RU2697616C2 - Способ механического получения волокнистой массы и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ механического получения волокнистой массы и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697616C2 RU2697616C2 RU2018104418A RU2018104418A RU2697616C2 RU 2697616 C2 RU2697616 C2 RU 2697616C2 RU 2018104418 A RU2018104418 A RU 2018104418A RU 2018104418 A RU2018104418 A RU 2018104418A RU 2697616 C2 RU2697616 C2 RU 2697616C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- pulp
- raw material
- grinding
- water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/30—Defibrating by other means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Способ и устройство предназначены для получения волокнистой массы из волокносодержащего сырья путем замачивания и измельчения без нагрева и пропарки в реакторе, заполненном водой. Сырье предварительно подготавливают по размерам, достаточным для попадания в отверстия пластины измельчителя, и замачивают в активном режиме при вращении режущего ножа. Уровень воды в реакторе способствует образованию воронки под действием центробежного поля сил, в которой создается разрежение, трансформирующееся внутри статора измельчителя в напор, что интенсифицирует разволокнение сырья. Пульпа под напором подается в сепаратор, где происходит отделение волокон с помощью решетки с прозорами от недоизмельченного сырья, которое возвращается в реактор для доизмельчения. Пульпа с волокнами требуемого размера обезвоживается и транспортируется на ленте сетчатого транспортера за пределы реактора. Вода добавляется в реактор при срабатывании датчика уровня. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.
Description
Изобретение и устройство предназначено для механического получения волокнистой массы из волокно-содержащего сырья, таких как: солома, конопля, джут, водоросли, бамбук, осот, гречиха, жмых, древесина, сахарный тростник.
Известен способ получения волокнистого полуфабриката (патент RU №2220244, МПК D21B 1/04; D21B 1/30; D21C 1/00; D21C 1/02; опуб. 27.12.2003) из отходов ЦБК путем заливания отходов окорки древесины горячей водой с температурой 80-90°С до гидромодуля 8:1, после чего проводят термическую обработку в гидродинамическом аппарате в течение 20 мин. После обработки горячую лубяную массу подвергают размолу при той же температуре в течение 4-8 мин.
Высокое энергопотребление реализации способа, использование нескольких аппаратов не обеспечивают конкурентную способность с другими техническими решениями.
Известен способ получения механической волокнистой массы и устройство для его осуществления (патент RU №2336382, МПК D21B 1/12, опуб. 20.10.2008), основанный на использовании по меньшей мере двух рафинеров, расположенных таким образом, что смесь щепы, воды и пара сначала подается в первый рафинер, где щепу размалывают, а поток массы из первого рафинера затем поступает во второй рафинер для размола волокон до окончательной степени помола. Поток массы из пара и волокон подается по меньшей мере в первый рафинер благодаря энергии вращения ротора рафинера, так что обратного потока пара, по существу, не возникает. Поток массы, обеспечивающий работу первого рафинера, полностью подается во второй рафинер, при этом пар не отделяется от массы перед вторым рафинером. Этим обеспечивается пониженное энергопотребление на одну тонну продукции. Технологическая схема реализации изобретения имеет в своем составе не только рафинеры, но также конвейер, шнек, бункер, подающую трубу, в которой поддерживается постоянное давление пара, циклон в котором пар отделяется от волокна. Такое количество оборудования и устройств требует значительных энергозатрат и еще больших потерь энергии.
Данный способ и устройство для его осуществления выбраны в качестве прототипа.
Целью изобретения является уменьшение энергоемкости процессов получения волокнистой массы и компактное размещение устройства его осуществления.
Поставленная цель достигается тем, что замачивание и измельчение волокнисто-содержащего сырья (щепа, солома, шелуха и лузга злаковых растений и т.п.) производится без нагрева и пропарки в реакторе, заполненным водой, в донной части которого установлен измельчитель, таким образом, что его статор соединен с корпусом реактора, а ротор в виде режущего ножа, расположен с зазором с пластиной, имеющей отверстия для засасывания вместе с водой перерабатываемого сырья.
Сырье предварительно подготавливают по размерам достаточным для попадания в отверстия пластины измельчителя, всеми известными способами, например, соломорезательными и щепорубильными машинами.
Замачивание и измельчение сырья осуществляется в активном режиме при вращении режущего ножа относительно неподвижной пластины, в отверстия которой засасывается сырье вместе с водой, уровень которой в реакторе обеспечивает образование воронки, под действием центробежного поля сил.
Температура воды соответствует температуре окружающей среды и повышается в процессе разволокнения за счет процессов трения и разрыва связи волокон.
Разволокнение сырья обеспечивают: на начальном этапе - за счет разбухания, в процессе которого влагосодержание достигает от 5% до 30%, соответственно для соломы и щепы, процесс замачивания активируют с процессом измельчения, который является основным для разволокнения.
В процессе измельчения в реакторе образуется воронка, под действием центробежного поля сил, в которой возникает давление разрежения, а после проникновения пульпы, через отверстие в пластине, разрежение трансформируется в напор, под его действием пульпа по трубопроводу подается в сепаратор гидродинамического действия.
Гидродинамическое действие сепаратора обусловлено тангенциальным присоединением трубопровода подачи пульпы к корпусу сепаратора, в результате центробежного поля сил отделение волокон осуществляется по всей поверхности решетки, а в центральной ее части происходит интенсивное измельчение сырья за счет центростремительного поля сил, под действием которого сырье возвращается в реактор, через патрубок, расположенный в нижней части сепаратора.
Такое совокупное гидродинамическое воздействие на сырье и волокно усиливает процессы разволокнения с уменьшением энергозатрат на их осуществление.
Решетка, размещенная внутри корпуса сепаратора, имеет прозоры (отверстия), обеспечивающие проникновение пульпы с волокнами требуемого размера и последующий слив ее на ленту сетчатого транспортера для обезвоживания волокна и транспортирование его за пределы реактора.
Все оборудование в составе устройства для механического получения волокнистой массы компактным образом размещается в реакторе, что обеспечивает минимальные площади для его установления и экологическую чистоту производства -исключаются проливы пульпы и испарений.
На Фиг. 1. представлено устройство, реализующее данное изобретение, где: 1 - моторный отсек для электрического двигателя; 2 - реактор с измельчителем в донной части; 3 - трубопровод для подачи пульпы из реактора в сепаратор; 4 - лоток для транспортирования волокна с сетчатого транспортера за пределы реактора; 5 - корпус сепаратора гидродинамического действия, в котором происходит разделение измельченного до требуемой фракции волокна; 6 - патрубок подачи пульпы с измельченным волокном на ленту сетчатого транспортера; 7 - конус для подачи сырья и воды в реактор.
На Фиг. 2. показаны образцы сырья - солома пшеничная: 8 - исходная обрезь длиной 20-40 мм; 9 - недоизмельченная солома после сепаратора; 10 - волокно после сетчатого транспортера; 11 - брикет из соломы.
В таблице 1 представлены характеристики волокна из соломы, которые являются технологически приемлемыми при использовании его в качестве:
- механической целлюлозы, как основы для производства картона, дббавка к низкосортной бумаге (крафт, эрзац);
- получения термомеханической (ТМ), химико-термо-механической (ХТМ), сульфатной, натронной целлюлозы;
- наполнителя для производства пластмассовых изделий;
- материала для производства плитных изделий типа: ДВП, ДСП;
- теплоизоляционного материала (негорючего фунгицидного), типа эковаты;
- брикета, как готового продукта для производства всего вышеперечисленного;
- строительного изделия: блок, брус, плита, кирпич.
Пример 1 реализации способа получения волокнистой массы из соломы: Солома предварительно подготавливается резкой на обрези 20-40 мм с использованием соломорезки и помещается через загрузочный конус 7 в реактор 2, который заполнен водой до уровня воронкообразования при замачивании и измельчении. Включением электрического двигателя в моторном отсеке 1, образующаяся в процессе измельчения пульпа, подается в напорном режиме по трубопроводу 3 в сепаратор 5 гидродинамического действия. Пульпа с недоизмельченными обрезями соломы возвращается из сепаратора 5 через патрубок в нижней его части обратно в реактор 2.
Пульпа с волокнами требуемого размера подается из патрубка 6 сепаратора 5 на сетчатую ленту транспортера, где волокно обезвоживается и транспортируется за пределы реактора 5. Обезвоженное волокно с ленты транспортера поступает на лоток 4, по которому самотечным образом транспортируется для дальнейшего применения. Пример 2 получения волокнистой массы из щепы по заявляемому способу: Древесные отходы предварительно измельчаются на щепорубильной машине в щепу размером до 35 мм и помещается через загрузочный конус 7 в реактор 2, который заполнен водой до уровня воронкообразования при замачивании и измельчении. Включением электрического двигателя в моторном отсеке 1, образующаяся в процессе измельчения пульпа, подается в напорном режиме по трубопроводу 3 в сепаратор 5 гидродинамического действия. Пульпа с недоизмельченными обрезями соломы возвращается из сепаратора 5 через патрубок в нижней его части обратно в реактор 2.
Пульпа с волокнами требуемого размера подается из патрубка 6 сепаратора 5 на сетчатую ленту транспортера, где волокно обезвоживается и транспортируется за пределы реактора 5. Обезвоженное волокно с ленты транспортера поступает на лоток 4, по которому самотечным образом транспортируется для дальнейшего применения.
На Фиг. 3-4 приведены образцы щепы размером до 35 мм - 12, волокнистой массы - 13 и плитных материалов - 14 из древесины, имеющие следующие отличительные особенности:
- удельные энергозатраты получения волокна из щепы не превышают 0,5-0,8 МВт⋅час/тн, что делает возможным организацию производства переработки древесины непосредственно по месту нахождения сырья (леспромхозы, ДОКи и т.д.);
модульность, компактность и мобильность исполнения всего технологического оборудования для переработки древесины, включая: щепорубильные установки, окорочные станки (при необходимости). Это расширяет возможности переработки древесного сырья и значительно снижает транспортные расходы на его перевозку;
- широкий диапазон применения получаемой древесной массы, обусловленный ее технологическими показателями (Таблица 2), позволяет использовать волокнистый полуфабрикат в производстве бумаги, картона, плитных материалов (МДФ, ДВП), гипсо-, цементоволокнистых изделий, теплоизоляционных материалов, строительных смесей и т.п.
Claims (5)
1. Способ механического получения волокнистой массы из волокнисто-содержащего сырья производится без нагрева и пропарки в реакторе с водой путем его замачивания и измельчения, отличающийся тем, что замачивание и измельчение осуществляется в активном режиме при вращении режущего ножа с одновременным созданием за счет этого давления разрежения в образующейся при этом воронке, а также напора в статоре измельчителя.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пульпу с недоизмельченным сырьем возвращают в реактор для доизмельчения и транспортирования за пределы реактора с помощью сетчатого транспортера.
3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что объем воды в реакторе, необходимый для воронкообразования, регулируют датчиком уровня.
4. Устройство получения волокнистой массы, состоящее из реактора с размещенным в его донной части измельчителем, статор которого соединен с реактором, а ротор в виде режущего ножа расположен с зазором с пластиной, имеющей отверстия для засасывания пульпы и последующей ее подачи по наружному от реактора трубопроводу в сепаратор гидродинамического действия.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что сетчатый транспортер размещают в окрестности сепаратора внутри реактора в соприкосновении с лотком для сброса в него волокнистой массы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104418A RU2697616C2 (ru) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Способ механического получения волокнистой массы и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104418A RU2697616C2 (ru) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Способ механического получения волокнистой массы и устройство для его осуществления |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018104418A RU2018104418A (ru) | 2019-08-06 |
RU2018104418A3 RU2018104418A3 (ru) | 2019-08-06 |
RU2697616C2 true RU2697616C2 (ru) | 2019-08-15 |
Family
ID=67586472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018104418A RU2697616C2 (ru) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Способ механического получения волокнистой массы и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2697616C2 (ru) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU604885A1 (ru) * | 1976-08-11 | 1978-04-30 | Ленинградский Технологческий Институт Целлюлозно-Бумажной Промышленности | Гидроразбиватель |
GB2049478A (en) * | 1979-05-04 | 1980-12-31 | Escher Wyss Gmbh | Waste paper processing plant |
FI970591A (fi) * | 1997-01-03 | 1998-07-04 | Megatrex Oy | Menetelmä ja laite kuitupitoisen materiaalin kuiduttamiseksi |
RU98111597A (ru) * | 1996-09-16 | 2000-03-27 | Целльформ Гезелльшафт мбХ | Способ изготовления деталей и фасонных частей из целлюлозы и/или содержащего целлюлозу волокнистого материала |
RU2220244C1 (ru) * | 2003-03-24 | 2003-12-27 | Пермский государственный технический университет | Способ получения волокнистого полуфабриката |
EP1826314A1 (de) * | 2006-02-24 | 2007-08-29 | Voith Patent GmbH | Verfahren zum Auflösen und Reinigen von störstoffhaltigen Papierrohstoffen |
RU2336382C2 (ru) * | 2002-11-18 | 2008-10-20 | М-Риал Оий | Способ получения механической волокнистой массы и устройство для его осуществления |
RU2483150C2 (ru) * | 2011-06-01 | 2013-05-27 | Наталья Геральдовна Чистова | Способ получения древесноволокнистых полуфабрикатов и устройство для его осуществления |
-
2018
- 2018-02-05 RU RU2018104418A patent/RU2697616C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU604885A1 (ru) * | 1976-08-11 | 1978-04-30 | Ленинградский Технологческий Институт Целлюлозно-Бумажной Промышленности | Гидроразбиватель |
GB2049478A (en) * | 1979-05-04 | 1980-12-31 | Escher Wyss Gmbh | Waste paper processing plant |
RU98111597A (ru) * | 1996-09-16 | 2000-03-27 | Целльформ Гезелльшафт мбХ | Способ изготовления деталей и фасонных частей из целлюлозы и/или содержащего целлюлозу волокнистого материала |
FI970591A (fi) * | 1997-01-03 | 1998-07-04 | Megatrex Oy | Menetelmä ja laite kuitupitoisen materiaalin kuiduttamiseksi |
RU2336382C2 (ru) * | 2002-11-18 | 2008-10-20 | М-Риал Оий | Способ получения механической волокнистой массы и устройство для его осуществления |
RU2220244C1 (ru) * | 2003-03-24 | 2003-12-27 | Пермский государственный технический университет | Способ получения волокнистого полуфабриката |
EP1826314A1 (de) * | 2006-02-24 | 2007-08-29 | Voith Patent GmbH | Verfahren zum Auflösen und Reinigen von störstoffhaltigen Papierrohstoffen |
RU2483150C2 (ru) * | 2011-06-01 | 2013-05-27 | Наталья Геральдовна Чистова | Способ получения древесноволокнистых полуфабрикатов и устройство для его осуществления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018104418A (ru) | 2019-08-06 |
RU2018104418A3 (ru) | 2019-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100866041B1 (ko) | 아룬도 도낵스 펄프, 종이제품, 및 입자보드 | |
NO315618B1 (no) | Fremgangsmåte og apparatur for å forbehandle materiale som inneholder lignocellulose fiber for cellulose-fremstillingsprosesser | |
JPH09225908A (ja) | 麦わらから繊維を製造する方法及びその繊維で製造されたボード製品 | |
US2757115A (en) | Felted, lignocellulose products and method of making the same | |
KR20110115610A (ko) | 펄프 가공 장비로 바이오매스 기반 연료를 생산하는 방법 | |
CA2244933A1 (en) | Process and apparatus for treatment of fibrous raw material | |
CN103168129A (zh) | 处理生物质的方法 | |
CN208395559U (zh) | 一种秸秆机械浆生产线 | |
EP3135811B1 (en) | Production method of pulp derived from biomass for producing composite boards | |
RU2697616C2 (ru) | Способ механического получения волокнистой массы и устройство для его осуществления | |
Boehm | The Masonite Process1 | |
RU2041815C1 (ru) | Способ изготовления волокнита, содержащего лигноцеллюлозу, для изготовления волокнистых плит по сухому способу и устройство для его осуществления | |
JP2017185640A (ja) | 木質繊維及び木質繊維板の製造方法 | |
US3224925A (en) | Fibrous products from barking waste | |
US3966540A (en) | Manufacture of fiberboard according to the wet method with closed backwater system | |
US3254847A (en) | Method for treatment of barking waste | |
RU2687982C1 (ru) | Способ переработки целлюлозосодержащих отходов | |
NO120808B (ru) | ||
RU2745866C1 (ru) | Способ получения древесно-волокнистого полуфабриката | |
US1951167A (en) | Continuous process of wall board manufacture | |
RU2515230C2 (ru) | Способ переработки древесных отходов в производстве древесноволокнистых плит | |
Brännvall | Wood handling | |
US1542559A (en) | Composition board and method for making the same | |
US1631171A (en) | Utilizing wood waste | |
Salmén | From wood shavings to mechanical pulp–a new raw material? |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200206 |