Организация производственной деятельности предприятия РУП БелНИЦ "Экология"

Плотность фланцевых соединений достигается посредством прокладок, которые зажимаются между фланцами при помощи болтов. При умеренных давлениях (в трубопроводах до ~ 40 ат) используют прокладки из мягких материалов - паронита, фибры, резины и др., при высоких давлениях - из металлов (мягкой стали, меди, алюминия) или в виде металлической оболочки с сердцевиной из мягкого материала.

Трубы соединяются на фланцах посредством разнообразных фасонных частей (фитинги): колен, тройников, крестовин и др.

Для включения и выключения трубопроводов, а также регулирования потока жидкости или газа на трубопроводах устанавливают арматуру: краны, вентили, задвижки.

4.4 Насосные станции

Насосные станции предназначены для обеспечения водоснабжения. Современные насосы имеют автоматическое водоснабжение. Это значит, что насосная станция автоматически включается и выключается. Проектирование насосных станций является сложной задачей, так как связано с вкладом широкого спектра инженерных дисциплин.

При установке насосных станций необходимо учитывать, что насосная станция должна устанавливаться на твердой поверхности.

Насосной станцией принято называть самовсасывающий насос, установленный на мембранный бак и снабженный реле давления. Мембранный бак - это герметичный металлический сосуд, разделенный на две части мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом под давлением, а во вторую насос закачивает воду. На реле задается верхний предел давления, до которого сжимается воздух в мембранном баке и, соответственно, вода в системе водоснабжения. Как только установленное давление достигнуто, насос отключается. Теперь можно использовать воду, накопленную в мембранном баке. Если расход воды небольшой, то насос каждый раз включаться не будет, а просто будет поступать вода из бака. И только когда нижний предел давления, заданный на реле, будет достигнут произойдет новое включения насоса. Таким образом, использование самовсасывающего насоса совместно с мембранным баком имеет следующие преимущества:

в системе водоснабжения создается давление, необходимое для работы многих водонагревательных приборов;

сокращается количество включений-выключений насоса и, тем самым, продлевается срок его службы;

мембранный бак создает запас в несколько десятков литров воды и в случае отключения электроэнергии можно беспрепятственно этой водой воспользоваться;

нет необходимости устанавливать накопительную емкость на чердаке здания.

Важнейшим параметром, характеризующим насосную станцию, является ее номинальная подача (м³/час). Эта цифра говорит о том, сколько воды можно получить за определенный промежуток времени с помощью такой станции.

Канализационная насосная станция (канализационная насосная установка) предназначена для транспортировки сточных вод от мест их образования до мест очистки или сброса. Полнокомплектные канализационные насосы для сточных или дренажных вод в основном изготавливаются из прочного стеклопластика. Канализационная насосная станция (для сточных) используется для подачи вод к месту стока, если рельеф земной поверхности не позволяет системе функционировать самотёком. Там, где уровень сбора сточных вод находится ниже уровня самотечного канализационного коллектора, возникает проблема отвода этих сточных вод. Самым простым и дешевым решением проблемы является монтаж канализационной насосной станции (КНС). В зависимости от количества собираемых сточных вод, расстояния их транспортировки, мощность КНС может быть различной. Подземные шахты могут изготавливаться из металла, бетона, пластика. Окончательный вариант предлагается после уточнения задания от проектировщика или пользователя. Канализация комплектуется после согласования в виде полностью готовой установки или блоками, из которых КНС собираются на месте с минимальной трудоёмкостью.

КНС представляет собой корпус повышенной прочности в виде вертикального цилиндра из армированного стеклопластика. Высота корпуса насосной станции, а, следовательно, и глубина заложения, достигает 7-10, а иногда 12 и более метров. На такой глубине давление грунта на корпус достигает значительных величин, и для обеспечения необходимой прочности приходится доводить толщину стенок до 15-22 мм. В то же время, верхняя часть корпуса КНС, находясь на небольшой глубине, должна выдерживать гораздо меньшее давление. Поэтому, для уменьшения массы изделия, а также во избежание ненужного перерасхода материала, толщина стенок корпуса плавно изменяется по высоте от 6 до 15-22 мм.

Внутри корпуса монтируются трубы из нержавеющей стали, вентили, обратные клапана и насосное оборудование.

Порядок такой: насос - обратный клапан - вентиль - напорный трубопровод. Количество насосов определяется индивидуально, как правило, их 1-3 штуки.

Программу работы насосов задает шкаф управления, который устанавливается в специальном строении в непосредственной близости от КНС (канализационной насосной станции). Информацию об уровне воды в корпусе шкафу управления дают поплавковые выключатели, устанавливаемые на разном уровне внутри корпуса. Количество выключателей 3 шт.

Для удобства обслуживания внутри больших корпусов устраивают стационарную лестницу с площадкой на уровне обратных клапанов и вентилей.

Насосы могут быть сухого или погружного типа, необходимые характеристики подбираются исходя из их конкретных требований по уровню высот, длины трассы, диаметра и материала трассы, а также из соображений себестоимости и энергосбережения.

В зависимости от типа перекачиваемой жидкости, КНС (канализационная насосная станция) может быть ливневой и фекальной. Как правило, ливневая станция является частью системы, включающей в себя желоба, водоприемники и водосборники.

4.5 Правила безопасности и охрана труда при эксплуатации насосных станций

Общие правила. Перед допуском к работе с электронасосными агрегатами машинисты должны пройти курс обучения и сдать экзамены по безопасным методам труда, а также правилам электробезопасности в пределах своих обязанностей и требований, предъявляемых персоналу согласно второй квалификационной группе. При поступлении на работу машинист должен пройти водный инструктаж по т/б и инструктаж на рабочем месте - о безопасных методах работы у мастера участка. На насосных станциях должны иметься аптечки доврачебной помощи пострадавшим.

Требования перед началом работы. Перед началом работы машинист обязан:

получить у мастера инструктаж по технике безопасности;

одеть спецодежду;

произвести осмотр исправности оборудования и механизмов;

проверить наличие на рабочих местах защитных средств и ограждений.

Специальные требования во время работы. Эксплуатация насосных станций, проведение ремонтных работ должны быть организованы в соответствии с требованиями действующих правил технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения населенных пунктов, а также местных инструкций.

Выключение, включение или вывод из резерва насосных агрегатов или другого оборудования без разрешения диспетчера и старшего по смене запрещается. Исключение составляют случаи, угрожающие безопасности персонала или сохранности оборудования.

Механизмы и электродвигатели должны быть немедленно отключены в следующих случаях:

при несчастном случае с человеком, если требуется немедленная остановка электродвигателя;

при появлении дыма или огня из двигателя или его пускорегулирующей арматуры;

при сильной вибрации;

при поломке приводного механизма;

при недопустимо высоком нагреве подшипников и трансмиссий;

при сильном снижении скорости вращения, сопровождающимся быстрым нагревом двигателей.

Категорически запрещается снимать предохранительные кожухи и другие защитные устройства во время работы насосных и компрессорных установок, подогревать маслопроводную систему паяльными лампами и приспособлениями с открытым огнем, пользоваться для освещения факелами, ремонтировать агрегаты во время работы и тормозит вручную движущиеся из части. Хранить смазочные масла, обтирочные и другие быстровоспламеняющиеся материалы вблизи компрессоров и электродвигателей не разрешается.

На всех компрессорных установках необходимо иметь исправные опломбированные манометры.

Перед пусковым устройством высоковольтных электродвигателей с ручным управлением должны находиться резиновые коврики или деревянные решетки на изоляторах (в сырых местах), а также диэлектрические перчатки, диэлектрические галоши или боты, которые должны быть проверены и иметь клеймо о годности.

При ремонтах любых агрегатов следует обесточить оборудование, принять необходимые меры против их непроизвольного пуска и вывесить предупреждающие плакаты.

Если исправности не могут быть немедленно устранены дежурный машинист должен сделать запись в оперативном журнале и сообщить руководителю.

Ликвидация аварий должна проводиться с ведома и при оперативном участии дежурного диспетчера. Во время ликвидации аварии старший по смене независимо от присутствия лиц высшей администрации (если старший по должности не принял руководство работами на себя) несет полную ответственность за ликвидацию аварий и за безопасные методы работы, единолично принимая решения и осуществляя необходимые мероприятия. В случае неправильных действий старшего по смене и дежурного диспетчера лица высшей технической администрации (главный инженер, старший диспетчер) обязаны вмешаться в ход ликвидации аварии (вплоть до отстранения диспетчера или старшего по смене), принимая тем самым на себя ответственность за дальнейший ход ликвидации аварии и за безопасность персонала.

Требования по окончании работы. При сдаче смены машинист обязан сообщить сменщику или мастеру о замеченных дефектах и о принятых мерах по их устранению с записью в оперативном журнале. Машинист может окончить свою работу не ранее того, как сменяющий его работник примет на себя обслуживание агрегатами.

4.6 Насосы

Насос - устройство, которое перемещает перекачиваемую жидкость путём передачи механической энергии от двигателя жидкости, обеспечивая её движение в необходимом направлении.

Типы насосов. По принципу действия различают насосы следующих типов: лопастные, объемные, вихревые, осевые.

В лопастных насосах давление создается центробежной силой, действующей на жидкость при вращении лопастных колес.

В объемных насосах разность давлений возникает при вытеснении жидкости из замкнутого пространства телами, движущимися возвратно-поступательно или вращательно. К машинам этого типа относятся поршневые и ротационные (шестеренчатые, пластинчатые и винтовые) насосы. экологический контроль очистка сточный

В вихревых насосах в энергию давления трансформируется энергия вихрей, образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса.

Действие осевых насосов основано на перемещении жидкости, возникающем при вращении в ней устройства типа гребного винта.

Главными параметрами, которые характеризуют гидравлические насосы, служат подача и обеспечиваемое давление (напор насоса).

Подача - это производительность насоса, т.е. количество жидкости, которое перекачивается в единицу времени (в час, в секунду).

Напор, развиваемый насосом, равен сумме геометрических высот всасывания и нагнетания плюс сумма потерь давления при движении жидкости от приемного резервуара до излива из напорного трубопровода. В каталогах указывают напор, развиваемый насосом при данной частоте вращения колеса.

Давление определяется как разность между давлением жидкости на входе и давлением на выходе гидравлического насоса. Давление, развиваемое насосом, расходуется на потери в кольцевом замкнутом трубопроводе (например, системы теплоснабжения), на трение жидкости и потери в местных сопротивлениях (фасонные части, повороты, нагреватели, арматура).

Допустимая геометрическая высота всасывания насоса равна допустимой вакуумной высоте всасывания минус потери давления во всасывающем трубопроводе. В технической документации (каталогах и пр.) указывается допустимая высота всасывания для нормальных условий, т. е. для атмосферного давления 0,1 МПа (примерно 760 мм рт. ст.) и температуры перекачиваемой жидкости 20 ^оС.

Для потребителя основное значение имеет именно напорная характеристика, т.е. давление.

Ещё одним важным эксплуатационным параметром является энергопотребление насоса. Его электрическая мощность напрямую зависит от создаваемого им напора и производительности.

4.7 Газодувки и воздуходувки

Газодувки и воздуходувки - это категория нагнетательных машин, которая по давлению нагнетания является промежуточной между вентиляторами и компрессорами. В качестве нижней границы давления нагнетания для компрессоров обычно принимают уровень порядка 1,5 атм. (150 кПа) по абсолютному или 0,5 атм. (50 кПа) по избыточному давлению. Оборудование с более низким давлением нагнетания относится к воздуходувкам, а создающее перепад давлений менее 15 кПа - к вентиляторам. Газодувки и воздуходувки применяют для транспортировки воздуха или газа и взвешенных в них сыпучих веществ, продувки (аэрации) бассейнов, а компрессоры - для нагнетания газа в замкнутый объем.

4.8 Системы воздухоснабжения. Воздуходувные машины

В пневмотранспортных установках применяют разнообразные воздуходувные машины - от центробежных вентиляторов до двухступенчатых поршневых компрессоров. Выбор того или иного типа воздуходувной машины зависит от количества транспортирующего и требуемого по гидравлическому расчету давления:

для всасывающих установок с низким вакуумом целесообразно применяют центробежные вентиляторы, со средним вакуумом - воздуходувки, с высоким - водокольцевые вакуум-насосы;

для нагнетающих установок низкого давления устанавливают центробежные вентиляторы или воздуходувки, для установок среднего давления воздуходувки или вакуум-насосы, для установок высокого давления - компрессоры.

Окончательно тип и серию воздуходувной машины выбирают, сопоставляя рабочие характеристики этих машин с характеристиками сети при оптимальных для этой транспортной системы параметрах работы машины. Рабочие характеристики воздуходувных машин приводятся в специальных каталогах серийно выпускаемого воздуходувного оборудования.

4.9 Правила безопасности при эксплуатации и обслуживании оборудования для перемещения газов, жидкостей и твердых материалов

Общие требования. К самостоятельной работе допускаются лица:

не моложе 18 лет;

прошедшие медицинское освидетельствование и годные по состоянию здоровья;

имеющие соответствующую профессии квалификацию, прошедшие обучение и проверку знаний по вопросам охраны труда, первичный инструктаж и стажировку на рабочем месте;

имеющие группу по злектробезопасности не ниже 1-ой

знающие:

а) основы технологических процессов ремонта;

б) устройство и инструкции по обслуживанию оборудования;

в) опасные и вредные производственные факторы, связанные с выполняемой работой, вредные вещества в составе применяемых материалов, в воздухе рабочей зоны и характер их воздействия на организм человека;

г) способы оказания первой медицинской помощи;

д) правила пользования индивидуальными средствами защита;

е) расположение главных и запасных выходов на случай аварии или пожара;

ж) требования внутреннего трудового распорядка завода.



5. Технология производства сульфатной беленой целлюлозы

5.1 Подготовка древесного сырья

Заготовленные в лесу балансы, щепа, дрова с деревоизготавливающих и обрабатывающих предприятий доставляются на комбинаты разными видами транспорта. Хранятся на лесных складах, представляющих открытую сухую площадку. Склад оснащен механизмами для выгрузки, транспортировки и укладки древесного сырья, подачи в производство, распиловочным и опорочным оборудованием. Сооружения такого склада связано с большими капитальными затратами. Хранение древесины на складах является одной из главных операций по подготовке к переработке. Дальнейшие операции по подготовке балансов и дров к процессу варки целлюлозы или полуцеллюлозы сводятся к распиловке, окорке, рубке баланса в щепу, сортировке щепы и дополнительному измельчению крупной щепы. Эти операции выполняются в древесно-подготовительном цехе. Распиловка осуществляется многопильными станками, число пил определяется необходимым числом резок. Производительность 150-250 м³ древесины в час. Потери древесины на опилки составляют от 0,3-2,3%. Окорка древесины является обязательной операцией перед измельчением щепы. Кора не проваривается при производстве целлюлозы по сульфитному методу и сильно засоряется волокнистой массой. На долю коры приходится значительная часть объема ствола.

Подача древесины в окорочный барабан осуществляется загрузочными транспортерами PowerFeedTM с размораживанием. Окоривание производится механическими методами. Приемы: срезание острыми ножами, трение балансов друг об друга, сдирание по камбиальному слою, смывание струей воды под очень высоким давлением. Отходы окорки достигают 15% объема переработанной древесины.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды их необходимо утилизировать. Наиболее простой способ- сжигание их в специальных топках паровых котлов. Но отходы содержат много влаги( 40-85%), поэтому предварительно их максимально обезвоживают. Теплота сгорания 6-7 тыс. кДж/кг от подсушенной коры, что делает процесс сжигания выгодным.

Рубка балансов в щепу производится для измельченных окоренных балансов, и превращают их в однородную массу с длиной 16-20мм, шириной 20-25мм и толщиной 2-3 мм. Окоренная древесина поступает в рубительную машину HHQ-ChipperTM с 18 ножами с горизонтальной подачей. В результате рубки получается около 90% нормальной щепы, приблизительно 8% крупной щепы и 2% отходов ввиде опилок и пыли. Крупная щепа поступает на дополнительное измельчение и возвращается в общий поток, что повышает выход нормальной щепы до 97%, 3%- отходы.

Сортировка щепы- заключительная стадия подготовки древесного сырья к варке. Сортировка осуществляется при помощи плоских сортировок, представляющих металлический короб с закрепленными ситами. Щепа продвигается вдоль поверхности сит, рассеивается, разделяясь на фракции6 крупная, мелкая, нормальная, опилки, пыль. Нормальная и мелкая щепа объединяются в общий поток и ленточным транспортом подаются в варочный цех. Крупная щепа идет на доизмельчение и снова возвращается на сортировку, а опилки и пыль идут на сжигание. Производительность сортировки: 60-900 м³ в час.

Отсортированная щепа из древесно-подготовительного цеха поступает в бункеры варочного цеха.

5.2 Описание способа производства

Цех производства целлюлозы состоит из варочного участка, участка промывки и кислородной делигнификации, участка отбелки, участка приготовления CIO₂ и участка приготовления химикатов. Годовая производительность цеха производства целлюлозы составляет 400 тысяч тонн и суточная производительность в 1142 тонны беленной товарной целлюлозы ( воздушно-сухой).

Для производства целлюлозы применяется сульфатный способ с непрерывной варкой. Сульфатный способ обладает рядом преимуществ, например: высокой производительностью варки, высокой прочностью целлюлозы, совершенством технологии регенерации щелочи. Способ непрерывной варки обеспечивает равномерное качество полученной целлюлозы; малый расход пара, стабильную нагрузку потребления пара; малое количество точек управления операций, удобное обслуживание и ремонт; малая площадь занятая оборудованием.

На заводе применяются установки типа Камюр, в которых щепа предварительно подвергается короткой пропарке в пропарочных камерах, а затем питательным насосом вместе со щелоком подается в верхнюю часть вертикального варочного котла. Щепа движется в котле сверху вниз, последовательно проходя зоны пропитки, нагрева и варки, а также зону горячей диффузионной промывки в нижней части котла. Сдувки (процесс выпуска парогазовой смеси) из котла во время варки практически не производятся. Выгрузка готовой целлюлозной массы после варки осуществляется по способу выдувки.

Для получения целлюлозы проектом предусмотрена технология Lo-Solids, которая является одной из разновидностей модифицированной непрерывной варки. Основное внимание в ней уделяется снижению концентрации растворенных в щелоке веществ на стадиях объемной и остаточной делигнификации. В технологии Lo-Solids концентрация активной щелочи по высоте котла поддерживается на постоянном уровне, что позволяет проводить варку при минимально возможной температуре.

После завершения варки целлюлозная масса вместе со щелоком поступает в выдувной резервуар и направляется на сортирование (для отделения от целлюлозной массы отходов) и промывку (для отделения черного щелока от сваренной целлюлозы). Затем промытая целлюлоза может использоваться в небеленом виде или после отбелки для производства бумаги и картона.

Черный щелок после промывки целлюлозы имеет концентрацию сухих веществ от 12 до 17% и направляется на регенерацию химикатов, которая состоит из операций выпарки, сжигания и каустизации щелоков. Перед выпаркой черный щелок проходит подготовку, которая заключается в отделении сырого сульфатного мыла и мелкого волокна. Затем черный щелок выпаривается на многокорпусной вакуум-выпарной станции до концентрации сухого вещества 60-80%. Упаренный щелок поступает на сжигание в содорегенерационный котлоагрегат (СРК). Перед сжиганием к щелоку для возмещения потерь щелочи и серы в производственном цикле добавляют свежий сульфат натрия. В процессе сжигания щелока его органические вещества полностью сгорают, а минеральные вещества образуют жидкий плав. В результате химических реакций, происходящих при высокой температуре (1000-1200°С), сульфат натрия восстанавливается углеродом до сульфида натрия, а большинство других соединений натрия под действием CO₂ карбонизируется до Na₂CO₃. Поэтому плав содержит главным образом Na₂CO₃ и Na₂S. Выделившееся при сжигании тепло используется для получения пара и электроэнергии. После сжигания щелоков плав растворяют в слабом белом щелоке, а раствор, называемый зеленым щелоком, подвергают каустизации (реакции с Ca(OH)₂) для перевода карбоната в гидроксид натрия.

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = 2 NaOH + CaCO3

Полученный в результате каустизации белый щелок, содержащий NaOH и Na2S (не принимает участия в реакции каустизации), вновь используют для варки. Отделенный от белого щелока осадок CaCO3 подвергают обжигу в известерегенерационных печах при температуре 1100-1200 °С. При этом происходит следующая реакция:

CaCO3 = CaO + CO₂

Оксид кальция (негашеную известь) снова используют для каустизации.

5.3 Промывка, сортировка и кислородная делигнификация

Целлюлоза, поступающая из варочного участка, подвергается сортировке, промывке и кислородной делигнификации, потом направляется в бассейн небеленой целлюлозы на хранение.

Промывка небеленой целлюлозы имеет два назначения: удаление черного щелока, полученного в процессе варки и проведение подготовки для последующей операции по кислородной делигнификации. Для лиственной целлюлозы используется двухступенчатая промывная установка с двумя промывочными зонами, для хвойной целлюлозы - трехзонная. Целлюлозная масса промывается по принципы противотока. В промывной установке имеются питающая зона и зона разгрузки. Целлюлоза откачивается под зоной разгрузки при помощи разгрузочного шнека.

Из промывной установки DD (drum displacer) целлюлоза поступает в расходный бак кислородной ступени. Фильтрат из промывной установки DD после кислородной ступени используется в качестве промывочного раствора для установки DD. Часть фильтрата направляется непосредственно в варочный цех, а часть используется в качестве разбавителя в выдувном резервуаре.

Операция кислородной делигнификации является ключевой операцией для снижения загрязнения сточной воды на участке отбелки. Промывная вода, возникающая при кислородной делигнификации может прямо возвращаться в систему промывки противотоком и поступает в систему регенерации щелочи. Процесс делигнификации позволяет снизить значение числа каппа целлюлозы на 40-50%. Из расходного бака кислородной ступени целлюлоза перекачивается насосом средней концентрации, к которой дозируется окисленный белый щелок, через кислородный смеситель в первый реактор. Приблизительно 2/3 общей дозы кислорода и окисленного белого щелока расходуется в реакциях в первом кислородном реакторе. Из первого кислородного реактора целлюлоза перекачивается во второй реактор.

Окисление белого щелока осуществляется на установке, которая состоит из реактора с мешалкой и теплообменником. Технология окисления белого щелока называется StiroX. Окисленный белый щелок применяется при кислородно-щелочной делигнификации. В процессе окисления белого щелока сульфид натрия из белого щелока окисляется до тиосульфита. Тиосульфит далее дает сульфит натрия и сульфат натрия. Тиосульфит, сульфит и сульфат натрия не вызывают разрушения целлюлозных волокон, поэтому они являются более безопасными компонентами в процессе кислородной делигнификации. Реакции окисления сульфида натрия - экзотермичные.

Для сортировки целлюлозы применяются трехступенчатое сортирование и одноступенчатое устройство для удаления песка. Сортировка первой ступени является комплексной, имеющая функции- отделение сучков и кастры из целлюлозы. На секции удаления сучков установлено сито с отверстиями диаметром 8мм, а на секции удаления кастры установлено щелевое сито с размером щели 0,25 мм. Целлюлоза подается из бассейна участка кислородной делигнификации на сортировку первой ступени с помощью насоса, хорошая целлюлоза подается от сортировки на промывку. Сучки, отделенные с помощью напорного сита первой секции, промываются и обезвоживаются в оборудовании промывки сучков, потом через насос средней концентрации подаются в варочный участок для повторения варки. На второй ступени сортировки хорошее волокно из отходов, направляется на первую ступень сортировки. Отходы целлюлозы из второй ступени сортирования поступают на третью ступень, очищенная целлюлоза возвращается на вторую ступень, отходы поступают на устройство для удаления песка и для дальнейшего улавнивания хорошего волокна и предотвращению накопления песка и камней в системе. Отходы целлюлозы из устройства для удаления песка отвозится в котельную и применяются в качестве топлива.

Окисление белого щелока

На данном участке установлена система окисления белого щелока, кислород применяется для реакции с Na₂Sв белом щелоке с получением Na₂SO₃ и Na₂SO₄ не имеющего отрицательного воздействия на волокно. В период кислородной делигнификации применение окисленного белого щелока может поддерживать химический баланс между щелочью и серой. Кроме того, реакция окисления проводится при высокой температуре и высоком давлении, тепло, выделенное из реакции окисления, может улавливаться и вторично использовать.

Основные уравнения окисления белого щелока:

2Na₂S +2O₂ + H₂O = Na₂S₂O₃ + 2NaOH

Na₂S₂O₃ + O₂ + 2NaOH = 2Na₂SO₃ + H₂O

2Na₂SO₃ + O₂ = 2Na₂SO₄

Чистый кислород, применяемый для реакции, поступает из станции по производству кислорода. Белый щелок, приходящий из цеха регенерации щелочи, с помощью насоса подается в реактор окисления белого щелока, и здесь проводится реакция между белым щелоком и кислородом, при условиях 120-150^оС и 5-8 Па. После окисления белый щелок непосредственно подается на участок кислородной делигнификации для дальнейшего использования.



5.4 Отбелка целлюлозы

Одним из преимуществ технологии Lo-Solids является то, что при отбелке целлюлозы значительно сокращается расход отбеливающих реагентов, что позволяет отказаться от ступени хлорирования и перейти к ECF отбелке («elemental chlorine-free»- без применения молекулярного хлора).

Химикатами для отбелки служат диоксид хлора СIO₂ (D), пероксид водорода H₂O₂ (P), кислород O₂ (O), каустическая сода NaOH (E), комплексоны (Q). В случае использования в качестве сырья лиственной древесины необходимо предварительно проводить стадию хелатирования- удаления гексауроновой кислоты HexA (A), которая реагирует с отбеливающими химикатами и приводит к их перерасходу.

Схемы отбелки целлюлозы по технологии ECF следующие:

для хвойной древесины DO-EOP-D1-PO;

для лиственной- Q-PO-D-PO.

Участок DO

Небеленая целлюлоза, полученная после операции кислородной делигнификации, подается с помощью насоса средней концентрации в смеситель двуокиси хлора, потом входит в отбеливающую башню двуокиси хлора (башня DO). Время реакции составляет около 15-60 мин., температура реакции составляет 70-75^оС. Целлюлоза, выходящая из башни DO, непосредственно поступает на промывную установку целлюлозы участка DO, на первой промывочной установке применяется фильтруемая вода, поступающая из участка D1, следующая промывочная установка применяет фильтруемую воду, приходящую из участка EOP. После промывки целлюлоза подается в насос средней концентрации.

Участок EOP

В разгрузочный шнек промывной установки целлюлозы и вертикальную трубу насоса средней концентрации добавляются растворы NaOH и H₂O₂. Потом целлюлоза поступает в напорную башню EOP для реакции. Перед входом целлюлозы в башню реакции добавляются кислород и пар, которые смешиваются в смесителе. Время реакции в башне реакции с восходящим потоком составляет 75-90 мин., температура реакции около 85°C. В башне реакции проходит медленная реакция делигнификации, а полученная первичная беленая целлюлоза, которая через разгрузочное устройство на верху башни поступает на промывную установку целлюлозы участка EOP. В промывной установке целлюлозы участка EOP для промывки применяется фильтруемая вода, приходящая из участка D1.

Участок D1

Промытая целлюлоза из участка EOP поступает в вертикальную трубу насоса средней концентрации, и подаётся в смеситель двуокиси хлора, куда добавляется водный раствор ClO₂ и смешивается с ним. Смешанная целлюлоза с ClO₂ поступает в отбеливающую башню с восходящим потоком в участке D1. Время реакции в участке D1 составляет 120 мин., температура составляет около 75°C. Целлюлоза из отбеливающей башни направляется самотеком в промывочную установку целлюлозы на участке D1 и промывается фильтрующей водой, приходящей из участка PO. После промывки на участках D0 и D1 добавляется раствор тиосульфата натрия в целлюлозу для улавливания веществ соединений с хлором и предотвращения желтения.

Участок PO.

В вертикальную трубу насоса средней концентрации промывочной установки целлюлозы на участке D1 добавляются растворы NaOH, H₂O₂ и защитное средство-раствор MgSO₄, и целлюлоза поступает в смеситель участка PO для равномерного смешения. Перед смесителем имеется паровое устройство, которое поставляет кислород и пар, смешанная целлюлоза идет в отбеливающую башню с восходящим потоком массы участка PO. Время реакции на участке PO составляет 90-120 мин., температура - 85-90єС. Отбеленная целлюлоза подается на промывочную установку целлюлозы на участке PO. На участке РО в целях снижения расхода свежей воды для промывки применяется оборотная вода. Промытая целлюлоза с помощью насоса средней концентрации подается в два бассейна хранения беленой целлюлозы ёмкостью 3000м³ в цехе производства товарной целлюлозы.

D. Участок для изготовления ClO₂

Закупленный твердый хлорат натрия растворяется в бассейне. После получения раствора концентрацией 650 г/л раствор поступает в бак запаса. Метанол и серная кислота поступают на завод цистернами, разгружаются и хранятся в емкостях. Растворы хлората натрия, метанола и серной кислоты вводятся в реактор получения ClO₂ по определенной рецептуре. До ввода в реактор растворы очищаются от примесей на фильтре, чтобы обеспечить качественную реакцию. Полученный газообразный ClO₂ после охлаждения в охладителе поступает в абсорбер ClO₂, где получается раствор диоксида хлора с охлажденной водой и концентрацией 10 г/л. Полученный раствор поступает в емкость запаса и далее в отделение отбелки. Хвостовой газ из абсорбера идет в промывной аппарат хвостового газа, где подвергается промывке и поглощению охлажденной водой. После чего очищенный газ удаляется вентилятором, а промывочная вода используется в абсорбере ClO2 циркуляционным образом. В процессе реакции ClO₂ образуется раствор Na₂SO₄, который поступает в фильтр глауберовой соли для удаления твердого осадка. Осушенный осадок поступает в бак глауберовой соли, где производится нейтрализация с добавлением воды. Полученный нейтральный сульфат натрия поступает в фильтр глауберовой соли для отделения фильтрата. Затем глауберовая соль растворяется в баке и направляется для вторичного использования химикатов. Кислотный фильтрат возвращается в систему получения ClO₂.

5.5 Сушка и получение товарной беленой целлюлозы

Цех производства товарной листовой целлюлозы состоит из участка сортировки, участка размола целлюлозы, участка пресспата и склада готовой продукции.

Беленая целлюлоза, поставляемая из участка отбелки целлюлозы, подвергается сортировке с помощью трехступенчатой сортировки (напорного типа) и двухступенчатого удаления песка. Отсортированная целлюлоза, получаемая после первой ступени сортирования и после разбавления с концентрацией 1,2-2,0% подается в машинный бассейн перед пресспатом. Целлюлоза обезвоживается на сетке с получением влажного полотна, после прессования подается на сушку. Резательная машина режет высушенное целлюлозное полотно на листы форматом 700х840 мм. Листы непрерывно автоматически укладываются на приемной платформе в кипы, автоматически определяется вес целлюлозной кипы (250 кг). Кипы поступают на гидравлический пресс и после упаковки обвязываются. Далее с помощью специального упаковщика формируются пакеты 2х4, которые доставляются в склад готовой продукции. В цехе готовой товарной целлюлозы оборотная вода применяется в качестве разбавителя целлюлозы, излишнее количество которой подается в цех производства целлюлозы.

Беленая целлюлоза после бассейна высокой концентрации разбавляется и перекачивается в композиционный бассейн, где смешивается с браком с пресспата, потом поступает на сортировку первой ступени.

Масса, отсортированная на первой ступени, передается в машинный бассейн перед пресспатом, отходы от сортирования массы передаются для дальнейшего сортирования и очистки. Ширина щели в ситах на разных ступенях 0,2 мм. Обечайка пескоуловителя изготовлена из износостойкой нержавеющей стали. Концентрация входящей массы в систему невысокая, что обеспечивает низкие потери волокна и увеличивает эффективность удаления песка.

Для получения равномерного профиля по ширине полотна концентрация целлюлозы, поступающей в насос должна быть стабильной. Целлюлоза, после сортирования и очистки через смесительный насос, после смешивания с оборотной водой, поступает в напорный ящик пресспата.

Гидравлический напорный ящик имеет систему разбавления водой для стабилизации поперечного профиля полотна целлюлозы.

Целлюлозное полотно с сухостью около 24% поступает на гауч-вал с подпрессовкой прижимным валом с шерстяным сукном, где осуществляется дальнейшее обезвоживание. На шерстяном сукне установлена вакуумная сукномойка для удаления воды с сукна.

Прессовая часть предназначена для достижения обезвоживания целлюлозы до максимально возможной сухости. Прессовая часть состоит из трехвального комбинированного пресса и одного башмачного пресса с двумя сукнами. Благодаря применению хорошего проектирования хода сукон, время для замены шерстяных сукон очень небольшое.

Сушка с воздушной подушкой

В сушильной части применяется сушилка с воздушной подушкой. В сушилке с воздушной подушкой применяется нагретый воздух для сушки и поддерживания полотна целлюлозы. Полотно входит на верхнюю платформу сушилки и движется на воздушной подушке и возвращается по следующей платформе обратно. И так, целлюлозное полотно вдоль всей длины сушилки совершает многоразовое движение в горизонтальном направлении, и поступает на резательную машину. Между полотном целлюлозы и платформой сушилки всё время устойчиво сохраняется определённое расстояние и небольшое натяжение полотна. Малая степень натяжения полотна обеспечивает сушку в пресспате полотна целлюлозы с низкой прочностью. Таким образом, можно обеспечить более устойчивую эксплуатацию и уменьшить время простоев.

Сушильная камера состоит из нескольких отдельных промежуточных отсеков, укомплектована паровым змеевиком для нагрева воздуха, а воздуходувная машина распределяет горячий воздух по камере обдува.

Кроме вращающих валов на двух сторонах сушки, которые передают полотно целлюлозы с одной поверхности воздушной подушки на следующую поверхность, внутри сушильной камеры нет вращающего оборудования. Все подшипники находятся вне сушильной камеры для удобства обслуживания.

Нижняя воздуходувка нагнетает устойчивый воздушный поток. Воздух из верхней воздуходувки предназначен только для повышения теплопроводности.

Скорость сушилки регулируется скоростью привода входного и выходного поворотного валика через цепь управления электродвигателями. Для обеспечения подходящей степени натяжения полотна целлюлозы, для сушилки на вращающем валике на входе пресспата предусмотрен индуктор напряжения. Индуктор напряжения устанавливается на подшипнике вала, его выходной сигнал предназначен для регулирования скорости.

Зоны охлаждения и сушки изолируются приточно-воздушной камерой и теплоизоляционной фундаментной плитой сушилки.

Система регенерации тепла подогревает поданный воздух, используя тепло выходящего воздуха из сушилки, для снижения расходов на эксплуатацию сушилки. Вытяжной вентилятор и нагнетающий вентилятор поддерживают влажность внутри сушилки на одном оптимальном уровне.

На первом этапе регенерации тепла для нагрева поданного воздуха, применяется теплообменник. Нагревание воздуха, подаваемого в сушилку вентилятором, проводится в паровом змеевике вентилятора.

Участок пакетирования.

Линия пакетирования является одной целостной линией. Кипы целлюлозы в зоне хранения перед упаковкой могут храниться около 20 мин., пакеты целлюлозы могут храниться в зоне хранения товарной целлюлозы 19 ч.

Листы целлюлозы подаются с резательной машины и при помощи машины укладки формирует кипу целлюлозы на транспортере главной платформы, с главной платформы кипа отгружается на поворотный транспортер, вращаясь на 90 градусов он перевозит кипу целлюлозы на подвижный транспортер. Кипы целлюлозы проходят передачу несколькими транспортерами, потом разделяются и отдельно передаются на весовое транспортное устройство и автоматически взвешиваются.

Вес отдельной кипы автоматически записывается, после записи веса весовое транспортное устройство передаёт взвешенную кипу на ленточный транспортер и далее на пресс. В прессе кипы целлюлозы прессуются. После этого кипа поступает в корректор размера, установленный на корректирующем транспортном устройстве, для проведения коррекции. После коррекции центральности положения, кипа поступает в машину упаковки. Машина упаковки укладывает верхние и нижние листы упаковочной целлюлозы на кипу.

5.6 Цех регенерации щелочи

Процесс регенерации основных реагентов складывается из трех основных операций: выпарки, сжигания и каустизации щелоков.

Станция испарения - выпарка.

Для получения концентрированного щелока с массовой долей сухих веществ 80%, пригодных для сжигания на содорегенерационном котле, щелока из отделения получения небеленой целлюлозы поступают на выпарку.

В отделении испарения применяется система сбора дурнопахнущих газов. Дурнопахнущие газы высокой и низкой концентраций собираются и направляются в отделение сжигания в содорегенерационный котел (СРК). Чистый конденсат используется через систему очистки воды для утилизации.

Омыляемое мыло с черного щелока направляется на систему талового масла, чтобы производить продукт талового масла для продажи. Скипидар собирается и направляется на сжигание в СРК.

Отделение сжигания черных щелоков

Черный щелок с концентрацией 70% из станции испарения смешивается со щелочным пеплом, затем черный щелок направляется в станцию испарения для испарения и кристаллизации. Таким образом, получаем черный щелок концентрацией 81,3%, который сжигается в котле-утилизаторе СРК (рисунок 6).

В котле-утилизаторе установлено оборудование для сжигания дурнопахнущего газа с высокой концентрацией и низкой концентрацией. Дурнопахнущий газ с высокой концентрацией, собранный в цехах, направляется в отделение сжигания для разделения газа и жидкости. Дурнопахнущий газ подается в горелку со вторичным воздухом. Сжигание дурнопахнущего газа с высокой концентрацией происходит при смешении с дизельным топливом. На случай выхода из строя в котле системы сжигания отдельно вне котла установлена горелка дурнопахнущего газа.

Плав после сжигания разбивается паром и зеленым щелоком, через четыре бака, подается в сборник и непрерывно поступает в отделение рекаустизации.

Дымовые газы, выбрасываемые котлом-утилизатором, очищаются через электрофильтр. В котле-утилизаторе установлено оборудование розжига с применением мазута, как топлива, при пуске, останове и особых обстоятельствах. Имеется резервуар для мазута.

Содорегенерационный котел и процесс представляют собой новейшую и самую современную технологию котлов-утилизаторов в мире, включая вертикальную систему подачи воздуха для горения.

Раствор плава, или так называемый зеленый щелок, подвергается процессу каустизации (перевод карбоната натрия в гидроксид натрия) с помощью извести. Полученный после каустизации белый щелок (свежий варочный раствор) возвращается в варочные котлы.

Неизбежные в цикле регенерации потери щелочи возмещаются частичной добавкой свежих химикатов: в натронном производстве - кальцинированной соды к зеленому щелоку перед каустизацией, а в сульфатно-целлюлозном - сульфата натрия (отсюда название способа) во время сжигания черных щелоков. В топке содорегенерационного агрегата сульфат натрия, реагируя с образующимся при обугливании органических веществ коксом, восстанавливается в сульфид натрия, являющийся в условиях щелочной варки активным делигнифицирующим реагентом в дополнение к гидроксиду натрия.

Получение белого (варочного) щелока.

Для варки щепы в процессе получения целлюлозы в варочном котле применяется белый щелок (водный раствор NaOH и Na2S).

В процессе приготовления белого щелока можно выделить два участка - участок каустизации и участок обжига извести на известерегенерационной печи. Участок каустизации включает следующие стадии:

фильтрация зеленого щелока при помощи X-FilterTM;

осадочная фильтрация при помощи фильтров барабанного типа;

гашение извести и каустизация зеленого щелока в каустизаторах;

фильтрация белого щелока при помощи CD-FilterTM;

обработка известкового шлама и фильтрация при помощи LMD-FilterTM.

Участок обжига извести включает известерегенерационную печь LMD, секторный охладитель, устройства для обработки негашеной извести и известкового камня, масляные горелки со вспомогательными устройствами.

Сырой зеленый щелок перекачивается из емкости зеленого щелока на фильтрацию X-Filter. Отфильтрованный зеленый щелок хранится в баке для хранения. Осадок из фильтра X-Filter перекачивается в бак-отстойник и далее на осадительный фильтр барабанного типа. Сухой остаток удаляется, а фильтрат возвращается назад в бак для хранения зеленого щелока.

Очищенный зеленый щелок охлаждается на охладителе вакуумного типа и подается в гаситель-классификатор, где он смешивается с негашеной известью. Реакция каустизации продолжается в трехсекционных каустизационных аппаратах. Из последнего аппарата известковое молоко перекачивается на фильтр CD-FilterTM, где белый щелок отделяется от известкового шлама. Горячий и чистый белый щелок хранится в чистом баке хранилище. Известковый шлам хранится в баке для шлама до момента подачи его на фильтры известкового шлама дискового типа.

Из фильтра известкового шлама известь подается в известковую печь LMD шнековыми питателями. В кожухе LMD газы, выходящие из печи, переносят известковый шлам через трубопровод в циклон. В циклоне из газов удаляются сухое вещество, а сухая известь направляется в печь. Известь и известняк в печи, а в месте сжигания негашеная известь охлаждается в секторе охлаждения. Негашеная известь подается в бункер негашеной извести.

Приготовление отбеливающих реагентов

Диоксид хлора имеет целый ряд методов подготовки, но в настоящее время чаще используется метод R8 и метод синтеза R8/R10. Метод R8/R10 требует меньше капитальных вложений, чем другие методы. Это способ является более простым, эффективным, относительно безопасным и легче с точки зрения обслуживания. Однако для получения диоксида хлора необходимы хлорат натрия, серная кислота, метанол и другие химические вещества. Оба метода синтеза R8 и R8/R10 являются очень надежными способами для производства диоксида хлора, оба имеют свои преимущества и недостатки. Выбор методов зависит от доступности химических веществ, цены электричества и других факторов.

Получение кислорода О₂. Кислород получают абсорбционным способом, который основан на использовании различной абсорбционной способности используемого адсорбента относительно компонентов воздуха. При рабочем цикле при подаче в адсорбер воздуха адсорбер задерживает большую часть азота, диоксид углерода и влагу, пропуская кислород с содержанием О₂ до 94%. Регенерация адсорберов заключается в продувке их воздухом. Регулирование соотношения рабочего цикла и регенерации обеспечивает получение стабильного потока кислорода. Данный метод получения кислорода называется РSА.

Таким образом, для получения беленой целлюлозы проектом предусмотрено применение одной из самых передовых технологий, позволяющей выпускать на ОАО «Светлогорский ЦКК» качественный волокнистый полуфабрикат.



6. Оборудование для очистки сточных вод

На существующем заводе ОАО «Светлогорский ЦКК» вода используется на хозяйственно-бытовые и производственные нужды. Источниками хозяйственно-бытового водоснабжения служат артезианские скважины ОАО «Светлогорск Химволокно», откуда хозяйственно-бытовым водопроводом в количестве 325тыс. м³ в год подается на ЦКК.

Для производственных целей используется как артезианская, так и речная вода. Речная вода в количестве 11003 тыс. м³ в год, забирается из р. Березина. Для подачи артезианской воды на производство используются 4 собственные скважины (3 рабочие, 1 резервная). В год расходуется 122 тыс. м³ артезианских вод. На комбинате внедрено оборотное водоснабжение в объеме 33582 тыс. м³.

Образуются и подлежат отведению с ОАО «Светлогорский ЦКК» хозяйственно-бытовые (фекальные), производственные и сточные воды.

Фекальные стоки в количестве 251 тыс. м³ в год поступают на биологические очистные сооружения ОАО «Светлогорск Химволокно». Туда же поступают и производственные стоки объемом 10837 тыс. м³ в год. Дождевые стоки (170,5 тыс. м³ в год) без очистки по трем выпускам, расположенным восточнее и северо-западнее производственной территории, сбрасываются соответственно в мелиоративный канал и в канал ТЭЦ.

Состав очистных сооружений ОАО «Светлогорск Химволокно»:

А. Механическая очистка стоков ЦКК:

Приемная камера.

Четыре песколовки производительностью 600 м/с каждая.

Шесть первичных отстойников Д=28м, объемом 1970 м³ каждый.

Насосная станция.

Б. Механическая очистка хозбытовых стоков:

Здание решеток пропускной способностью 1200 л/с.

Две песколовки производительностью 600 л/с каждая.

Два первичных радиальных отстойника Д=20 м, объемом 1970 м³ каждый.

Насосная станция

В. Сооружения совместной биологической очистки сточных вод:

Два аэратора-смесителя емкостью 1150 м³ и 2000 м³.

Четыре четырехсекционных аэротенка емкостью 18000 м³ каждый и один аэротенк емкостью 22600 м³.

Восемь вторичных радиальных отстойников Д= 28м, объемом 1970 м³ каждый.

Илоциркуляционная станция.

Два илоуловителя Д=18м

Воздуходувная станция с шестью воздуходувками.

Три контактных резервуара.

Шесть карт иловых площадок общей площадью 12 га.

Четыре карты биопрудов общей площадью 18 га.

Два экранированных шламонакопителя.

Проектная и фактическая мощность очистных сооружений ОАО «Светлогорск Химволокно» составляет 150 тыс. м³/сут.



7.Индивидуальное задание

Нормирование в области охраны окружающей среды

Нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности.

К нормативам предельно допустимого вредного воздействия на состояние окружающей среды относятся также нормативы предельно допустимых уровней шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий; нормативы предельно допустимого уровня радиационного воздействия; предельно допустимые нормы применения агрохимикатов в сельском хозяйстве. Сюда же можно отнести лимиты размещения отходов. Названные нормативы устанавливаются для отдельных источников воздействий на природу.

Вторую группу образуют экологические нормативы. К ним относятся нормативы выбросов, сбросов вредных веществ (ПДВ). Они устанавливают требования к источнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной пороговой величиной. К экологическим нормативам могут быть отнесены всякие другие требования, предъявляемые к источникам (стационарным, передвижным) с целью охраны окружающей природной среды и здоровья человека. В отличие от стационарных источников, для которых устанавливаются индивидуальные нормативы с учетом специфики их воздействия на окружающую среду, для транспортных и иных передвижных средств и установок определяются нормативы для модели.

В третью группу нормативов входят так называемые вспомогательные нормы и правила. Их главная цель состоит в обеспечении единств а в употребляемой терминологии, в деятельности организационных структур и в правовом регулировании экологических отношений.

Анализ нормирования сбросов загрязняющих веществ и отходов в окружающую природную среду, в том числе выбросов в атмосферу, в реки и озера, в почву, показал следующее: