Спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів

Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу, який включає завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її подальшої обробки, транспортування варильного розчину до вихідної сировини, насичення вихідної сировини варильним розчином, відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини, переміщення насиченої варильним розчином сировини у варильний резервуар за допомогою засобу для транспортування, транспортування гарячих мас до варильного резервуара, термічну обробку насиченої варильним розчином сировини у варильному резервуарі, транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуара, який відрізняється тим, що насичення вихідної сировини варильним розчином здійснюють безпосередньо після її завантаження в засіб для транспортування у вигляді транспортера-насичувача-збезводнювача шляхом доставляння первинного варильного розчину або змішаного варильного розчину до вихідної сировини, яка завантажена і розташована в цьому транспортері-насичувачі-збезводнювачі, при цьому водночас із насиченням сировини за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача здійснюють транспортування сировини, що насичується, від місця її завантаження до варильного резервуара, а відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини здійснюють шляхом транспортування цієї насиченої сировини над ділянкою з отворами, яка розташована на дні транспортера-насичувача-збезводнювача, в процесі такого транспортування насиченої сировини над ділянкою з отворами надлишковий варильний розчин самочинно стікає з насиченої сировини в розташований під цією ділянкою з отворами резервуар змішаного варильного розчину з відкритою верхньою частиною, після чого насичену сировину, яка звільнена від надлишкового варильного розчину, за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача переміщують у варильний резервуар для подальшої термічної обробки.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що насичення вихідної сировини як первинним варильним розчином, так і змішаним варильним розчином, здійснюють протягом не менш ніж 5 секунд при температурі від 1 °С до 90 °С.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що термічну обробку насиченої варильним розчином сировини здійснюють у об'єднаному резервуарі для пропарювання сировини, який утворений з'єднаними між собою варильним резервуаром та закритим резервуаром розвантажувального пристрою.

4. Спосіб за п. 1 та за п. 3, який відрізняється тим, що під час транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуара здійснюють додаткове відділення надлишкового варильного розчину з маси волокнистого напівфабрикату шляхом транспортування цієї маси над не менш ніж однією додатковою ділянкою з отворами, яка розташована на дні розвантажувального пристрою варильного резервуара і під якою розташований додатковий резервуар вторинно-надлишкового варильного розчину з відкритою верхньою частиною, який щільно приєднаний краями верхньої частини до дна розвантажувального пристрою варильного резервуара, при цьому в процесі такого транспортування маси волокнистого напівфабрикату над не менш ніж однією додатковою ділянкою з отворами, що розташована над додатковим резервуаром вторинно-надлишкового варильного розчину, вторинно-надлишковий варильний розчин самочинно стікає з маси волокнистого напівфабрикату.

5. Спосіб за п. 1 та за п. 3, який відрізняється тим, що транспортування варильного розчину до вихідної сировини здійснюють із резервуара змішаного варильного розчину, що розташований під ділянкою з отворами транспортера-насичувача-збезводнювача, при цьому попередньо в такий резервуар змішаного варильного розчину здійснюють транспортування первинного варильного розчину, який змішують в цьому резервуарі з надлишковим варильним розчином, який самочинно стікає з маси насиченої сировини.

6. Спосіб за п. 1 та за п. 3, який відрізняється тим, що в резервуар змішаного варильного розчину додатково транспортують вторинно-надлишковий варильний розчин з додаткового резервуара вторинно-надлишкового варильного розчину.

Текст

1. Спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу, який включає завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її подальшої обробки, транспортування варильного розчину до вихідної сировини, насичення вихідної сировини варильним розчином, відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини, переміщення насиченої варильним розчином сировини у варильний резервуар за допомогою засобу для транспортування, транспортування гарячих мас до варильного резервуара, термічну обробку насиченої варильним розчином сировини у варильному резервуарі, транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуара, який відрізняється тим, що насичення вихідної сировини варильним розчином здійснюють безпосередньо після її завантаження в засіб для транспортування у вигляді транспортера-насичувача-збезводнювача шляхом доставляння первинного варильного розчину або змішаного варильного розчину до вихідної сировини, яка завантажена і розташована в цьому транспортері-насичувачі-збезводнювачі, при цьому водночас із насиченням сировини за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача здійснюють транспортування сировини, що насичується, від місця її завантаження до варильного резервуара, а відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини здійснюють шляхом транспортування цієї насиченої сировини над ділянкою з отворами, яка розташована на дні транспортера-насичувача-збезводнювача, в процесі такого транспортування насиченої сировини над ділянкою з отворами надлишковий варильний розчин самочинно стікає з насиченої сировини в розташований під цією ділянкою з отворами резервуар змішаного варильного розчину з відкритою верхньою частиною, після чого насичену сировину, яка звільнена від надлишкового варильного роз З ЦЕЛЮЛОЗОВМІСНИХ 2 чину, за допомогою транспортера-насичувачазбезводнювача переміщують у варильний резервуар для подальшої термічної обробки. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що насичення вихідної сировини як первинним варильним розчином, так і змішаним варильним розчином, здійснюють протягом не менш ніж 5 секунд при температурі від 1 °С до 90 °С. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що термічну обробку насиченої варильним розчином сировини здійснюють у об'єднаному резервуарі для пропарювання сировини, який утворений з'єднаними між собою варильним резервуаром та закритим резервуаром розвантажувального пристрою. 4. Спосіб за п. 1 та за п. 3, який відрізняється тим, що під час транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуара здійснюють додаткове відділення надлишкового варильного розчину з маси волокнистого напівфабрикату шляхом транспортування цієї маси над не менш ніж однією додатковою ділянкою з отворами, яка розташована на дні розвантажувального пристрою варильного резервуара і під якою розташований додатковий резервуар вториннонадлишкового варильного розчину з відкритою верхньою частиною, який щільно приєднаний краями верхньої частини до дна розвантажувального пристрою варильного резервуара, при цьому в процесі такого транспортування маси волокнистого напівфабрикату над не менш ніж однією додатковою ділянкою з отворами, що розташована над додатковим резервуаром вторинно-надлишкового варильного розчину, вторинно-надлишковий варильний розчин самочинно стікає з маси волокнистого напівфабрикату. 5. Спосіб за п. 1 та за п. 3, який відрізняється тим, що транспортування варильного розчину до вихідної сировини здійснюють із резервуара змішаного варильного розчину, що розташований під ділянкою з отворами транспортера-насичувачазбезводнювача, при цьому попередньо в такий резервуар змішаного варильного розчину здійснюють транспортування первинного варильного розчину, який змішують в цьому резервуарі з надлишковим варильним розчином, який самочинно стікає з маси насиченої сировини. U 1 НАПІВФАБРИКАТУ (13) ВОЛОКНИСТОГО 38303 ВИРОБНИЦТВА ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (11) (54) СПОСІБ МАТЕРІАЛІВ в идається під в ідпов ідальність в ласника патенту UA ДЕРЖАВНИЙ Д ЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛ ЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС (19) МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 3 38303 4 6. Спосіб за п. 1 та за п. 3, який відрізняється тим, що в резервуар змішаного варильного розчину додатково транспортують вторинно надлишковий варильний розчин з додаткового резервуара вторинно-надлишкового варильного розчину. Корисна модель відноситься до целюлознопаперовій промисловості, а саме - до способу виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів. Цей спосіб може бути використаним у целюлозно-паперовій промисловості, зокрема для виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів, який в подальшому може бути використаним для виробництва паперу та інших виробів, які містять целюлозу. В галузі виробництва волокнистих напівфабрикатів з целюлозовмісних матеріалів існують багато різноманітних технологій. В більшості такі процеси виробництва передбачають наявність механічного пресування сировини для можливості максимально наситити сировину варильним розчином, або здійснити її збезводнювання від надлишкового варильного розчину після просочення перед процесом варіння. Такі рішення є достатньо складними і потребують значних витрат теплової енергії, електроенергії та хімічних речовин. Відомі способи одержання волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу, кожний з яких передбачає завантаження в апарат вихідної сировини для її варіння, насичення вихідної сировини варильним розчином, інші технологічні операції для одержання напівфабрикату (Патент України на винахід X" 36732 А , м.кл. D21 Н 11/12, D21C3/02, публ. 16.04.2001, бюл. № 3 [1], патент України на корисну модель № 29443, м.кл. D21C3/00, публ. 10.01.2008 [2]). Ці способи удосконалюють технології одержання напівфабрикатів з підвищенням виходів готового продукту, але вони не вирішують питання зниження витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин і, відповідно - зниження собівартість цільового продукту. Відомий також спосіб одержання волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу для використання як сировини для виробництва паперу, картону або древесноволокнистых плит, який передбачає завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її подальшої обробки, транспортування варильного розчину, насичення вихідної сировини варильним розчином, інші технологічні операції для одержання напівфабрикату (Патент Російської Федерацій на винахід № 2099456, м.кл. D21C9/18, D21C3/00, D21C5/02, публ. 20.12.1997 ([3]). Такий спосіб дозволяє у певному ступеню підвисити ефективність процесу, але він передбачає застосування складної ступінчастої системи підвищення тиску і не дозволяє уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сирови ни та замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективні процеси. Такий спосіб не дозволяє також досягнути під час виробництва зниження витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин і, як наслідок, значно знизити собівартість цільового продукту. Відомий спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу, що застосовують на Угорському заводі (м. Дунай) варіння целюлозовмісного матеріалу у вигляді соломи для одержання волокнистого напівфабрикату. Такий спосіб передбачає завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її подальшої обробки, насичення вихідної сировини варильним розчином, відділення надлишкового (вторинного) розчину від насиченої сировини, збезводнювання, варіння насиченої сировини, вивантаження провареної сировини (Осипов П. С. Технология целлюлозно-бумажного производства. Санкт-Петербург.: издательство Политехника, 2003 [4]). Відповідно до цього способу процес відбувається за допомогою відомої схеми двотрубної установки по типу «Пандія», а для збезводнювання як збезводнювальний конструктивний елемент використаний „гвинтовий насичуючій прес" і таким чином насичена варильним розчином сировина потрапляє у варильний резервуар у стиснутому вигляді. Таким чином під час такого виробництва не можливо обійтись без зайвих витрат теплової енергії, електроенергії та значних витрат хімічних речовин, які виникають під час стиснення сировини та під час її варіння у стиснутому вигляді, що не дозволяє уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективні процеси . Такий спосіб не дозволяє також досягнути під час виробництва зниження витрат теплової " енергії, електроенергії, хімічних речовин і, як наслідок, значно знизити собівартість цільового продукту. Відомий спосіб, який передбачає безперервне завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її обробки, насичення вихідної сировини варильним розчином відділення надлишкового розчину з просоченої сировини, збезводнювання, варіння насиченої сировини, вивантаження провареної сировини (Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Производство сульфитной целлюлозы. - Т. 1. - М.: Лесная промышленность, 1976) [5], (Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Производство сульфитной целлюлозы. - Т. 2. -М.: Лесная промышленность, 1990 [6]). Такий спосіб здійснюють на установці неперервної дії з вертикальними котлами (варильними резервуарами) - на установці типу Дефібратор. При здійсненні 5 38303 цього способу на неперервній варильній установці типу Де фібратор перед процесом варіння після виходу сировини із резервуару насичення сировини варильним розчином передбачено механічне спресовування сировини у шнековому живильнику до коркового стану сировини, крім того після процесу варіння сировини також необхідно віджимати сировину для її звільнення від надлишкового варильного розчину. Внаслідок цього виникають значні витрати теплової енергії, електроенергії та значні витрати хімічних речовин, пов'язані із подвійним процесом стиснення сировини (до та після варіння), що не дозволяє уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та досягнути під час виробництва зниження витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин і, як наслідок, значно знизити собівартість готового продукту. Найбільш близьким до запропонованого рішення є спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу, який передбачає завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її подальшої обробки, транспортування варильного розчину до вихідної сировини, насиченням вихідної сировини варильним розчином, відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини, переміщення насиченої варильним розчином сировини в варильний резервуар за допомогою засобу для транспортування, транспортування гарячих мас до варильного резервуару, термічну обробку насиченої варильним розчином сировини у варильному резервуарі, транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуар у. Цей спосіб ілюстрований принциповою " технологічною схемою одержання хімічномеханічної маси із соломи однорічних трав, яка наведена в технічній пропозиції ЗАТ „Петрозаводский завод бумагоделательного машиностроения Технічна пропозиція; Лист № 84Е - 243 від 27.03.2008, ЗАТ „Петрозаводский завод бумагоделательного машиностроения", Российская Федерация, Республика Карелия, г. Петрозаводск, ул. Зайцева, 65 - копія додається до матеріалів заявки на корисну модель [7]). Такий спосіб є новою розробкою, але вона достатньо складна за апаратурним оформленням, високовартісна, передбачає неодноразову стадію механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини під час насичення сировини варильним розчином та перед процесом пропарювання (варіння) цієї сировини. Таким чином здійснення цього способу потребує великих витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин, і він не дозволяє уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та замінити процеси механічного віджимання та збезводнювання на більш ефективний процес звільнення сировини від надлишкового варильного розчину і досягнути під час виробництва зниження витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин і, як наслідок, значно знизити собівартість цільового продукту. В основу корисної моделі поставлено завдання створення такого способу виробництва волок 6 нистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів, який би за рахунок нових технологічних дій, їх послідовності, взаємозв'язку, кількісних параметрів процесу дозволив би» уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективний процес звільнення сировини від надлишкового варильного розчину і досягнути під час виробництва зниження витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин і, як наслідок, знизити собівартість готового продукту, крім того - поширити асортимент технологій виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів. Поставлене завдання вирішується тим, що спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу, який передбачає завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її подальшої обробки, транспортування варильного розчину до вихідної сировини, насиченням вихідної сировини варильним розчином, відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини, переміщення насиченої варильним розчином сировини в варильний резервуар за допомогою засобу для транспортування, транспортування гарячих мас до варильного резервуару, термічну обробку насиченої варильним розчином сировини у варильному резервуарі, транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуару. Новим в запропонованому способі є те, що насичення вихідної сировини варильним розчином здійснюють безпосередньо після її завантаження в засіб для транспортування у вигляді транспортера-насичувача-збезводнювача шляхом доставляння первинного варильного розчину або змішаного варильного розчину до вихідної сировини, яка завантажена і розташована в цьому транспортері-насичувачі-збезводнювачі, при цьому водночас із насиченням сировини за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача здійснюють транспортування сировини, що насичується, від місця її завантаження до варильного резервуару, а відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини здійснюють шляхом транспортування цієї насиченої сировини над ділянкою з отворами, яка розташована на дні транспортера-насичувачазбезводнювача, в процесі такого транспортування насиченої сировини над ділянкою з отворами надлишковий варильний розчин самочинно стікає з насиченої сировини в розташований під цією ділянкою з отворами резервуар змішаного варильного розчину з відкритою верхньою частиною, після чого насичену сировину, яка звільнена від надлишкового варильного розчину, за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача переміщують у варильний резервуар для подальшої термічної обробки. В окремих випадках здійснення, застосування запропонований спосіб додатково характеризується наступними ознаками. Насичення вихідної сировини, як первинним варильними розчином, так і змішаним варильним 7 38303 розчином, здійснюють на протязі не менш ніж 5 секунд при температурі від 1 °С до 90 °С. Термічну обробку насиченої варильним розчином сировини здійснюють у об'єднаному резервуарі для пропарювання сировини, який утворений з'єднаними між собою варильним резервуаром та закритим резервуаром розвантажувального пристрою. Під час транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуару здійснюють додаткове відділення надлишкового варильного розчину з маси волокнистого напівфабрикату шляхом транспортування цієї маси над не менш ніж однією додатковою ділянкою з отворами, яка розташована на дні розвантажувального пристрою варильного резервуару і під якою розташований додатковий резервуар вторинно-надлишкового варильного розчину з відкритою верхньою частиною, який щільно приєднаний краями верхньої частини до дна розвантажувального пристрою варильного резервуару, при цьому в процесі такого транспортування маси волокнистого напівфабрикату над не менш ніж однією додатковою ділянкою з отворами, що розташована над додатковим резервуаром вторинно-надлишкового варильного розчину, вторинно-надлишковий варильний розчин самочинно стікає з маси волокнистого напівфабрикату . Транспортування варильного розчину до вихідної сировини здійснюють із резервуару змішаного варильного розчину, що розташований під ділянкою з отворами транспортеранасичувача-збезводнювача, при цьому попередньо в такий резервуар змішаного варильного розчину здійснюють транспортування первинного варильного розчину, який змішують в цьому резервуарі з надлишковим варильним розчином, який самочинно стікає з маси насиченої сировини. В резервуар змішаного варильного розчину додатково транспортують вторинно-надлишковий варильний розчин з додаткового резервуару вториннно-надлишкового варильного розчину. Сукупність усіх суттєви х ознак запропонованого способу, його нові ознаки дозволяють досягти поставленого технічного результату, а саме уникнути процесів механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективний процес звільнення сировини від надлишкового варильного розчину і досягнути під час виробництва зниження витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин і, як наслідок, знизити собівартість готового продукту, крім того - поширити асортимент технологій виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів. Нові ознаки запропонованого способу, а саме насичення вихідної сировини варильним розчином здійснюють безпосередньо після її завантаження в засіб для транспортування у вигляді транспортера-насичувача-збезводнювача шляхом доставляння первинного варильного розчину або змішаного варильногорозчину до вихідної сировини, яка завантажена і розташована в цьому транспортері-насичувачі-збезводнювачі, 8 здійснення водночас із насиченням сировини за допомогою транспортера-насичувачазбезводнювача транспортування сировини, що насичується, від місця її завантаження до варильного резервуару, відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини шляхом транспортування цієї насиченої сировини над ділянкою з отворами, яка розташована на дні транспортера-насичувача-збезводнювача, в процесі такого транспортування насиченої сировини над ділянкою з отворами надлишковий варильний розчин самочинно стікає з насиченої сировини в розташований під цією ділянкою з отворами резервуар змішаного варильного розчину з відкритою верхньою частиною, переміщення насиченої сировини, яка звільнена від надлишкового варильного розчину, за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача у варильний резервуар для подальшої термічної обробки, дозволяють уникнути процесів механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективний процес звільнення сировини від надлишкового варильного розчину і досягнути під час виробництва зниження витрат теплової енергії, електроенергії, хімічних речовин і, як наслідок, знизити собівартість готового продукту, крім того - поширити асортимент технологій виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів. Досягнення технічного результату посилюють наступні ознаки, які характеризують запропонований спосіб в окремих випадках його виконання, при цьому посилення технічного результату при використанні запропонованого рішення досягається саме в межах кількісних значень (характеристик), які наведені в формулі корисної моделі. Здійснення насичення вихідної сировини, як первинним варильними розчином, так і змішаним варильним розчином, на протязі не менш ніж 5 секунд при температурі від 1 °С до 90 °С. Термічна обробка насиченої варильним розчином сировини у об'єднаному резервуарі для пропарювання сировини, який утворений з'єднаними між собою варильним резервуаром та закритим резервуаром розвантажувального пристрою. Здійснення під час транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуар у додаткового відділення надлишкового варильного розчину з маси волокнистого напівфабрикату шляхом транспортування цієї маси над додатковою ділянкою з отворами, яка розташована над додатковим резервуаром вториннонадлишкового варильного розчину в нижній частині розвантажувального пристрою варильного резервуару, при цьому в процесі такого транспортування маси волокнистого напівфабрикату над додатковою ділянкою з отворами, що розташована над додатковим резервуаром вториннонадлишкового варильного розчину, вториннонадлишковий варильний розчин самочинно стікає з маси волокнистого напівфабрикату . 9 38303 Транспортування варильного розчину до вихідної сировини із резервуару змішаного варильного розчину, що розташований під ділянкою з отворами транспортера-насичувачазбезводнювача, з попереднім транспортуванням в такий резервуар змішаного варильного розчину первинного варильного розчину, який змішують в цьому резервуарі з надлишковим варильним розчином, що самочинно стікає з маси насиченої сировини. Додаткове транспортування в резервуар змішаного варильного розчину вториннонадлишковий варильний розчин з додаткового резервуару вториннно-надлишкового варильного розчину. Здійснення запропонованого способу дозволяє уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективний процес природного зливу і відтоку надлишкового варильного розчину із насиченої сировини. Тобто насичена варильним розчином сировина, наприклад посічена солома злакових культур, не потребує механічного віджимання та збезводнювання.. Непередбаченим є те, що вихідна сировина, яку подають на транспортер-насичувач-збезводнювач природно насичується варильним розчином до необхідного стану, якого потребує подальший технологічний процес варіння сировини. В цьому випадку насичена сировина позбавлена процесу механічного стиснення і позбавлена подальшого процесу механічного розтиснення для можливості її подальшого пропарювання (варіння). Таким чином відбувається збільшення концентрації сировини по відношенню до рідини не змінючи при цьому примусово об'єм сировини. Насичена за короткий термін (на протязі не менш ніж 5 секунд) та в широкому інтервалі температур сировина, рухаючись по транспортеру-насичувачу-збезводнювачу в варильний резервуар природно „віддає" надлишковий варильний розчин, який зливається та стікає у резервуар змішаного варильного розчину через ділянку з отворами транспортеру-насичувачузбезводнювачу. Таким чином абсолютно виключена необхідність примусово механічно стискати сировину для насичення і примусово механічно розтискати сировину для подальшого пропарювання, що дозволяє значно зменшити енергетичні витрати. Крім того надлишковий варильний розчин, який природно стікає в резервуар змішаного варильного розчину, в суміші із первинним варильним розчином, який також подається в резервуар змішаного варильного розчину, багаторазово використовується повторно і це дозволяє зменшити витрати хімічних речовин під час насичення сировини. Не спресована та насичена варильним розчином сировина потрапляє у варильний резервуар для подальшого пропарювання і ця сировина є повністю готовою для пропарювання. Непередбаченим є те, що насичена сировина знаходиться в суміші із природним повітрям і ця у сировина вже є природно звільненою від надлишкової рідини у вигляді надлишкового варильного розчину, що 10 дозволяє здійснювати нагрівання гарячими масами лише насиченої сировини та повітряних пустот між нею, але не нагрівання надлишкового варильного розчину так, як це відбувається в інших технологічних лініях (в аналогах та в прототипі). Нагрівання лише насиченої сировини та повітряних пустот між нею, але не нагрівання надлишкового варильного розчину, дозволяє значно зменшити витрати гарячих мас (пару, повітря), що подаються у варильний резервуар і також дозволяє зменшити температуру цих гарячих мас, що відповідно дозволяє економити енергію нагрівання. Запропонована лінія для виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів дозволяє одержати в процесі виробництва якісний готовий продукт при значній простоті конструкції, без застосування складних і високовартісних апаратів та із мінімальними витратами хімічних речовин, теплової та електроенергії. Таким чином наявність всіх суттєвих ознак способу, в тому числі нових ознак дозволяє уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини і замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективний процес звільнення сировини від надлишкового варильного розчину шляхом природного зливу і відтоку надлишкового варильного розчину із насиченої сировини і досягнути під час виробництва зниження витрат теплової енергії, електроенергії, низького розходу хімічних речовин і, як наслідок, значно знизити собівартість готового продукту, крім того - поширити асортимент способів виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів. Практичне здійснення запропонованого способу характеризується прикладами його здійснення в умовах промислового виробництва. Приклад 1. Згідно з технологічним виробничім регламентом відповідно до формули корисної моделі запропонований спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу передбачає завантаження в технологічну лінію вихідної сировини для її подальшої обробки, транспортування варильного розчину до вихідної сировини, насиченням вихідної сировини варильним розчином, відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини, переміщення насиченої варильним розчином сировини в варильний резервуар за допомогою засобу для транспортування, транспортування гарячих мас до варильного резервуару, термічну обробку насиченої варильним розчином сировини у варильному резервуарі, транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуар у. Відповідно до нових ознак способу насичення вихідної сировини варильним розчином здійснюють безпосередньо після її завантаження в засіб для транспортування у вигляді транспортера-насичувача-збезводнювача 2 (фіг. 1) шляхом доставляння первинного варильного розчину або змішаного варильного розчину до вихідної сировини, яка завантажена і розташована в цьому 11 38303 транспортері-насичувачі-збезводнювачі 2. При цьому водночас із насиченням сировини за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача 2 здійснюють транспортування сировини, що насичується, від місця її завантаження до варильного резервуару 7. Відділення надлишкового варильного розчину з насиченої сировини здійснюють шляхом транспортування цієї насиченої сировини над ділянкою з отворами 8, яка розташована на дні транспортера-насичувачазбезводнювача 2, і в процесі такого транспортування насиченої сировини над ділянкою з отворами 8 надлишковий варильний розчин самочинно стікає з насиченої сировини в розташований під цією ділянкою з отворами 8 резервуар 9 змішаного варильного розчину з відкритою верхньою частиною. Потім насичену сировину, яка звільнена від надлишкового варильного розчину, за допомогою транспортера-насичувача-збезводнювача 2 переміщують у варильний резервуар 7 для подальшої термічної обробки. Для ілюстрації промислового здійснення запропонованого способу на фіг. 1 показана схема лінії для виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів з її апаратурним оформленням для цього прикладу 1, на якій позиціями 1-17 зазначені: бункер - 1 для завантаження вихідної сировини; транспортернасичувач-збезводнювач 2 (єдиний конструктивний вузол, що об'єднує функції транспортера подання сировини в варильний резервуар, резервуар у насичення сировини варильним розчином та збезводнювального вузла); вихід 3 бункеру 1, направлений на вхід 4 транспортера- насичувачазбезводнювача 2; вихід 5 транспортеранасичувача-збезводнювача 2 з'єднаний з входом 6 варильного резервуару 7; на дні транспортеранасичувача-збезводнювача 2 перед входом 6 варильного резервуару 7 розташована ділянка отворів 8, під якою розташований резервуар 9 змішаного варильного розчину з відкритою верхньою частиною, який водночас є резервуаром вторинного варильного розчину та резервуаром надлишкового варильного розчину; резервуар 10 первинного варильного розчину, з'єднаний з резервуаром 9 змішаного варильного розчину трубопроводом 11 подання первинного варильного розчину; подання первинного варильного розчину здійснюють насосом 12 подання первинного варильного розчину, який з'єднаний з трубопроводом 11 подання первинного варильного розчину; до резервуару 9 змішаного варильного розчину приєднаний трубопровід 13 подання змішаного варильного розчину, а ви хід тр убопроводу 13 подання змішаного варильного розчину направлений на вхід 4 транспортера-насичувачазбезводнювача 2; подання змішаного варильного розчину здійснюють насосом 14 для подання змішаного варильного розчину, який з'єднаний з трубопроводом 13 подання змішаного варильного розчину; до варильного резервуару 7 приєднані трубопроводи 15 подання гарячих мас, наприклад - пару. В нижній частині варильного резервуару 7 розташований розвантажувальний пристрій 16, наприклад у вигляді шнекового транспортеру. 12 Вихід розвантажувального пристрою 16 направлений до резервуару 17 одержаного волокнистого напівфабрикату. Масу целюлозовмісного матеріалу, наприклад, масу посіченої соломи злакових культур зі складу подають в бункер 1 для завантаження сировини. З виходу 3 бункеру 1 для завантаження сировини маса соломи потрапляє на вхід 4 транспортеранасичувача-збезводнювача 2. З резервуару 10 первинного варильного розчину первинний варильний розчин, що виготовлений на основі лужних хімічних речовин, наприклад розчин NaOH, по трубопроводу 11 подання первинного варильного розчину, за допомогою насосу 12, подають в резервуар 9 змішаного варильного розчину. Із резервуару 9 змішаного варильного розчину по трубопроводу 13 подання змішаного варильного розчину, за допомогою насосу 14, первинний варильний розчин подають на вхід 4 транспортеранасичувача- збезводнювача 2, де відбувається насичення завантаженої сировини, наприклад маси посіченої соломи злакових культур, первинним варильним розчином. Під час знаходження на транспортерінасичувачі-збезводнювачі 2 сировини на протязі не менш ніж 5 секунд при температурі 30 °С відбувається природний самочинний процес насичення цієї сировини первинним варильним розчином без спеціального впливу додаткових механічних факторів або засобів. Потім просочену первинним варильним розчином сировину переміщують по внутрішньому простору транспортера-насичувача- збезводнювача 2 у напрямку від входу 4 до виходу 5. В процесі руху насиченої та просоченої первинним варильним розчином сировини у вигляді маси посіченої соломи злакових культур по транспортеру-насичувачузбезводнювачу 2 над ділянкою отворів 8, які розташовані у дні корпусу транспортеранасичувача-збезводнювача 2, відбувається природний, самочинний злив та відтік варильного розчину, який не ввібрала сировина, тобто злив та відтік надлишкового (вторинного) варильного розчину: такий злив, відтік надлишкового (вторинного) розчину здійснюється без спеціального впливу будь-яких технічних та/або те хнологічних факторів, наприклад тиску. Вищезазначений природний самочинний злив та відтік варильного надлишкового (вторинного) розчину відбувається на транспортері-насичувачі- збезводнювачі 2 на ділянці отворів 8 над резервуаром 9 змішаного варильного розчину в цей резервуар 9. Таким чином після початку з'явлення надлишкового (вторинного) розчину в резервуарі 9 змішаного варильного розчину змішуються два варильних розчини - частково відпрацьований, тобто одержаний надлишковий (вторинний) варильний розчин, та первинний варильний розчин, що поступає із резервуару 10, до необхідної, технологічно регламентованої пропорції між такими розчинами, тобто в резервуарі 9 утворюється суміш надлишкового (вторинного) розчину та первинного варильного розчину, а саме - змішаний варильний розчин. Далі утворений змішаний варильний розчин із резервуару 9 змішаного варильного розчину 13 38303 по трубопроводу 13 подання змішаного варильного розчину, за допомогою насосу 14 для подання змішаного варильного розчину, подають на вхід 4 транспортера-насичувача- збезводнювача 2, в якому знаходиться вихідна сировина, і в якому відбувається природний самочинний процес насичення наступного об'єму вихідної сировини на протязі не менш ніж 5 секунд при температурі 30 °С. Таким чином вищеописані процеси насичення сировини спочатку первинним варильним розчином, а потім в процесі подальшого технологічного циклу - змішаним варильним розчином та природний злив і відтік надлишкового варильного розчину відбуваються постійно в процесі роботи лінії для виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів. З виходу 5 транспортера-насичувача- збезводнювача 2, насичена первинним варильним розчином або змішаним варильним розчином, і звільнена від надлишкового варильного розчина сировина потрапляє в варильний резервуар 7. Процес пропарювання (варіння) насиченої варильним розчином сировини може відбуватись при температурі від 40 °С і вище, що впливає на тривалість пропарювання (варіння) і відповідно потребує різних рівнів тиску в варильному резервуарі 7, залежно від температури. В цьому прикладі до варильного резервуару 7, по тр убопроводу 15 подають гарячу масу, наприклад - гострий пар або гаряче повітря, які мають температуру від 90 °С до 100 °С, Тиск гарячої маси (пару, повітря) є стандартним тиском, який необхідний для забезпечення таких температурних параметрів. В варильному резервуарі 7 відбувається процес пропарювання (варіння) насиченої варильним розчином сировини, тобто відбувається нагрівання насиченої сировини та повітряних мас, в яких ця сировина знаходиться у варильному резервуарі 7. Процес варіння у варильному резервуарі відбувається протягом від 40 до 60 хвилин. Після закінчення процесу варіння утворюється цільовий продукт у вигляді маси волокнистого напівфабрикату, який із нижньої частини варильного резервуару 7 потрапляє на розвантажувальний пристрій 16, наприклад на шнековий транспортер, і після цього, за допомогою розвантажувального пристрою 16 маса волокнистого напівфабрикату потрапляє до резервуару 17 одержаного волокнистого напівфабрикату. Приклад 2. Для ілюстрації промислового здійснення запропонованого способу для цього прикладу 2 на фіг. 2 показана схема лінії для виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів з додатковим резервуаром надлишкового та вторинного варильного розчину, на якій позиції 1-17 є такими ж, як на фіг.1 для прикладу 1, а позиціями 18-22 на фіг. 2 зазначені: закритий резервуар 18, в якому розташований розвантажувальний пристрій 16 варильного резервуару 7, і який з'єднаний з варильним резервуаром 7, при цьому разом закритий резервуар 18 та варильний резервуар 7 утворюють єдиний резервуар для пропарювання сировини; на дні розвантажуваль 14 ного пристрою 16 варильного резервуару 7 виконано не менш ніж одна додаткова ділянка 22 з отворами; під додатковою ділянкою 22 з отворами розташований додатковий резервуар 19 вториннонадлишкового варильного розчину з відкритою верхньою частиною, який щільно приєднаний краями верхньої частини до дна розвантажувального пристрою 16 варильного резервуару 7; при цьому лінія містить ^ тр убопровід 20 подання вторинно-надлишкового варильного розчину та насос 21 для подання вторинно-надлишкового варильного розчину, і трубопровід 20 подання вториннонадлишкового варильного розчину з'єднаний з додатковим резервуаром 19 вториннонадлишкового варильного розчину та з'єднаний з резервуаром 9 змішаного варильного розчину. Приклад 2 здійснюють, як приклад 1, але з деякими відмінностями, яки наведені далі. Природний самочинний процес насичення вихідної сировини первинним варильним розчином або змішаним варильним розчином без спеціального впливу додаткових механічних факторів під час знаходження сировини на транспортері-насичувачізбезводнювачі 2 відбувається на протязі 180 секунд при температурі 20 °С. Термічну обробку насиченої варильним розчином сировини здійснюють у об'єднаному резервуарі для пропарювання сировини, який утворений з'єднаними між собою варильним резервуаром 7 та закритим резервуаром 18, в якому розташований розвантажувальний пристрій 16 варильного резервуару 7 (фіг. 2). Під час транспортування маси волокнистого напівфабрикату із варильного резервуару 7 здійснюють додаткове відділення надлишкового варильного розчину з маси волокнистого напівфабрикату шляхом транспортування цієї маси над додатковою ділянкою з отворами 22, яка розташована над додатковим резервуаром 19 вторинно-надлишкового варильного розчину, який щільно приєднаний краями верхньої частини до дна розвантажувального пристрою 16 варильного резервуару 17 і розташований в нижній частині розвантажувального пристрою 16 варильного резервуару 7, при цьому в процесі такого транспортування маси волокнистого напівфабрикату над додатковою ділянкою з отворами 22, що розташована над додатковим резервуаром 19 вториннонадлишкового варильного розчину, вториннонадлишковий варильний розчин самочинно стікає через отвори ділянки 22 з маси волокнистого напівфабрикату в додатковий резервуар 19 через його відкриту верхню частин у; Транспортування варильного розчину до вихідної сировини здійснюють із резервуару змішаного варильного розчину 7, що розташований під ділянкою з отворами 8 транспортеранасичувача-збезводнювача 2, при цьому попередньо в резервуар 7 змішаного варильного розчину здійснюють транспортування первинного варильного розчину, який змішують в цьому резервуарі 7 з надлишковим варильним розчином, який самочинно стікає з маси насиченої сировини; 15 38303 В резервуар змішаного варильного розчину 7 по трубопроводу 20 за допомогою насосу 21 додатково транспортують вторинно-надлишковий варильний розчин з додаткового резервуару 19 вторинно-надлишкового варильного розчину. Одержаний відповідно до вищеописаних прикладів цільовий продукт у вигляді волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів може бути в подальшому використаний для виробництва паперу, яєчних лотків, будівельних пресованих плит, побутови х ємностей (наприклад, ємностей для вирощування рослин) та для інших 16 виробів. Крім того цільовий продукт у вигляді волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів може бути в подальшому реалізований у вигляді, наприклад, пресованих пластів для подальшої їх використання у виробництві виробів, які містять целюлозу. В таблиці 1 наведені параметри насичення сировини варильним розчином та пропарювання насиченої сировини під час процесу здійснення запропонованого способу у порівняння з аналогами та з прототипом. Таблиця 1 Характеристика параметрів насичення та пропарювання під час здійснення запропонованого способу у порівняння з аналогами та з прототипом № 1 1.1 1.2 1.3 2 2.1 2.2 2.3 3 Параметри Аналог 4 (джере- Аналог 5 (джело інф. [4]) рела інф. [5], [6]) Запропонований спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів Параметри насичення сировини варильним розчином: Витрати хімікатів, кг 41,3 60 40-60 20-30 на одну тону сировини Температура, °С 160 -162 180 80 від 1 до 90 Тривалість не вказана 25хв. 60хв. Не менш ніж 5 секунд Параметри варіння (пропарювання) насиченої сировини у варильному резервуарі: Тривалість 12,5 хв. 20хв. 3-5 хв. 40-60 хв. Температура, °С 160-162 180 120 від 90 до 100 Витрат пару на тонне вказано 0,9 1-1,2 не більш ніж 0,7 ну сировини, т Вихід готового волокнистого напівфабрикату по відношенню до маси сировини 48 % 75 % - 80 % 70 % - 80 % 75 % - 80 % Як видно із таблиці 1, при приблизно рівнозначній тривалості технологічного процесу та виходу готового продукту від 48 % до 80% від первинного об'єму вихідної сировини, запропонований спосіб за рахунок сукупності усіх ознак, нових ознак дозволяє уникнути процесу механічного віджимання та збезводнювання насиченої сировини та замінити механічне віджимання та збезводнювання на більш ефективний процес звільнення сировини від надлишкового варильного розчину, що в свою чергу дозволяє під час виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів досягти зниження витрат теплової енергії, електроенергії та хімічних речовин, що найменш в 1,5 - 3 рази і, як наслідок, значно знизити собівартість цільового продукту, крім того розширити асортимент технологій для виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів. Запропонований спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів був випробуваний у виробничих умовах, результати випробувань показали його високу ефективність. Під час випробувань та під час виробництва як первинна целюлозовмісна сировина використовувалась солома злакових культур, крім того такий спосіб надає можливості використовувати як первинну целюлозовмісну сировину інші Прототип (джерело інф. [7]) матеріали, наприклад, однорічні рослини, тростину, комиш, рисову солому та інші целюлозовмісні речовини. Джерела інформації: 1. Патент України на винахід № 36732 А, м.кл. D21 Н 11/12, D21C3/02, публ. 16.04.2001, бюл.№3. 2. Патент України на корисну модель № 29443, м.кл. D21C3/00, публ. 10.01.2008. ту. 3. Патент Російської Федерацій на винахід № 2099456 , м.кл. D21C9/18, D21C3/00, 021С5/02,публ. 20.12.1997. 4. Спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісного матеріалу, що застосовують на Угорському заводі в м. Дунай Осипов П. С. Технология целлюлозно-бумажного производства. Санкт-Петербург: Издательство "Политехника", 2003. 5. Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Производство сульфитной целлюлозы. - Т. 1. М.: Лесная промышленность, 1976. 6. Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Производство сульфитной целлюлозы. - Т. 2. М.: Лесная промышленность, 1990. 7. Технічна пропозиція: Лист № 84Е - 243 від 27.03.2008, ЗАТ „Петрозаводский завод бумагоделательного машиностроения". Российская Федерация, Республика Карелия, г. Петрозаводск, ул. Зайцева, 65.- ПРОТОТИП (копія додається до матеріалів заявки на корисну модель). 17 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 38303 Підписне 18 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for production of fiber half-finished product of cellulose-containing materials

Автори англійською

Mystetskyi Anatolii Lvovych, Ozhyhanov Oleksandr Mykhailovych

Назва патенту російською

Способ производства волокнистого полуфабриката из целлюлозосодержащих материалов

Автори російською

Мистецкий Анатолий Львович, Ожиганов Александр Михайлович

МПК / Мітки

МПК: D21C 3/00

Мітки: напівфабрикату, виробництва, целюлозовмісних, спосіб, матеріалів, волокнистого

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-38303-sposib-virobnictva-voloknistogo-napivfabrikatu-z-celyulozovmisnikh-materialiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату з целюлозовмісних матеріалів</a>

Подібні патенти