Промывка в диффузорах непрерывного действия

Диффузоры непрерывного действия вошли в практику про­мывки сульфатной целлюлозы в начале 70-х годов. Диффузор (рисунок 4.9) представляет собой воронку, насаженную на верх­нюю часть бака для щелока. В конус воронки снизу подается на­сосом масса со щелоком из выдувного резервуара с концент­рацией 10...12 %, Если диффузор используется для домывки мас­сы после котла типа Камюр, имеющего зону горячей промывки, то полупромытая масса непосредственно переходит из котла в диффузор по передувной трубе.

Рисунок 4.9 - Устройство диффузора непрерывного действия:

а - диффу­зор; б - кольцевое сито в разрезе; 1 - корпус; 2 - кольцевое сито; 3 - раз­грузочные скребки;

4 - патрубки; 5 - труба-держатель; 6 - механизм встряхивания сит; 7 - перегородка кольцевого сита;

8 - распорка; 9 - пере­городка труб-держателей

Внутри диффузора масса со щелоком при неизменной кон­центрации движется снизу вверх. Скорость движения в цилинд­рической части диффузора составляет 80...100 мм/мин. В верхней части цилиндрического корпуса 1 подвешен пакет двусто­ронних концентрических промывных сит 2 с отверстиями диа­метром около 2 мм.Число кольцевых сит может быть от двух до пяти. Внутренность сит сообщается с коллекторными трубами, отводящими отфильтрованный щелок от диффузора. Имеющаяся внутри сит перегородка позволяет получать два фильтрата. Ради­альные коллекторные трубы служат держателями для всего паке­та кольцевых сит; внутренность их разделена продольной перего­родкой пополам для раздельного отбора двух фильтратов. Концы держателей выходят в наружные карманы и соединены со штан­гами гидравлических цилиндров, с помощью которых кольцевые сита медленно, с такой же скоростью, с какой движется масса, поднимаются вверх на высоту 100...150 мм. Дойдя до крайнего верхнего положения, сита с помощью того же гидравлического устройства быстро опускаются вниз, что обеспечивает самоочи­стку отверстий за счет трения о слой массы. Высота перфориро­ванной части сит составляет 900 мм; масса проходит это расстоя­ние примерно за 10 мин. В промежутки между ситами с помощью четырех или шести коллекторов и коротких патрубков 4 подво­дится слабый промывной щелок или вода. Коллекторное устройство с центральным распределителем подвешено к вертикально­му валу и медленно вращается с частотой 10 мин^-1. Оно обеспе­чивает равномерное распределение промывной жидкости в объе­ме промываемой массы, что создает хорошие условия для вытес­нения крепкого щелока. Промытая масса по выходе из диффузора переливается в приемный круговой карман и либо сливается в бассейн, либо перекачивается насосом на следующую ступень промывки. Отобранный при промывке щелок поступает в поддиффузорный или отдельно стоящий бак и откачивается насоса­ми по назначению.

По своей эффективности промывка в диффузоре непрерыв­ного действия примерно эквивалентна промывке на однозонном барабанном фильтре. Чаще всего непрерывные диффузоры ис­пользуются для домывки массы после зоны горячей промывки в котле непрерывного действия типа Камюр (рисунок 4.10). В этом случае одной ступени промывки в диффузоре оказывается до­статочно, чтобы снизить потери щелочи с промытой массой до 6...10 кг сульфата на 1 т целлюлозы.

Рисунок 4.10 - Схема дополнительной промывки массы в диффузоре не­прерывного действия после горячей диффузионной промывки в варочном котле

После непрерывно действующих котлов с диффузионным отбором щелока и выдувкой массы в выдувной резервуар необ­ходимо устанавливать для промывки не менее двух диффузоров, работающих по противоточной схеме (рисунок 4.11). Диффузоры непрерывного действия можно использовать аналогичным обра­зом и для промывки массы после котлов периодической варки. Потери щелочи с промытой массой составляют при такой систе­ме промывки 20...25 кг сульфата на 1 т целлюлозы, что нельзя признать вполне удовлетворительным. В табл. 4.3 указаны ос­новные размеры непрерывных диффузоров различной произво­дительности.

Таблица 4.3 - Характеристики диффузоров непрерывного действия

При ступенчатой промывке в диффузорах (см. рисунок 4.11) масса перед подачей на промывку разбавляется в нижней части выдувного резервуара до концентрации около 4 % крепким фильтратом из первого диффузора. Для отбора этого фильтрата и сгущения массы перед зоной промывки до 10 % в диффузоре предусмотрен дополнительный ситовый пояс из двусторонних сит, подвешенный к пакету промывных сит ниже его. Полупро­мытая масса при выходе из первого диффузора также разбавляет­ся оборотным фильтратом со второго диффузора до 4 %, а во втором диффузоре снова сгущается с 4 до 10 % перед зоной про­мывки с помощью дополнительных сит.

Рисунок 4.11- Схема промывки целлюлозы в диффузорах

непрерывного действия после котла с отбором горячего щелока

Развитием такой конструкции диффузора с дополнительным пакетом сгущающих сит явился двухступенчатый диффузор не­прерывного действия, который позволяет осуществлять две сту­пени промывки в одном корпусе. В этом случае нижний ситовый пояс устраивается как промывной и снабжается подводом фильт­рата из верхних сит. Такие двухступенчатые диффузоры эффек­тивно используются для домывки массы после горячей диффузи­онной промывки в варочных котлах непрерывного действия.

Скорость фильтрации при промывке массы концентрацией 10...12 % в диффузоре составляет 1,5...2 м/ч в зоне промывных сит. Фильтрация происходит без избыточного гидравлического давления, под естественным напором, создаваемым высотой слоя массы в 0,5... 1,5 м над зоной сит. В этих условиях практически не происходит припрессовывания массы к ситам. Содержание волокна в фильтратах не превышает 30...35 мг/л. При проведении всего процесса промывки по ступенчатому методу в диффузорах непрерывного действия достигается примерно такая же эффек­тивность промывки, как и при промывке на барабанных фильтрах (г| = 0,97...0,99). При этом можно работать с невысоким фактором разбавления, не превышающим 2 м'/т целлюлозы. Поскольку концентрация массы после промывки в диффузорах ниже, чем на барабанных фильтрах, расход горячей воды на промывку оказы­вается несколько больше, чем при промывке на фильтрах. Преимущест­вом промывки в диффузорах является отсутствие затруднений от ценообра­зования щелоков.

Фирма «Камюр» строит диффу­зоры непрерывного действия, рабо­тающие под давлением. Такой диффу­зор используется как промывной ап­парат первой ступени, служащий для отбора крепкого щелока перед оконча­тельной промывкой целлюлозы на ба­рабанных фильтрах или в диффузорах непрерывного действия, работающих без давления.