Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Декабря 2013 в 09:19, контрольная работа
В представленной работе произведен расчет материального баланса бумажной фабрики для производства офсетной бумаги.
В композицию офсетной бумаги входят: беленая сульфатная целлюлоза из хвойных пород древесины в количестве 20 %; беленая сульфатная целлюлоза из лиственных пород древесины в количестве 80 %. Зольность офсетной бумаги 14 %.
Введение…………………………………………………………………………...3
1 Бумага для печати офсетная ГОСТ 9094-89......................................................5
2 ГОСТ или ТУ на используемые материалы и химикаты………………….11
3 Технологическая схема производства офсетной бумаги……………………15
4 Материальный баланс воды и волокна………………………………………21
4.1 Упаковка 17
4.2 Продольно-резательный станок 18
4.3 Накат 19
4.4 Каландр……………………………………………………………………….25
4.5 Сушильная часть 21
4.6 Прессовая часть 23
4.7 Сеточный стол 24
4.8 Напорный ящик 26
4.10 Сортировка………………………………………………………………….31
4.11 Очистка……………………………………………………………………...33
4.12 Разбавление…………………………………………………………………37
4.13 Бак постоянного напора 34
4.14 Машинный бассейн 35
4.15 Оборотный брак…………………………………………………………….40
4.16 Составление композиции 42
Заключение…………………………………………………………….................44
Библиографический список……………………………………………………..45
В режиме переработки кромок в ванну гауч-мешалки поступают отсекаемые кромки полотна, вода от смыва кромок, первого спрыска сетки. В этом случае масса с концентрацией 0,5 – 0,7 % подается на шаберный сгуститель, откуда с концентрацией массы 4 % поступает в бассейн брака. Оборотная вода от сгустителя поступает в сборник избыточной оборотной воды.
В режиме переработки полотна в ванну гауч – мешалки поступает с гауч-вала все полотно сухостью до 22 %, либо полотно с прессовой части, поэтому необходима подача оборотной воды для смыва полотна с сетки и для разбавления его до концентрации массы 3 %. После роспуска в гауч-мешалке масса поступает в бассейн брака.
Для уменьшения сброса сточных волокносодержащих вод в потоке буммашины предусмотрен технически возможный, замкнутый цикл использования свежих и оборотных вод. Свежая вода используется только в тех местах, где конструкция оборудования и технологический процесс исключает возможность применения оборотной или осветленной воды.
Свежая вода используется на уплотнение сальников насосов, камер отсасывающих валов, охлаждение двигателей рафинеров, дополняется в воду, поступающую на создание водяного кольца вакуум-насосов, с целью ее охлаждения и на санитарно-технические нужды.
Регистровая вода с сеточной части машины поступает в сборник, откуда используется для разбавления массы в смесительном насосе и отходов очистки установки вихревых очистителей.
В сборник оборотной воды поступает вода от отсасывающих ящиков, гауч-вала, спрысков сетки и избыток регистровой воды. Оборотная вода используется для регулирования концентрации в технологическом процессе и разбавления брака в гидроразбивателях и гауч-мешалке.
Для улавливания волокна из избыточных оборотных вод устанавлен дисковый вакуумный фильтр. Уловленное волокно из бассейна дозируется в смесительный бассейн. Осветленная вода из бассейна используется на спрыски сетки, сетковедущих валов, спрыски валов прессовой части, в спрыски сгустителя брака.
СФА хвойная целлюлоза
4 Материальный баланс воды и волокна
Материальный баланс отражает закон сохранения массы вещества: во всякой замкнутой системе масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате реакции. Применительно к материальному балансу любого технологического процесса это означает, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию – приход, равна массе всех веществ, получившихся в результате ее – расходу. Баланс воды и волокна составляется в расчете на 1 т готовой продукции. Составление баланса позволяет определить основные потоки массы, воды, волокна и его потери.
Для расчета
принимаем следующие
М – количество массы, кг;
К – концентрация массы (под концентрацией массы понимаем сухость массы, либо сухость бумажного полотна), %;
А – количество волокна, кг;
В – количество воды, кг.
Концентрация оборотной воды – 0,03 %; концентрация подсеточной воды – 0,14 %. Цифровой индекс обозначений индивидуален для каждого вида оборудования. Расчет начинаем с конца технологической схемы.
4.1 Упаковка
Бумажная фабрика производит 1 т/сутки офсетной бумаги сухостью 97%. Сухой брак составляет 2 % от изготовляемой продукции.
Брак составляет 2 %.
1000 кг – 98 %
М3 кг – 2 %
кг
А3 = К3 · М3 = 0,97· 20,4 = 19,7 кг
В3 = М3 – А3 = 20,4 – 19,7 = 0,60 кг
Уходит:
А2 = М2 × К1 = 1000 · 0,97 = 970 кг
В2 = М2 – А2 = 1000 – 970 = 30 кг
с ПРС:
М1 = М2+ М3 = 1000 + 20,4 = 1020,4 кг
А1 = К1 · М1 = 0,97 ·1020,4 = 989,78 кг
В1 = М1 – А1 =1020,4 –989,78 = 30,61 кг
На продольно-резательный станок подается бумажное полотно массой М1 с концентрацией К1 = 94 %, выходит масса М1 = 1020,4 кг с концентрацией К1 = 94 %, а также брак (2 %) массой М2 концентрацией К2 = 94 %.
Брак составляет 2 %:
1020,4 кг – 98 %
М2 кг – 2 %
кг
А2 = К2 ·М2 = 0,94 · 20,81 = 19,56 кг
В2 = М2 – А2 = 20,81 – 19,56 = 1,24 кг
с наката:
М3 = М2+ М1 = 20,81+ 1020,4 = 1041,21 кг
А3 = К3 · М3 = 0,94 · 1041,21 = 978,73 кг
В3 = М3 – А3 = 1041,21 – 978,73 = 62,47 кг
На накат поступает бумажное полотно массой М1 концентрацией К1 = 94 %, выходит бумажное полотно массой М2 = 1041,21 кг концентрацией К2 = 94 % и сухой брак ( 2 %) массой М2 с концентрацией К2 = 94 %.
Брак составляет 2 %:
1041,21 кг – 98 %
М3 кг – 2 %
кг
А3 = К3 ·М3 = 0,94 · 21,25 = 19,97 кг
В3 = М3 – А3 =21,25 –19,97 = 1,27 кг
с каландрирования:
М1 = М2+ М3 = 1041,21 + 21,25 = 1062,46 кг
А1 = К1·М1 = 0,94·1062,46 = 998,7 кг
В1 = М1 – А1 =1062,46 –998,7 = 63,74 кг
На каландр подается бумажное полотно массой М1 с концентрацией К1 = 94 %, выходит масса М2 = 1062,46 кг концентрацией К1 = 94 % и сухой брак (0,5 %) массой М3 с концентрацией К2 = 94 %.
Брак составляет 0,5 %:
1062,46 кг – 99,5 %
М3 кг – 0,5 %
кг
А3 = К3 ·М3 = 0,94 · 5,33 = 5,01 кг
В3 = М3 – А3 = 5,33 – 5,01 = 0,31 кг
с сушильной части:
М1 = М2 + М3 = 1062,46 + 5,33 = 1067,79 кг
А1 = К1 · М1 = 0,94 · 1062,46 = 998,71 кг
В1 = М1 – А1 = 1062,46 – 998,71 = 63,74 кг
На сушильную часть подается бумажное полотно массой М1 с концентрацией К1 = 42 %, уходит бумажное полотно массой М3 = 1067,79 кг концентрацией К3 = 94 %.
Брак 2 %:
1067,79 кг – 98 %
М2 кг – 2 %
кг
А2 = К2
· М2 = 0,94
· 21,79 = 20,48 кг
В2 = М2 – А2 = 21,79 – 20,48= 1,3 кг
Водяной пар:
М1 = М2+ М3 +М4
К1М1 = К2 М2 + К3 М3 + К4 М4
К1М2 + К1М3 + К1М4 = К2 М2 + К3 М3 + К4 М4
с прессовой части:
М1 = М2+ М3 +М4= 21,79 + 1067,79 + 1349,18 = 2264,67 кг
А1 = К1×М1 = 0,42 · 2438,76 = 1024,28 кг
В1 = М1 – А1 = 2438,76 – 1024,28 = 1414,47 кг
На прессовую часть подается масса М1 концентрацией К1 = 22 %, уходит масса М3 = 2264,67 кг с концентрацией К3 = 42 %, мокрый брак (2 %) массой М2 с концентрацией К2 = 42 %, а также оборотная вода массой М4 концентрацией К4 = 0,05 %.
Брак 2 %:
2264,67 кг – 98 %
М2 кг – 2 %
кг
А2 = К2
· М2 = 0,42 · 46,21= 19,4 кг
В2 = М2 – А2 =46,21 – 19,4 = 26,79 кг
оборотная вода:
М1 = М2 + М3 +М4
М1К1 = М2К2 + М3К3 + М4К4
К1М2 + К1М3 + К1М4 = М2К2 + К3М3 + К4М4
М4(К1 – К4) = К2 М2 + К3 М3 – К1М2 – К1М3
М4=
кг
А4 = К4 · М4 = 0,0005 · 2105,5 = 1,05 кг
В4= М4 – А4 = 2105,5 – 1,05 = 2104,44 кг
С сеточного стола:
М1 = М2+ М3 +М4= 46,21+ 2264,67 + 2105,5 = 4416,38 кг
А1 = К1 · М1 = 0,22 · 4416,38 = 971,6 кг
В1 = М1 – А1 = 4416,38 – 971,6 = 3444,78 кг
На сеточный стол поступает бумажное полотно массой М1 с концентрациями К1 = 0,81 %, уходит масса М3 = 4416,38 кг с концентрацией К3 = 22 %, мокрый брак (2 %) массой М2 концентрацией К2 = 12 % и подсеточная вода массой М4 концентрацией К4 = 0,14 %.
Брак 2 %:
4416,38 кг – 98 %
М2 кг – 2 %
кг
А2 = К2 · М2 = 0,12 · 90,13 = 10,8 кг
В2 = М2 – А2 =90,13 – 10,8 = 79,31 кг
Зашедшая масса с напорного ящика:
М1= М2 + М3+ М4
К1М1 = К2М2 + К3М3+ К4М4
К1М1= К2М2 + К3М3 + (М1 – М2– М3) К4
кг
А1= К1 · М1=0,0081 · 145688,07 = 1180,07 кг
В1= М1– А1=145688,07 – 1180,07 =144508 кг
Проверка концентрации:
К1= (А1/ М1) · 100=(1197,92 /131904,33) ·100 = 0,81 %
Подсеточная вода:
М4= М1 – М2–М3 = 145688,07 – 90,13 – 4416,38 = 141181,56 кг
А4 = К4 · М4=0,0014 · 141181,56 =197,65 кг
В4= М4– А4 = 141181,56 –197,65 =140983,91 кг
В напорный ящик поступает масса М1 концентрацией К1 = 0,9 % и оборотная вода массой М2 с концентрацией К2 = 0,05 %, а уходит масса М3 = 145688,07 кг с концентрацией К3 = 0,81 %.
Со ступени сортирования:
М3 = М1 + М2
М1 = М3 – М2
К3 × М3 = К1×М1 + К2 (М3 – М1)
К3М3 = К1М1 + К2М3– К2 М1
К3М3 – К2М3 = М1(К1 – К2)
кг
А1 = К1 · М1 = 0,009 · 130262,28 = 1172,36 кг
В1 = М1 – А1 = 162940,61 – 1466,46 кг = 161474,14 кг
Оборотная вода:
М2= М3 – М1 = 145688,07 – 130262,28 = 15425,79 кг
А2 = К2 ·М2= 0,0005 · 26972,33 = 7,71 кг
В2 = М2 – А2 = 15425,79 – 7, 71 = 15418,07 кг
На ступень сортирования поступает масса М1 концентрацией К1 = 0,9 %. Уходит масса М3 = 130262,28 с концентрацией К3 = 0,85 % и отходы (3 %) массой М2 и концентрацией К2.
Отходы 10 %:
1172,36 кг – 90 %
А2 кг –10 %
кг
А1 = А2 + А3 = 130,26 + 1172,36
= 1302,86 кг
В1 = М1 –А1 =144762,46 – 1302,86 = 143459,6 кг
М2 = М1 – М3 = 144762,46 – 143459,6 = 1302,85 кг
В2 = М2 – А2 =1302,85 –130,26 = 1172,59 кг
II ступень сортирования. На II ступень сортирования поступает масса М1 = 1302,85 с концентрацией К1 = 1,29 %, а уходят отходы (14 %) массой М2 с концентрацией К2 и масса М3 концентрацией К3 = 1,26 % в бассейн брака.
Отходы 14 %:
В2 = М2 – А2 = 975,73 –
20,49 = 955,24 кг
Бассейн брака:
М1 = М2 + М3
М3 = М1 – М2 = 1302,85 – 975,73 = 3276,12 кг
М1К1 = М2К2 + М3К3
А3= М3×К3= 132612×0,0155=20,55 кг
В3 = М3– А3=3276,12–20,55 = 3255,56 кг
Примем, что с третьей ступени уходит в сток 1 % от всего волокна, отходы после первой и второй ступеней разбавляются оборотной водой с концентрацией 0,3 %, разбавление до 0,4 %, концентрация хорошей массы, уходящей со второй и третьей ступеней 0,35 %.
Волокно, уходящее в сток с 3 ступени:
Пусть концентрация отходов К12 = 2%, тогда общая масса:
Воды с массой:
Тогда хорошей массы и волокна, уходящих с 3 ступени:
Масса после разбавления:
Волокна и воды в ней: А10 = А11 + А12=68,34 + 12,2 = 80,54 кг