ИТС 1-2022 Целлюлозно-бумажное производство
2.6.5. Фракционирование макулатурной массы
Макулатурная суспензия после роспуска, очистки и сортирования является сложной полидисперсной системой. В результате повторных циклов переработки макулатурного сырья нарастает доля мелких волокон, обрывков и скопа в общем составе.
Фракционирование макулатурной массы - технологическая операция по разделению волокнистой суспензии на фракции, отличающиеся по средней длине волокна и содержанию примесей. Цель фракционирования - отделение коротковолокнистой фракции, состоящей из коротких целлюлозных волокон и волокон древесной массы от длинноволокнистой фракции с последующей отдельной переработкой.
Фракционный состав макулатурной массы зависит от марки макулатуры. Коротковолокнистая фракция макулатурной массы (short fiber fraction - SF/КФ) состоит из коротких ороговевших волокон, обрывков длиной менее 0,2 мм; характеризуется высокой степенью помола и низкими бумагообразующими свойствами. Длинноволокнистая фракция макулатурной массы (long fiber fraction - LF/ДФ) состоит из грубых длинных волокон; имеет низкую степень помола и потенциально высокие показатели механической прочности. Фракционирование чаще применяют в схемах подготовки макулатуры из использованной картонной тары (МС-5Б, МС-6Б) в связи с тем, что в ней содержатся волокна технической целлюлозы из хвойных и лиственных пород древесины, древесной массы и макулатурные волокна.
Процесс осуществляется в напорных сортировках различного типа с цилиндрическими ситами, имеющими круглые отверстия диаметром 1,21,8 мм или щелевые - шириной от 0,1 до 0,25 мм при низкой концентрации массы от 1,5...2,5%. Оптимальные результаты фракционирования макулатурной массы достигаются при обработке очищенной макулатуры с повышенным содержанием длинных волокон. Ширина щели сита фракционатора подбирается с учетом условий достижения высокой чистоты SF-фракции и достаточного отделения длинных волокон. Далее SF-фракция макулатурной массы сгущается и подается на хранение или используется для получения верхнего слоя картона.
Дополнительное сортирование LF-фракции макулатурной массы производится в сортировке с дефлокулирующим эффектом, так как она содержит большое количество примесей, пучков волокон и, возможно, неразволокненных фрагментов макулатуры. Отходы тонкого сортирования LF-фракции макулатурной массы непрерывно удаляются из системы. При наличии легких примесей применяется очистка LF-фракции макулатурной массы в реверсивных гидроциклонах. При недостаточном отделении легких примесей в гидроциклонах LF-фракция макулатурной массы после сгущения обрабатывается в диспергаторе, что способствует ее гомогенизации. Кроме того, диспергирование LF-фракции макулатурной массы позволяет отделить от волокон частицы печатной краски и распределить на волокне остаточные частицы липких веществ. Таким образом, обработка LF-фракции макулатурной массы завершается размолом с целью повышения показателей механической прочности картона или диспергированием для гомогенизации суспензии. Полученная масса используется для производства нижнего слоя картона.
Таблица 2.35 - Стадия фракционирования макулатурной массы и применяемое оборудование
Входной поток | Стадии процесса (подпроцесс) | Выходной поток | Основное технологическое оборудование | Эмиссии |
Очищенная масса вторичных волокон с липкими включениями | Разделение волокон на фракции | Фракции с различной длиной волокна | Фракционатор волокнистых полуфабрикатов (напорная сортировка) | Загрязнения не образуются |
Технологические характеристики оборудования процесса фракционирования макулатурной массы представлены в таблице 2.36.
Таблица 2.36 - Характеристика оборудования процесса фракционирования макулатурной массы
Наименование оборудования | Назначение оборудования | Технические характеристики |
Фракционатор (напорная сортировка) | Фракционирование массы на коротковолокнистое и длинноволокнистое волокно | Концентрация массы 2,0...2,5%
|
| ||
Технические характеристики зависят от вида макулатуры и требуемой производительности линии.Фракционирование макулатурной массы позволяет снизить удельный расход энергии (УРЭ) на переработку макулатуры на 15-20% по сравнению с традиционным способом, так как дополнительному размолу подвергается лишь длинноволокнистая фракция.
На стадиях подготовки макулатурной массы проводятся промежуточные технологические операции. Сгущение массы (до концентрации 10-15%) производится с целью отделения водооборота в схеме подготовки массы от водооборота бумагоделательной машины и, соответственно, для уменьшения переноса химических реагентов и загрязнений в растворенной и коллоидной форме на БДМ. Обезвоживание массы (до концентрации 25-35% и более) производится как для удаления из нее загрязнений, так и для подготовки массы к процессу механической или механохимической обработки. Данная технологическая операция проводится с использованием шнек-прессов горизонтального и вертикального типов, а также двухбарабанных прессов.