды на разбавление отходов составляет 75 л/мин, на вымывку отходов ? 80 л/мин при давлении 200 кПа.

Гидроциклоны типа ALBIA FRB имеют конус со спиральной внутренней поверхностью, создающей нисходящий поток примесей вдоль стенок конуса, что предотвращает повышенный износ и обеспечивает бесперебойную работу гидроциклона без забивания. Кроме того, спиральная поверхность конуса предотвращает турбулентность и вертикальные потоки, характерные для конусов обычного типа.

Верхняя часть гидроциклона типа ALBIA оснащена устройством для тангенциальной подачи суспензии в аппарат и для вывода очищенной массы, так называемой турбоголовкой типа TurboHead. Гидроциклоны типа ALBIA FRB работают при концентрации массы 1,3?1,4%, производительность ? от 500 до 5000 л/мин, перепад давления ? 100?120 кПа.

Гидроциклон типа ALBIA 500Т DLR фирмы GL&V кроме тяжелых примесей позволяет удалять легкие включения и воздух из суспензии. Вторичная обработка очищенной массы осуществляется параллельным потоком, который создается в дополнительно встроенном вортексфайндере. Легкие частицы липких веществ, пластмасс, воска и воздух, попадая в центр гидроциклона, удаляются через трубу в верхней части турбоголовки типа TurboHead. Гидроциклон типа ALBIA 1600 предназначен для грубой очистки ММ с высоким содержанием тяжелых примесей и наполнителей.

Очистная система типа CLEANPAC фирмы GL&V отличается конструкциями впускного отверстия и камеры отходов, а также удлиненным корпусом гидроциклона.

Очистители типа CLEANPAC 270 используются для удаления частиц печатной краски, липких веществ и зольных элементов размером 0,002?0,4 мм? при концентрации ММ 0,3?0,9%. Модульная конструкция CLEANPAC 270 вмещает три гидроциклона диаметром 60 мм. Конструкция сочетает в себе присущие гидроциклонам большого диаметра надежные эксплуатационные характеристики, высокую производительность, низкий процент отходов с эффективностью гидроциклонов малого диаметра.

Диаметр выпускных отверстий очистителей больше диаметра отверстий на входе массы. Модули изготавливаются в стандартной конфигурации из 2, 4, 8, 12 и 16 очистителей. Перепад давления ? 120?170 кПа, пропускная способность ? 270?320 л/мин.

Гидроциклон малого диаметра развивает повышенное центробежное ускорение и более высокую эффективность очистки при постоянной подаче массы. Гидроциклоны, установленные в очистителе типа CLEANPAC 270, оборудованы общей гидростатической камерой с отверстиями большого диаметра для вывода отходов, которая определяет скорость отходящего потока каждого циклона и предотвращает их забивание. Выпускные отверстия гидроциклонов большего диаметра, чем отверстия на входе в аппарат.

Система очистки типа CLEANPAC 350 имеет двухстенную конструкцию, что упрощает замену нижнего конуса, т. е. той части очистителя, которая обычно больше других подвергается механическому воздействию. Аппарат имеет двойную внутреннюю поверхность, что обеспечивает непрерывность его эксплуатации. Внешний корпус защищает от утечки массы в случае повреждения очистителя. Поврежденный узел может быть оставлен без контроля до следующей запланированной остановки.

Очистная система типа CLEANPAC 700 предназначена для очистки суспензии от тяжелых примесей. Перепад давления ? 120?175 кПа, пропускная способность ? 550?670 л/мин.

Система очистки волокнистого полуфабриката типа CLEANPACK 700 состоит из 2, 4 или 8 гидроциклонов. Производительность аппарата при концентрации массы 0,8% составляет 500?600 л/мин, перепад давления ? 120?175 кПа.

Очистная установка типа Fibermizer фирмы GL&V применяется на конечной ступени очистки ММ для снижения потери волокна и наполнителей в системах очистки типа ALBIA и CLEANPAC. Данная установка может состоять из двух ступеней гидроциклонов с эжекторной передачей. Предварительно разбавленные отходы очистки под давлением, которое создается эжектором, поступают на очистную установку типа Fibermizer.

Преимущества очистной установки типа Fibermizer: сокращение потерь волокна до 90%, не требуется дополнительных насосов и емкостей, простая конструкция. Давление на входе в аппарат составляет 50?90 кПа, пропускная способность ? 90 л/мин на 1 ступени, расход воды на разбавление ? 150?180 л/мин.

Очистная система гидроциклонов типа TRIPAC фирмы GL&V предназначена для очистки суспензии от частиц небольших размеров, в т.ч. частиц печатной краски. Очиститель системы типа TRIPAC 90 состоит из трех гидроциклонов диаметром 60 мм, оборудованных общей камерой отходов типа RBO с отверстием большого диаметра. Очистители устанавливаются в системе под давлением в горизонтальном положении в виде так называемой канистровой модели, состоящей из 35?36 очистителей.

Для очистки ММ от частиц легких включений используется система реверсивных гидроциклонов типа TRIPAC 90 Reverce, которая устанавливается после системы удаления тяжелых примесей. При очистке ММ происходит ее сгущение, коэффициент сгущения ? 1,0?2,5, чем больше коэффициент сгущения, тем эффективнее удаление примесей. Это позволяет исключить оборудование для сгущения ММ. Пропускная способность ? 260 л/мин, перепад давления ? 160 кПа.

Очистка ММ от частиц легких примесей может осуществляться в горизонтальном гидроциклоне типа GIROCLEAN фирмы Kadant Lamort.

При входе в аппарат массе сообщается ускорение при помощи вращающегося ротора, в результате чего более тяжелые волокна проходят полость аппарата в тангенциальном направлении, а частицы легких включений устремляются в центр потока суспензии и удаляются. Степень удаления частиц легких примесей составляет до 90?99% без потери волокна. Концентрация массы на входе в аппарат ? 1,0?2,0%.

Глава 5. Использование макулатурного сырья для получения порошковых материалов

переработка макулатура бумажная продукция

В настоящее время использование макулатуры в качестве вторичного волокнистого сырья для изготовления бумажной продукции является приоритетным направлением в бумажно-картонной индустрии. Повторно используемые целлюлозные волокна отличаются по своим свойствам от первичных -- они становятся жесткими, плохо набухают, вследствие этого снижаются межволоконные силы связи и ухудшаются показатели механической прочности бумаги. Несмотря на это, макулатурное волокно представляет интерес как сырье для получения порошковых форм целлюлозы, широко используемых в различных отраслях промышленности. В данной работе рассмотрена возможность утилизации упаковочного картона и газетной бумаги в качестве целлюлозного сырья для получения порошковых материалов и применения их как сорбентов. Целлюлозосодержащие порошковые материалы (ПМ) были получены гидролитической обработкой вторичного сырья -- картонной тары и газеты -- 3%-ным раствором пероксимоносерной кислоты. Предварительно макулатура подвергалась измельчению, роспуску в воде и обработке пероксидом водорода в щелочной среде с целью облагораживания исходной массы (удаления типографской краски). В таблице представлены некоторые физико-химические характеристики порошковых материалов, полученных из макулатурного сырья. Выход целевых продуктов составил 63--66%. Для сравнения приведены характеристики ПМ из небеленой целлюлозы различной породы и товарной микрокристаллической целлюлозы из хлопкового сырья (МКЦ).

Гидролитическая обработка пероксимоносерной кислотой приводит к разрушению волокнистой структуры исходного сырья и частичной деструкции целлюлозы, входящей в композицию картона и газеты. Это подтверждено небольшими значениями степени полимеризации (СП) продуктов, измеренной по вязкости их растворов в кадоксене. Содержание зольных компонентов в образцах невелико -- менее 0,2%, за исключением образца из картона (0,43%), что, по-видимому, объясняется технологией его производства.

Образцы порошков из макулатурного сырья характеризуются увеличенным содержанием функциональных групп -- карбоксильных (СООН) в 5--8 раз и карбонильных (СНО) в 2--3 раза по сравнению с порошками из целлюлозного сырья. Порошки, полученные из макулатуры, имеют высокие значения полного поверхностного заряда частиц (--qmax), а следовательно, обладают лучшей ионообменной активностью поверхностных функциональных групп, чем порошки из целлюлозы. В связи с этим было проведено исследование способности продуктов, полученных из макулатурного сырья, извлекать ионы некоторых металлов (меди, железа, свинца) из их водных растворов. Показано, что 1 г порошкового материала из газеты сорбирует 2,3 мг Fe3+. Образец из картона сорбирует железа в 1,4 раза меньше (1,8 мг/г), а образец из хвойной небеленой целлюлозы -- в 2,5 раза меньше. Лучший результат извлечения ионов меди из раствора наблюдается у порошков из макулатурного сырья -- по 0,5 мг на 1 г образца. Сорбция ионов Pb2+ невелика и составляет 0,01 мг/г образца. Таким образом, при использовании макулатурного сырья различного происхождения можно получать порошковые материалы, обладающие сорбционными свойствами с широким спектром содержания функциональных групп и различными физико-химическими характеристиками.

Литература:

1. Чуйко В.А. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы.// Том I. Сырье и производство полуфабрикатов. С.Пб: РИОЛТА, 2002, с. 419.

2. Recycled Fiber and Deinking Paper-making Science and Technology// Book 7, Helsinki, Finland: 2000, р. 635.

3. Пузырев С.С. Изменение свойств МДМ и бумаги на ее основе при многократной переработке и использовании в композиции макулатуры и оборотного брака.// ИВУЗ Лесной журнал, 2002, № 3, с. 69-77.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Проблема утилизации отходов целлюлозно-бумажной промышленности и переработки макулатуры. Особенности загрязнения атмосферы выбросами предприятия "Гомельобои". Основные этапы производства бумаги. Мероприятия по защите окружающей среды и их оценка.

    дипломная работа [245,2 K], добавлен 18.06.2014

  • Проблемы утилизации отходов в России, пути их решения. Способы утилизации и переработки вторичного сырья. Переработка отходов за рубежом. Затраты на переработку отходов. Повышение экологической безопасности эксплуатации автомобильного транспорта.

    курсовая работа [222,9 K], добавлен 22.01.2015

  • Вторичная переработка твердых промышленных отходов. Выбор методов и оборудования переработки, их состав, количество, цена и экологическая безопасность. Варианты переработки: обезвреживание, извлечение полезных веществ, уничтожение и захоронение.

    курсовая работа [320,9 K], добавлен 07.08.2009

  • Применение мембранной технологии в целлюлозно-бумажной промышленности. Технология переработки техногенных отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Комплексная утилизация отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Фильтровальный материал "Тефма".

    контрольная работа [749,9 K], добавлен 30.07.2010

  • Жизненный цикл упаковки. Способы переработки и восстановления различных видов упаковки. Вторичная переработка упаковки на основе бумаги и картона. Переработка отходов в целях получения энергии. Возрастание количества переработанного вторичного волокна.

    реферат [30,5 K], добавлен 16.11.2010

  • Типы бытовых отходов, проблема утилизации. Биологическая переработка промышленных отходов, отходов молочной промышленности. Отходы целлюлозно-бумажной промышленности. Переработка отходов после очистки воды. Переработка ила, биодеградация отходов.

    курсовая работа [78,1 K], добавлен 13.11.2010

  • Роль пластмасс в разных сферах человеческой жизни. Утилизация отходов пластмасс путем повторной переработки. Технологические особенности вторичной переработки пластмасс. Переработка смесей отходов с разделением, без разделения, повторное их использование.

    курсовая работа [849,1 K], добавлен 27.12.2009

  • Сущность понятий "переработка" и "утилизация". Пищевые отходы: ущерб природе, вред человеку, пути разложения. Макулатура: время разложения, способ вторичного использования. Изделия из ткани, способы обезвреживания. Пути решения проблем утилизации.

    презентация [11,2 M], добавлен 10.06.2015

  • Современное состояние проблем экологической безопасности в области переработки отходов. Способы переработки радиоактивных, медицинских, промышленных и биологических отходов производства. Термическое обезвреживание токсичных промышленных отходов.

    реферат [1,1 M], добавлен 26.05.2015

  • Методы обработки отходов от птицефабрики. Технология переработки навоза в анаэробных условиях в специальных герметичных реакторах - метантенках, выполненных, как правило, из металла. Переработка жидких органических отходов с помощью биогазовых установок.

    курсовая работа [223,4 K], добавлен 18.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.