Расчет баланса воды и волокна

Баланс воды и волокна составляется в расчете на 1 т воздушно-сухой массы, или на 880 кг абсолютно сухой массы. Составление балансов позволяет определить основные потоки массы, воды и волокна и его безвозвратные потери.

Таблица 3.1 – Исходные данные для расчета баланса воды и волокна

Влажность щепы, %
Концентрация оборотной воды, %:
с дискового фильтра	0,03
с 2-х барабанного пресса	0,06
Концентрация массы, %:
после дисковых мельниц 1-й ступени
после дисковых мельниц 2-й ступени
в бассейне «латенсии»
перед сортировками	1,8
отходов сортирования	2,8
перед дисковым фильтром	0,45-0,5
сгущённой
перед центриклинерами 1,2 и 3-й ступени	0,45-0,55
очищенной после центриклинеров	0,45-0,5
отходов после центриклинеров	2,0
сгущённых отходов сортирования
Температура щепы или массы, ⁰С:
после промывки
после пропитки
после пропарки (скоростной варки)
поступающей в циклон
выходящей из циклона
в бассейне «латенсии»	60-70
Степень помола, ⁰ШР:
после размола 1-й ступени	30-40
после размола 2-й ступени	60-65
Количество отходов, % от поступающей массы:
от 1-й ступени центриклинеров	13-15
от 2-й ступени центриклинеров	13-15
от 3-й ступени центриклинеров	13-15
Потери, % от поступающей щепы или массы:
при промывке щепы	0,3
при пропарке (скоростной варке)	3,0
при размоле	3,0
Расход Na₂SO₃, % от абсолютно сухого волокна	2,0
Расход NaOH, % от абсолютно сухого волокна	3,0
Концентрация раствора Na₂SO₃, г/л
Концентрация раствора NaOH, г/л

Для расчета принимаем следующие обозначения:

М – масса, кг;

А – абсолютно сухое волокно, кг;

В – вода, кг;

К – концентрация массы и оборотной воды, %.

Расчетные формулы:

На бумажную фабрику поступает 880 кг абсолютно сухого волокна при концентрации 3,5%. С ним поступает воды:

Массы:

Для проведения расчетов на рисунке 3.1 приведена принципиальная схема получения ХТММ их осиновой древесины.

Рисунок 3.1 – Принципиальная схема получения ХТММ из осиновой древесины

K₁=10 % A₁=?(875,08 кг) B₁=?(7875,74 кг) M₁=?(8750,82 кг)

с дискового фильтра

на бумажную фабрику

K₃=0,03 % A₃=?(4,91 кг) B₃=?(16387,13 кг) M₃=?(16392,04 кг)

Бассейн высокой концентрации

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	875,08	7875,74	8750,82
	4,91	16387,13	16392,04
Итого	879,99	24262,87	25142,86

Расход	880,00	24262,86	25142,86

с 1-й ступени центриклинеров

K₁=0,5 % A₁=?(929,74 кг) B₁=?(185018,51 кг) M₁=?(185948,25 кг)

Дисковый фильтр

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	929,74	185018,51	185948,25
	-	5000,00	5000,00
Итого	929,74	190018,51	190948,25

Расход	875,08	7875,74	8750,82
	54,66	182142,77	182197,43
Итого	929,74	190018,51	190948,25

из желоба отходов 2-й ступени

K₁=0,55 % A₁=?(24,9 кг) B₁=?(4502,37 кг) M₁=?(4527,27 кг)

отходы в сток

K₃=2 % A₃=?(4,4 кг) B₃=?(215,6 кг) M₃=?(220 кг)

Центриклинеры 3-й ступени

Количество отходов от 3-й ступени центриклинеров принимаем 0,5% от выработки или 15% от поступающего волокна.

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Расход	20,5	4286,77	4307,27
	4,4	215,6
Итого	24,9	4502,37	4527,27

с центриклинеров 2-й ступени

K₂=0,55 % A₂=24,9 кг B₂=4502,37 кг M₂=4527,27 кг

K₁=2 % A₁=?(23,9 кг) B₁=?(1171,12 кг) M₁=?(1195,02 кг)

оборотная вода

K₃=0,03 % A₃=?(1 кг) B₃=?(3331,25 кг) M₃=?(3332,25 кг)

Желоб отходов 2-й ступени центриклинеров

на центриклинеры 3-й ступени

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	23,9	1171,12	1195,02
	1,0	3331,25	3332,25
Итого	24,9	4502,37	4527,27

K₃=2 % A₃=23,9 кг B₃=1171,12 кг M₃=1195,02 кг

K₁=?(0,5634 %) A₁=?(159,33 кг) B₁=?(28121,69 кг) M₁=?(28281,02 кг)

в сборник отсортированной массы

из желоба отходов 1-й ступени

Центриклинеры 2-й ступени

в желоб отходов 2-й ступени

K₂=0,5 % A₂=?(135,43 кг) B₂=?(26950,57 кг) M₂=?(27086 кг)

Количество отходов от 2-й ступени центриклинеров принимаем 15% от поступающего волокна.

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Расход	135,43	26950,57
	23,9	1171,12	1195,02
Итого	159,33	28121,69	28281,02

K₁=2 % A₁=?(133,65 кг) B₁=?(6548,83 кг) M₁=?(6682,48 кг)

на центриклинеры 2-й ступени

с центриклинеров 1-й ступени

Желоб отходов 1-й ступени центриклинеров

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	133,65	6548,83	6682,48
	20,5	4286,77	4307,27
	5,19	17286,08	17291,27
Итого	159,34	28121,68	28281,02

из сборника отсортированной массы

K₁=?(0,552 %) A₁=?(1063,39 кг) B₁=?(191567,34 кг) M₁=?(192630,73 кг)

Центриклинеры 1-й ступени

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Расход	929,74	185018,51	185948,25
	133,65	6548,83	6682,48
Итого	1063,39	191567,34	192630,73

с сортировки

K₁=1,0 % A₁=?(905,39 кг) B₁=?(89633,60 кг) M₁=?(90538,99 кг)

на центриклинеры 1-й ступени

K₂=0,552 % A₂=1063,39 кг B₂=191567,34 кг M₂=192630,73 кг

Сборник отсортированной массы

оборотная вода

K₃=0,03 % A₃=?(22,57 кг) B₃=?(74983,17 кг) M₃=?(75005,74 кг)

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	905,39	89633,60	90538,99
	135,43	26950,57
	22,57	74983,17	75005,74
Итого	1063,39	191567,34	192630,73

из сборника для разбавления массы перед сортированием

K₁=1,8 % A₁=?(1120,83 кг) B₁=?(61147,7 кг) M₁=?(62268,53 кг)

K₂=1,0 % A₂=905,39 кг B₂=89633,60 кг M₂=90538,99 кг

Сортировка

оборотная вода

K₄=0,03 % A₄=?(10,91 кг) B₄=?(36343,48 кг) M₄=?(36354,39 кг)

в сборник отсортированной массы

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	1120,83	61147,7	62268,53
	10,91	36343,48	36354,39
Итого	1131,74	97491,18	98622,92

Расход	905,39	89633,60	90538,99
	226,35	7857,58	8083,93
Итого	1131,74	97491,18	98622,92

из сортировок

Бассейн отходов

K₁=2,8 % A₁=226,35 кг B₁=7857,58 кг M₁=8083,93 кг

из бассейна отходов

K₃=0,06 % A₃=?(5,07 кг) B₃=?(8446,63 кг) M₃=?(8451,7 кг)

K₄=0 % B₄=1000 кг M₄=1000 кг

свежая вода

K₂=35,0 % A₂=?(221,28 кг) B₂=?(410,95 кг) M₂=?(632,23 кг)

K₁=2,8 % A₁=226,35 кг B₁=7857,58 кг M₁=8083,93 кг

на дисковую мельницу 2-й ступени

Сгуститель отходов

оборотная вода

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	226,35	7857,58	8083,93
	-
Итого	226,35	8857,58	9083,93

Расход	221,28	410,95	632,23
	5,07	8446,63	8451,7
Итого	226,35	8857,58	9083,93

K₃=0,03 % A₃=?(10,35 кг) B₃=?(34496,14 кг) M₃=?(34506,49 кг)

оборотная вода

K₁=4 % A₁=?(1110,48 кг) B₁=?(26651,56 кг) M₁=?(27762,04 кг)

на сортировку

из бассейна «латенсии»

K₂=1,8 % A₂=1120,83 кг B₂=61147,7 кг M₂=62268,53 кг

Желоб разбавления массы перед сортировками

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	1110,48	26651,56	27762,04
	10,35	34496,14	34506,49
Итого	1120,83	61147,7	62268,53

K₃=0,03 % A₃=?(1,68 кг) B₃=?(5584,24 кг) M₃=?(5585,92 кг)

оборотная вода

K₁=5 % A₁=?(1108,81 кг) B₁=?(21067,31 кг) M₁=?(22176,12 кг)

из бассейна массы после рафинеров

Бассейн «латенсии»

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	1108,81	21067,31	22176,12
	1,68	5584,24	5585,92
Итого	1110,49	26651,55	27762,04

из дисковой мельницы 2-й ступени

K₂=5 % A₂=1108,81 кг B₂=21067,31 кг M₂=22176,12 кг

K₁=30 % A₁=? B₁=? M₁=?

в бассейн «латенсии»

Бассейн массы после рафинеров

Найдем состав условного потока 5 (из потоков 2 и 3):

K₁=30 % A₁=?(1100,43 кг) B₁=?(2567,66 кг) M₁=?(3668,09 кг)

в бассейн «латенсии»

из дисковой мельницы 2-й ступени

K₅=8,04 % A₅=1103,74 кг B₅=12620,68 кг M₅=13724,42 кг

Тогда рассчитываемый узел примет вид:

K₄=0,03 % A₄=?(3,31 кг) B₄=?(10053,02 кг) M₄=?(10056,33 кг)

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	1100,43	2567,66	3668,09
	3,31	10053,02	10056,33
	5,07	8446,63	8451,7
Итого	1108,81	21067,31	22176,12

из циклона

K₂=30 % A₂=1100,43 кг B₂=2567,66 кг M₂=3668,09 кг

K₃=35,0 % A₃=221,28 кг B₃=410,95 кг M₃=632,23 кг

K₁=?(28,96 %) A₁=?(879,15 кг) B₁=?(2156,71 кг) M₁=?(3035,86 кг)

Дисковая мельница 2-й ступени

отходы со сгустителя отходов

в бассейн после рафинеров

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	879,15	2156,71	3035,86
	221,28	410,95	632,23
Итого	1100,43	2567,66	3668,09

из дисковой мельницы 1-й ступени

K₃=0 % А₃=0 кг В₃=M₃=?(695,4 кг)

пар

K₁=28,96 % A₁=879,15 кг B₁=2156,71 кг M₁=3035,86 кг

K₁=35 % A₁=879,15 кг B₁=?(1632,71 кг) M₁=?(2511,86 кг)

на дисковую мельницу 2-й ступени

Циклон

свежая горячая вода

Q₄=B₄=M₄=?(158 кг)

Количество выделяющегося пара рассчитывается по формуле:

где t₁ – температура поступающей массы, ⁰С;

t₂ – температура массы в циклоне, ⁰С;

i_n – энтальпия пара, ккал/кг;

С _пр – приведенная теплоемкость пара, ккал/⁰С;

где С _воды – теплоемкость воды, ккал/кг*⁰С;

С _вол – теплоемкость волокна, ккал/кг*⁰С;

A – масса абсолютно сухого волокна, кг;

K – концентрация массы, %;

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	879,15	1632,71	2511,86
	-
Итого	879,15	2314,71	3193,86

Расход	879,15	2156,71	3035,86
	-
Итого	879,15	2314,71	3193,86

А₄= M₄=?(27,19 кг)

свежая вода

K₂=35 % A₂=879,15 кг B₂=1632,71 кг M₂=2511,86 кг

K₁=45 % A₁=?(906,34 кг) B₁=?(1107,75 кг) M₁=?(2014,09 кг)

из пропарочной камеры

Дисковая мельница 1-й ступени

Потери волокна при размоле:

Волокна поступит в дисковую мельницу:

Определим количество паров вскипания:

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	906,34	1107,75	2014,09
	-	524,96	524,96
Итого	906,34	1632,71	2539,05

Расход	879,15	1632,71	2511,86
	27,19	-	27,19
Итого	906,34	1632,71	2539,05

А₄=M₄=?(28,03 кг)

Q₃=В₃=?(235,27 кг)

K₁=45 % A₁=906,34 кг B₁=1107,75 кг M₁=2014,09 кг

K₁=?(51,71 %) A₁=?(934,37 кг) B₁=?(872,48 кг) M₁=?(1806,85 кг)

на дисковую мельницу 1-й ступени

после пропитки

Пропарочная камера(скоростная варка)

пар

Химические потери (3%)

Потери при размоле составят:

Тогда на скоростную варку поступит волокна:

Рассчитаем тепло, необходимое для нагрева щепы от 50 до 135 ⁰C:

где G _щ – масса абсолютно сухой щепы, кг;

G _в – масса воды поступающей со щепой, кг;

С _щ – теплоемкость щепы, ккал/кг*⁰С;

С _в – теплоемкость воды, ккал/кг*⁰С;

Тогда расход пара на пропарку составит:

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	934,37	872,48	1806,85
	-	235,27	235,27
Итого	934,37	1107,75	2042,12

Расход	906,34	1107,75	2014,09
	28,03	-	28,03
Итого	934,37	1107,75	2042,12

K₂=51,71 % A₂=934,37 кг B₂=872,48 кг M₂=1806,85 кг

B₃=M₃=?(233,6 кг)

K₁=?(59,39 %) A₁=934,37 кг B₁=?(638,88 кг) M₁=?(1573,25 кг)

из промывной установки

Пропитка щепы (импрегнатор «ПРЕКС»)

раствор Na₂SO₃ и NaOH

на скоростную варку

Определим расход 100%-ного Na₂SO₃:

Определим расход 100%-ного NaOH:

Раствора Na₂SO₃концентрацией 200 г/л:

Раствора NaOH концентрацией 200 г/л:

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	934,37	638,88	1573,25
	-	233,6	233,6
Итого	934,37	872,48	1806,85

свежая вода

А₅=M₅=?(2,81 кг)

K₂=59,39 % A₂=934,37 кг B₂=638,88 кг M₂=1573,25 кг

K₁=60 % A₁=?(937,18 кг) B₁=?(624,79 кг) M₁=?(1561,97 кг)

Промывка щепы

механические потери (0,3%)

на пропитку

Потери при промывке составят:

Проверка:

	Волокно	Вода	Масса
Приход	937,18	624,79	1561,97
	-
Итого	937,18	2624,79	3561,97

Расход	934,37	685,63	1620,0
	-	1939,16	1939,16
	2,81	-	2,81
Итого	937,18	2624,79	3561,97

Таблица 3.2 – Баланс оборотной воды

Приход	Расход
статьи	масса, кг	статьи	масса, кг
С дискового фильтра	182197,43	В бассейн массы после рафинеров	10056,33
		В бассейн «латенсии»	5585,92
		На разбавление перед сортированием	34506,49
		В сортировки	36354,39
		В сборник отсортированной массы	75005,74
		В желоб отходов 1-й ступени центриклинеров	17291,27
		В желоб отходов 2-й ступени центриклинеров	3332,25
		В бассейн высокой концентрации	16392,04
		Итого	198524,43

Недостаток оборотной воды:

198524,43 - 182197,43 = 16327,0 кг

Волокна в этой воде:

Поэтому оборотную воду в бассейн высокой концентрации следует подать из бумажной фабрики.

Таблица 3.2 – Баланс волокна

Приход

Расход

статьи

масса, кг

статьи

масса, кг

С щепой на промывку

937,18

На бумажную фабрику

880,0

С оборотной водой из бумажной фабрики

4,9

Отходы с центриклинеров

4,4

Механические потери при промывке щепы

2,81

Химические п

⇐ Предыдущая 1 23

Поделиться с друзьями:

Дата добавления: 2017-01-21; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1435 | Нарушение авторских прав

Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Так просто быть добрым - нужно только представить себя на месте другого человека прежде, чем начать его судить. © Марлен Дитрих
==> читать все изречения...

2442 -

| 2196 -

Ген: 0.017 с.