1.2 Район размещения планируемой хозяйственной деятельности

Ближайшие жилые строения расположены в непосредственной близости от ограждения существующей территории фабрики (забора). Ближайший водный объект – река Ипуть – протекает в 80 м северо-западнее территории фабрики (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема размещения существующего и проектируемого производства.

1.3 Общая характеристика проектного решения

Рисунок 2 - Принципиальная схема производства

Используемое сырье - лесоматериалы для выработки БХТММ (здесь и далее - балансы) из осины или березы.

Оборудование для производства БХТММ и подготовки целлюлозы будет включать в себя:

• 
  линия производства БХТММ: 450 воздушно-сухих тонн/день;
  
• 
  линия подготовки целлюлозной массы: 600 воздушно-сухих тонн/день.
  

Расчетная масса метра квадратного выпускаемого картона — 240 г/м² (с покрытием).

Ширина полотна на продольно-резательном станке - 4 200 мм.

Товарная производительность - 600 тонн/день (расчетная масса метра квадратного выпускаемого картона: 240 г/м² (с покрытием).

Масса метра квадратного выпускаемого картона: 200 - 400 г/м² (с покрытием).

Максимальная рабочая скорость КДМ - 500 м/мин.

Проектная скорость КДМ - 600 м/мин.

Водопотребление - 19 м³/т.

Максимальная температура чистой воды: 28 °С.

Водоотведение -17 м³/т.

Потребляемая электрическая мощность производства - 2000 кВт*ч/т картона

Использование природного газа для ТЭЦ - 96,5 м³ /тонну пара.

Для обеспечения щепой процесса получения беленой химико-термомеханической массы (БХТММ) предусмотрена комплектная окорочно-рубительная линия с системой сортирования щепы и обработкой коры, которая включает:

- прием древесины на загрузочную часть транспортера PowerFeed™;

- загрузку древесины в окорочное устройство (RotaBarker™) цепным транспортёром PowerFeed™;

- окорку древесины в RotaBarker™ (сухим способом);

- рубку древесины в рубительной машине горизонтального типа загрузки HHQ-Chipper™ с разгрузкой щепы в бункер - выравниватель со шнеком;

- сортирование щепы и обработку крупной фракции;

- подачу щепы через систему транспортеров в закрытый склад, складирование, разгрузку и транспортировку в цех ТММ;

- сбор коры от линии окорки на ленточный транспортер, ее измельчение и транспортировку в открытый склад коры.

Древесина со склада промежуточного хранения или непосредственно с транспортного средства разгружается мобильными погрузчиками с грейферным захватом пачками на загрузочную секцию цепного транспортера PowerFeed™. Загрузочная секция транспортера PowerFeed™ изготовлена из особо прочной стальной плиты и бетонной конструкции, предназначенной для снижения уровня шума. Цепным транспортером PowerFeed™ пачки балансов подаются с требуемой производительностью в окорочное устройство RotaBarker™.

Окорка балансов осуществляется в двухмодульном окорочном устройстве RotaBarker™. В каждом модуле установлены по четыре вращающихся корообдирочных ротора, которые окаривают балансы с помощью зубцов, изготовленных из твердого материала, установленных на заменяемых кольцах ротора. При контакте с древесиной зубцы сдирают кору с поверхности балансов. Степень заполнения и время нахождения балансов в устройстве контролируются изменением положения гидравлического диагонального затвора, а также производительностью загрузки устройства. Отделившаяся кора немедленно протаскивается через щели между кольцами корообдирочных роторов и собирается корьевыми лотками на транспортер коры под устройством.

Для сокращения распространения пыли устройство снабжено направляющими коревыми лотками и верхними колпаками.

После окорки балансы подаются через разгрузочную воронку на ленточный транспортер. Он подает балансы на рольганг, где они проходят через сухую камнеловушку (промежуток между роликами).

После рольганга балансы поступают на ленточный транспортёр загрузки рубительной машины, оснащённый металлоискателем для защиты машины от попадания металла. Отбракованные балансы снимаются вручную. Рубительная машина горизонтального типа подачи балансов имеет разгрузку щепы непосредственно в расположенный за ней бункер-выравниватель. Из бункера-выравнивателя щепа разгружается шнековым транспортером и подается далее на сортировку щепы.

Щепа сортируется на гиросортировке с тремя ситами. Кондиционная фракция из сортировки разгружается на шнековый транспортер, которым подается на элеватор. С элеватора щепа разгружается на ленточный транспортер щепы, подающий ее на закрытый склад. Крупная фракция с верхнего сита подается в дезинтегратор, откуда, после измельчения, подается обратно на сортировку. Опилки, прошедшие сквозь третье сито собираются со дна сортировки и высыпаются на ленточный транспортер, подающий их на открытую кучу.

Кондиционная щепа подается элеватором наверх закрытого склада - круглого силоса и затем, через воронку, внутрь силоса. Разгрузка щепы осуществляется из нижней части силоса с помощью вращающегося шнекового разгружателя CenterScrewTM, который с регулируемой производительностью подает на ленточный транспортер, подающий щепу в цех ТММ для дальнейшей обработки. Транспортер оснащен ленточными весами, чтобы контролировать поток щепы, поступающей в переработку и металлодетектором для останова линии при обнаружении металлических включений.

Кора и отходы, выпадающие из окорочного устройства, собираются на ленточном транспортёре коры, который расположены под устройством. Транспортёр укомплектован магнитом для удаления ферро-металлических предметов из коры до ее измельчения в корорубке. На этом же транспортёре собираются кора и мусор также от загрузочного транспортера PowerFeed и рольганга после устройства RotaBarkerTM. С ленточного транспортёра вся мелкая кора, содержащая абразивные включения, отсортировывается на дисковой сортировке, чтобы исключить их попадание в короизмельчитель, а отщепы и крупные куски коры подаются в короизмельчитель. Мелкая фракция, прошедшая дисковую сортировку, и измельченная кора из короизмельчителя собираются на ленточный транспортер направляющий кору наверх открытого кучевого склада круглой формы, который формируется вращающимся шнековым стаккером.

Цех по производству БХТММ

Система промывки щепы компании Андритц сконструирована для эффективного удаления песка, камней и других загрязнений из древесной щепы до начала изготовления древесной массы. Внешняя система подачи щепы загружает щепу в приемный бункер. Круглый бункер, оборудований вибрационным устройством для выгрузки для бункеров с плоским дном, и разгрузочный шнек подают щепу фиксированными порциями в ванну для промывки. Устройство для промывки щепы, выполненное в виде лопастного колеса погружает материал в ванну с водой и интенсивно перемешивает его для удаления загрязнений с его поверхности. Случайные примеси осаждаются в камеру для сбора отходов на дне ванны и периодически удаляются через шлюзовой клапан. Промывная вода подается через отверстие в форме кольца, постоянная скорость потока предотвращает попадание щепы в камеру для отходов. Щепа с промывной водой попадает в приямок насоса. Использование насоса с погружным лопастным колесом или насоса для щепы вихревого типа сводят к минимуму прямой контакт щепы с лопастями колеса, что уменьшает повреждение щепы, а также образование пробок. Щепа перекачивается насосом в обезвоживающий шнек, где удаляется лишняя вода, и обезвоженная щепа подается в бункер щепы и далее на следующую технологическую ступень. Обезвоживающий шнек находится в непосредственной близости от перфорированного сортировочного сита, что обеспечивает эффективную самоочистку сит.

Отжатая вода стекает через сита и проходит через фильтры для отделения промывной воды от твердых примесей. Отделенные твердые загрязнения удаляются из процесса посредством обезвоживающего шнека загрязнений в сборный контейнер отходов. Промывная вода поступает в специально сконструированную емкость для отстаивания. «Шлам» осаждается в нижней части конического днища и периодически удаляется. Очищенная промывная вода собирается в водонапорной трубе промывной воды и повторно используется в системе промывки щепы. Компенсационная вода (оборотная вода или конденсат рекуперации тепла) и свежий пар добавляются для поддержания температуры промывной воды на уровне 80-85°С с целью улучшения эффективности промывки.

Система промывки щепы обеспечивает эффективную, надежную и не требующую значительного обслуживания работу. Из обезвоживающего шнека очищенная щепа поступает в бункер щепы 2, который служит в качестве накопительной емкости и обеспечивает возможность пропарки щепы.

Система пропитки принципиально делится на три отдельных участка, объединение которых обеспечивает оптимальные технологические результаты. На первом этапе пресс щепы высокой степени сжатия – MSD, сжимает щепу с очень высоким коэффициентом сжатия. В процессе сжатия пустоты в структуре щепы смыкаются, что ведет к удалению, содержащихся в щепе воздуха, смол и воды.

Волокно при этом не повреждается, но происходит разделение структуры щепы по поверхности S1-S2 первичной стенки волокна, так что поверхность вторичной стенки может быть разработана в большей степени, что обеспечивает лучшую фибриляцию волокна и более высокие механические характеристики массы. На втором этапе сжатая щепа подается из пресса щепы MSD в химический раствор (в основном состоящий из гидроксида натрия (NaOH) и пероксида (Н₂О₂)), находящийся в пропиточной колоне. Резкое снижение давления ведет к расширению щепы в результате чего происходит впитывание раствора химикатов, которое происходит в импрегнаторе. Тем самым на втором этапе обеспечивается эффективная пропитка древесной щепы химикатами до подачи ее на размол и отбелку.

Время выдержки, необходимое для протекания реакции в пропитанной щепе, обеспечивается в бункере реакции, в который щепа подается из импрегнатора (3-я ступень). Подключение бункера к системе подачи пара обеспечивает поддержание постоянной температуры протекания реакции. Разгрузочное устройство вибрационного типа, расположенное в нижней части бункера обеспечивает постоянное время обработки и равномерное перемещение щепы вниз к разгрузочному шнеку. Разгрузочный шнек подает щепу на последующую ступень размола.

Из бункера реакции щепа посредством шнекового конвейера подается через соединительный патрубок к напорному шнековому питателю с боковой подачей последнего поколения. Оптимизированная система подачи обеспечивает равномерную подачу и предотвращает скачки нагрузки рафинера. Напорный шнековый питатель с боковой подачей формирует из щепы плотную пробку, изолирующую атмосферную часть процесса от системы размола, работающей под давлением. Напорный шнековый питатель подсоединяется посредством фланцевого соединения к входному Т-образному патрубку. Через входной Т-образный патрубок щепа попадает в ленточный шнековый питатель, который обеспечивает равномерную подачу щепы в зону размола рафинера высокой концентрации Андритц. Размол высокой концентрации под давлением обеспечивает наилучшие характеристики массы, продолжительное время безостановочной работы и высокую производительность при этом, позволяя осуществлять рекуперацию тепла из технологического пара.

Из рафинера масса выдувается в Циклон со скребком, который разделяет пар и волокно. Напорное шнековое разгрузочное устройство подает массу в охлаждающий шнековый конвейер, где происходит добавление холодной свежей воды для создания оптимальных температурных условий. Масса с концентрацией около 30% подается в отбельную башню высокой концентрации (ВК), которая сконструирована для нахождения в ней массы в течение, примерно, 90 минут. Башня ВК разработана с учетом заданного времени выдержки и способа перемещения массы для того, чтобы обеспечить оптимальный результат отбелки (реакции с химикатами и увеличение показателя белизны).

В нижней части башни ВК и напорной колонне, которая находится под днищем башни ВК, происходит разбавление массы, после чего она подается в насос средней концентрации Андритц при концентрации около 10%. Насос средней концентрации подает массу на ступень промывки. Результатом промывки является получение чистой массы с минимальным содержанием ХПК, смол и других загрязнений перед подачей ее на БМ. Оборудование промывки включает шнековый пресс Андритц, который служит для обезвоживания массы и шнековый конвейер для разбавления.

Взвесь массы средней концентрации подается во входной патрубок шнекового пресса. За счет вращения шнекового винта спрессовываемая масса перемещается в направление разгрузочной зоны. В следствие уменьшения поперечного сечения (коническая форма вала и уменьшающийся шаг витков спирали) масса сжимается с возрастающим давлением, что приводит к отводу воды как наружу, так и через ячеистые сита на поверхности шнека.

Фильтрат выходит наружу, где попадает во внутренний поддон фильтрата и далее в бак фильтрата. Отвод фильтрата из внутренней полости вала шнека выполнен в виде абсолютно независимого потока, чтобы избежать повторного увлажнения массы. В дальнейшем фильтрат из бака фильтрата перекачивается к фильтру улавливания волокна.

Из разгрузочного отверстия шнекового пресса масса через разбавляющий шнековый конвейер подается в бассейн снятия латенсии. Время обработки в таком бассейне составляет примерно 30 минут. Латенсия устраняется за счет перемешивания массы при концентрации около 3,5 -4%.

Из бассейна снятия латенсии масса перекачивается непосредственно к рафинеру низкой концентрации 2-ой ступени. На следующей ступени процесса масса подается в накопительный бассейн перед сортировками и далее перекачивается в систему сортирования.

Сортирование основной линии - это конструкция, состоящая из сортировок первой и второй ступени. Сортировки работают на массе средней концентрации. Масса из накопительного бассейна перекачивается на сортировку первой ступени. Отсортированная масса подается непосредственно на дисковый фильтр. Отходы идут на вторую ступень сортирования. Отсортированная масса после второй ступени сортирования также подается на дисковый фильтр, отходы идут в бассейн не размолотых отходов.

Масса из бассейна размолотых отходов перекачивается на сортировку отходов. Отсортированная масса подается совместно с потоками отсортированной массы после первой и второй ступени сортирования на дисковый фильтр.

Система очистки отходов разработана специально для удаления песка, сора и отходов сортирования. Очищенная масса подается насосом обратно в бассейн неразмолотых отходов.

Отходы после второй ступени сортирования совместно с частью отходов сортировки отходов собираются вместе и перекачиваются в бассейн не размолотых отходов. Оттуда отходы подаются к рафинеру TwiFlo на размол отходов низкой концентрации. После рафинера отходы поступают в бассейн размолотых отходов и далее перекачиваются к сортировке отходов. Отсортированная масса после сортировки отходов добавляется в поток отсортированной массы основной линии сортирования для последующей обработки.

Отсортированная и очищенная масса подается на дисковый фильтр для сгущения до средней концентрации. Масса НК подается в напорный ящик дискового фильтра. Взвесь массы перетекает через край напорного ящика в направлении, противоположенном направлению вращения дисков. Уровень контролируется посредством изменения скорости вращения дисков. По мере погружения дисков во взвесь массы, фильтрат поступает внутрь секторов и далее в пространство внутри вала. Удаляемый воздух свободно выходит через секцию клапана находящуюся при атмосферном давлении. Первичный слой волокна образуется на секторах при атмосферном давлении. Далее сектора перемещаются в зону, работающую под разряжением. Результатом начальной фильтрации, когда слой волокна на секторах еще тонкий, является большее загрязнение фильтрата (мутный фильтрат). По мере перемещения секторов слой волокна становиться толще, что увеличивает эффективность фильтрации. Фильтрат в этой области содержит меньше твердых включений (чистый или даже супер чистый фильтрат). Разделение фильтрата определяется на стадии проектирования в зависимости от требований процесса, однако может регулироваться и в процессе эксплуатации. Фильтрат используется для разбавления на различных стадиях процесса P-RC АРМР.

Возможность регулировки положения сбивающих форсунок обеспечивает максимальное снижение влажности массы при отсутствии эффекта обратного уноса массы с фильтратом, стекающим в ванну. Масса, сбиваемая с поверхности секторов, попадает в желоба, расположенные между дисками и далее выравнивается по консистенции в шнековом конвейере репалпера. Перед повторным погружением сектора промываются водой из форсунок, совершающих возвратно-поступательное движение.

Из шнекового конвейера репалпера масса подается в напорную колонну на входе насоса средней концентрации, который перекачивает массу в башню.

Отходы после рафинера отходов размола низкой концентрации подаются в бассейн размолотых отходов и далее перекачиваются к сортировке отходов.

Система подготовки массы состоит из 3 линий подготовки (для верхнего и нижнего слоя, а также линия, которая будет включаться при производстве картона SBB), линии обработки отходов, система подачи потока и линию восстанавливания. Линии массаподготовки для целлюлозных слоев предназначены для беленной крафт целлюлозы и включают в себе каждая: периодический ГРВ, очистку ВК и по два-три рафинера для достижения размола от 32 до 35 о SR. После очистки, масса идет непосредственно в систему смешивания. Линия предназначена для длинных и коротких волокон. Для каждого слоя есть одна линия потока. Линии для верхнего и нижнего слоя оборудованы очистителями. Для того чтобы возвратить волокна и произвести ясный фильтрат, который может использоваться как воды спрысков, используется единица микро флотации.