ПРОМЫШЛЕННЫЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕСТЫ НА ЛЬНОЗАВОДАХ
Современные цехи получения тресты на льнозаводах имеют пропускную способность от 3 тыс. до 5 тыс. т льняной соломы в год. Тресту получают различными способами, но наибольшее распространение получила тепловая мочка льна. Другие способы, как пропарка соломы, находят частичное применение, химические и физико-химические способы, а также облагораживание луба в ровнице пока что проверяются в производственных условиях.
Тепловая мочка. Основное сооружение цеха тепловой мочки льна на льнозаводах — мочильные баки, которые строят из железобетона. Размер баков может быть различный, но чаще всего длина 5—6 м, ширина 2,7—3 и высота 2,4—2,5 м. При таких размерах бак вмещает около 3 т соломы. Его оборудуют системой труб и задвижек для подачи воды или регенерата и пара. Для отвода отработанной жидкости в дне есть сливное отверстие, закрываемое пробкой. Трубы, по которым подаются жидкости или пар, расположены на дне бака. Сверху труб укладывается деревянная решетка, на которую ставят тюки или снопы соломы. Кроме баков, в мочильном цехе устанавливают отжимно-промывную машину ОПЛ-2. Рядом с цехом обычно строят помещение, в котором проводят сортировку, а затем тюковку соломы с помощью пресса. Тюки монорельсовыми путями подают в баки, а после мочки из баков — к отжимно-промывной машине. Общая схема цеха тепловой мочки на льнозаводах показана на рисунке 97.
Рис. 97. Цех тепловой мочки
льносоломы:
1 - мочильные баки; 2 - пресс для тюковки
соломы; 3 - стол для разборки тюков тресты;
4 - отжимно-промывочная машина; 5 -
монорельсовый путь;
6 - ленточный транспортер для подачи тресты
в сушилку или на автомашину; 7 - автомашина
Баки открытого типа обычно углубляют в землю, оставляя верхнюю часть на 0,8 м над землей. Их оборудуют приспособлениями для удержания загруженного материала от всплывания.
Чтобы вода равномерно распределялась по всей площади бака, трубу на дне делают в виде кольца или вилки. По всей длине ее просверливают отверстия, а конец закрывают. Эти трубы подсоединяют к магистралям — водяной и паровой. Вдоль баков делают бетонный лоток. По нему сливают мочильную жидкость в приемный резервуар (отстойник), а затем в регенератор. Вверху бака устраивают переливную трубу.
Мочильные баки загружают снопами или тюками, ставя их вертикально. Сверху солому прижимают решетками, которые, в свою очередь, укрепляют брусьями или цепями. После загрузки бак заполняют регенератом или водой, в зависимости от способа мочки. Для уменьшения потерь тепла от испарения его покрывают щитами. В процессе мочки во избежание резкого повышения кислотности меняют мочильную жидкость. По окончании мочки отработанную жидкость спускают в приемный резервуар. После выгрузки баки промывают водой и снова загружают.
Чтобы температура воды в баке сохранилась на постоянном уровне, в него подают теплую воду по трубе, расположенной на дне.
Существует несколько схем водоснабжения цехов мочки. Наиболее простая схема, когда мочильную жидкость не регенерируют. Сначала греют воду в металлическом баке (резервуаре), обычно расположенном в котельной. Пар из котлов поступает в бак по трубам. Резервуар имеет объем не менее 1—2 мочильных баков. Заполняется он водой из водопровода. В мочильные баки теплая вода из резервуара подается самотеком. Более сложной получается схема водоснабжения в цехах, где мочильную жидкость регенерируют. Отработанная мочильная жидкость от мочильных баков самотеком по сборному лотку поступает в приемный отстойник. Из него она насосом подается в биодиффузоры непрерывнопоточного регенератора, где раскисляется. Восстановленная жидкость из бродильников насосом подается в смеситель. Здесь регенерат смешивается с чистой водой, она может быть теплой. Состав смеси обычно следующий: 75% регенерата и 25% воды. Смесь самотеком поступает в мочильные баки.
В настоящее время на заводах все большее распространение получает водно-воздушная мочка, основанная на аэробной регенерации мочильной жидкости. Такая мочка имеет ряд преимуществ перед обычной. Она заметно сокращает длительность процесса, снижает расход тепла, так как при аэрации жидкости выделяется тепло. Отработанная жидкость из мочильных баков по лотку поступает в отстойник, а затем насосом подается в регенератор, в котором аэрируется с помощью эжектора. В него жидкость накачивается насосом. Из регенератора она самотеком поступает в смеситель, откуда ее насосом подают в мочильные баки. В смеситель также поступает из котельной конденсат для добавления и подогрева жидкости.
Влияние применения регенератора на продолжительность тепловой мочки, выход и качество волокна проверено Лихославльским льнозаводом Калининской области (табл. 117).
Таблица 117
Эффективность тепловой мочки льна в регенерированной жидкости
В последнее время построенные на льнозаводах цехи мочки льна с анаэробной регенерацией мочильной жидкости переводят на водно-воздушную мочку. Для этого несколько изменяют схему водоснабжения цеха и устанавливают один или два эжектора. Напор (он должен быть не ниже 30—35 м водяного столба), создаваемый насосом, должен обеспечить нормальную их работу. Производительность эжектора по воздуху в значительной степени зависит от противодавления в трубопроводе после эжектора. Исходя из этого, последний обычно устанавливают рядом с резервуаром, в который подается эмульсия. При мочке льна с анаэробной регенерацией мочильной жидкости рекомендуют следующий режим. Бак заливают смесью регенерата 75% и воды 25%, причем смесь нагревают до 35—38°. Затем через каждые 10—12 часов жидкость меняют, отводя в регенератор жидкость, занимающую 0,25 объема бака, и напуская смесь регенерата с водой. По окончании процесса отработанную жидкость спускают в регенератор. Конечный модуль воды должен быть равен 22—24.
Водно-воздушная мочка по сравнению с обычной имеет некоторые особенности, главным образом в начальный период работы цеха. В это время мочильная жидкость имеет мало органических веществ, слабо насыщена микрофлорой. Вследствие этого ее восстановление путем аэрации происходит медленно.
В пусковой период работы цеха мочки жидкость аэрируют не в регенераторе, а непосредственно в мочильных баках, используя для подготовки и активизации жидкости не все баки, а только 3—4 бака, которые загружают не полностью. К ним временно подсоединяют трубопроводы с эжекторами и насосами, с помощью которых мочильную жидкость отводят из баков и тут же возвращают в них в виде водно-воздушной эмульсии. Иногда жидкость сбрасывают сначала в приемный резервуар, а из него подают через эжектор в баки.
Аэрацию осуществляют с такой интенсивностью, чтобы не допустить падения рН ниже 6,8. Через 5—8 мочек, проведенных таким образом, мочильная жидкость созревает. Она приобретает буферные свойства, то есть становится устойчивой в отношении количества отщепляемых водородных ионов, вследствие чего ее активная кислотность (рН) в процессе мочки изменяется мало.
После приготовления активной мочильной жидкости ее перекачивают в регенератор, разбавляют водой и начинают мочку обычным путем. Жидкость аэрируют в регенераторе, а в баки подают не эмульсию, а восстановленную жидкость, периодически меняя ее для снижения кислотности. Опыты показали, что при хорошем созревании жидкости достаточно провести в период мочки две ее смены в объеме 0,25—0,5 емкости бака. Для улучшения качества волокна при первой смене лучше доливать в бак не регенерат, а чистую воду. Конечный модуль в среднем получается около 20.
По окончании мочки мочильную жидкость сливают, затем убирают зажимные брусья и решетки я тщательно промывают тресту холодной водой. Промытую тресту выгружают и подают к отжимно-промывной машине. Снопы или тюки развязывают и порциями пропускают через вальцы последней. Волокно из отжатой тресты получается мягче, чище и лучшего качества. Отжатая треста по конвейеру поступает в сушилку, а из нее в мяльно-трепальный агрегат. В случае отсутствия сушилок тресту отвозят на поля сушки, ставят в конусы и сушат в естественных условиях.
На некоторых льнозаводах есть цехи тепловой мочки с баками закрытого типа. Их можно строить вне помещений. Обычно они состоят из двух секций: верхней и нижней. В верхней секции хранится запас горячей воды, а нижнюю используют в качестве мочильной камеры. Секции, где загружается солома, имеют герметически закрываемые двери. Через них загружают солому и выгружают тресту. На дне расположены заделанные в бетон трубы, по которым подводят теплую воду из верхней секции и отводят мочильную жидкость. Здесь же имеются змеевики для подогрева жидкости паром. Солому в камеры загружают снопами в «лапу», заполняя весь объем. Для контроля за процессом мочки в верхнем перекрытии нижней секции есть люк.
Пропаривание льняной соломы.
Некоторые наши льнозаводы вместо цехов тепловой мочки льна имеют цехи пропарки. Процесс пропариваяия представляет собой гидролитическое расщепление пектиновых и других веществ под действием высокой температуры воды. Этот процесс осуществляется в горизонтальных автокла-вах с диаметром около 1,5 м и длиной 8,7 м при давлении 2—2,5 атмосферы. Общая емкость автоклава 13,8 куб. м. Автоклав с обоих его концов закрывают крышками, которые закрепляют на шарнирных подвесках. Они плотно прижимаются к торцу автоклава. Для лучшего уплотнения между торцом и крышкой кладут резиновую прокладку.
В автоклаве проложены рельсы для вкатывания вагонеток с соломой. Автоклав оснащен вентилями для впуска и выпуска воды. На его дне укрепляется труба с отверстиями, по которой подается пар, обеспечивающий температуру среды 126—138°. Вверху котла вмонтированы форсунки для орошения соломы водой в процессе про-паривания, а снаружи установлены манометр и предохранительный клапан.
Вагонетки имеют длину 2,3 м. Автоклав вмещает три вагонетки с 840 кг соломы.
Кроме автоклавов, цех пропаривания оборудован баками для воды, насосами, трубопроводами для воды и пара, рельсовыми путями, отжимно-промывной машиной ОПЛ-2 и подъемно-транспортными устройствами (рис. 98).
Рис. 98. Планировка цеха пропаривания:
1 — автоклавы; 2 — узкоколейный путь; 3 — поворотный круг;
4 — отжимно-промывная машина; 5 — тележки в автоклавах; 6 — насос.
Для пропарки льняную солому сортируют, укладывают вертикально снопами в вагонетки, которые вкатывают в автоклав, закрывают его крышки и подают воду для замочки. После замочки воду сливают и впускают пар. Замочка длится около часа, пропаривание — 25 минут. Окончив пропаривание, пар выпускают в бак, подогревая воду, используемую для последующей замочки.
После отвода пара в автоклав подают воду для отмочки (промывки) тресты, которая длится около 30 минут. Слив воду, автоклав открывают, а вагонетки с трестой вывозят к отжимно-промывной машине. На их место вкатывают другие, и процесс повторяется. В общей сложности цикл пропарки длится около 4 часов.
Отжатую и промытую на отжимно-промывной машине паренцовую тресту отвозят на поля сушки. Необходимо отметить, что паренцовое волокно получается несколько более грубое и жесткое, чем волокно моченцовое. В связи с этим недостатком способ пропаривания не находит пока достаточно широкого применения.
Ускоренный физико-химический способ получения тресты. Тресту по указанному способу получают на Шкловском льнозаводе Белорусской ССР. Сущность его состоит в том, что промятую льняную солому смачивают сначала в слабом растворе кальцинированной соды, а затем серной кислоты несколько раз. Примеси целлюлозы набухают, их удаляют механическим путем. Процесс осуществляется на агрегате К-УПЛ-100Л. Он состоит из 17 пар плющильных вальцов и семи ванн. Каждая ванна имеет отжимной пресс. Сырье передвигается в ваннах специальным транспортером. Превращение льняной соломы в тресту в агрегате К-УПЛ-100Л происходит в течение 1,5—20 минут. Льняную солому горстями подают в плющильную часть машины, где нарушается целостность стеблей. Благодаря этому растворы легче проникают в ткани. Специальный двойной транспортер захватывает поток сырья и перемещает его в ванне с раствором, делая несколько оборотов. По выходе из ванны сырье с набухшими примесями целлюлозы проходит через отжимной пресс. Затем снова захватывается транспортером и подается во вторую ванну. Так непрерывно сырье проходит семь ванн, отжимается и направляется в сушилку, затем в мяльно-трепальный агрегат, где получают чистое волокно.
Получать тресту и волокно ускоренным физико-химическим способом можно поточно-конвейерным путем — в этом его преимущество.
В странах Западной Европы, возделывающих лен (Бельгия, Голландия, Франция, Чехословакия и др.), тресту получают главным образом способом тепловой мочки. В Бельгии, например, весь лен перерабатывают на льнозаводах, имеющих цехи мочки, где тресту сушат как в естественных условиях, так и в сушилках. Во Франции значительную часть тресты получают способом тепловой мочки, но за последнее время все более широкое распространение здесь стал получать расстил на льнище свежевытеребленной соломы. Вылеживается солома не до конца, поднимают полутресту, которую обрабатывают, получая ровницу, последнюю затем облагораживают до чистого волокна.