3.1 Исходные данные
Расчет ведем на 1Т воздушносухой целлюлозы (880 кг абсолютно сухого волокна). Расчет начинаем с последней стадии отбелки и ведем его к началу массного потока.
Режим отбелки целлюлозы.
Таблица 3
| Ступень отбелки | Потери волокна % | Массовая доля волокна в массе % | Температура Со | Продолжительность процесса. мин | P.H. |
| 1. Кислородно-щелочная обработка | 3,0 | 12,0 | 95,0 | 30,0 | 7,0 |
| 2. Отбелка диоксидом хлора | 0,5 | 12,0 | 60,0 | 60,0 | 6,5 |
| 3. Горячее облагораживание | 22,0 | 10,0 | 120,0 | 120,0 | 12,0 |
| 4. Гипохлоритная отбелка | 2,0 | 12,0 | 40,0 | 90,0 | 9,5 |
| 5. Кисловка | - | 3,0 | 20,0 | 20,0 | 4,5 |
Суммарные химические потери волокна составляют 27,5%, это составит 880*27,5/72,5=334 кг.
В башню КЩО должно поступить волокна 880+334=1213,8 кг.
Потери волокна по стадиям отбелки в кг:
1. КЩО 1213,8*3,0/100=36,4 кг.
2. Д 1213,8*0,5/100=6,1 кг.
3. ГО 1213,8*22,0/100=267 кг.
4. Г 1213,8*2,0/100=24,3 кг.
Массовая доля волокна, поступающей на пресс-фильтры, 4,0%, уходящей с пресс-фильтра – 30%, расход воды на промывку 4 м3/т.
Поступает волокно в башни отбелки с учетом потерь:
Башня кисловки – 880 кг
Башня гипохлоритной отбелки - 880+24,3=904,3 кг
Башня горячего облагораживания – 904,3+267=1171,3 кг
Башня отбелки диоксидом хлора – 1171,3+6,1=1177,4 кг
Башня кислороднощелочной отбелки – 1177,4+36,4=1213,8 кг
Поступает воды с химикатами:
Башня кисловки: С=4% расход 6 кг В=1500 л
Башня гипохлоритной отбелки: С=40 г/л расход 7 кг В=175 л
Башня горячего облагораживания: С=100 г/л расход 100 кг В=1000 л
Башня отбелки диоксидом хлора: С=1,5 г/л расход 0,8 кг В=53 л
Башня кислороднощелочной отбелки: с NaOH=100 г/л расход 25 кг В=250 л
с O2=100 г/л расход 20 кг В=200 л
3.2 Расчет материального и теплового баланса
|
В1=b*(100-С1)/С1+В3
В1=880*97/3+1500=29953 л
В2=880*97/3+1500=29953 л
Ступень Г:
В1=880*70/30=2053 л
Добавить воды на разбавление перед башней кисловки:
29953-2053=26400 л
В2=880*96/4=21120 л
Вф=В2+В0-В1
Вф=21120+4000-2053=23067 л
В3=904,3*88/12=6632+175=6807 л
Добавить воды в башню Г:
21120-6807=14313 л
Ступень ГО:
В1=904,3*70/30=2110 л
Добавить воды на разбавление перед башней Г
6632-2110=4522 л
В2=904,3*96/4=21703 л
Вф=21703+4000-2110=23593
В3=В1=2110 л
Вф2=Вф1=23593
В4=В2=904,3*96/4=21703 л
Добавить воды на разбавление на фильтр 19593 л
В5= 1171,3*90/10=10542 л +1000=11542 л
Добавить воды на разбавление в башню ГО
21703-11542=10161 л
Ступень Д:
В1=1171,3*70/30=2733+233=2966 л
Расход пара
Q=(b*0,35+B*4,19)*(t2-t1)
Q – затраты тепла на подогрев. кДж
1,34 – теплоемкость волокна. кДж/(кг*0С)
4,19 – теплоемкость воды. кДж/(кг*0С)
t2 – конечная температура. оС
t1 – начальная температура. оС
Q=(1171,3*1,34+2733*4,19)*(120-80)=520831
D=Q/j-(t2*4,19)
J – энтальпия насыщенного пара. Дж/кг
D=520831/2740-120*4,19=233 кг
Добавить воды на разбавление
10542-2966=7576 л
Вф=28111+4000-2733=29378 л
В3=1177,4*88/12=8636+53=8689 л
В2=1171,3*96/4=28111 л
Добавить воды в башню Д
28111-2747=19422 л
Ступень КЩО:
В1=1177,4*70/30=2747 л
В2=1177,4*96/4=28258 л
Вф=28258+4000-2747=29511 л
В3=1213,8*88/12=8894 л
Расход пара
Q=(1213,8*1,34+8894*4,19)*(9,5-40)=2139089 кДж
D=2139089/2740-(95*4,19)=914 кг
B3=8894+914+456=10265 л
Добавить воды в башню КЩО
28258-10265=17993 л
Перерасчет концентрации
3.3 Итоговый баланс волокна 1т воздушносухой целлюлозы
Таблица 4
| Статьи прихода и расхода | Приход. кг | Расход. кг |
| Бассейн небеленой целлюлозы | 1213,0 | - |
| Потери волокна по ступеням отбелки | - | - |
| Башня КЩО | - | 36,7 |
| Башня Д | - | 6,8 |
| Башня ГО | - | 267,6 |
| Башня Г | - | 24,3 |
| Башня К | - | - |
| Бассейн беленой целлюлозы | - | 880,0 |
| Итого | 1213,0 | 1213,0 |
3.4 Сводный материальный баланс
Таблица 5
| Стадия процесса | Приход | Расход | |||||||
| С массой | С отбельным реагентом | С конденсатом пара | Свежая вода | Оборотный фильтрат | итого | С массой | фильтрат | итого | |
| На ступень КЩО | - | - | - | - | - | ||||
| Башня КЩО Фильтр №1 | - | - | - | - | |||||
| В смеситель на разбавление | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Башня Д | - | - | - | - | - | - | |||
| Фильтр №2 | - | - | - | - | - | ||||
| В смеситель на разбавление | - | - | - | - | - | - | |||
| Башня ГО | - | - | - | - | - | - | |||
| Фильтр №3 | - | - | - | - | - | ||||
| В смеситель на разбавление | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Фильтр №4 | - | - | - | - | - | ||||
| В смеситель на разбавление | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Башня Г | - | - | - | - | - | - | |||
| Фильтр №5 | - | - | - | - | - | ||||
| В смеситель на разбавление | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Башня К | - | - | - | - | - | - | - | ||
| В бассейн беленой целлюлозы | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Итого |