Формирование общих партий

Общие партии смесевого пироксилина формируются из частных партий пироксилина №1 и пироксилина №2, находящихся в отдельных лаверах: пироксилин №1 в лаверах линии 1, пироксилин №2 в лаверах линии 2 (рис.9).

При формировании общей партии смесевого пироксилина частные (лаверные) партии подбирают из расчета получения средних взвешенных по массе значений содержания азота и растворимости, отвечающих требованиям нормативной документации на смесевой пироксилин соответствующей марки. Остальные физико-химические показатели (стойкость, дисперсность, вязкость и др.) должны быть в пределах допусков.

Средневзвешенные показатели подбираются следующим образом:

– содержание азота

где N_1,2,…,n – содержание азота в каждой частной партии, %, или мл NО/г; g_1,2,…,n – масса каждой частной партии, т; G – масса общей партии, равная

G=g₁+g₂+…+g_n,

– растворимость

где r_1,2,…,n – растворимость каждой частной партии, %.

Если полученная партия смесевого пироксилина не соответствует требованиям по растворимости, то добавляется соответствующее количество пироксилина №2. Масса добавки

где R΄ – требуемая растворимость формируемой партии; r΄ – растворимость подаваемой партии пироксилина.

Тогда масса общей партии

G΄ = G + g΄.

Содержание азота в смесевой партии после добавки можно проверить с помощью уравнения

Формирование общих партий производится в смесителе общих партий. Могут использоваться смесители разных конструкций: железобетонные, стальные с планетарным перемешивающим устройством и горизонтальными пропеллерными мешалками. Последняя конструкция является более современной.

Смеситель общих партий с горизонтальными пропеллерными мешалками представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость объемом 300 – 400 м³. Мешалки установлены на высоте 0,4 – 0,5 м от дна в стенке через сальниковые уплотнения так, что сами мешалки находятся внутри смесителя, а их приводы – снаружи. Расположены мешалки в радиально-противоположных сторонах друг от друга под углом 28 – 30 ° к радиальным осям. Для лучшей циркуляции суспензии в смесителе над мешалками установлены вертикальные циркуляционные трубы, на 1 – 1,2 м не доходящие до крышки смесителя. Трубы имеют по высоте 7 – 8 отверстий диаметром от 300 мм (внизу) до 450 мм (вверху). Смеситель также снабжен сифонными кранами и устройством для ввода пара, предусмотренные на случай направления общих партий без перекачивания в лаверы.

Технологическая схема фазы формирования общих партий показана на рис. 21.

Рисунок 21 – Технологическая схема фазы формирования общих партий: 1 – смеситель общих партий; 2 – массонасос; 3 – приемная емкость; 4 – система отстойников

Формирование общих партий производят путем загрузки смесителя общих партий водной взвесью нитратов целлюлозы, поступающих из конкретных лаверов, исходя из анализа характеристик лаверов и результатов расчета показателей общей партии. После загрузки смесителя концентрация суспензии нитратов целлюлозы в нем доводится до 10 % за счет сифонирования воды и включаются перемешивающие устройства. Время перемешивания составляет 3 – 4 часа.

По окончании перемешивания пробы нитратов целлюлозы отбираются для полного физико-химического анализа (определения стойкости, содержания азота, зольности, растворимости в спиртоэфирной смеси, спирте, вязкости, щелочности, степени измельчения). При положительных результатах по всем этим показателям смесевая партия подается на фазу водоотжима с помощью массонасоса 2. При этом суспензия должна пройти через ловушку посторонних примесей, представляющую собой приемную емкость 3 и систему отстойников 4, снабженных магнитами для улавливания частиц металла. Вода после сифонирования и ловушек направляется в сборник сифонных вод (рис. 20).

Фаза водоотжима

На фазе водоотжима производится отжатие нитратов целлюлозы от воды до влажности 28 – 32 %. Водоотжим может проводиться на центрифугах разных конструкций. Наибольшее распространение получила непрерывнодействующая центрифуга ФГП-809К-0,5 (фильтрующая горизонтальная с пульсирующей выгрузкой, диаметр ротора 800 мм) конструкции УкрНИИХиммаш. Центрифуга состоит из станины, в которой на подшипниках смонтирован полый вал. На одном конце вала закреплен ротор, второй конец соединен с гидроцилиндром, поршень которого связан со штоком, проходящим внутри вала. На конце вала закреплены толкатель и второй ротор. Толкатель находится внутри второго ротора, а он соответственно внутри первого ротора, который длиннее второго. Стенки обоих роторов представляют собой колосниковые щелевидные сита со щелями 0,25 – 0,3 мм. Вал вращается от электропривода, а шток, вращаясь вместе с валом, совершает возвратно-поступательные движения от гидроцилиндра. Толкатель и второй ротор совершают вращательные и возвратно-поступательные движения вместе с валом и штоком. Вся конструкция помещена в кожух, на передней стенке и боковых стенках которого предусмотрены вышибные мембраны на случай воспламенения нитратов целлюлозы в центрифуге.

На рис. 22 показана технологическая схема фазы

водоотжима.

При работе этой фазы поступающие с фазы формирования общих партий НЦ загружаются в ажитатор 1, где производится их подготовка к водоотжиму. Подготовка включает доведение массовой доли нитратов целлюлозы до 7 – 10 % и их подогрев острым паром до температуры 55 – 70 °С (в зависимости от марки использованной целлюлозы). Это связано с тем, что с повышением температуры вязкость и поверхностное натяжение жидкой фазы уменьшаются, что благоприятно сказывается на центрифугировании.

После подготовки нитратов целлюлозы насосом 2 подаются в циркуляционный контур с отбором потока на центрифугу 3. При работе центрифуги исходная водная нитратцеллюлозная взвесь поступает в полость второго ротора, распределяясь по его внутренней поверхности, а также по незакрытой внутренней поверхности первого ротора. При этом идет непрерывный отжим нитратов целлюлозы от воды. В результате возвратно-поступательных движений толкатель выталкивает отжатые нитраты целлюлозы из второго ротора, а сам второй ротор – из первого. Отжатые нитраты целлюлозы затариваются в мешки по 10 кг, взвешиваются и направляются на фазу обезвоживания.

6 Производство коллоксилинов