Сортирование древесной массы из щепы

Сортирование и очистка - технологические операции, которые осуществляются при производстве всех видов механической массы с целью улучшения качества полуфабриката: повышения показателей механической прочности, снижения содержания костры, грубой длинноволокнистой фракции и примесей неорганического характера.

Отходы сортирования подвергаются дополнительному размолу и направляются либо на повторное сортирование, либо смешиваются с сортированной массой. Перспективным для предприятий России является метод переработки отходов сортирования с предварительной обработкой их химическими реагентами.

Перед сортированием всех видов механической массы (за исключением ДДМ) проводится устранение латентности полуфабриката.

Термином «латентность», или «латенсия» (от лат. «lateuc»), т.е. скрытое состояние, принято обозначать деформацию древесных волокон в дисковой мельнице, обусловленную высокой концентрацией и температурой в зоне размола и последующим резким охлаждением волокон при разбавлении. Латентность - явление, связанное с изменением физического состояния полимерных компонентов древесины.

Латентность устраняется перемешиванием массы при низкой концентрации (1–3 %) и температуре 20 – 95 ⁰С.

После механической обработки древесного сырья и устранения латентности полученный полуфабрикат должен пройти сортирование и очистку для удаления из массы нежелательных составляющих.

Общими свойствами частиц древесного сырья и волокон механической массы, которые следует удалить при сортировании и очистке, являются высокая жёсткость и крайне низкая способность к образованию межволоконных связей. К ним относятся длинные грубые волокна, костра, «мини» - костра и обрезки.

При производстве механической массы из щепы используют следующие типы сортировок:

- напорные сортировки (работающие под давлением);

- сортировки МС.

Напорные сортировки принципиально отличаются от центробежных тем, что волокнистая масса проходит через отверстия сит благодаря давлению, создаваемому питающим насосом. Все аппараты этого типа имеют вертикальные цилиндрические сита с круглыми или щелевыми отверстиями. Различают два основных типа напорных сортировок: 1) с гидродинамическими лопастями (лопастные сортировки); 2) ротационные.

У лопастных сортировок рабочим элементом ротора служат лопасти, движущиеся в тангенциальном направлении относительно поверхности сита. При вращении ротора в лобовой части лопастей формируется зона повышенного давления, а в хвостовой части – пониженного давления. Это заставляет волокнистую массу менять направление и скорость своего движения через отверстия сит в момент прохождения лопасти, что способствует разрушению фильтрующего слоя и предотвращает забивание отверстий. Благодаря такой конструкции лопастные сортировки при небольшом диаметре отверстий сит сочетают высокую производительность и эффективность сортирования.

Ротор лопастных сортировок может иметь как цилиндрическую, так и коническую форму. Ротор конической формы по сравнению с цилиндрическим создаёт более однородный поток волокнистой суспензии в осевом направлении, что обеспечивает более равномерное давление у поверхности сита при прохождении лопасти. Он снижает пульсации у поверхности сита на 40 %, однако остаточный уровень пульсации достаточен для того, чтобы поддерживать поверхность сита свободной от волокон. Снижение пульсаций у поверхности сита позволяет снизить количество грубого волокна, продавливаемого сквозь отверстия, и в то же время уменьшить обратное всасывание мелочи внутрь сита.

Лопастные напорные сортировки также различаются: по направлению подачи массы (тангенциальные и аксиальные); по расположению лопастей (внутри сита, снаружи или их комбинация); по виду вращающегося рабочего органа (ротор или сортировочная корзина).

Ротационные напорные сортировки отличаются тем, что у них гидродинамические лопасти заменены сплошным цилиндрическим ротором. На поверхности ротора, обращённой к ситу, располагаются многочисленные металлические полусферы.

На современных установках по производству механической массы используются только напорные лопастные сортировки различной конструкции. Основные характеристики отечественные напорных сортировок типа СЦН приведены в таблице 9.

Сортировки МС работают при концентрации массы 3 – 5 %.

Таблица 9

Основные характеристики напорных сортировок

с цилиндрическим ротором

Очистка массы после сортирования и разбавления производится на гидроциклонах или центриклинерах.

При производстве механической массы гидроциклоны или центриклинеры выполняют две функции:

1) отделение коры, песка, кусочков металла и других инородных включений, загрязняющих массу;

2) классификация волокон по степени их фибрилляции, причём хорошо фибриллированные волокна направляются на сгущение и затем на хранение, а грубые – удаляются.

В производстве древесной массы из щепы, как и в производстве ДДМ, используются центриклинерные установки УВК-02, характеристика которых приведена в таблице 10.

Таблица 10

Основные характеристики центриклинерных установок УВК-02

Отбелка древесной массы