Способ центробежно-гидродинамической обработки макулатурной массы в турбосепараторе

 

Предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры. Способ включает тангенциальную подачу макулатурной массы в приемную камеру турбосепаратора, организацию вращательного движения массы в приемной камере, отделение из массы под воздействием центробежной силы тяжелых и легких загрязняющих включений, механический дороспуск крупных компонентов волокнистого происхождения и просеивание макулатурной массы через отверстия сита. Перед тангенциальной подачей в приемную камеру турбосепаратора массу дополнительно дефлокируют путем обработки ее в сдвиговом потоке, движущемся в канале трубопровода со скоростью не менее 8,0 м/с и градиентом скорости не менее 185 с-1, в течение не менее 0,79 с. Обеспечивается повышение избирательной способности при отделении легких загрязняющих включений от крупных компонентов волокнистого происхождения и повышение степени дороспуска макулатурной массы в турбосепараторе. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры, а именно для грубой доочистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений и одновременного ее дороспуска (разволокнения).

Известен способ грубой очистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений под воздействием центробежных сил с одновременным дороспуском ее под воздействием больших напряжений сдвига. Реализуют этот способ в специальных аппаратах, называемых турбосепараторами.

Обработке в турбосепараторе подвергают макулатурную массу, полученную после роспуска макулатуры и грубой очистки массы от загрязняющих включений в гидроразбивателе.

Все типы турбосепараторов имеют принципиально одинаковую конструкцию. Турбосепаратор фирмы "Voith" (Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры, М, Лесная промышленность, 1980, С. 48-61) имеет горизонтально расположенный цилиндрический корпус с размещенной внутри него приемной камерой для поступающей на обработку макулатурной массы. На одной из торцевых сторон цилиндрического корпуса закреплена откидная крышка, в центре которой вмонтирован патрубок для удаления из камеры легких загрязнений. В нижней части цилиндрического корпуса вблизи крышки вмонтирована камера с задвижками для улавливания тяжелых загрязнений. С противоположной стороны цилиндрического корпуса, возле торцевой стенки тангенциально встроен патрубок для тангенциальной подачи массы в приемную камеру. С этой же стороны к торцевой стенке корпуса и соосно с ним закреплена камера для суспензии из прошедшего очистку и дороспуск волокнистого полуфабриката с патрубком для удаления из камеры этой суспензии. Обе камеры разделены между собой вертикально установленным ситом. В приемной камере для подлежащей обработке макулатурной массы, соосно с камерой и вблизи рабочей поверхности сита размещен ротор с лопастями. Ротор приводится во вращательное движение при помощи вала от электропривода.

Способ центробежной очистки макулатурной массы от тяжелых и легких загрязняющих включений в упомянутом турбосепараторе заключается в следующем. Макулатурная масса поступает в приемную камеру турбосепаратора через тангенциально расположенный патрубок и под воздействием энергии вращения лопастей ротора приобретает вращательное движение вокруг оси камеры. Скорость вращения массы возрастает с увеличением частоты вращения ротора. Вращающийся вокруг оси камеры поток массы одновременно движется вдоль внутренней цилиндрической поверхности корпуса в сторону его откидной крышки и затем, меняя направление, возвращается к ротору и ситу. Под действием возникающих во вращающемся потоке массы центробежных сил тяжелые включения отбрасываются к цилиндрической стенке приемной камеры и вместе с движущимся потоком направляются в сторону откидной крышки корпуса - в отверстие камеры для улавливания тяжелых загрязнений. Под воздействием радиального перепада давления в приемной камере турбосепаратора, возникающем вследствие действия центробежной силы, легкие включения устремляются к оси камеры, удерживаются там и выводятся через патрубок, расположенный в центральной части откидной крышки вместе с частью макулатурной массы.

Дороспуск пучков и лепестков макулатуры на отдельные волокна происходит в результате воздействия на них напряжений сдвига в пространстве между рабочей поверхностью сита и поверхностью лопастей ротора. Макулатурная масса после дороспуска и грубой очистки проходит через отверстия сита и удаляется из нее через выходной патрубок. Качество сортированной массы улучшается с уменьшением диаметра отверстий сита и увеличением частоты вращения ротора. Производительность аппарата увеличивается с увеличением диаметра отверстий сита и частоты вращения ротора.

Однако, цилиндрическое выполнение корпуса турбосепаратора в процессе работы обусловливает длинный путь спиралеобразного движения абразивных тяжелых включений по внутренней цилиндрической поверхности приемной камеры в сторону откидной крышки корпуса в камеру для тяжелых отходов, что вызывает быстрый износ стенки корпуса и сокращение срока эксплуатации турбосепаратора.

Общим в способах обработки макулатурной массы в турбосепараторах любой конструкции является то, что для минимизации затрат электроэнергии на транспортировку по трубопроводу и подачу макулатурной массы через тангенциальный патрубок в турбосепаратор, величину поперечного сечения и величину диаметра каналов трубопровода и тангенциального патрубка выбирают такими, что скорость подачи массы находится в пределах 2,2-3,0 м/с. Длина канала тангенциального патрубка не превышает 300-350 мм.

Оптимальной эффективности работы турбосепаратора достигают при массовой доле волокна в суспензии 3,0-4,0%. При дальнейшем повышении значения этого параметра эффективность работы снижается.

Известен способ центробежной обработки макулатурной массы, который реализуется в известном турбосепараторе фирмы "Escher Wyss" под названием "Fiberizer" (Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры, М, Лесная промышленность, 1980, С. 55-57).Известный способ обработки аналогичен способу, реализуемому в турбосепараторе фирмы "Voith", но при этом время продвижения загрязняющих включений сокращено за счет конусного выполнения корпуса турбосепаратора.

Упомянутый способ центробежной обработки макулатурной массы в турбосепараторе "Fiberizer" заключается в следующем. Макулатурная масса, поступающая в приемную камеру турбосепаратора через тангенциально расположенный патрубок, в результате вращательного движения лопастей ротора приобретает дополнительную центробежную силу. Вращающаяся масса движется вдоль внутренней конической поверхности в сторону откидной крышки. Не достигнув ее, масса меняет свое направление и возвращается обратно к ротору. Под действием центробежной силы тяжелые включения отбрасываются к стенке приемной камеры и, продвигаясь вперед в направлении откидной крышки корпуса, стекают в отверстие камеры для улавливания этих загрязнений. Вследствие радиального перепада давления в приемной камере турбосепаратора легкие включения сосредоточиваются и поддерживаются во взвешенном состоянии в центре вращающегося вокруг оси потока, откуда они удаляются через патрубок, расположенный в центральной части откидной крышки.

Разделение пучков и лепестков макулатуры на отдельные волокна происходит в пространстве между поверхностью сита и лопастями ротора в результате трения пучков и лепестков между собой и воздействия напряжений сдвига между лопастями и поверхностью сита. Очищенная и отсортированная масса, прошедшая через отверстия сита, удаляется из камеры для сортированной массы через выходной патрубок.

Упомянутый способ обработки макулатурной массы выбран нами в качестве прототипа как наиболее близкий по технической сущности.

Упомянутый способ характеризуется низкой избирательной способностью при отделении легких загрязняющих включений от крупных компонентов волокнистого происхождения. При реализации этого способа обработки вместе с легкими отходами удаляется большое количество волокна, волокнистых флокул, пучков и лепестков макулатуры. Для улавливания мелких компонентов волокнистого происхождения поток суспензии с легкими отходами подают на вибрационную сортировку с размерами отверстий сита большими, чем у турбосепаратора. Легкие загрязнения вместе с крупными лепестками макулатуры из вибросортировки удаляют в отвал, а суспензию из мелких компонентов волокнистого происхождения возвращают обратно в начало потока - в гидроразбиватель.

В других случаях суспензию из легких отходов с целью дороспуска пучков, флокул и лепестков макулатуры перед подачей на вибросортировку обрабатывают в энтштиппере или пульсационной мельнице. Суспензию из мелких компонентов волокнистого происхождения после вибрационной сортировки возвращают обратно в гидроразбиватель (Материалы конференции TAPPI, Seatle. 1980. Н. Selder W. H. Siewert "The Escher Wyss Fibersorter for the high Density Screening of Recycled Fibres").

Еще в одном случае из турбосепаратора извлекают повышенное количество легких отходов (до 20%), для отделения волокнистых компонентов легкие отходы подают на второй турбосепаратор. Сортированную волокнистую массу после первого и второго турбосепараторов соединяют, а суспензию из легких отходов и компонентов волокнистого происхождения подают на вибрационную сортировку. После нее сортированную массу возвращают в гидроразбиватель на повторную обработку.

Приведенные схемы разделения легких отходов на годное волокно и загрязняющие включения, подлежащие вывозу в отвал, громоздки.

Таким образом, известный способ центробежной обработки макулатурной массы требует двух- или трехступенчатой обработки легких отходов, что связано с необходимостью использования дополнительного оборудования, введением дополнительной нагрузки на основное оборудование и увеличением количества электроэнергии на процесс.

Недостатком известного способа является также повышенная массовая доля в сортированной массе крупных компонентов волокнистого происхождения, т.к. при обработке макулатурной массы в турбосепараторе флокулы, пучки и лепестки, скапливаясь на поверхности сита толстым слоем, обусловливают увеличение нагрузки в процессе их механического диспергирования (в пространстве между рабочими поверхностями сита и лопастями ротора) и ухудшение качества их дороспуска на волокна. Одновременно с этим ухудшаются условия для просеивания волокнистых компонентов через отверстия сита. Скорость вращения потока уменьшается, а вместе с ней уменьшается и центробежная сила, что и является причиной плохой избирательности при отделении легких включений от остальных крупных компонентов волокнистого происхождения.

Выше описанное негативное явление, которое имеет место в процессе работы турбосепаратора и заключающееся в попадании повышенного количества волокон, флокул, пучков и лепестков макулатуры в суспензию отходов легких загрязнений, обусловливается несовершенством известного способа обработки макулатурной массы.

Обусловлено это подачей макулатурной массы в турбосепаратор неподготовленным к обработке в турбосепараторе потоком, что и является причиной низкой эффективности работы турбосепаратора и низкой его избирательной способности по грубой очистке массы от загрязняющих включений.

Несовершенство известного способа обработки объясняется тем, что тангенциальная подача макулатурной массы в приемную камеру аппарата производится флокулированным потоком, внутренняя структура суспензии которого состоит из 60-70% прочных волокнистых флокул и 30-40% пучков, лепестков макулатуры и загрязняющих включений.

Задачей изобретения является повышение избирательной способности при отделении легких загрязняющих включений от крупных компонентов волокнистого происхождения и повышение степени дороспуска макулатурной массы в турбосепараторе.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе обработки макулатурной массы в турбосепараторе, включающем тангенциальную подачу макулатурной массы в приемную камеру турбосепаратора, организацию вращательного движения массы в приемной камере, отделение из массы под воздействием центробежной силы тяжелых и легких загрязняющих включений, механический дороспуск крупных компонентов волокнистого происхождения и просеивание макулатурной массы через отверстия сита, в соответствии с изобретением перед тангенциальной подачей в приемную камеру турбосепаратора массу дополнительно дефлокулируют путем обработки ее в сдвиговом потоке, движущемся в канале трубопровода со скоростью не менее 8,0 м/с и градиентом скорости не менее 185 c-1, в течение не менее 0,79 с.

Предлагаемый способ реализуется с использованием трубопровода 1 с фланцами, один из которых присоединен к трубопроводу подачи массы, а второй - к фланцу тангенциального патрубка известного аппарата - турбосепаратора, принципиальная схема которого приведена на фигурах 1,2: фиг.1 - продольный разрез турбосепаратора; фиг.2 - поперечный разрез турбосепаратора по стрелкам А - А.

Турбосепаратор состоит из следующих конструктивных элементов: - горизонтального конического корпуса 2 с откидной крышкой 3 у большего основания корпуса 2 и ситом 4 у меньшего основания, образующих внутреннюю приемную камеру 5 для обработки макулатурной массы. Корпус 2 снабжен тангенциально закрепленным у меньшего основания патрубком 6 для тангенциальной подачи потока макулатурной массы с приготовленной в трубопроводе 1 внутренней структурой и патрубком 7 для удаления тяжелых загрязнений, расположенным в нижней части корпуса 2 вблизи откидной крышки 3. В центральной части откидной крышки 3 закреплен патрубок 8 для удаления из приемной камеры 5 легких загрязнений с плотностью меньшей, чем у воды; - ротора 9 с лопастями, вращающегося в приемной камере 5 возле поверхности сита 4 от приводного вала 10 и размещенного соосно с камерой 5; - камеры 11 для прошедшей грубую очистку и дораспущенной макулатурной массы, присоединенной к меньшему основанию корпуса 2 по другую сторону сита 4 с патрубком 12 для удаления массы.

Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом.

Макулатурную массу подают под давлением 350 кПа (3,5 кгс/см2) во внутренний канал трубопровода 1 для преобразования потока массы с флокулированной структурой в диспергированный ламинизированный сдвиговый поток с ориентированными по потоку волокнами и полностью реализованными тиксотропными свойствами.

Подготовленный в канале трубопровода 1 поток макулатурной массы подают под давлением 300-350 кПа (3,0-3,5 кгс/см2) и большой скоростью в приемную камеру 5 турбосепаратора через тангенциально встроенный в корпусе 2 патрубок 6. Под воздействием кинетической энергии потока, возле конической поверхности стенки приемной камеры 5 создают периферийный вращающийся поток суспензии. В результате вращения лопастей ротора 9 создают второй центральный вращающийся в том же направлении стержневой поток суспензии, который сообщает лишь незначительную дополнительную скорость вращения периферийному протоку, в то время, как скорость вращения периферийного потока существенно влияет на формирование и скорость вращения центрального потока. Оба эти потока образуют единый вращающийся в одном направлении вокруг центральной оси приемной камеры поток. Скорость вращения центрального потока массы увеличивается с увеличением скорости вращения ротора 9.

Движение вращающегося вокруг оси приемной камеры 5 периферийного потока происходит одновременно и вдоль внутренней конической поверхности в сторону откидной крышки 3 корпуса 2. Не достигнув ее, вращающийся периферийный поток меняет свое направление на обратное и по центральной части приемной камеры 5, вращаясь, образует начало вращающегося центрального потока, который направляется в сторону вращающегося ротора 9 и сита 4. Скорость вращения периферийного и центрального потоков соответственно максимальна в области тангенциального патрубка и вращающегося ротора и постепенно уменьшается в направлении откидной крышки 3 корпуса 2.

Под воздействием центробежной силы во вращающемся периферийном потоке тяжелые загрязняющие включения отбрасываются к конической стенке камеры 5 и, продвигаясь вместе с вращающимся потоком в направлении откидной крышки 3 и попадая в отверстие патрубка для тяжелых загрязнений 7, удаляются из камеры. Одновременно под воздействием радиального перепада давления, центробежной и гидродинамической сил легкие включения, характеризующиеся значительно меньшей, чем у воды, плотностью, покидают периферийный поток и переходят в центральный поток и далее устремляются к его оси и оси приемной камеры 5, скапливаются и удерживаются там, а выводят их через патрубок 8 для легких включений в откидной крышке 3.

Под воздействием тех же сил крупные компоненты волокнистого происхождения (пучки и лепестки макулатуры) с удельной плотностью незначительно большей, чем у воды, также приводятся в движение в радиальном направлении к оси центрального потока и приемной камеры. При этом, скорость движения частиц в том направлении неодинакова и зависит от их размера. Чем больше размер частицы, тем больше скорость ее движения в ту концентрическую зону потока, где все силы, действующие на нее, уравновешиваются. Таким образом, частицы различных размеров сосредотачиваются в различных характерных для них концентрических зонах вращающегося центрального потока, но не совпадающих с осевой зоной размещения легких отходов. При этом зоны с увеличивающимися по размеру частицами располагаются в направлении от стенки камеры, где располагается зона с самыми мелкими волокнистыми компонентами, до близкой к центральной части потока, где располагается зона с самыми крупными частицами волокнистого происхождения. По мере продвижения вращающегося периферийного потока массы вдоль внутренней конической поверхности приемной камеры в направлении откидной крышки корпуса все крупные компоненты волокнистого и неволокнистого происхождения перемещаются из этого потока в центральный поток. В непосредственной близости от откидной крышки 3 в приемной камере 5 периферический поток превращается в пространственный вращающийся вокруг оси поток волокнистой массы со степенью помола волокон на 2-3oШР больше, чем в сортированной массе. Из этого же потока массы берет начало и формируется центральный вращающийся поток, который движется в сторону ротора и сита со скоростью, определяемой гидравлической пропускной способностью сита. По пути к ротору центральный поток массы, уже прошедшей грубую очистку, опять густо насыщается из периферийного потока крупными компонентами волокнистого происхождения и направляется на дороспуск. Таким образом, легкие загрязнения из камеры удаляются вместе с прошедшей грубую очистку массой. В таком виде отходы легких включений легко и без потерь разделяются на вибрационной сортировке с таким же диаметром отверстий сита, как и в сите турбосепаратора, на легкие загрязнения без лепестков макулатуры и волокнистую массу, пригодную по качеству очистки, степени роспуска и степени помола для соединения с сортированной в турбосепараторе массой.

Волокнистая суспензия из диспергированных ранее флокул легко проходит через отверстия сита в камеру для сортированной массы, а поверхностью сита задерживаются только пучки и лепестки макулатуры.

Дороспуск задержанных ситом пучков и лепестков на отдельные волокна происходит в пространстве между рабочими поверхностями сита и лопастями ротора в результате трения пучков и лепестков между собой и усилий сдвига между рабочими поверхностями сита и вращающихся лопастей ротора. Очистка отверстий сита осуществляется при помощи обратного кратковременного толчка жидкости, обусловленного отрицательным давлением, создаваемым в вакуумной камере, расположенной на тыльной стороне каждой из лопастей вращающегося ротора между стенками камеры и поверхностью сита.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется такими примерами.

Пример 1. Макулатурную массу со степенью помола 13oШР, массовой долей волокнистых компонентов 2,0% под давлением 350 кПа (3,5 кгс/см2) подают по трубопроводу с диаметром внутреннего отверстия канала 86 мм и длиной, равной 6320 мм, через тангенциальный патрубок с отверстием диаметром 86 мм в турбосепаратор. Скорость движения макулатурной массы в канале трубопровода 8,0 м/с. Значение градиента скорости в потоке массы 185с-1 Продолжительность обработки массы составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Отбирают пробы исходной макулатурной массы перед трубопроводом 1, сортированной в турбосепараторе массы из патрубка 12, массы с легкими отходами после турбосепаратора из патрубка 8, сортированной макулатурной массы после вибросортировки. Определяют степень помола, степень роспуска, массовую долю легких загрязнений и массовую долю компонентов волокнистого происхождения.

Значения последних трех параметров определяют ситовым анализом на сите с таким же диаметром отверстий, что и в сите турбосепаратора и вибросортировки - 4,0 мм Степень роспуска массы - отношение абсолютно сухой массы волокнистого материала, прошедшего через сито, к абсолютно сухой массе пробы массы, выраженное в процентах.

Массовая доля легких загрязнений - отношение абсолютно сухой массы легких загрязнений, отобранных из остатка вещества на сите к абсолютно сухой массе пробы, выраженное в процентах.

Массовая доля компонентов волокнистого происхождения - отношение абсолютно сухой массы компонентов волокнистого происхождения, отобранных из остатка на сите, к абсолютно сухой массе пробы, выраженное в процентах.

Результаты определений представлены в таблице.

Пример 2. Макулатурную массу со степенью помола 13oШР с массовой долей волокнистых полуфабрикатов 2,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см2) подают во внутренний канал трубопровода 1 с диаметром отверстия 84 мм и длиной 6557 мм для преобразования потока массы с флокулированной внутренней структурой в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и проявленными тиксотропными свойствами. С выхода устройства поток макулатурной массы с подготовленной таким образом к обработке в турбосепараторе внутренней структурой подают через тангенциальный патрубок с рабочим значением диаметра внутреннего отверстия 84 мм в турбосепаратор. Скорость движения макулатурной массы в канале трубопровода устройства 8,3 м/с. Градиент скорости в потоке массы 200 с-1. Продолжительность обработки массы составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 3. Макулатурную массу со степенью помола 13oШР с массовой долей волокнистых компонентов 3,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см2) подают во внутренний канал трубопровода с диаметром отверстия 67,0 мм и длиной 6975 мм для преобразования потока массы с флокулированной внутренней структурой в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и полностью проявленными тиксотропными свойствами. Поток макулатурной массы с подготовленной таким образом к обработке в турбосепараторе внутренней структурой подают через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 67,0 мм в турбосепаратор. Скорость движения потока макулатурной массы в канале трубопровода 8,83 м/с. Градиент скорости в потоке массы равен 264 с-1. Продолжительность обработки массы составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 4. Макулатурную массу со степенью помола 13oШР с массовой долей волокнистых компонентов 4,0% под давлением 350 кПа (3,5 кгс/см2) подают во внутренний канал трубопровода с диаметром отверстия 55,0 мм и длиной 7734 мм для преобразования потока массы с флокулированной внутренней структурой в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и полностью проявленными тиксотропными свойствами. Поток макулатурной массы с подготовленными таким образом к обработке в турбосепараторе внутренней структурой подают через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 55,0 мм в турбосепаратор. Скорость движения потока макулатурной массы в канале трубопровода устройства 9,79 м/с. Значение градиента скорости равно 356 с-1. Продолжительность обработки составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 5 (прототип). Макулатурную массу со степенью помола 13oШР с массовой долей волокнистых компонентов 2,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см2) подают в турбосепаратор непосредственно через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 146,0 мм. Продолжительность обработки массы перед подачей в турбосепаратор составляет 0 с, т.е. массу дополнительно в трубопроводе не дефлокулируют. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 6. Макулатурную массу со степенью помола 13oШР с массовой долей волокнистых компонентов 2,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см2) подают во внутренний канал трубопровода с диаметром отверстия 90,0 мм и длиной 14000 мм. Поток макулатурной массы подают через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 90,0 мм в турбосепаратор. Скорость движения потока макулатурной массы в канале трубопровода устройства 7,23 м/с. Значение градиента скорости равно 160 с-1. Продолжительность обработки составляет 1,94 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 7. Макулатурную массу обрабатывают во внутреннем канале трубопровода в соответствии с примером 2, однако длину канала берут 5400 мм. Продолжительность обработки составляет 0,64 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 8. Макулатурную массу обрабатывают во внутреннем канале трубопровода в соответствии с примером 2, но длину канала увеличивают до 8000 мм. Продолжительность обработки составляет 0,96 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Из сравнительного анализа результатов определения показателей качества различных видов макулатурной массы видно, что при обработке макулатурной массы в турбосепараторе в соответствии с предлагаемым изобретением (примеры 1-4,8) значения качественных показателей сортированной массы после аппарата по степени помола, степени роспуска, массовой доли загрязняющих включений и массовой доли крупных включений волокнистого происхождения по сравнению со значениями тех же показателей сортированной массы, полученной результате обработки массы в аппарате по прототипу (пример 5) соответственно выше на 7,1%, 4,9%, 16,6% и 64,2. Таким образом, подача массы в турбосепаратор подготовленным в канале трубопровода 1 для обработки в аппарате диспергированным ламинизированным потоком с ориентированными по потоку волокнами и полностью проявленными тиксотропными свойствами в соответствии с предлагаемым изобретением улучшает качественные показатели сортированной массы.

При обработке макулатурной массы в турбосепараторе в соответствии с предлагаемым изобретением (примеры 1-4,8) массовая доля легких загрязняющих включений в макулатурной массе с легкими отходами в 1,72 раза больше, а массовая доля крупных компонентов волокнистого происхождения в 4,9 раза меньше, чем в макулатурной массе с легкими отходами, полученной в случае обработки исходной массы в соответствии с прототипом. Значит, избирательная способность аппарата по очистке массы от легких загрязнений увеличивается в 1,72 раза, а резкое уменьшение в 4,9 раза количества крупных компонентов волокнистого происхождения в массе с легкими отходами резко уменьшает потери волокна с легкими отходами на вибрационной сортировке.

При обработке макулатурной массы в турбосепараторе с использованием предлагаемого изобретения степень помола массы с легкими отходами по сравнению с тем же показателем сортированной массы увеличивается на 2oШР при неизменном значении этого показателя по прототипу.

При использовании предлагаемого способа сортированная макулатурная масса после вибрационной сортировки по своим качественным показателям не уступает макулатурной массе после турбосепаратора и таким образом созданы предпосылки для их смешивания и использования в потоке годной волокнистой массы, что исключается при использовании способа по прототипу вследствие большого содержания легких загрязнений в макулатурной массе после вибросортировки.

При сравнении значений массовой доли крупных компонентов волокнистого происхождения в макулатурной массе с легкими отходами после турбосепаратора (до вибросортировки) и в сортированной массе после вибросортировки видно, что при обработке массы в турбосепараторе по прототипу потери волокна с отходами на вибросортировке составляют 5,14% против 0,72% в случае использования предлагаемого способа.

Из примера 7 видно, что при уменьшении продолжительности обработки макулатурной массы в канале трубопровода от 0,79 с до 0,64 с (ниже заявляемой) преобразование потока массы с одной структуры в другую не происходит и в результате подачи неподготовленной массы на обработку в турбосепараторе качественные показатели макулатурной массы после обработки в аппарате остаются на таком же уровне, что и при обработке по прототипу (пример 5) или же при обработке при параметрах, отличных от заявляемых (примеры 6,7) Преобразование флокулированного потока в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и проявленными тиксотропными свойствами достигается при минимально допустимых значениях скорости движения волокнистой суспензии 8,0 м/с, градиента скорости в потоке 185 с-1 и продолжительности обработки массы в канале трубопровода 1 (времени проявления тиксотропных свойств) 0,79с.

Формула изобретения

Способ центробежно-гидродинамической обработки макулатурной массы в турбосепараторе, включающий тангенциальную подачу макулатурной массы в приемную камеру турбосепаратора, организацию вращательного движения массы в приемной камере, отделение из массы под воздействием центробежной силы тяжелых и легких загрязняющих включений, механический дороспуск крупных компонентов волокнистого происхождения и просеивание макулатурной массы через отверстия сита, отличающийся тем, что перед тангенциальной подачей в приемную камеру турбосепаратора массу дополнительно дефлокируют путем обработки ее в сдвиговом потоке, движущемся в канале трубопровода со скоростью не менее 8,0 м/с и градиентом скорости не менее 185 с-1, в течение не менее 0,79 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для окончательной тонкой очистки волокнистого материала от загрязняющих включений в процессе ее приготовления для производства бумажной продукции, а также для окончательной тонкой очистки древесной массы от загрязняющих включений

Изобретение относится к устройствам для перекачивания влажной волокнистой массы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности для транспортировки волокнистых масс высокой концентрации

Изобретение относится к сортировкам для волокнистых суспензий и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности

Изобретение относится к сортировкам для волокнистой суспензии и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности

Изобретение относится к области производства бумаги и, более конкретно, к получению бумажной массы за счет повторного использования старой бумаги для производства бумаги

Изобретение относится к способу и устройству для перекачки материала и ротору, используемому в устройстве, предпочтительно для перекачки густых, газосодержащих, причем в большинстве случаев газом является воздух, волокнистых суспензий в деревоперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры, а именно для грубой доочистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений и одновременного ее дороспуска (разволокнения)

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры, а именно для грубой доочистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений и одновременного ее дороспуска (разволокнения)

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к роспуску волокна

Циклон // 2306183
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в способе управления производством бумаги путем контроля характеристик жидкой текучей смеси из целлюлозной суспензии, а также в системе, реализующей способ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры, а именно для грубой доочистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений и одновременного ее дороспуска

Наверх