Файл: Смирнов А.А. Основы автоматизации целлюлозно-бумажного и лесохимического производств учебник для техникумов.pdf

Расход массы из выдувного резервуара И на сучколовители контролируется электромагнитным расходомером, а концентра­ ция— измерителем концентрации массы (на рис. 93 не показан).

В случае необходимости в каждом из вышеуказанных автома­ тических регуляторов система управления может быть разомкнута, т. е. переведена на дистанционное неавтоматическое управление.

Автоматизация процессов очистки и промывки сульфатной цел­ люлозы. Очистка сульфатной целлюлозы от непровара, сучков, пучков волокон, а затем промывка с целью отделения от нее чер­ ного щелока являются важнейшими операциями получения целлю­ лозы равномерного качества и уменьшения потерь производства. Очистка способствует снижению скорости целлюлозы. Промывка обеспечивает быстрое получение свободной от щелока целлюлозы при минимальной потере щелочи и наименьшем расходе горячей воды. Черный щелок, направляемый на выпарку, должен иметь высокую концентрацию и по возможности высокую температуру.

К в х о д н ы м п е р е м е н н ы м в е л и ч и н а м п р о ц е с с а

• оч ис т ки м а с с ы на сортировках относятся: вид сортируемой массы, характер сорности, первоначальная концентрация массы, количество рециркулирующей массы и др. К в ы х о д н ы м п е р е ­ м е н н ы м в е л и ч и н а м относятся: концентрация отходов, кон­ центрация массы, расход черного щелока на разбавление массы и на спрыски и др.

К в х о д н ы м п е р е м е н н ы м в е л и ч и н а м п р о ц е с с а

мылом и мелким волокном), начальная концентрация массы, расход и температура воды, величина вакуума, пенообразование, крепость

мывку щелока, количество и крепость щелока, направляемого на регенерацию, конечная концентрация массы, потери щелочи с про­ мытой массой и др.

Подавляющее большинство объектов регулирования очистного и промывного отделов не обладает самовыравниванием, в резуль­ тате чего возрастают требования к регуляторам при их выборе и настройке. Лишь резервуары щелочного фильтрата вакуум-фильт­ ров, как объекты регулирования уровня стекающего фильтрата, обладают самовыравниванием, что снижает требования к выбору закона регулирования уровня в этих резервуарах.

На рис. 94 приведена упрощенная функциональная схема про­ цессов очистки и промывки сульфатной целлюлозы.

Одним из важнейших условий эффективной очистки и сорти­ ровки массы является поддержание заданной ее концентрации. Понижение концентрации массы приводит к улучшению качества целлюлозы за счет улучшения очистки от непровара, а увеличение концентрации — к увеличению потерь хорошего волокна вместе с отходами. Поэтому после ловушек посторонних включений 1 пе­ ред центробежными сучколовителйми 2 устанавливается регулятор

252

концентрации с воздействием на подачу черного щелока для раз­ бавления массы (поз. 1). На этом же потоке устанавливается ПИрегулятор расхода разбавленной массы в комплекте с электромагг нитным расходомером (поз. 2).

Регулирование концентрации массы перед сортировками пер­ вой 3, а затем второй 4 ступеней может осуществляться регуля­ торами концентрации. Учитывая равномерность регулируемого рас­ хода массы, необходимую концентрацию ее перед сортировками можно поддерживать, регулируя расход черного щелока на спрыс­ ки для разбавления массы (поз. 3, 4 и 5). Для этой цели устанав­ ливаются ПИ-регуляторы в комплекте с расходомерами перемен­ ного перепада.

Сучки из центробежного сучколовителя 2 через вибрационный сучколовитель 5 и рафинер 6 поступают в сборник сучков 7. В этом сборнике так же, как и в сборнике отходов сортирования

На линии подачи из сборника сучков устанавливается электромаг­ нитный расходомер (на рис. 94 не показан).

В вибрационном сучколовителе 9 ПИ-регулятором регулиру­ ется уровень массы путем воздействия на подачу массы с сульфат­ ной целлюлозой, отобранной из потока после центробежных сучколовителей 2 (поз. 8). Сучки из вибрационного сучколовителя 9 поступают на размол в рафинер 10, откуда затем в мешалку для размолотых отходов 11, где ПИ-регулятором поддерживается по­ стоянный уровень массы посредством воздействия регулирующим клапаном на отбор в центриклинер 12 массы из мешалки (поз. 9). По выходе из центриклинера масса поступает в фильтр-сгуститель 13 и затем в вакуум-фильтры 14.

Для эффективной работы вакуум-фильтров необходимо обес­ печить равномерное поступление в них массы постоянной концент­ рации, равномерную подачу воды с неизменной температурой, а также постоянный уровень в ваннах и постоянную плотность крепкого черного щелока, подаваемого на выпарку и в варочные

то для успешной промывки необходимо увеличить ее расход, что при­ ведет к излишней затрате тепла на выпарку. Регулирование расхо­ дов холодной механически очищенной свежей воды (поз. 13) и го­ рячей фильтрованной воды (поз. 14), используемой на промывку в последнем по порядку вакуум-фильтре, осуществляется ПИ-регу- ляторами в комплекте с расходомерами переменного перепада.

Расход черного щелока для разбавления массы в вакуум-филь­ трах автоматически регулируется ПИ-регулятором (поз. 15)

2 5 4

с коррекцией по уровню в сборнике фильтрата 17. Уровень в сбор­ нике 16 для фильтрата регулируется ПИ-регулятором с установ­ кой регулирующего клапана на линии отбора щелока в выпарную установку (поз. 16).

Исключительно важен непрерывный контроль плотности ще­ лока в ходе промывки. При отсутствии плотномера трудно опреде­ лить влияние изменения режима варки на скорость и характер промывки и влияние промывки на работу выпарного отделения. При наличии надежно работающего плотномера можно автомати­ чески регулировать плотность щелока изменением расхода горячей воды на промывку. Попытки применить пьезометрический плотно­ мер, основанный на изменении перепада двух потоков сжатого воз­ духа, барботирующего через два одинаковых столба воды и ще­ лока, не дали положительных результатов вследствие сильного вспенивания щелока. Целесообразно измерять плотность щелока после первой ступени промывки и измерять и регулировать ее на последней ступени промывки. Поскольку плотность щелока зависит от температуры, то для введения поправок в показания плотно­ меров необходимо контролировать температуру щелока в соответ­ ствующих точках.

В башне хранения массы высокой концентрации 18, куда масса подается насосом 15, осуществляется регулирование концентра­ ции массы (поз. 17) путем изменения подачи холодной механиче­ ски очищенной свежей воды для разбавления массы. Кроме того, для суждения о количестве этой массы в башне устанавливается показывающий уровнемер (поз. 18).

Поскольку концентрация массы в указанной башне может ока­ заться неодинаковой ^различных точках по высоте башни, то кон­ центрация массы, поступающей из башни на отбелку (или на сушку), вновь регулируется (поз. 19), а ее расход измеряется электромагнитным расходомером (поз. 20).

Кроме вышеперечисленного, в очистном и промывном отделах древесной сульфатной целлюлозы осуществляется следующий ав­ томатический контроль (на рис. 94 не показано): электромагнит­ ным расходомером контролируется расход массы из сборника сучков; расходомерами переменного перепада контролируется об­ щий расход холодной свежей механически очищенной воды на ре­ гулирование концентрации массы в башнях хранения массы, рас­ ход этой воды на каждую из башен; общий расход черного щелока из бака фильтрата на варку, на регулирование концентрации массы перед центробежными сучколовителями, на каждый сучколовитель, на сортировки; измеряется и сигнализируется давление в центробежных сучколовителях; манометрическими термометрами измеряется температура черного щелока по выходе из баков филь­ трата, температура свежей горячей воды и холодной очищенной воды.

Помимо автоматического регулирования, предусматривается также возможность перехода на ручное дистанционное управление всеми регулирующими клапанами.

255

Автоматизация процессов отбелки сульфатной целлюлозы. Распределение лигнина в волокнах небеленой сульфатной целлю­ лозы затрудняет ее отбелку без разрушения волокон и потери не­ которой части механической прочности. Поэтому приходится уве­ личивать число ступеней отбелки и облагораживания до семи-де­ вяти, в то время как при отбелке сульфитной целлюлозы иногда применяют лишь три ступени. На последних ступенях добелку сульфатной целлюлозы производят либо двуокисью хлора, либо перекисью водорода. В случае последовательного применения дву­ окиси хлора и перекиси водорода число ступеней иногда снижают до пяти, что сопровождается лишь незначительным ухудшением механических показателей целлюлозы.

Автоматический контроль и регулирование процессов отбелки и облагораживания сульфатной целлюлозы производятся на осно­ вании тех же принципов, что и при отбелке сульфитной целлюлозы, но усложняется за счет многоступенчатости процесса и введения добелки двуокисью хлора и перекисью водорода.

Автоматизация процессов регенерации щелочи и извести. Зада­ чей регенерации является возврат щелочи из черного щелока с целью повторного использования ее в производстве. Регенерация щелочи достигается окислением, выпариванием, сжиганием и каустизацией черного щелока, а регенерация извести — обжигом из­ весткового шлама, получаемого после каустизации. Степень реге­ нерации щелочи составляет 80—90%, а извести 85—95%. В резуль­ тате восстановления химикатов и использования пара, полученного в содорегенерационных котлах при сжигании черного щелока, зна­ чительно повышаются технико-экономические показатели произ­ водства сульфатной целлюлозы.

В х о д н ы м и п е р е м е н н ы м и в е л и ч и н а м и п р о ц е с с а в ы п а р и в а н и я черного щелока в выпарной станции являются: температура, плотность и количество подаваемого на выпарку

ность или процентное содержание абсолютно сухих веществ в сгу­ щенном щелоке), производительность выпарной станции (иначе

парного корпуса.

В х о д н ы м и п е р е м е н н ы м и в е л и ч и н а м и п р о ц е с с а с ж и г а н и я упаренного черного щелока в содорегенерационных агрегатах являются: количество, влажность, зольность, темпера­ тура плавления золы, количество летучих веществ и вязкость по­ ступающего на сжигание упаренного черного щелока; количество добавляемого сульфата, повышающего зольность и вязкость смеси;

256