Способ производства древесноволокнитых плит с полной рециркуляцией воды
Т.В. Сухая, В.Н. Иарцуль, Т.И. Филиппова, Е::П .,Петряев, А.И. Ковалевская, К.А. Панушкин и Л.П. Гавриленко (72) Авторы изобретения
Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. С.M. Kupoea (71) Заявитель с (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ
ПЛИТ С ПОЛНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ВОДЫ
Наиболее билэким по технической сущности к предлагаемому является способ производства древесноволокнистых плит с полной рециркуляцией воды включающий размол древесины, раэбавго ление полученной древесноволокнистой массы водой и введение катионного полиэлектролита, формирование ковра, прессование плит и радиационно-химиСпособ осуществляется следующим образом.
Il р и м е р I. Волокнистую массу, полученную размолом древесного сырья в дефибраторе при давлении пара 6-10 атм, отделяют от пара на выходе из дефибратора в циклоне- испаИзобретение относится к производст ву древесноволокнистых плит по мокрому способу.
Известен способ производства древесноволокнистых плит, включающий отделение взвешенных частиц коагулянтом с образованием осадка и его повторное использование $1) .
Недостатками указанного способа являются повышенная температура и о кислотность циркулирующей воды, которые вредно отражаются на качестве плит.
2 ческую очистку оборотных вод с образо ванием осадка (2)
Недостаток способа — невозможность утилизации.
Цель изобретения - утилизация отходов.
Поставленная цель достигается тем, что радиационно-химическую очистку оборотных вод осуществляют облучением /-лучами дозой 0,1-0,2 Ирад с предварительным введением 4-8 кг метилметакрилата на 1 м оборотных вод, причем образовавшийся осадок вводят в древесноволокнистую массу (1-5Ф по по отношению абсолютно сухого волокна).
3 9542 рителе и по выходе из циклона разбавляют циркулирующей водой до концентрации 4-53, затем массу дополнительно размалывают на рафинаторе, разбавляют той же водой до концентрации 22,5> и после введения проклеивающих добавок (парафин, альбумин) и разбавления циркулирующей водой до концентрации 1,2-1,81, подают на отливную машину. Непосредственно перед подачей !О на отливную машину в массу вводят катионный сополимер (0,05% к массе абсолютно сухого волокна) для улучшения обезвоживания волокнистого ковра, повышения удержания мелкой фрак- !5 ции древесного волокна и интенсификации последующей радиационно-химической очистки. После отлива и формования волокнистый ковер подвергается горячему прессованию. 20
Воду, удаляемую при отливе волокнистого ковра, после прохождения от. делителя волокна (фракционатора) используют для разбавления массы (оиркулирующая вода) и на другие технологические нужды. Удаленное волокно через специальное напускное устройство может наноситься на поверхность волокнистого ковра или использоваться З по другому назначению. Воду, отжимаемую при горячем прессоаании и при раз. моле сырья, как наиболее загрязненную вместе с избытком циркулирующей воды .подают на установку радиа.ционно-хи35 мической очистки. Для этого в сборник загрязненной воды подают метилметакри. лат (4 кг/на 1 м воды), после чего
3 вода облучается источником ионизирующего g -излучения дозой 0,10 Мрад.
Радиационная полимериэация метилметакрилата в объеме воды приводит к образованию полиметилметакрилата, который за счет адсорбции и механического захвата включает в себя за- 45 грязнения воды. После облучения воду подвергают отстаиванию и направляют в поток циркулирующей воды. Присутствие в очищаемой воде катионного сополимера повышает эффективность ра- iO диационно-химической очистки и способствует интенсификации процесса отстаивания, повышая скорость осаждения образовавшейся при радиационнохимической очистке взвеси. Отделен- ss ный осадок, содержащий загрязнения и полиметакрилат, возвращается в массу.
53 4
Пример 2 аналогичен примеру 1, только катионный сополимер вводят в количестве 0,104 к массе абсолютно сухого волокна, метилметаз крилат — 6 кг на 1 м воды, доза облучения 0,15 Мрад.
Пример 3 аналогичен примерам
1 и 2, только катионный сополимер вводят в количестве О,!54 к массе абсолютно сухого волокна, метилметакрилат — 7 кг на 1 м воды, доза облучения 0,15 Мрад.
Пример 4 аналогичен примерам
1-3, только катионный сополимер вводят в количестве 0,20 к массе абсолютно сухого волокна, метилмез такрилат - 8 кг на 1 м воды, доза облучения 0,20 Мрад.
Пример 5 аналогичен примеру
1, только в массу катионный сополимер не вводят.
Пример 6 аналогичен примеру
2, только в массу катионный сополимер не вводят.
Пример 7 аналогичен примеру
3, только в массу катионный сополимер не вводят.
Пример 8 аналогичен примеру
4, только в массу катионный сополимер не вводят.
Результаты очистки вод различной степени загрязненности с содержанием (по примерам 1-4) и без содержания сополимера (по примерам 5-8) представлены в табл. 1 и 2. В табл. 3 содержатся результаты испытаний плит, содержащих осадок от очистки загрязненной воды
Из табл. 1 и 2 видно, что радиационно-химическая очистка позволяет очищать высококонцентрированные воды, причем эффективность очистки наибольшая в случае присутствия в очищаемой воде катионного сополимера и сопоставляет 69-834 (без сополимера
54-764).
Достаточно высокая степень очистки загрязненных вод дает возможность очищать наиболее концентрированные воды в небольших объемах и, переводя в нерастворимое состояние, увеличивать количество загрязнений, уходящих с готовыми плитами. Это дает возможность поддерживать загрязненность циркулирующей воды на невысоком уровне и в определенной мере регулировать ее. Так, при выходе волокнистой массы 91,53 на каждую тонну
53 6 димого примера установившаяся концент рация циркулирующей воды будет примерно равна 85 Ф = 8,53.
В случае применения -радиационно" химической очистки для лоддержания концентрации циркулирующей воды на уровне 34 достаточно очищать на 1 используемого древесного сырья 3 м циркулирующей воды (ХПК = 43,2 кг Оу/
/м ) с эффективностью 623. При этом в нерастворимое состояние переходит (по XllK) не менее 80 кг загрязнений.
За счет испарения влаги в прессе в состав плиты входит 3 -у Г- = 30 кг, оооо растворимых загрязнений (по ХПК43,2 кг 0 ). Таким образом, при пода че нерастворимого осадка в композицию плиты, в плите содержится (по ХПК) не менее 123,2 кг загрязнений, что примерно равно количеству загрязнений, приходящему в циркулирующую воду при использовании 1 т древесного сырья.
Введение осадка, образующегося при радиационно-химической очистке, в волокнистую массу (табл. 3) дает возможность получать плиты, соответствующие требованиям ГОСТ 4598-74, Кроме того, радиационная обработ-; ка способствует эффективной очистке воды, приводит к ее обеззараживанию, чте устраняет возможность возникнове-" ния биообрастаний.
5 9542 используемого сырья в циркулирующую воду попадает 85 кг продуктов его де струкции, главным образом водорастворимых. В пересчете на ХПК это составляет 85 х 1,44 = 122,4 кг О 5 (1,44 - ХПК в кг О одного килограмма сухого остатка циркулирующей (оборотной) воды. производства волокнистых плит). При установившемся режиме работы для поддержания концентрации циркулирующей воды на одном уровне необходимо, чтобы эти 85 кг выводились из циркулирующей воды. В условиях замкнутой системы циркуляции это возможно лишь путем включения загряз- 1 нений в состав волокнистой плиты. При отсутствии радиационно-химической очистки концентрация циркулирующей воды, при которой в плите остается
85 кг загрязйений, примерно равна 20
85, где G — количество влаги,, 100 ° кг, испаряемое в прессе. Указанное соотношение имеет место, потому,что при испарении влаги загрязнения не отжимаются, а остаются в волокнис- З той плите, т. е. чем больше влаги из волокнистого ковра удаляется в виде пара, тем больше загрязнений в плите.
При изготовлении твердых волокнистых плит на 1 т плит испаряется в прессе зв примерно 1 т влаги, т. е. без радиационно-химической очистки для привоz х уо е о и с о ио
Р
Ф» о z о о а cl о е х е
О а
В
Ф
1А е а
O е
1»! !.
Ф !
1
1
1 !
3 с
)о
Ф»
C и
s
O
3 и
I» о
O х
O с
Ф е
ФС1 ем
<» х A
<< z
1, I
Ф
I
1
Ф б«<
«О
cz<
°
» !
А сб
С< сО
Ф«Ф
Ф»ь
I
1
z
Y I
O I» с v
u z о Р с о
Cl
СЪ
«
С<
<«1
«Ф
СФ
С1
0 Ъ
<«Ф
z х о z х о
С<
Сб
Ф«< фФ< с!
1А
<»
<«Ъ х
Фu,I о Z I МЪ » сО М) С< «О < » а Ф» и >z о и z х и е Ф» с и о z о у с о с> Сб <<1 ° « Ъ вЂ” т=, 1 z < х Ю СФ Ю <ч МЪ с«< < 1 Ф ф о z I Y о Ф< z х к Y и 4 Ф о Сб С< <б Ъ С< Ф«б t«I СФ ° 3 Ю «О <«Ъ -э LA <ФЪ <ФЪ Ф 1А ) Ф I Ф ! 1 I I б 1 1 3 о Cl с з и х <: .о Ф 1 о z о о з бф Y сб Ф«б с <» « <о б< у б< <а <«Ф Фб Ю <«I г о< Ю ю СВ Сб Сб.Ф 1 Ф Ф Ф Ф Ф 1 Ф б <о O У О< Z 3! Ое а< м 1-Ф) Ф 1 е z б< ас. Z ° О 4 а! ох e! ee а «б. <1 > СР 4ИЭ 1 с х 1 б з >z о о е< лв аб сбО Э I e 1 Z 1 а Р 1 <1 Е O 1 «<О C Р О О<<-Х о О 1 Х Ф <- о О< OZ Z 1 <С Z =У <о z ! » 1 е х % 1 а < с O < cv ct 11 и 1 ) е I <«) < а е ° х <о х 3 1 Ю I Z 1 <- ° о O ° х z < з z < Cl б Z Z I Cl <«) I Я C 1 a < a <» I <«Ф е ю Фб < Q з ° а < z I» 1 Е O ° и z < а Е 1 Cl а< С» 1 О 1 1 1 б >,>. 1
« б а 1 е» 1 >«) ф о z < a z к 954253 С< с< <«I ФГ 1О « .э 1А С1 Сб I«I С7 Сб б«б 1А <«б Ф«ь Ch CI Фб Сб Сб ю Ф ° Э бб С1 1 6 с 1z u z 3 1 C O! I g C 1 О а с 1 1» и з g u о3 < х и 1 О Е I В 1 б 1 1 В 1 1 I Э бэ? ? е! СЭ Иб 9) k: 1: ф сz % и О IA 2е с ? О р 1е з и е ° f В< э u J О ОФ Ф! О IA Ме c ? ЗФ Фе as с ? е с3 g э 1: Ю ° v a lO 1 v p Ю 1v v о э 1 1 1 X 1 IO Я с с С IO I М 1 3 Э Ô 3 1 ЭС Я а о 1 1 l» 1 .С -с 1 J! Э 1 1 !0 б и 0 о х t Z 1 I !э о a Z 1 1 SCO 1 3 I! Х М I б Э Im ч и з о ? с о 1 б би з 1 J о I о * 1 Ct Х 1 I 1 1 ! 1 б 1 X б . х I 1 1 б 1 Ф Ф В Ф ! IA t4 б» б CI Ю <Ч Ю С3 CI бб Ю Ю Ю Ю В t В! СЭ бэ Al Cl М Ф э\ Ю со Оъ Ю С3 СО Об Ю С! иъ ° О\ CI Ю СЭ 6 \ С3 СФ Cl бб < 4 В 1 В С.., е бчаэ о Z 1 I б I ! з М 1 I б 1 ! Э ! I х 1 ? 1 Э э 1 Э! d1 ФЭ С 1 II »» 1 L O1 X з I Z I lO Ю 1 Э< Ф. а ч Ф Э Ol 1 CCИ о э I <.Э 10 1 Х.э б<б СЭЪ Ф» » еб < Ъ lA О б бо Убб эъ l3! 1 В Ф 1 э бс ч и з о з C О 1 1 z о зм О Эct u ббб СЭ <б С0! 1 б 1 I 1 ,б б 1 о 1 Ю б1 Ч 1 Э 1 У з О CI Lap о эч zzuIo ZZIOZ эсзх PRYR е чм е Ю ФФ lA Ю » lA С! CI б 1 Y Эб<р и 1 У о 1 IO 1 а 1 IO с 1 1 1 1 8? ЭЗ Z IO ээа IOZZ иъ СЭ » CI Юф СЭ Ю z б Z 1 IO ф о 3 ф °ЮФЭ с х з»» а бх х Ю СО CI ЧЭ CI б I Ф Ф Ф 1 IO Ф а ! Q Ф Z ! з ! ° о ! с о б и 1 о ч о 1 Z Z е o ° з ° - !.Эu э Е I З б Э М < IZ V 1 Э ф 1 Э ! ч з x 3 I з о I Ю э б з z Х би 1 ч э o J I Z XI ? э lO I Z X I IO з а 1 1 о э М 1 IO .3 1 ФВ 1 3 е?1 а 1 V ? б IO 1 а ! lO ! С I б»1 1 М М 1 б 1 Э Ф. 1 ЕЧССЭ 3*0 1 Фб б. ? 1 1 I э э- 1 б <СV 1 О 1 Ч ? 0.? з C 0М! I I I I 1 1 б X I! x 1 В= б О X б Х Х 1 о 954253 Таблица 3 Физико-механические свойства Расход осадка, со держащего полиметилметакрилат, 4, в массе волокна Физико-механические показатели плит, изготовленных в условиях полной рециркуляции воды Сопротивление ста- Водопоглощение, тическому изгибу, Ф МПа Набухание, 4 Без введения осадка и катионного сополимера 18,9 27,6 39,5 40,5 28,0 18,9 1,0 44,0 28,8 3,0 19,0 46,0 28,5 5,0 19,3 28,5 48,0 19,4 ГОСТ 4598-74 40,0 20,0 30,0 Формула изоЬретения Составитель В. Батурова Редактор Н. Безродная Техред Т.Маточка Корректор Б ° Рошко Заказ 6349/13 Тираж 679 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Способ производства древесноволокнистых плит с полной рециркуляцией воды, включающий размол древесины, разбавление полученной древесноволокнистой массы водой и введение в нее катионного полиэлектролита, формирование ковра, прессование плит и радиационно-химическую очистку оборотных вод с образованием осадка, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цепью утилизации отходов, радиационнохимическую очистку оборотных вод осуществляют облучением / -лучами дозой 0,1-0,2 Мрад с предварительным введением 4-8 кг метилметакрилата на 1 м з З оборотных вод, причем образовавшийся осадок вводят в древесноволокнистую массу в количестве 1-53 по отношению абсолютно сухого волокна. Источники информации, М принятые во внимание при экспертизе 1. Герасимович О;А. и др. Очистка сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности методом радиационной поли» меризации. Очистка с применением метилметакрилата. Изв. АН Белорусской CCP. Сер. Физ.-энерг. наук, N 3, с. 33-37. 2. Патент франции М 2212778, кл. В 29 5/00, 1979.
