Проект отбельного цеха сульфат-целлюлозного завода производительностью 250 000 т/год беленой лиственной целлюлозы для бумаги

2061,1

3

6354,8

883,3

5471,5

2

3280,4

0,0

3280,4

4

130

0,0

130

Итого

6354,8

883,3

5471,5

Итого

6354,8

883,3

5471,5

Пресс-фильтр (промывка массы после отбелки) ступени Д1

- масса, поступающая на промывку, с1 = 3,0 %;

- свежая вода на промывку, с2 = 0,0 %, М2=в2=4000 кг, В2=0 кг;

3 - масса, после промывки, поступающая в шнек, с3 = 30 %, кг, кг, кг;

- оборотная вода после промывки, с4=0,05 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;



кг;

кг.

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 14

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	21825,4	894,7	20930,7	3	2944,4	883,3	2061,1
2	4000,0	0,0	4000,0	4	22881	11,4	22869,6
Итого	25825,4	894,7	24930,7	Итого	25825,4	894,7	24930,7

Отбельная башня ступени Д1

В процессе отбелки происходят массообменные процессы, которые выражаются в потере или растворении части веществ, содержащихся в древесном волокне, а также в увеличении массы жидкой фазы в отбельной башне.

Принимаем потери волокна при отбелке 0,3 %.

- масса, поступающая на отбелку, с1 = 12 %;

- оборотная вода, поступающая в отбельную башню, с2 = 0,05 %;

3 - масса, поступающая на промывку, с3 = 3,0 %, кг, кг, кг;

- потери волокна при отбелке, В4=М4=0,003М1с1 кг, в4=0 кг;

- прирост массы в жидкой фазе, в5= М5=0,003М1с1, В5=0 кг, с5=0 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

М4=М5= В4= в5=0,003М1с1=0,003•5404,1•12/100=1,6кг.

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 15

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	5404,1	888,1	4516	3	21825,4	894,7	20930,7
2	16421,3	8,2	16413,1	4	1,6	1,6	0,0
5	1,6	0,0	1,6
Итого	21827	896,3	20930,7	Итого	21827	896,3	20930,7

Смеситель химикатов ступени Д1

- масса, поступающая в смеситель, с1 = 12%;

- диоксид хлора, поступающая на отбелку, расход на отбелку в количестве 1070 л.;

- масса, поступающая в отбельную башню, с3 = 12 %, В3= 888,1; в3=4516 кг,

М3=5404,1 кг.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

Отсюда:

В1= В3=888,1кг

М1=5404,1-1070=4334,1кг

кг;

кг;

кг;

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу



Таблица 16

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	4334,1	888,1	3446	3	5404,1	888,1	4516
2	1070,0	0,0	1070
Итого	5404,1	888,1	4516	Итого	5404,1	888,1	4516

Пароподогреватель ступени Д1

- масса, поступающая в пароподогреватель, t01=40 oC; В1 = В3

- пар на подогрев, с2 = 0,0 %, М2=в2, В2=0 кг;

3 - масса, после пароподогревателя, поступающая в смеситель, с3 = 12 %, кг, кг, кг;

- диоксид хлора в количестве 1070 кг;

- масса, после смесителя, поступающая в отбельную башню, с5 = 12 %, кг, кг, кг;

В пароподогревателе происходит подогрев массы паром до t3 = 70 оС. Примем температуру массы, поступающей в пароподогреватель t1 = 40 оС, температуру раствора диоксида хлора t2 = 15 оС; удельная теплоёмкость волокна 1,47 кДж/(кг•оС); удельная теплоёмкость воды 4,19 кДж/(кг•оС).

Максимальные затраты теплоты на нагрев массы:

Q1=В3•1,47(t3-t1) + в5•4,19(t3-t1) + в4(t3-t2)4,19;

где R - расход химиката, кг; D -расход пара, кг/т.



Q1=888,1•1,47(70-40) + 4516•4,19(70-40) + 1070(70-15)4,19=853407,9кДж/кг;

D=Q/(? - ?о),

где ?, ?о - удельные энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.

D1=853407,9 /(2744-293)=348,2 кг;

Затраты теплоты при исключении конденсата пара:

Q2=В3•1,47(t3-t1) + (в5 - D1)•4,19(t3-t1) + в4(t3-t2)4,19;

Q2=888,1•1,47(70-40)+(4516-348,2)•4,19(70-40)+1070(70-15)4,19=809639,17кДж/кг;

D2=809639,17/(2744-293)=330,3кг

в1=3446-330,3=3115,7кг.

М1=В1+в1=888,1+3115,7=4003,8кг.

Концентрация массы, поступающей в пароподогреватель:

с1=В1·100/М1=888,1•100/4003,8=22,2 %

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 17

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	4003,8	888,1	3115,7	3	4334,1	888,1	3446
2	330,3	0	330,3
Итого	4334,1	888,1	3446	Итого	4334,1	888,1	3446

Шнек после пресс-фильтра ступени ЩП

- раствор воды и кислоты на разбавление, с0 = 0,0 %;

- масса с пресс-фильтра, с1 = 30 %;

3 -масса, поступающая в массный насос, с3 = 17,2 %, М3=4003,8кг; В3=888,1 кг; =3115,7 кг.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

в1=2962,8-888,1=2074,7кг

В воду добавляем кислоту в количестве М4=80кг. Тогда воды будет:

М2 = 4003,8-80-2962,8=961кг;

кг;

кг;



Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 18

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	2962,8	888,1	2074,7	3	4003,8	888,1	3115,7
2	961	0	961
4	80	0	80
Итого	4003,8	888,1	3115,7	Итого	4003,8	888,1	3115,7

Пресс-фильтр (промывка массы после отбелки) ступени ЩП

- масса, поступающая на промывку, с1 = 3,0 %;

- свежая вода на промывку, с2 = 0,0 %, М2=в2=4000 кг, В2=0 кг;

3 - масса, после промывки, поступающая в шнек, с3 = 30 %, кг, кг, кг;

- оборотная вода после промывки, с4=0,05 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

кг.

22012,2кг

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 19

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	22012,2	899,6	21112,6	3	2962,8	888,1	2074,7
2	4000	0,0	4000	4	23049,4	11,5	23037,9
Итого	26012,2	899,6	25112,6	Итого	26012,2	899,6	25112,6

Отбельная башня ступени ЩП

В процессе отбелки происходят массообменные процессы, которые выражаются в потере или растворении части веществ, содержащихся в древесном волокне, а также в увеличении массы жидкой фазы в отбельной башне.

Принимаем потери волокна при отбелке 2 %.

- масса, поступающая на отбелку, с1 = 12 %;

- оборотная вода, поступающая в отбельную башню, с2 = 0,05 %;

3 - масса, поступающая на промывку, с3 = 3,0 %, кг, кг, кг;

- потери волокна при отбелке, В4=М4=0,02М1с1 кг, в4=0 кг;

- прирост массы в жидкой фазе, в5= М5=0,02М1с1, В5=0 кг, с5=0 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

М4=М5= В4= в5=0,02М1с1=0,02•5545,3•12/100=13,3кг

кг

904,7кг

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 20

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	5545,3	904,7	4640,6	3	22012,2	899,6	21112,6
2	16466,9	8,2	16458,7	4	13,3	13,3	0,0
5	13,3	0,0	13,3
Итого	22025,5	912,9	21112,6	Итого	22025,5	912,9	21112,6

Смеситель химикатов ступени ЩП

- масса, поступающая в смеситель, с1=12%.

- перикись, поступающая на отбелку в количестве 170 л.

- масса, поступающая в отбельную башню с3=12%, М3=5545,3кг; В3=904,7кг; в3=4640,6кг.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

Отсюда:

В1= В3=904,7кг

М1=5545,3-170= 5375,3кг

кг;

кг;

кг;

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 21

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	5375,3	904,7	4470,6	3	5545,3	904,7	4640,6
2	170	0,0	170
Итого	5545,3	904,7	4640,6	Итого	5545,3	904,7	4640,6

Пароподогреватель ступени ЩП

- масса, поступающая в пароподогреватель, t01=40 oC; В1 = В3

- пар на подогрев, с2 = 0,0 %, М2=в2, В2=0 кг;

3 - масса, после пароподогревателя, поступающая на отбелку, с3 = 12 %, кг, кг, кг;

В пароподогревателе происходит подогрев массы паром до t3 = 70 оС. Примем температуру массы, поступающей в пароподогреватель t1 = 40 оС, температуру раствора диоксида хлора t2 = 15 оС; удельная теплоёмкость волокна 1,47 кДж/(кг•оС); удельная теплоёмкость воды 4,19 кДж/(кг•оС).

Максимальные затраты теплоты на нагрев массы:

Q1=В3•1,47(t3-t1) + в3•4,19(t3-t1) ;

где R - расход химиката, кг; D -расход пара, кг/т.

Q1=904,7•1,47(70-40) + 4470,6•4,19(70-40) =601851,69кДж/кг;

D=Q/(? - ?о),

где ?, ?о - удельные энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.

D1=601851,69/(2744-293)=245,6 кг;



Затраты теплоты при исключении конденсата пара:

Q2=В3•1,47(t3-t1) + (в3 - D1)•4,19(t3-t1);

Q2=904,7•1,47(70-40)+(4470,6-245,6)•4,19(70-40)=570979,77 кДж/кг

D2=570979,77/(2744-293)=233 кг

в1=4470,6-233=4237,6кг

М1=В1+в1=4237,6+904,7=5142,3кг.

Концентрация массы, поступающей в пароподогреватель:

с1=В1·100/М1=904,7•100/5142,3=17,6%

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 22

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	5142,3	904,7	4237,6	3	5375,3	904,7	4470,6
2	233	0,0	233
Итого	5375,3	904,7	4470,6	Итого	5375,3	904,7	4470,6

Шнек после пресс-фильтра ступени Д0

- раствор воды и кислоты на разбавление, с0 = 0,0 %;

- масса с пресс-фильтра, с1 = 30 %;

3 -масса, поступающая в массный насос, с3 = 17,6%, М3=5142,3кг; В3=904,7 кг; =4237,6кг

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

в1=3016,8-904,7= 2112,1кг

В воду добавляем каустик в количестве М4=120 кг. Тогда воды будет:

М2 = 5142,3-120,0-3016,8 =2005,5кг;

кг;

кг;

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 23

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	3016,8	904,7	2112,1	3	5142,3	904,7	4237,6
2	2005,5	0,0	2005,5
4	120	0,0	120
Итого	5142,3	904,7	4237,6	Итого	5142,3	904,7	4237,6



Пресс-фильтр (промывка массы после отбелки) ступени Д0

- масса, поступающая на промывку, с1 = 3,0 %;

- свежая вода на промывку, с2 = 0,0 %, М2=в2=4000 кг, В2=0 кг;

3 - масса, после промывки, поступающая в шнек, с3 = 30 %, кг, кг, кг;

- оборотная вода после промывки, с4=0,05 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

кг;



кг.

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 24

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	30695,8	920,5	29775,3	3	3016,8	904,7	2112,1
2	4000	0	4000	4	31679	15,8	31663,2
Итого	34695,8	920,5	33775,3	Итого	34695,8	920,5	33775,3

Отбельная башня ступени Д0

В процессе отбелки происходят массообменные процессы, которые выражаются в потере или растворении части веществ, содержащихся в древесном волокне, а также в увеличении массы жидкой фазы в отбельной башне. Принимаем потери волокна при отбелке 1,5 %.

- масса, поступающая на отбелку, с1 = 12 %;

- оборотная вода, поступающая в отбельную башню, с2 = 0,05 %;

3 - масса, поступающая на промывку, с3 = 3,0 %, кг, кг, кг;

- потери волокна при отбелке, В4=М4=0,015М1с1 кг, в4=0 кг;

- прирост массы в жидкой фазе, в5= М5=0,015М1с1, В5=0 кг, с5=0 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:



;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

М4=М5=В4=в5=0,015М1с1=0,015•7734,5•12/100=13,9кг.

В1=920,5+13,9-12,6=921,8кг

кг

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 25

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	5557,7	921,8	4635,9	3	30695,8	920,5	29775,3
2	25138,1	12,6	25125,5	4	13,9	13,9	0,0
5	13,9	0,0	13,9

Смеситель химикатов ступени Д0



1 - масса, поступающая в смеситель, с1 = 12%;

- диоксид хлора, поступающая на отбелку, расход на отбелку в количестве 1800,0 л.;

- масса, поступающая в отбельную башню, с3 = 12 %, В3= 921,8 кг, в3=4635,9 кг, М3=5557,7кг.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

Отсюда:

В1= В3=921,8кг;

М1=5557,7-1800=3757,7кг

кг;

кг;

кг;

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 26

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	3757,7	921,8	2835,9	3	5557,7	921,8	4635,9
2	1800	0,0	1800
Итого	5557,7	921,8	4635,9	Итого	5557,7	921,8	4635,9



Пароподогреватель ступени Д0

1 - масса, поступающая в пароподогреватель, t01=40 oC; В1 = В3

- пар на подогрев, с2 = 0,0 %, М2=в2, В2=0 кг;

3 - масса, после пароподогревателя, поступающая в смеситель, с3 = 12 %, кг, кг, кг;

- диоксид хлора в количестве 1800 кг;

- масса, после смесителя, поступающая в отбельную башню, с5 = 12 %, кг, кг, кг;

В пароподогревателе происходит подогрев массы паром до t3 = 80 оС. Примем температуру массы, поступающей в пароподогреватель t1 = 40 оС, температуру раствора диоксида хлора t2 = 15 оС; удельная теплоёмкость волокна 1,47 кДж/(кг•оС); удельная теплоёмкость воды 4,19 кДж/(кг•оС).

Максимальные затраты теплоты на нагрев массы:

Q1=В3•1,47(t3-t1) + в5•4,19(t3-t1) + в4(t3-t2)4,19;

где R - расход химиката, кг; D -расход пара, кг/т.

Q1=921,8•1,47(80-40) + 4635,9•4,19(80-40) + 1800(80-15)4,19=1321408,68кДж/кг;

D=Q/(? - ?о),

где ?, ?о - удельные энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.



D1=1321408,68/(2744-293)=539,1 кг;

Затраты теплоты при исключении конденсата пара:

Q2=В3•1,47(t3-t1) + (в5 - D1)•4,19(t3-t1) + в4(t3-t2)4,19;

Q2=921,8•1,47(70-40)+(4635,9-539,1)•4,19(70-40)+1800(70-15)4,19=970429,14кДж/кг;

D2=970429,14/(2744-293)=395,9 кг

в1=2835,9-395,9=2440кг

М1=В1+в1=2440+921,8=3361,8кг.

Концентрация массы, поступающей в пароподогреватель:

с1=В1·100/М1=921,8•100/3361,8=27,4%

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 27

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	3361,8	921,8	2440	3	3757,7	921,8	2835,9
2	395,9	0,0	395,9
Итого	3757,7	921,8	2835,9	Итого	3757,7	921,8	2835,9

Шнек после пресс-фильтра

- раствор воды и кислоты на разбавление, с0 = 0,0 %;

- масса с пресс-фильтра, с1 = 30 %;

3 -масса, поступающая в массный насос, с3 = 27,4%, М3=3361,8кг; В3=921,8кг; =2440кг.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

в1=3070,4-921,8=2148,6кг

В воду добавляем кислоту в количестве М4=130 кг. Тогда воды будет:

М2 = 3361,8-130,0-3070,4=161,4 кг;

кг;

кг;

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 28

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	3070,4	921,8	2148,6	3	3361,8	921,8	2440
2	161,4	0,0	161,4
4	130	0,0	130
Итого	3361,8	921,8	2440	Итого	3361,8	921,8	2440

Пресс-фильтр (промывка массы после отбелки)

1 - масса, поступающая на промывку, с1 = 3,0 %;

- свежая вода на промывку, с2 = 0,0 %, М2=в2=4000 кг, В2=0 кг;

3 - масса, после промывки, поступающая в шнек, с3 = 30 %, кг, кг, кг;

- оборотная вода после промывки, с4=0,05 %.

Составляем уравнение частного материального баланса

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг.

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 29

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	31240,2	937,9	30302,3	3	3070,4	921,8	2148,6
2	4000	0,0	4000	4	32169,8	16,1	32153,7
Итого	35240,2	937,9	34302,3	Итого	35240,2	937,9	34302,3

Выдувной резервуар

Из кислородного реактора масса выдувается в выдувной резервуар. Концентрация массы в нём составляет 6%. При выходе из него масса разбавляется оборотной водой до концентрации 3%.

- масса из кислородного реактора, с1 = 6 %;

- оборотная вода на разбавление, с2 = 0,05 %;

3 -масса, поступающая на пресс-фильтр, с3 = 3 %, М3=31240,2кг; В3=937,9кг; =30302,3 кг.

Составляем уравнение частного материального баланса:



;

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг.

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 30

Приход	Расход
№	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	15488,8	929,7	14559,1	3	31240,2	937,9	30302,3
2	15751,4	8,2	15743,2
Итого	31240,2	937,9	30302,3	Итого	31240,2	937,9	30302,3

Кислородный реактор

Концентрация массы в зоне реакции 12%. В нижней части ректора происходит разбавление массы оборотной водой до 6% и выдувка её в выдувной резервуар. В процессе КЩО происходят массообменные процессы, которые выражаются в потере или растворении части веществ, содержащихся в древесном волокне, а также в увеличении массы жидкой фазы в кислородном реакторе.

Принимаем потери волокна 3 %.

- масса, поступающая в кислородный реактор, с1 = 12 %;

- оборотная вода, поступающая в кислородный реактор, с2 = 0,05 %;

3 - масса, поступающая в выдувной резервуар, с3 = 6,0 %, кг, кг, кг;

- потери волокна при КЩО, В4=М4=0,03М1с1 кг, в4=0 кг;

- прирост массы в жидкой фазе, в5= М5=0,03М1с1, В5=0 кг, с5=0 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

М4=М5= В4= в5=0,03М1с1=0,03•7544•12/100=2719,8кг.

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 31

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	7544	925,7	6618,3	3	15488,8	929,7	14559,1
2	7948,8	4,0	7944,8	4	2715,8	0,0	2719,8
5	2751,8	0,0	2571,8
Итого	18244,6	929,7	17134,9	Итого	18244,6	929,7	17134,9

Пароподогреватель ступени КЩО

- масса, поступающая в пароподогреватель, t01=40 oC; В1 = В3

- пар на подогрев, с2 = 0,0 %, М2=в2, В2=0 кг;

3 - масса, после пароподогревателя, поступающая на отбелку, с3 = 12 %, кг, кг, кг;

В пароподогревателе происходит подогрев массы паром до t3 = 70 оС. Примем температуру массы, поступающей в пароподогреватель t1 = 40 оС, температуру раствора диоксида хлора t2 = 15 оС; удельная теплоёмкость волокна 1,47 кДж/(кг•оС); удельная теплоёмкость воды 4,19 кДж/(кг•оС).

Максимальные затраты теплоты на нагрев массы:

Q1=В3•1,47(t3-t1) + в3•4,19(t3-t1) ;

где R - расход химиката, кг; D -расход пара, кг/т.



Q1=929,7•1,47(70-40) 14559,1•4,19(70-40) =1871078,64кДж/кг;

D=Q/(? - ?о),

где ?, ?о - удельные энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.

D1=1871078,64/(2744-293)=763,4 кг;

Затраты теплоты при исключении конденсата пара:

Q2=В3•1,47(t3-t1) + (в3 - D1)•4,19(t3-t1);

Q2=929,7•1,47(70-40)+(14559,1-763,4)•4,19(70-40)=1775119,26 кДж/кг

D2=1775119,26/(2744-293)=724,2 кг

в1=14559,1-724,2=13834,9кг

М1=В1+в1=929,7+13834,9=14764,6кг.

Концентрация массы, поступающей в пароподогреватель:

с1=В1·100/М1=929,7•100/14764,6=6,3%

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 32

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	14764,6	929,7	13834,9	3	15488,8	929,7	14559,1
2	724,2	0,0	724,2
Итого	15488,8	929,7	14559,1	Итого	15488,8	929,7	14559,1

Кислородный реактор

Концентрация массы в зоне реакции 12%. В нижней части ректора происходит разбавление массы оборотной водой до 6% и выдувка её в выдувной резервуар. В процессе КЩО происходят массообменные процессы, которые выражаются в потере или растворении части веществ, содержащихся в древесном волокне, а также в увеличении массы жидкой фазы в кислородном реакторе.

Принимаем потери волокна 3 %.

1 - масса, поступающая в кислородный реактор, с1 = 12 %;

- оборотная вода, поступающая в кислородный реактор, с2 = 0,05 %;

3 - масса, поступающая в выдувной резервуар, с3 = 6,0 %, кг, кг, кг;

- потери волокна при КЩО, В4=М4=0,03М1с1 кг, в4=0 кг;

- прирост массы в жидкой фазе, в5= М5=0,03М1с1, В5=0 кг, с5=0 %.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

.

Отсюда:

; кг;

кг;



кг;

кг;

кг;

кг;

М4=М5= В4= в5=0,03М1с1=0,03•7187,5•12/100=25,9 кг.

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 33

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	7187,5	951,8	6235,7	3	14764,6	929,7	13834,9
2	7577,1	3,8	7573,3	4	25,9	25,9	0,0
5	25,9	0,0	25,9
Итого	14790,5	955,6	13834,9	Итого	14790,5	955,6	13834,9

Смеситель-подогреватель

- масса, поступающая в смеситель, t01=80 oC; В1 = В3

- пар на подогрев, с2 = 0,0 %, М2=в2, В2=0 кг;

3 - масса, после смесителя, поступающая в реактор КЩО, с3 = 12 %, кг, кг, кг;

- кислород в количестве 20 кг;

В смесителе происходит подогрев массы паром до t3 = 95 оС. Примем температуру массы, поступающей в смеситель t1 = 30оС, температуру кислорода t2 = 10 оС; удельная теплоёмкость волокна 1,47 кДж/(кг•оС); удельная теплоёмкость воды 4,19 кДж/(кг•оС), удельная теплоёмкость кислорода 0,934 кДж/(кг•оС).

Максимальные затраты теплоты на нагрев массы:

Q1=В3•1,47(t3-t1) + в3•4,19(t3-t1) + в4(t3-t2)0,934;

где R - расход химиката, кг; D -расход пара, кг/т.

Q1=951,8•1,47(95-30) + 6235,7•4,19(95-30) + 20,0(95-10)0,934=1790825,2кДж/кг;

D=Q/(? - ?о),

где ?, ?о - удельные энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.

D1=1790825,2/(2744-398)=763,4 кг;

Затраты теплоты при исключении конденсата пара:

Q2=В3•1,47(t3-t1) + (в5 - D1)•4,19(t3-t1) + в4(t3-t2)0,934;

Q2=951,8•1,47(95-30)+(6235,7-763,4)•4,19(95-30)+20,0(95-10)0,934=1582913,2 кДж/кг;

D2=1582913,2/(2744-398)=674,7 кг

в1=6235,7-674,7-20=5541кг.

М1=В1+в1=5541+951,8=6492,8 кг.

Концентрация массы, поступающей в смеситель:

с1=В1·100/М1=951,8•100/6492,8=14,7%

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 34

Приход	Расход
№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№ п/п	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	6492,8	951,8	5541	3	7187,5	951,8	6235,7
2	674,7	0,0	674,7
4	20	0,0	20
Итого	7187,5	951,8	6235,7	Итого	7187,5	951,8	6235,7

Насос МС

1 - масса из БВК;

- NaOH, с2 = 0,0%;

3 -масса, поступающая смеситель-подогреватель, М3=6492,8кг; В3=951,8кг; =5541кг.

Составляем уравнение частного материального баланса:

;

Отсюда:

В1= В3=951,8кг;

М1=6492,8-20,0=6472,8кг

кг;

кг;

кг;

Концентрация массы, поступающей в насос:

с1=В1·100/М1=951,8•100/6472,8=14,7%

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 35

Приход	Расход
№	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг	№	Масса, кг	Волокно, кг	Вода, кг
1	6472,8	951,8	5521	3	6492,8	951,8	5541
2	20,0	0,0	20,0
Итого	6492,8	951,8	5541	Итого	6492,8	951,8	5541

5.2 Расчет теплового баланса

Тепловой баланс ступени Д2

;

Qn=Bncвtn+вcВtn,

где Qn - количество теплоты, кДж;

Bn - количество волокна в потоке, кг;

cв - удельная теплоемкость волокна, кДж/(кг•°С);

tn - температура потока, °С;

в - количество воды в потоке, кг;

cВ - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг•°С).

Q1=880,5•1,47•40+5474,3•4,19•40=969,3МДж;

Q5=880,5•1,47•70+6457,0•4,19•70=1983,4 МДж

Q4=600•4,19•15=37,7МДж

°С.

Q2=609•4,19•382,7=946,4МДж

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 36

Приход	Расход
№ п/п	Теплота,МДж Q	№ п/п	Теплота,МДжQ
1	969,3	5	1983,4
2	976,4
4	37,7
Итого	1983,4	Итого	1983,4

Тепловой баланс Д1

;

Qn=Bncвtn+вcВtn,

где Qn - количество теплоты, кДж;

Bn - количество волокна в потоке, кг;

cв - удельная теплоемкость волокна, кДж/(кг•°С);

tn - температура потока, °С;

в - количество воды в потоке, кг;

cВ - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг•°С).

Q1=888,1•1,47•40+3115,7•4,19•40=574МДж;

Q5=888,1•1,47•70+4516•4,19•70=1416МДж

Q4=1070•4,19•15=67,2МДж



°С.

Q2=559,8•4,19•330,3=774,8МДж

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 37

Приход	Расход
№ п/п	Теплота,МДж Q	№ п/п	Теплота,МДж Q
1	574	5	1416
2	774,8
4	67,2
Итого	1416	Итого	1416

Тепловой баланс ЩП

;

Qn=Bncвtn+вcВtn,

где Qn - количество теплоты, кДж;

Bn - количество волокна в потоке, кг;

cв - удельная теплоемкость волокна, кДж/(кг•°С);

tn - температура потока, °С;

в - количество воды в потоке, кг;

cВ - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг•°С).

Q1=904,7•1,47•40+4237,6•4,19•40=763,4МДж;

Q3=904,7•1,47•70+4470,6•4,19•70=1364 МДж

°С.



Q2=615,2•4,19•233=600,6МДж

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 3.20

Приход	Расход
№ п/п	Теплота,МДж Q	№ п/п	Теплота,МДж Q
1	763,4	3	1364
2	600,6
Итого	1364	Итого	1364

Тепловой баланс Д0

;

Qn=Bncвtn+вcВtn,

где Qn - количество теплоты, кДж;

Bn - количество волокна в потоке, кг;

cв - удельная теплоемкость волокна, кДж/(кг•°С);

tn - температура потока, °С; в - количество воды в потоке, кг;

cВ - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг•°С).

Q1=921,8 •1,47•40+2440•4,19•40=463,1МДж;

Q5=921,8 •1,47•70+4635,9•4,19•70=1454,6МДж

Q4=1454,6•4,19•15=91,4 МДж

°С.

Q2=542,6•4,19•395,9=900,1МДж

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу



Таблица 38

Приход	Расход
№ п/п	Теплота,МДж Q	№ п/п	Теплота,МДж Q
1	463,1	5	1454,6
2	900,1
4	91,4
Итого	1454,6	Итого	1454,6

Тепловой баланс КЩО2

;

Qn=Bncвtn+вcВtn,

где Qn - количество теплоты, кДж;

Bn - количество волокна в потоке, кг;

cв - удельная теплоемкость волокна, кДж/(кг•°С);

tn - температура потока, °С;

в - количество воды в потоке, кг;

cВ - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг•°С).

Q1=929,7•1,47•40+14674,6•4,19•40=2514МДж;

Q3=929,7•1,47•70+14559,1•4,19•70=4365,9 МДж

°С.

Q2=610,3•4,19•724,2=1851,9МДж

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 39

Приход	Расход
№ п/п	Теплота,МДж Q	№ п/п	Теплота,МДж Q
1	2514	3	4365,9
2	1851,9
Итого	4365,9	Итого	4365,9

Тепловой баланс КЩО1

;

Qn=Bncвtn+вcВtn,

где Qn - количество теплоты, кДж;

Bn - количество волокна в потоке, кг;

cв - удельная теплоемкость волокна, кДж/(кг•°С);

tn - температура потока, °С;

в - количество воды в потоке, кг;

cВ - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг•°С).

Q1=951,8•1,47•30+5541·4,19•30=738,5МДж;

Q3=951,8•1,47•95+6235,7•4,19•95=2615МДж

Q4=20•0,934•10=186,8 МДж

°С.

Q2=2681,3•0,934•674,7=1689,7МДж

Все результаты расчетов заносим в сводную таблицу

Таблица 40

Приход	Расход
№ п/п	Теплота,МДж Q	№ п/п	Теплота,МДж Q
1	738,5	3	2615
2	1689,7
4	186,8



Таблица 41 - Общая сводная таблица теплового баланса

Статья прихода	С, %	Приход	Статья расхода	С, %	Расход
		Количество теплоты, МДж			Количество теплоты, МДж
Ступень КЩО
Смеситель-подогреватель
Масса, поступающая в смеситель - подогреватель	12,0	738,5	Масса, поступающая в реактор КЩО	12,0	2615
Пар на подогрев	0,0	1689,7
Кислород	0,0	186,8
Итого		2615	Итого		2615
Ступень Д0
пароподогреватель
Масса в пароподогреватель	12,0	463,1	Масса в отбельную башню	12,0	1454,6
Пар на подогрев	0,0	900,1
Диоксид хлора	0,0	91,4
Итого		1454,6	Итого		1454,6
Ступень щелочения
пароподогреватель
Масса в пароподогреватель	12,0	763,4	Масса в отбельную башню	12,0	1363,4
Пар на подогрев	0,0	600,6
Итого		1363,4	Итого		1363,4
Ступень Д1
пароподогреватель
Масса, поступающая в пароподогреватель	12,0	574	Масса, поступающая в отбельную башню	12,0	1416
Пар на подогрев	0,0	774,8
Кислород	0,0	67,2
Итого		1416	Итого		1416
Ступень Д2
пароподогреватель
Масса в пароподогреватель	12,0	969,3	Масса в отбельную башню	12,0	1983,4
Пар на подогрев	0,0	976,4
Кислород	0,0	37,7
Итого		1983,4	Итого		1983,4

Расчёт и подбор оборудования

Расчет объема отбельных башен

Необходимый реакционный объем башни, м3,

где М - масса абсолютно сухой целлюлозы, поступающей в башню за сутки, т;ф - время пребывания массы в башне, мин;Свол - концентрация волокна, %;К - коэффициент заполнения башни; для башен с ходом массы снизу вверхК = 0,95, для башен с ходом массы сверху вниз К = 0,85.

Плотность массы определяется по формуле:

с= свс+своды(100-с)/100,

где св- плотность волокна, 1,54 т/м3;

своды - плотность воды при температуре реакции.

Потребный общий объем отбельной башни :

Vобщ=Vp+Vразб

Объем зоны разбавления для башен с плоским днищем:

Vразб=рdBhp/4,



где - dB- внутренний диаметр башни, м;

hp - высота зоны разбавления, (1,5-1,7)м

Кислородный реактор на 1й ступени КЩО:

с=1,54*12 +0,972*(100-12)/100=1,04т/м3

Vp=100*951,8*30/24*60*12*0,95*1,04= 167,3м3;

Исходя из объема внутренний диаметр колонны 4,0м.

Vразб=3,14*1,5*4 /4=4,7м3,

Vобщ=167,3+4,7=172м3

Принимаем номинальный объем колонны 200м3.

Высота колонны 15,9 м

Кислородный реактор на 2й ступени КЩО:

с=1,54*12 +0,958*(100-12)/100=1,03 т/м3

Vp=100*925,7*60/24*60*12*0,95*1,03 = 328,5м3;

Исходя из объема внутренний диаметр колонны 4,5м.

Vразб=3,14*1,5*4,5 /4=5,3м3,

Vобщ=328,5+5,3=333,8м3

Принимаем номинальный объем колонны 400м3

Высота колонны 25,2м

Отбельная башня на ступени Д0

с=1,54*12 +0,983*(100-12)/100=1,05т/м3

Vp=100*921,8*60/24*60*12*0,95*1,05= 320,9м3;

Исходя из объема внутренний диаметр колонны4,0м. Внутренний диаметр колонки 2,6м.

Vразб=3,14*1,5*4 /4=4,7м3,

Vобщ=320,9+4,7=325,6м3

Принимаем номинальный объем колонны 400м3

Высота колонны 31,8м

Отбельная башня на ступени щелочения

с=1,54*12 +0,983*(100-12)/100=1,05т/м3

Vp=100*904,7*120/24*60*12*0,85 *1,05= 704м3;

Исходя из объема внутренний диаметр колонны 6м.

Vразб=3,14*1,5*6 /4=7,1м3,

Vобщ=704+7,1=711,1м3

Принимаем номинальный объем колонны 800м3.

Высота колонны 28,3м

Отбельная башня на ступени Д1

с=1,54*12 +0,978*(100-12)/100=1,05т/м3

Vp=100*888,1*210/24*60*12*0,95*1,05= 1082м3;

Исходя из объема внутренний диаметр колонны 8,0м. Внутренний диаметр стакана 5,0м.

Vразб=3,14*1,5*8 /4=9,4м3,

Vобщ=1082+9,4=1091,4м3

Принимаем номинальный объем колонны 1250м3

Высота колонны 24м

Отбельная башня на ступени Д2

Подобные документы

• Проект отбельного цеха СаЦ завода производительностью 500000 т/год беленой целлюлозы из еловой древесины

  Характеристика сырья, химикатов, готовой продукции. Схема и контроль технологического процесса отбелки хвойной целлюлозы. Расчет материального и теплового баланса производства, количества устанавливаемого основного и вспомогательного оборудования.
  
  дипломная работа [494,3 K], добавлен 08.02.2013
  

• Проект отбельного цеха сульфат-целлюлозного завода

  Основные закономерности отбелки целлюлозы. Характеристика сырья, химикатов и готовой продукции. Описание технологического процесса производства. Производственный контроль и обслуживание в отбельном цехе. Охрана труда и правила безопасности производства.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.09.2012
  

• Регенерация щелоков сульфатной варки

  Химическая переработка древесины. Возможность регенерации химикатов как основа экономической целесообразности сульфатного способа производства целлюлозы. Регенерация химикатов сульфатной варки. Общая схема производства целлюлозы по сульфатному способу.
  
  курсовая работа [198,4 K], добавлен 29.09.2014
  

• Технология переработки древесины: получение технической целлюлозы

  Отбор древесины для производства волокнистых полуфабрикатов. Производство сульфатной и сульфитной целлюлозы. Технологическая цепь получения технической целлюлозы. Порядок варки целлюлозы в котлах периодического действия. Определение сорности целлюлозы.
  
  реферат [266,6 K], добавлен 30.11.2011
  

• Исследование деформационных и прочностных характеристик хвойной сульфатной целлюлозы, полученной из усыхающей и сухостойной древесины

  Комплексная оценка сухостойной еловой древесины, пораженной энтомофитовредителями, как сырья для производства сульфатной целлюлозы; исследование показателей деформативности, прочности полуфабрикатов; анализ структурно-размерных характеристик волокна.
  
  курсовая работа [701,2 K], добавлен 12.01.2012
  

• Промывной цех сульфатцеллюлозного завода

  Значение современной целлюлозно-бумажной промышленности для мирового хозяйства. Работа промывного цеха сульфатцеллюлозного завода с производительностью целлюлозы в 340 тонн за сутки. Основные расчеты и выбор вакуум-фильтров для промывки целлюлозы.
  
  курсовая работа [145,9 K], добавлен 09.05.2011
  

• Производство сульфатной целлюлозы

  Бумагообразующие свойства сульфатной целлюлозы. Получение сульфатной целлюлозы в котлах непрерывного действия. Показатели качества промытой небеленой хвойной целлюлозы. Целлюлоза после варки - суспензия волокон. Основное и вспомогательное оборудование.
  
  курсовая работа [456,4 K], добавлен 28.01.2011
  

• Проект варочного цеха для выпуска сульфатной целлюлозы мощностью 400 тыс.т/год

  Порядок расчета материального баланса варки сульфатной целлюлозы в котлах периодического действия. Тепловой баланс варки. Загрузка щепы и заливка щелоков. Сводный материальный баланс варки и выдувки. Нагрев абсолютно-сухой щепы и органических веществ.
  
  курсовая работа [197,6 K], добавлен 11.10.2013
  

• Безотходная переработка сульфатного и сульфитного щелоков

  Особенности производства сульфатной целлюлозы. Принципы модифицирования химикатов сульфатной и полисульфатной варки. Технология переработки сульфатного и сульфитного щелоков. Способы извлечения гидроксида натрия из отработанного варочного раствора.
  
  курсовая работа [297,4 K], добавлен 11.10.2010
  

• Бумажная промышленность

  История появления бумаги — материала в виде листов для письма, рисования, упаковки, получаемого из целлюлозы: из растений, а также из вторсырья. Источники сырья для получения бумажной массы. Показатели, характеризующие свойства различных видов бумаги.
  
  реферат [29,2 K], добавлен 20.04.2015
  

• Влияние химии мокрой части на показатели качества бумаги

  Влияние химии мокрой части на эффективность производства. Исследование влияния точек дозирования химикатов при приготовлении бумажной массы на эксплуатационные показатели бумаги. Электрокинетические свойства целлюлозы и их влияние на проклейку бумаги.
  
  презентация [464,3 K], добавлен 23.10.2013
  

• Проект варочного котла сульфитной варки целлюлозы

  Общая характеристика целлюлозно-бумажной промышленности, ее роль в экономике России. Анализ существующих конструкций варочных установок для периодической варки бисульфитной целлюлозы и разработка проекта варочного котла объемом 320 кубических метров.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.11.2013
  

• Проектирование предприятия целлюлозно-бумажной промышленности

  Выбор и обоснование места строительства предприятия целлюлозно-бумажной промышленности. Характеристика небеленой сульфатной хвойной целлюлозы, выпускаемой производством. Сырье, химикаты и вспомогательные материалы. Технологическая схема и оборудование.
  
  дипломная работа [3,4 M], добавлен 02.02.2013
  

• Разработка процесса производства бумажных обоев

  Исторический обзор развития отрасли производства обоев. Описание проектируемого производства, готовой продукции. Внедрение клеильного пресса "Сим-Сайзер" на БДМ. Расчет расхода сырья, химикатов, баланса воды, волокна, производственной программы цеха.
  
  дипломная работа [191,2 K], добавлен 22.03.2011
  

• Расчет установки непрерывной варки целлюлозы типа "Камюр"

  Параметры сульфатной целлюлозы для выработки офсетной бумаги. Схема и описание основных узлов установки "Камюр". Выбор материала корпуса котла. Расчет толщины стенки котла. Расчет верхнего и нижнего днища. Расчет укрепления отверстий в корпусе котла.
  
  курсовая работа [312,3 K], добавлен 18.12.2013
  

• Целлюлозо–бумажное производство

  Целлюлозно-бумажная промышленность – наиболее сложная отрасль лесного комплекса, связанная с механической обработкой и химической переработкой древесины. Она включает производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них. Лесопромышленные комплексы.
  
  реферат [437,5 K], добавлен 17.07.2008
  

• Проект кондитерского цеха по производству вафельных изделий производительностью 2 т/сутки

  Требования к цеху по производству вафельных изделий. Расчет выпуска готовой продукции, расхода сырья и полуфабрикатов. Специфика организации складских помещений и схемы производства изделий. Подбор оборудования и установление численности персонала.
  
  курсовая работа [78,7 K], добавлен 12.01.2012
  

• Проект варочного котла для сульфитной варки целлюлозы

  Анализ состояния целлюлозно-бумажной промышленности России. Основные узлы варочных котлов, их виды и цикл работы. Расчет технологических и конструктивных параметров котла для сульфитной варки целлюлозы. Порядок монтажа, эксплуатации, ремонта оборудования.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.12.2013
  

• Проект бумажной фабрики производительностью 50000 т/год туалетной бумаги

  Характеристика сырья и продукции. Описание технологической схемы производства туалетной бумаги. Основные технологические расчеты, составление материального баланса. Подбор оборудования, автоматический контроль и регулирование процесса сушки бумаги.
  
  курсовая работа [624,4 K], добавлен 20.09.2012
  

• Технологический процесс изготовления мелованной бумаги

  Способы получения сырья (древесной целлюлозы) для производства бумаги. Схема плоскосеточной бумагоделательной машины. Технологический процесс каландрирования бумаги. Лёгкое, полное и литое мелование бумаги, схема отдельной меловальной установки.
  
  реферат [6,5 M], добавлен 18.05.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам