RU2814436C1 - Cellulose and cellulose-based materials fluffing device - Google Patents

Cellulose and cellulose-based materials fluffing device Download PDF

Info

Publication number
RU2814436C1
RU2814436C1 RU2022133392A RU2022133392A RU2814436C1 RU 2814436 C1 RU2814436 C1 RU 2814436C1 RU 2022133392 A RU2022133392 A RU 2022133392A RU 2022133392 A RU2022133392 A RU 2022133392A RU 2814436 C1 RU2814436 C1 RU 2814436C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cellulose
exhaust air
air
sheets
products
Prior art date
Application number
RU2022133392A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Викторович Чащилов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU2814436C1 publication Critical patent/RU2814436C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: cellulose industry.
SUBSTANCE: invention relates to a device for processing cellulose in the form of sheets, namely for producing fluff pulp, cellulose-based materials. Device for fluffing cellulose consists of a rotary grinder of sheets or layers of cellulose of impact or impact-abrasive action, mechanical classifier of fluffing products, pneumatic transport of fluffing products, a device for separation of fluffing products and waste air, a collector of fluffed cellulose, an air blower and a device for cleaning waste air emitted into the atmosphere. At that, at least one settling and/or filtering chamber is used as one of the stages of the device for separation of fluffing products and waste air. Settling chamber is connected to the grinder through the material line and has a detachable or hinged cover, or a hatch for removal or installation of a removable collector of fluffed cellulose, and the device additionally contains a feeder for supply of cellulose sheets with adjustment of speed of linear supply of sheets. Air duct branches after blowing machine, thus forming an air duct for recirculation of part of exhaust air and a device for controlling the amount of exhaust air emitted into the atmosphere or the ratio of exhaust air emitted into the atmosphere and directed for recirculation.
EFFECT: invention increases efficiency, improves quality of fluffed cellulose and reduces power consumption.
10 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для получения распушенной целлюлозы, материалов на основе целлюлозы, в. т.ч. получение теплоизоляционных, например, эковаты, для подготовки целлюлозы при получении химических производных целлюлозы, например, эфиров целлюлозы, при получении целлюлозных материалов, используемых в качестве армирующих наполнителей полимерных композиционных материалов, а также при пневматическом транспортировании распушенной целлюлозы.The invention relates to devices for producing fluff pulp, cellulose-based materials, c. incl. production of thermal insulation, for example, ecowool, for the preparation of cellulose in the production of chemical derivatives of cellulose, for example, cellulose ethers, in the production of cellulose materials used as reinforcing fillers of polymer composite materials, as well as in the pneumatic transportation of fluff cellulose.

Материалы на основе целлюлозы, в т.ч. теплоизоляционные, изготавливают из целлюлозы или целлюлозосодержащего сырья, в т.ч. из вторичного сырья. При этом исходное сырье может находится в плотной форме - в виде спрессованных кип, рулонной бумаги или плоских листов - так называемой (т.н.) целлюлозной папки.Cellulose-based materials, incl. thermal insulation, made from cellulose or cellulose-containing raw materials, incl. from recycled materials. In this case, the feedstock can be in a dense form - in the form of compressed bales, rolled paper or flat sheets - the so-called (so-called) cellulose folder.

Одним из характерных свойств целлюлозы, как материала, является ее волокнистая форма, обусловленная природным строением исходного сырья. Целлюлоза в растительном сырье находится в виде растительных волокон - частиц удлиненной формы с округлым или многогранным поперечным сечением и заостренными концами. При этом длина волокна во много раз превышает его толщину. Особенность волокон целлюлозы - легкость и самопроизвольность агрегации. В свободном состоянии волокна начинают взаимодействовать друг с другом и образуют водородные связи, слабые по природе, но в огромном количестве. Поэтому материалы на основе целлюлозы обладают т.н. связностью и образуют агрегаты - хлопья или комки. Эти агрегаты могут быть разрушены, дезагрегированы при определенном механическом, аэродинамическом или гидродинамическом воздействии, обособляя отдельные волокна. В отсутствие подобного воздействия, как правило, волокна целлюлозы и материалов на основе целлюлозы склонны самопроизвольно образовывать сетчатую структуру. Эта структура и лежит в основе хлопьев и комков целлюлозного сырья.One of the characteristic properties of cellulose as a material is its fibrous form, due to the natural structure of the feedstock. Cellulose in plant raw materials is in the form of plant fibers - elongated particles with a round or multifaceted cross-section and pointed ends. In this case, the length of the fiber is many times greater than its thickness. A feature of cellulose fibers is the ease and spontaneity of aggregation. In a free state, the fibers begin to interact with each other and form hydrogen bonds, weak in nature, but in huge quantities. Therefore, cellulose-based materials have the so-called. coherent and form aggregates - flakes or lumps. These aggregates can be destroyed and disaggregated under certain mechanical, aerodynamic or hydrodynamic influences, separating individual fibers. In the absence of such influence, as a rule, the fibers of cellulose and cellulose-based materials tend to spontaneously form a network structure. This structure underlies the flakes and lumps of cellulose raw materials.

Хлопьеобразная и комковидная структура целлюлозы и целлюлозных материалов предпочтительна или допустима в виде материалов для конечного использования - в слоях теплоизоляции строительных конструкций построечного изготовления, теплоизоляционных изделиях, например, плитах. При использовании целлюлозы в качестве армирующего наполнителя полимерного композиционного материала также может быть предпочтительна распушенная форма. Также эта форма может быть целесообразна при проведении химической модификации - обработке целлюлозы химическими реагентами. Развитая площадь поверхности способствует хорошей реакционной способности сырья. Это целесообразно при получении эфиров целлюлозы, например, карбоксиметилцеллюлозы, полианионной целлюлозы, нитратов целлюлозы и т.п. При этом в процессе технологической обработки, зачастую, необходимо иметь целлюлозу в форме диспергированных частиц, т.е. в виде, когда агрегаты целлюлозы разрушены и волока целлюлозы более-менее обособлены друг от друга. Это связано с поддержанием необходимого градиента концентраций химических реагентов, воды, растворителей при химической переработке целлюлозы, при промывке, пропитке связующими, фильтрации, обезвоживании, сушке, гидравлическом или пневматическом транспортировании и т.п. То есть при процессах, связанных с образованием и поддержанием градиентов - концентраций, температуры, давления, для процессов массопередачи, теплопередачи и гидродинамических процессов.The flocculent and lump-like structure of cellulose and cellulose materials is preferable or acceptable in the form of materials for end use - in thermal insulation layers of building structures of building manufacture, thermal insulation products, for example, slabs. When using cellulose as the reinforcing filler of a polymer composite material, the fluff form may also be preferred. Also, this form may be appropriate when carrying out chemical modification - processing cellulose with chemical reagents. The developed surface area contributes to the good reactivity of the raw material. This is useful when preparing cellulose ethers, for example, carboxymethylcellulose, polyanionic cellulose, cellulose nitrates, etc. Moreover, in the process of technological processing, it is often necessary to have cellulose in the form of dispersed particles, i.e. in the form when cellulose aggregates are destroyed and cellulose fibers are more or less separated from each other. This is due to maintaining the required concentration gradient of chemical reagents, water, solvents during chemical processing of cellulose, during washing, impregnation with binders, filtration, dehydration, drying, hydraulic or pneumatic transportation, etc. That is, during processes associated with the formation and maintenance of gradients - concentrations, temperature, pressure, for mass transfer processes, heat transfer and hydrodynamic processes.

В связи с этим для переработки целлюлозу и целлюлозные материалы подвергают диспергированию до волокон способами механического разрыхления или механического разволокнения или аэродинамического распушивания, а также гидродинамического разбивания. Из уровня техники известно несколько аналогов предлагаемого устройства.In this regard, for processing, cellulose and cellulosic materials are subjected to dispersion into fibers using methods of mechanical loosening or mechanical defibration or aerodynamic fluffing, as well as hydrodynamic breaking. Several analogues of the proposed device are known from the prior art.

Известен, например, чеккер (Забелин, Л.В. Хлопковая целлюлоза: учебное пособие./Л.В. Забелин, А.П. Закощиков, В.К. Постников -М.: ЦНИИНТИ и ТЭИ, 1976. -280 с.), используемый для рыхления спрессованного в кипы хлопкового линта - сырья для производства целлюлозы. Чеккер содержит корпус с установленным внутри колковым ротором и решетную деку, а также имеет всасывающий пневмотранспорт с воздуходувной машиной, циклонным отделителем, сборником разрыхленной целлюлозы, для транспортировки продуктов рыхления. Недостатком чеккера является большой объем выбрасываемого в атмосферу отработанного воздуха, и большая потребная производительность для очистки этого отработанного воздуха, отсутствие регулировки производительности по разрыхленному продукту, ручная подача исходного сырья, большие пиковые нагрузки на привод ротора при разрыхлении пластов хлопкового линт, низкое качество разрыхленной целлюлозы.For example, a checker is known (Zabelin, L.V. Cotton cellulose: a textbook. / L.V. Zabelin, A.P. Zakoshchikov, V.K. Postnikov - M.: TsNIINTI and TEI, 1976. -280 p. ), used for loosening baled cotton linters, the raw material for pulp production. The checker contains a housing with a peg rotor installed inside and a sieve deck, and also has a suction pneumatic transport with an air blower, a cyclone separator, and a collection of loosened cellulose for transporting loosening products. The disadvantage of the checker is the large volume of exhaust air emitted into the atmosphere, and the large required productivity for cleaning this exhaust air, the lack of productivity adjustment for the loosened product, manual supply of raw materials, large peak loads on the rotor drive when loosening layers of cotton linters, low quality of loosened cellulose.

Известен кипорыхлитель для разрыхления кип целлюлозы (Осин, А.И. Оборудование производств энергонасыщенных материалов Учебное пособие / А.И. Осин, А.С.Пивоваров, Н.Н. Волкова; Алт.гос.техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт.гос.техн. ун-та, 2010. - 94 с.), который состоит из корпуса с рыхлительной камерой, внутри которой установлено три рыхлительных барабана с приводом, ленточного транспортера для подачи сырья на рыхление, всасывающего пневмотранспорта с воздуходувной машиной для транспортирования разрыхленной целлюлозы, циклонным отделителем, сборником разрыхленной целлюлозы. Недостатком этого кипорыхлителя является непригодность для измельчения плоских листов целлюлозы или целлюлозного сырья, большой расход воздуха, большая потребная производительность для очистки этого отработанного воздуха. Возможен также проскок крупных кусков сырья.A bale ripper is known for loosening bales of cellulose (Osin, A.I. Equipment for the production of energy-saturated materials. Textbook / A.I. Osin, A.S. Pivovarov, N.N. Volkova; Alt. State Technical University, BTI. - Biysk: Publishing House of Alt. State Technical University, 2010. - 94 p.), which consists of a body with a ripening chamber, inside of which there are three ripening drums with a drive, a belt conveyor for supplying raw materials for loosening, a suction pneumatic transport with a blower for transporting loosened cellulose, a cyclone separator, and a collector of loosened cellulose. The disadvantage of this bale ripper is its unsuitability for crushing flat sheets of cellulose or cellulose raw materials, high air consumption, and high required productivity for cleaning this exhaust air. It is also possible for large pieces of raw material to slip through.

Известна машина для разволокнения (Чащилов, Д.В. Опыт исследования процесса разволокнения целлюлозных материалов и анализ работы оборудования: от лабораторного стенда - к промышленной установке / Д.В. Чащилов // От химии к технологии шаг за шагом. - 2021. - Т. 2. - №1. - С. 29-39. - DOI 10.52957/27821900_2021 01_29. - EDN TIQZYB) содержащая корпус с камерой для разволокнения, колковый ротор с приводом, решето, сборник разволокненной целлюлозы, всасывающую камеру. Недостатками машины для разволокнения является малая производительность устройства, отсутствие возможности транспортировки продуктов разволокнения, ручная подача сырья и ручная выгрузка продуктов разволокнения.A known machine for de-fibering (Chaschilov, D.V. Experience in studying the process of de-fibering cellulose materials and analysis of equipment operation: from a laboratory bench to an industrial installation / D.V. Chaschilov // From chemistry to technology step by step. - 2021. - T 2. - No. 1. - P. 29-39. - DOI 10.52957/27821900_2021 01_29. - EDN TIQZYB) containing a housing with a chamber for de-fibering, a pegging rotor with a drive, a sieve, a collection of de-fibered cellulose, and a suction chamber. The disadvantages of the de-fiber machine are the low productivity of the device, the inability to transport de-fiber products, manual supply of raw materials and manual unloading of de-fiber products.

Известна установка разволокнения (Чащилов, Д.В. Опыт исследования процесса разволокнения целлюлозных материалов и анализ работы оборудования: от лабораторного стенда - к промышленной установке / Д. В. Чащилов // От химии к технологии шаг за шагом. - 2021. - Т. 2. - №1. - С. 29-39. - DOI 10.52957/27821900__2021_01_29. - EDN TIQZYB), содержащая мельницу с решетной декой, материалопровод, циклон-разгрузитель, фильтр, вентилятор. Недостатками установки разволокнения является большой расход воздуха, большая потребная производительность для очистки этого отработанного воздуха, большие затраты энергии, большие пиковые нагрузки при измельчении больших кусков или пластов сырья.A known defibre plant (Chaschilov, D.V. Experience in researching the process of defibration of cellulose materials and analysis of equipment operation: from a laboratory bench to an industrial installation / D.V. Chaschilov // From chemistry to technology step by step. - 2021. - Vol. 2. - No. 1. - pp. 29-39. - DOI 10.52957/27821900__2021_01_29. - EDN TIQZYB), containing a mill with a sieve deck, a material pipeline, a cyclone unloader, a filter, a fan. The disadvantages of a defletting installation are high air consumption, high required productivity for cleaning this exhaust air, high energy costs, high peak loads when grinding large pieces or layers of raw materials.

Наиболее близким устройством является устройство для распушивания целлюлозы из спрессованных кип (Патент на полезную модель RU 149010. Устройство для распушивания целлюлозы из спрессованных кип. Шамин К.И., Чернов А.А., Зотов В.Г., Смирнов А.В., Чижевский О.Т. U1, 20.12.2014. Заявка №2014123134/12 от 09.06.2014.). Это устройство содержит роликовый транспортер с механизмом подачи сырья между встречно вращающимися зубчатыми роликами, радиально вращающиеся гребенки, выполненные в форме пакета съемных фрез, отводящий ленточный транспортер. Недостатком данного устройства является непригодность для распушивания плоских листов целлюлозы. Данное устройство принято за прототип.The closest device is a device for fluffing cellulose from compressed bales (Utility model patent RU 149010. Device for fluffing cellulose from pressed bales. Shamin K.I., Chernov A.A., Zotov V.G., Smirnov A.V. , Chizhevsky O.T. U1, 12/20/2014. Application No. 2014123134/12 dated 06/09/2014). This device contains a roller conveyor with a mechanism for feeding raw materials between counter-rotating toothed rollers, radially rotating combs made in the form of a package of removable cutters, and a discharge belt conveyor. The disadvantage of this device is its unsuitability for fluffing flat sheets of cellulose. This device is accepted as a prototype.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка устройства для распушивания целлюлозы, повышение качества обработанных материалов, увеличение производительности, снижение потерь сырья и уменьшение энергетических затрат на проведение процесса.The technical objective of the present invention is to develop a device for fluffing cellulose, improving the quality of processed materials, increasing productivity, reducing losses of raw materials and reducing energy costs for the process.

Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве распушивания целлюлозы, включающем роторный измельчитель листов или пластов целлюлозы ударного или ударно-истирающего действия, механический классификатор продуктов распушивания, пневматический транспорт продуктов распушивания, устройство для разделения продуктов распушивания и отработанного воздуха, сборника распушенной целлюлозы, воздуходувной машины, устройства очистки отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу, по крайней мере, в качестве одной из ступеней устройства для разделения продуктов распушивания и отработанного воздуха используется по меньшей мере одна осадительная и/или фильтрующая камера, в качестве воздуходувной машины используется центробежный пылевой вентилятор, в качестве измельчителя используется молотковая мельница с решетной декой, либо измельчитель в качестве рабочего органа имеет колковый ротор, а также дополнительно содержится питатель для подачи листов целлюлозы, например, валкового типа, с регулировкой скорости линейной подачи листов, воздуховод для рециркуляции части отработанного воздуха, устройство для регулирования количества выбрасываемого в атмосферу отработанного воздуха, а также в качестве осадительной камеры используют один из видов мягкой производственной или транспортной тары с фильтрующими воздух стенками, например, тканый мешок или мягкий складной контейнер стенками, либо дополнительно реализуют размещение тканого мешка или мягкого складного контейнера с фильтрующими воздух стенками внутри камеры с воздухонепроницаемыми стенками, также устройство может содержать, по меньшей мере, две осадительные и/или фильтрующие камеры с коммутационной запорной арматурой, которые могут работать поочередно по циклу «загрузка: разделение продуктов распушивания и отработанного воздуха - разгрузка».The stated technical problem is solved by the fact that in a device for fluffing cellulose, including a rotary shredder of sheets or layers of cellulose with impact or shock-abrasive action, a mechanical classifier of fluff products, pneumatic transport of fluff products, a device for separating fluff products and exhaust air, a collection of fluff pulp, an air blower machine, a device for purifying exhaust air emitted into the atmosphere, at least one settling and/or filtering chamber is used as at least one of the stages of the device for separating fluff products and exhaust air, a centrifugal dust fan is used as an air blower, in As a grinder, a hammer mill with a sieve deck is used, or the grinder has a peg rotor as a working body, and also additionally contains a feeder for feeding cellulose sheets, for example, a roller type, with adjustable speed of linear feeding of sheets, an air duct for recirculating part of the exhaust air, a device for control the amount of exhaust air emitted into the atmosphere, and also use one of the types of soft industrial or transport containers with air-filtering walls as a settling chamber, for example, a woven bag or a soft folding container with walls, or additionally implement the placement of a woven bag or a soft folding container with filtering air walls inside a chamber with airtight walls; the device may also contain at least two settling and/or filtering chambers with switching shut-off valves, which can operate alternately according to the cycle “loading: separation of fluff products and exhaust air - unloading”.

На фиг.1 представлена схема устройства.Figure 1 shows a diagram of the device.

Предлагаемое устройство содержит питатель 1, измельчитель ударного или ударно- истирающего типа 2, материалопровод 3, сборник распушенной целлюлозы 4, осадительную камеру 5, фильтр 6, регулирующую заслонку 7, заслонку 8, воздуходувную машину 9, воздуховод рециркуляционного воздуха 10. Материалопровод соединяет измельчитель и осадительную камеру. Осадительная камера имеет отъемную крышку, на которой закрепляется съемный сборник сборник распушенной целлюлозы. После воздуходувной машины воздуховод разветвляется, образуя петлю рециркуляции отработанного воздуха и ветвь выброса отработанного воздуха в атмосферу. Заслонка на воздуховоде предназначена, например, для облегчения включения устройства.The proposed device contains a feeder 1, an impact or impact-abrasive type shredder 2, a material pipeline 3, a collection of fluff pulp 4, a settling chamber 5, a filter 6, a control valve 7, a damper 8, an air blower 9, a recirculation air duct 10. The material pipeline connects the grinder and settling chamber. The settling chamber has a detachable lid on which a removable collection container for fluff pulp is attached. After the blower machine, the air duct branches, forming a loop for recirculating exhaust air and a branch for releasing exhaust air into the atmosphere. The damper on the air duct is intended, for example, to facilitate switching on the device.

Регулирующая заслонка служит для управления расходом воздуха, выбрасываемого в атмосферу.The regulating damper serves to control the flow of air released into the atmosphere.

Устройство работает следующим образом. Листовое сырье подается валковым питателем в рабочую камеру измельчителя. Необходимая производительность обеспечивается регулировкой линейной скорости подачи сырья. В измельчителе происходит измельчение листов целлюлозы и образование распушенной целлюлозы. Распушенная целлюлоза отделяется от неизмельченных кусков целлюлозы благодаря механическому классификатору, например, решетной деке измельчителя. Распушенная целлюлоза всасывается в материалопровод за счет разрежения, создаваемого воздуходувной машиной. Также происходит подсос свежего воздуха и подача рециркуляционного воздуха в рабочую камеру измельчителя. Распушенная целлюлоза вместе с воздухом перемещается до осадительной камеры, где происходит отделение распушенной целлюлозы от воздуха благодаря сборнику, воздухопроницаемые стенки которого задерживают частицы распушенной целлюлозы и пропускают отработанный воздух. Некоторое количество целлюлозной пыли проходит через стенки сборника вместе с отработанным воздухом. Далее отработанный воздух проходит через воздуходувную машину. Часть отработанного воздуха возвращается в измельчитель по воздуховоду. Другая часть проходит через фильтр, где происходит удаление пыли, и выбрасывается в атмосферу. Для регулировки количества отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу или соотношения отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу и направляемого на рециркуляцию, используется регулирующая заслонка, которая может быть выполнена на основе типового клапана пылегазовоздухопроводов с приводом МЭО.The device works as follows. Sheet raw materials are fed by a roller feeder into the working chamber of the shredder. The required productivity is ensured by adjusting the linear feed speed of raw materials. In the shredder, the pulp sheets are crushed and fluff pulp is formed. The fluff pulp is separated from the unshredded pulp pieces by a mechanical classifier, such as a shredder screen deck. The fluffy cellulose is sucked into the material pipeline due to the vacuum created by the blower. Fresh air is also sucked in and recirculated air is supplied to the working chamber of the chopper. The fluff pulp, together with the air, moves to the settling chamber, where the fluff pulp is separated from the air thanks to a collector, the breathable walls of which retain fluff pulp particles and allow exhaust air to pass through. A certain amount of cellulose dust passes through the walls of the collection chamber along with the exhaust air. The exhaust air then passes through a blower. Part of the exhaust air is returned to the shredder through the air duct. The other part passes through a filter, where dust is removed, and is released into the atmosphere. To regulate the amount of exhaust air emitted into the atmosphere or the ratio of exhaust air emitted into the atmosphere and sent for recirculation, a control damper is used, which can be made on the basis of a standard dust-gas-air pipeline valve with an MEO drive.

Устройство обладает сравнительной простотой, не выбрасывает отработанный воздух в больших количествах, позволяет уменьшить потребление энергии на транспортирование воздуха и преодоление гидравлического сопротивления фильтра. Также повышается качество распушенной целлюлозы за счет равномерной подачи сырья питателем с регулировкой скорости линейной подачи листов, отсутствия локальных перегрузок привода измельчителя, проскока кусков недостаточно распушенной целлюлозы. Отсутствие перегрузок снижает потребление энергии на обработку сырья в измельчителе, а также позволяет увеличить производительность за счет равномерной обработки сырья.The device is comparatively simple, does not emit waste air in large quantities, and reduces energy consumption for transporting air and overcoming the hydraulic resistance of the filter. The quality of fluff pulp is also improved due to the uniform supply of raw materials by the feeder with adjustable speed of linear feeding of sheets, the absence of local overloads of the chopper drive, and the slippage of pieces of insufficiently fluffed pulp. The absence of overloads reduces energy consumption for processing raw materials in the grinder, and also allows you to increase productivity due to uniform processing of raw materials.

Движение отработанного воздуха при рециркуляции обеспечивается за счет разности давлений между камерой сбора воздуха и камерой распушивания целлюлозы, создаваемой вентилятором. Регулирование соотношений расходов выбрасываемого и рециркулируемого отработанного воздуха обеспечивается при помощи, например, поворотного затвора, обеспечивающего дросселирование рециркулируемого воздуха. Из- за неполной герметичности стыков пневмотранспортных материалопроводов происходит подсасывание воздуха, что исключает возможность полной рециркуляции отработанного воздуха. Также необходимость выброса части отработанного воздуха обуславливается необходимостью напуска свежего воздуха в камеру распушивания, что исключает случайный выброс загрязненного отработанного воздуха в производственное помещение. Возврат рециркулируемого отработанного воздуха происходит в зоне камеры распушивания.The movement of exhaust air during recirculation is ensured by the pressure difference between the air collection chamber and the cellulose fluffing chamber created by the fan. Regulation of the ratio of the flow rates of the emitted and recirculated exhaust air is ensured using, for example, a rotary valve that provides throttling of the recirculated air. Due to incomplete tightness of the joints of pneumatic transport material pipelines, air is sucked in, which eliminates the possibility of complete recirculation of exhaust air. Also, the need to release part of the exhaust air is determined by the need to let fresh air into the fluffing chamber, which eliminates the accidental release of contaminated exhaust air into the production room. The return of recirculated exhaust air occurs in the area of the fluffing chamber.

Рециркуляция отработанного воздуха снижает потребность в свежем воздухе, снижает потери сырья с выбрасываемым отработанным воздухом, снижает загрязнение воздуха в производственном помещении и в воздухе окружающей среды, снижает потери сырья. Также снижается количество отработанного воздуха, направляемого на окончательную очистку перед выбросом в атмосферу, что позволяет использовать устройства для очистки воздуха, например, фильтр, с меньшей пропускной способностью. Также при этом снижаются потери целлюлозного сырья, уносимого с рециркулирующим отработанным воздухом.Recirculation of exhaust air reduces the need for fresh air, reduces losses of raw materials with exhaust air, reduces air pollution in the production area and in the ambient air, and reduces losses of raw materials. It also reduces the amount of exhaust air sent for final cleaning before being released into the atmosphere, which allows the use of air purification devices, such as a filter, with a lower throughput. This also reduces the loss of cellulose raw materials carried away with recirculated exhaust air.

В другом варианте в качестве сборника распушенной целлюлозы может использоваться мягкая производственная или транспортная тара с воздухопроницаемым корпусом. Эта тара закрепляется на горловине крышки осадительной или фильтрующей камеры, через которую может подаваться распушенная целлюлоза вместе с транспортным воздухом. Воздух проходит через стенки, а распушенная целлюлоза задерживается внутри сборника. В качестве сборника может использоваться тканый мешок или мягкий складной контейнер, выполненный из ткани. Использование тканого мешка или мягкого складного контейнера с фильтрующими стенками позволяет эффективно обеспечить улавливание целлюлозных волокон и отделение их от отработанного воздуха, что снижает потери распушенной целлюлозы. Расположение этого тканого мешка или складного мягкого контейнера с фильтрующими воздух стенками внутри камеры с воздухонепроницаемыми стенками, корпус которой имеет отъемную или откидную крышку, или люк для выемки или установки сборника, позволяет технически обеспечить возможность сбора и отвода отработанного воздуха для его последующей рециркуляции.In another embodiment, soft production or transport containers with a breathable body can be used as a collection of fluff pulp. This container is fixed to the neck of the lid of the settling or filtering chamber, through which fluff pulp can be supplied along with transport air. Air passes through the walls, and the fluffy cellulose is retained inside the collection. A woven bag or a soft folding container made of fabric can be used as a collection. The use of a woven bag or soft collapsible container with filter walls can effectively capture cellulose fibers and separate them from the exhaust air, which reduces the loss of fluff pulp. The placement of this woven bag or collapsible soft container with air-filtering walls inside a chamber with airtight walls, the body of which has a detachable or hinged lid, or a hatch for removing or installing a collector, makes it technically possible to collect and remove exhaust air for its subsequent recirculation.

В другом варианте предполагается применение в составе устройства, по меньшей мере, двух установленных параллельно друг другу осадительных и/или фильтрующих камер с коммутационной запорной арматурой, которые могут работать поочередно по циклу «загрузка: разделение продуктов распушивания и отработанного воздуха - разгрузка». Это техническое решение позволяет обеспечить непрерывность в работе устройства, что позволяет увеличить производительности по распушенной целлюлозе. Когда первая камера работает на заполнение, вторая - разгружается. Затем при помощи коммутационной запорной арматуры происходит переключение камер. Первая камера разгружается, а вторая работает на заполнение распушенной целлюлозой. Затем цикл работы вновь повторяется.In another embodiment, it is proposed to use in the device at least two settling and/or filtering chambers installed parallel to each other with switching shut-off valves, which can operate alternately according to the cycle “loading: separation of fluff products and exhaust air - unloading”. This technical solution allows for continuity in the operation of the device, which allows increasing the productivity of fluff pulp. When the first chamber is filling, the second is unloading. Then, using switching shut-off valves, the chambers are switched. The first chamber is unloaded, and the second one is filled with fluff pulp. Then the work cycle is repeated again.

В другом варианте в качестве измельчителя для распушивания листов целлюлозы может быть использована молотковая дробилка или мельница. Молотковая мельница производит физическое разрушение листов целлюлозы, ее распушивание и продвижение распушенной целлюлозы по поверхности классификатора. Использование молотковой мельницы в качестве измельчителя целлюлозы обуславливает повышенную надежность в работе, поскольку используется стандартный элемент конструкции, повышается производительность за счет принудительного продвижения распушенной целлюлозы по рабочей поверхности классификатора и уменьшения возможности забивок отверстий классификатора кусками распушенной целлюлозы.Alternatively, a hammer crusher or mill can be used as a shredder for fluffing the cellulose sheets. The hammer mill physically breaks down the cellulose sheets, fluffs it, and moves the fluff pulp along the surface of the classifier. The use of a hammer mill as a cellulose grinder provides increased operational reliability, since a standard design element is used, productivity is increased due to the forced movement of fluff pulp along the working surface of the classifier and reducing the possibility of clogging the classifier holes with pieces of fluff pulp.

В другом варианте в качестве рабочего органа используется колковый ротор - барабан с заостренными зубьями-выступами, имеющими, например, форму конуса. Применение колкового ротора обеспечивает эффективное распушивание целлюлозы за счет воздействия колков на куски сырья, что повышает качество распушенной целлюлозы и обеспечивает снижение затрат энергии на распушивание.In another embodiment, a peg rotor is used as a working body - a drum with pointed teeth-protrusions, having, for example, a cone shape. The use of a peg rotor ensures effective fluffing of cellulose due to the impact of pegs on pieces of raw material, which improves the quality of fluffed cellulose and reduces energy costs for fluffing.

В другом варианте в качестве классификатора может быть использована решетная дека или шпальтовая дека. Эта дека может быть интегрирована в конструкцию измельчителя или в состав молотковой мельницы. Решетная дека может иметь, например, круглые отверстия, выполненные пробивным способом. Решетная дека обеспечивает отсутствие проскока плохо распушенных или не распушенных кусков сырья, что повышает качество распушенной целлюлозы. Шпальтовая дека может иметь шпальты, например, трапецеидального сечения, образующие отверстия, расширяющиеся по ходу движения распушенной целлюлозы. Это позволяет обеспечить облегчение прохода распушенной целлюлозы через отверстия и снижение возможности забивок отверстий кусками распушенной целлюлозы. Шпальтовая дека имеет более высокую пропускную способность по распушенной целлюлозе, что повышает производительность устройства.In another embodiment, a sieve deck or a spat deck can be used as a classifier. This deck can be integrated into a chopper design or into a hammer mill. The sieve deck may, for example, have round holes made by punching. The sieve deck ensures that poorly fluffed or unfluffed pieces of raw material do not slip through, which improves the quality of the fluff pulp. The sleeper deck may have sleepers, for example, of a trapezoidal cross-section, forming holes that expand as the fluff pulp moves. This allows for easier passage of fluff pulp through the holes and reduces the possibility of clogging of the holes with pieces of fluff pulp. The spat deck has a higher throughput of fluff pulp, which increases the productivity of the device.

В другом варианте в качестве питателя для подачи листов целлюлозы может использоваться валковый питатель. Валки могут быть гладкими или рифлеными. При вращении валков обеспечивается принудительная подача листов в измельчитель на распушивание с требуемой линейной скоростью подачи. При этом исключаются резкие колебания потребляемой приводом мощности по причине отрыва больших кусков сырья и их возможного защемления между ротором и неподвижными частями измельчителя. Применение валкового питателя обуславливает равномерную обработку сырья, отсутствие пиковых перегрузок при работе измельчителя, меньшее потребление мощности на работу измельчителя, повышение качества распушенной целлюлозы.Alternatively, a roller feeder may be used as the feeder for feeding the pulp sheets. Rollers can be smooth or grooved. When the rollers rotate, the sheets are forced to be fed into the shredder for fluffing at the required linear feed speed. This eliminates sharp fluctuations in the power consumed by the drive due to the tearing off of large pieces of raw material and their possible pinching between the rotor and the stationary parts of the chopper. The use of a roller feeder ensures uniform processing of raw materials, the absence of peak overloads during operation of the chopper, less power consumption for the operation of the chopper, and improved quality of fluff pulp.

В другом варианте в качестве воздуходувной машины может использоваться центробежный пылевой вентилятор. Это повышает надежность работы предлагаемого устройства. Пылевой вентилятор хорошо адаптирован к работе в условиях запыленного отработанного воздуха. Пылевой вентилятор имеет увеличенную площадь поперечного сечения воздушных каналов и менее склонен к возможным забивкам пылью. Исключение забивок обеспечивает равномерную выдачу распушенной целлюлозы и отсутствие агрегирования распушенной целлюлозы при этих забивках, что повышает качество распушенной целлюлозы.In another embodiment, a centrifugal dust fan can be used as a blower. This increases the reliability of the proposed device. The dust fan is well adapted to work in dusty exhaust air conditions. The dust fan has a larger cross-sectional area of the air channels and is less prone to possible dust clogging. The elimination of clogging ensures uniform delivery of fluff pulp and the absence of aggregation of fluff pulp during these clogging, which improves the quality of fluff pulp.

Предлагаемое устройство для распушивания целлюлозы обеспечивает повышение производительности, повышение качества распушенной целлюлозы за счет исключения «проскока» недостаточно распушенного сырья, снижение потерь сырья при обработке, снижение выброса загрязненного воздуха, снижение затрат энергии на проведение процесса.The proposed device for fluffing cellulose provides increased productivity, improved quality of fluffed cellulose by eliminating the “slippage” of insufficiently fluffed raw materials, reduced losses of raw materials during processing, reduced emissions of polluted air, and reduced energy costs for the process.

Claims (10)

1. Устройство для распушивания целлюлозы, состоящее из роторного измельчителя листов или пластов целлюлозы ударного или ударно-истирающего действия, механического классификатора продуктов распушивания, пневматического транспорта продуктов распушивания, устройства для разделения продуктов распушивания и отработанного воздуха, сборника распушенной целлюлозы, воздуходувной машины, устройства очистки отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу, отличающееся тем, что, по меньшей мере, в качестве одной из ступеней устройства для разделения продуктов распушивания и отработанного воздуха используется, по меньшей мере, одна осадительная и/или фильтрующая камера, при этом осадительная камера через материалопровод связана с измельчителем и имеет отъемную или откидную крышку, или люк для выемки или установки съемного сборника распушенной целлюлозы, а устройство дополнительно содержит питатель для подачи листов целлюлозы, с регулировкой скорости линейной подачи листов, при этом воздуховод после воздуходувной машины разветвляется, образуя при этом воздуховод для рециркуляции части отработанного воздуха и устройство для регулирования количества выбрасываемого в атмосферу отработанного воздуха или соотношений отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу и направляемого на рециркуляцию.1. A device for fluffing cellulose, consisting of a rotary shredder of sheets or layers of cellulose with impact or shock-abrasive action, a mechanical classifier of fluff products, pneumatic transport of fluff products, a device for separating fluff products and exhaust air, a collection of fluff pulp, an air blower, a cleaning device exhaust air emitted into the atmosphere, characterized in that at least one settling and/or filtering chamber is used as at least one of the stages of the device for separating fluff products and exhaust air, while the settling chamber is connected through a material duct with a shredder and has a detachable or hinged lid, or a hatch for removing or installing a removable collection of fluff pulp, and the device additionally contains a feeder for feeding cellulose sheets, with adjustable speed of linear feeding of sheets, while the air duct after the blower branches, forming an air duct for recirculation of a portion of the exhaust air; and a device for regulating the amount of exhaust air emitted into the atmosphere or the ratio of exhaust air emitted into the atmosphere and sent for recirculation. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве роторного измельчителя и механического классификатора используется молотковая мельница с решетной декой.2. The device according to claim 1, characterized in that a hammer mill with a sieve deck is used as a rotary grinder and mechanical classifier. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве рабочего органа роторного измельчителя используется колковый ротор.3. The device according to claim 1, characterized in that a peg rotor is used as the working body of the rotary chopper. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в качестве механического классификатора используется решетная или шпальтовая дека, установленная внутри измельчителя.4. The device according to claim 3, characterized in that a sieve or spat deck installed inside the chopper is used as a mechanical classifier. 5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что в качестве питателя для подачи листов целлюлозы используют валковый питатель.5. Device according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that a roller feeder is used as a feeder for feeding cellulose sheets. 6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что в качестве воздуходувной машины используется центробежный пылевой вентилятор.6. Device according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that a centrifugal dust fan is used as a blower. 7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что в качестве сборника распушенной целлюлозы используют мягкую производственную или транспортную тару с воздухопроницаемым корпусом.7. Device according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that soft production or transport containers with a breathable body are used as a collection of fluff pulp. 8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в качестве сборника распушенной целлюлозы используют тканый мешок.8. The device according to claim 7, characterized in that a woven bag is used as a collection of fluff pulp. 9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в качестве сборника распушенной целлюлозы используют мягкий складной контейнер.9. The device according to claim 7, characterized in that a soft folding container is used as a collection of fluff pulp. 10. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, две установленные параллельно осадительные и/или фильтрующие камеры с коммутационной запорной арматурой, которые могут работать поочередно по циклу «загрузка: разделение продуктов распушивания и отработанного воздуха - разгрузка».10. Device according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that it contains at least two settling and/or filtering chambers installed in parallel with switching shut-off valves, which can operate alternately according to the cycle “loading: separation of fluff products and exhaust air - unloading”.
RU2022133392A 2022-12-16 Cellulose and cellulose-based materials fluffing device RU2814436C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2814436C1 true RU2814436C1 (en) 2024-02-28

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1483748A (en) * 1973-12-21 1977-08-24 Suomen Vanutehdas Finnwad Feeding and dispensing apparatus for fibrous material
RU2153546C2 (en) * 1998-11-16 2000-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Технобум" Apparatus for grinding fibrous sheet material
WO2014045209A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 Stora Enso Oyj Method and device for defibrating fibre-containing material to produce micro-fibrillated cellulose
RU149010U1 (en) * 2014-06-09 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" DEVICE FOR FLOWING CELLULOSE FROM PRESSED KIP
RU2641136C2 (en) * 2012-08-10 2018-01-16 Интернэшнл Пэйпа Кампани Fluff pulp and core with high sap content

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1483748A (en) * 1973-12-21 1977-08-24 Suomen Vanutehdas Finnwad Feeding and dispensing apparatus for fibrous material
RU2153546C2 (en) * 1998-11-16 2000-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Технобум" Apparatus for grinding fibrous sheet material
RU2641136C2 (en) * 2012-08-10 2018-01-16 Интернэшнл Пэйпа Кампани Fluff pulp and core with high sap content
WO2014045209A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 Stora Enso Oyj Method and device for defibrating fibre-containing material to produce micro-fibrillated cellulose
RU149010U1 (en) * 2014-06-09 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" DEVICE FOR FLOWING CELLULOSE FROM PRESSED KIP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI77995C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV FIBER- SAMT GRANULATMATERIAL OCH ANORDNING FOER GENOMFOERANDE AV FOERFARANDET.
CN105937190A (en) Sheet manufacturing apparatus
JPS6323787A (en) Method and device for treating domestic waste, industrial waste and other similar waste
JP2003138492A (en) Method of producing simple cellulose pulp fiber
NO152994B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR MANUFACTURING A FIBER MATERIAL FROM SOUPLE
JP4149820B2 (en) System for producing dry single yarn cross-linked cellulose pulp fibers
CN115156248B (en) Dry pulp production line for waste paper
JP2004003075A (en) Method for producing dried singulated crosslinked cellulose pulp fiber
CN111118956A (en) Production method of regenerated high-strength corrugated base paper with ultralow gram weight
JPS628236B2 (en)
CZ36797A3 (en) Process for producing fibers and apparatus for making the same
JPH11333437A (en) Method and apparatus for recycling textile goods
US20190390368A1 (en) Decortication system and process
US6769199B2 (en) Process for producing dried singulated cellulose pulp fibers using a jet drier and injected steam and the product resulting therefrom
RU2814436C1 (en) Cellulose and cellulose-based materials fluffing device
US20030025010A1 (en) Closed loop cyclonic mill, and method and apparatus for drying and firberizing material
CN110030794A (en) Biomass material processing system and application
RU2817328C1 (en) Method and device for fluffing cellulose-based materials
EP1375736B1 (en) A system for producing dried singulated cellulose pulp fibers using a jet drier and injected steam
KR101045221B1 (en) The RDFrefuse derived fuel processing method of inflam mable waste
JP2004036069A (en) Dried singulated crosslinked cellulose pulp fiber
CN106222808A (en) Recyclable fiber automatic screening machine
JP3781302B2 (en) Greening waste treatment system
CN1206651A (en) Technology for making medium density fibre board (MDF) by using hollow nut string of oil palm tree
CN213804100U (en) A high-efficient conveyor for thick opener