Способ обработки щелочной целлюлозы

О П И С-А-Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ р 502903 Союз Советских Сониалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.02,76Дата Опуоликовання Государственный комитет Совета Министров СССР Бюллетень М нсання 30.04.делам изобретений н открытий нев, Л. Д. Выричек, А.изак, Н, П. Петренко и кий, В, О, Кремаевский, Л. С. авдаров,Б. Глазун опытно-конструкторское бюр теплофизики АН Украин техническои институой ССР(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЩЕЛОЧНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ПРОДУВКОЙ ВОЗДУХОМждения разных ллюлогавие мания уо лоя, ), и, того(71) Заявитель Специально Изобретение относится к технологии обработки щелочной целлюлозы и может быть использовано на предприятиях по производству вискозного волокна.В процессе приготовления вискозного раствора исходная целлюлоза проходит ряд технологических операций обработки, одной из которых является охлаждение щелочной целлюлозы до 23 - 28" С, осуществляемое после предсозревания с целью подготовки ее к последующему технологическому процессу ксантогенирования 111.К процессу охлаждения щелочной целлюлозы предъявляются два основных требования.Во-первых, должна быть обеспечена равномерность охлаждения для всей массы щелочнои целлюлозы, что может быть достигнуто при обеспечении постоянства параметров охлаждения и одинакового времени нахождения всех частиц целлюлозы в аппарате. Это требование вызвано тем, что охлаждение щелочной целлюлозы останавливает окислительную деструкцию при предсозревании.В случае же неравномерного охлаждения массы целлюлозы степень ее деструкции будет неодинаковой, что ухудшает качество продукции. Так, по данным 3. А, Роговина 2 изменение температуры частиц щелочной целлюлозы на 1 С (в интервале 25 - 30 С) при прочих равных условиях обусловливает изменение вязкости получаемых вискозных растворов на 15 - 20%.Во-вторых, должна быть обеспечена высокая интенсивность процесса охлаждения впределах до 20 мин, что повышает его производительность и экономичность,Известен целый ряд способов охлащелочной целлюлозы, основанных напринципах теплопередачи от частиц це0 зы к хладоагенту.Широко применяется в промышленностиспособ охлаждения щелочной целлюлозы вовращающихся наклонных трубах (без подачиохлаждающего воздуха в массу щелочной цел 5 люлозы). Охлаждение происходит за счет контакта частиц щелочной целлюлозы с внутренней поверхностью трубы, в рубашке которойциркулирует холодная вода,20 Однако при описанном способе не дост ется равномерность охлаждения вследс разного времени пребывания отдельных стиц щелочной целлюлозы в аппарате и лой интенсивности контактного охлажде 25 массы щелочной целлюлозы, имеющей низ теплопроводность. Это обусловливает не номерность охлаждения по толщине с большую длительность процесса (до 6 ч как следствие, громоздкость применяез 30 оборудования.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Значительно более интенсивным является способ охлаждения щелочной целлюлозы путем продувки через ее массу потока воздуха для создания фонтанирующего взвешенного слоя, причем воздух подают под углом к вертикали для перемещения взвешенных частиц к месту выгрузки.Однако указанный способ обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что не обеспечивается одинаковое время охлаждения для всей массы щелочной целлюлозы, вследствие различных размеров и веса фонтанирующих частиц 31.Также известен способ охлаждения щелочной целлюлозы, осуществляемый после процесса ее предсозревания путем прососа воздуха через слой целлюлозы, перемещаемый на перфорированном транспортере 4.Обеспечивая одинаковое время охлаждения всех частиц щелочной целлюлозы, данный способ все же не приводит к их равномерному охлаждению по толщине слоя из-за неравномерности испарения влаги из массы целлюлозы. По данным исследований, проведенных на Киевском комбинате химволокна, в слое щелочной целлюлозы толщиной 180 мм через 10 мин после продувки его воздухом с температурой 16 С и относительной влажностью около 50/о, содержащим мелкодисперсную влагу (капли диаметром до 0,1 мм), неравномерность распределения влаги составляет около 5%, причем меньшую влажность имеют слои, расположенные первыми по ходу воздуха.Далее неравномерность распределения влаги по толщине слоя существенно затрудняет расчет добавки воды для проведения последующих технологических операций и может приводить к ошибкам, влекущим за собой колебания вязкости получаемого вискозного раствора.Кроме того, различная влажность по толщине продуваемого слоя обусловливает также неравномерность карбонизации целлюлозы 51.Целью изобретения является достижение равномерности охлаждения целлюлозного материала после предсозревания. Поставленная цель достигается тем, что продувку проводят в два равных по времени этапа при удельном расходе воздуха 3 - 5 нм на 1 кг целлюлозы: на первом этапе продувают воздухом, содержащим в 1 нм 6 - 10 г влаги дисперсностью 0,02 - 0,3 мм, а на втором этапе - воздухом, содержащим в 1 нм 1,5 - 3,5 г влаги дисперсностью 0,02 - 0,1 мм.При таком режиме продувки на первой стадии охлаждения крупнодисперсные капли влаги (до 0,3 мм) сепарируются в слое, расположенном первым по ходу движения воздуха, а на второй - мелкодисперсные капли влаги (до 0,1 мм), благодаря их высокой проникающей способности проходят к последующим слоям целлюлозы и охлаждают их. Кроме того, установлено, что обе стадии охлаждения проводят в течение равных промежутков времени. П р и м е р 1. На перфорированный транспортер (длина 8 м, ширина 240 см), движущийся со скоростью 0,8 м/мин, укладывают шнековым раскладчиком слой щелочной целлюлозы толщиной 180 мм, имеющей температуру около 70 С. На первых четырех метрах транспортера через слой целлюлозы снизу вверх продувают при помощи вентилятора Ц-505 воздух, содержащий в 1 нм 8 г влаги дисперсностью 0,02 - 0,3 мм, а на последующих четырех метрах через слой целлюлозы, подвергнутый описанной обработке, продувают воздух, содержащий в 1 нм 2,5 г влаги дисперсностью 0,02 - 0,1 мм.Время продувки на обеих зонах транспортера одинаково и составляет 5 мин. Удельный расход воздуха на всем цикле продувки 3 мз па 1 кг целлюлозы. Для создания такого режима продувки на всасывание вентилятора поступает из помещения цеха воздух с температурой 20 С, Охлаждение воздуха осуществляется в трубчатых теплообменниках, куда подается переохлажденная вода с температурой 6 С. После вентилятора воздух распределяется на два равных потока. Первый поток поступает в камеру орошения с механическими форсунками грубого распыления и сетчатыми сепараторами влаги, обеспечивающими отделение капель диаметром больше 0,3 мм, а второй поток поступает в оросительную камеру с пневматическими форсунками тонкого распыла и жалюзийными каплеуловителями, обеспечивающими сепарацию капель диаметром более 0,1 мм. Далее отдельными каплями воздух с крупнодисперсной влагой до 0,3 мм и мелкодисперсной до 0,1 мм поступает в распределительные камеры, находящиеся под лентой пластинчатого транспортера.Температура воздуха на выходе из первой зоны составляет 38 С, на выходе из второй зоны 20 С, Температура щелочной целлюлозы за время продувки равное 10 мин снижается от 70 до 23 С,Влажность щелочной целлюлозы, замеренная в пяти точках по толщине слоя до начала охлаждения составляет 50 - 51% и практиче. ски пе изменяется после процесса охлаждения. Производительность установки для охлаждения составляет 2,4 т/ч. П р и м е р 2. Применяемое оборудование, схема продувки и ее режим аналогичны примеру 1 за исключением удельного расхода воздуха на 1 кг целлюлозы 5 м. При этом за время охлаждения равное 10 мин температура щелочной целлюлозы снижается от 70 до 19 С. Температура воздуха на выходе из первой зоны составляет 33 С, а на выходе из второй зоны 18 С.502903 Формула изобретения Составитель Т. Мартицская Редактор Т. Девятко Техрсд 3, Тарацеико Корректор В. Брыксииа Заказ 905/3 Изд.154 Тираж 630 Подписпос 11 НИИПИ Государствецпого комитета Совета Министров СССР по делам изобретспий и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская sаб., д. 45Типография, пр. г явспова, 2 Способ обработки щелочной целлюлозы продувкой воздухом, содержащим дисперсную влагу, отличающийся тем, что, с целью равномерного охлаждения целлюлозного материала, продувку проводят в два равных по времени этапа: на первом этапе - воздухом с содержанием влаги 6 - 10 г в 1 нм дисперсностью 0,02 - 0,3 мм, на втором этапе - воздухом с содержанием влаги 1,5 - 3,5 г в 1 нм дисперсностью 0,02 - 0,1 мм, при общем удельном расходе воздуха 3 - 5 нм на 1 кг целлюлозы. Источники ифоации,принятые во внимание при экопертизе1. К. Г е т ц е. Производство вискозного волокна, 5 пзд. Химия, М., 1972, с. 171.2. 3, А. Роговиц Осиовы химии и тсхпологии химических волокон, ч. 1, изд. Химия, 1965, с. 290.3. 11. Ф. Браверман, А. Б. Чачхпаsи Оборудо.винце и механизация производства химических воло коs, пзд. Машиностроение, М., 1967, с.,1.4. Л. С. СССР165520, С 08 в 1/08, 1964.5. С Гстцс Производство вискозного волокна, изд.сХимия, М.,972, с. 471.