Недревесные виды сырья, используемые для получения волокнистых полуфабрикатов

2.2.1. Тростник

Урожай тростника на территории Российской Федерации составляет более 11 млн т в год. Заготовку тростника ведут в зимний период при полной зрелости стеблей, когда они становятся желтовато-соломенного цвета и в большой части освобождаются от листьев и метелок.

Срезанный и связанный в снопы тростник отвозится на суходольные участки и укладывается в конические кучи по 200…250 снопов или в штабеля-клетки по 1000…2000 снопов для естественной просушки. После просушки тростник перевозится на предприятия для переработки. В период уборки тростник имеет влажность 20…30%. При сушке в штабелях влажность его снижается до 15% и ниже.

Тростник, связанный в снопы, после просушки имеет насыпную плотность 50…70 кг/м³ и в таком виде неудобен для транспортировки. Поэтому перед транспортированием снопы тростника или увязывают в пучки весом 50…60 кг, которые собирают в крупные пакеты весом по 1000…1200 кг, или тростник прессуют в кипы весом по 60…80 кг. При прессовке тростника стебли сминаются, что впоследствии ухудшает качество получаемой сечки.

Подсушенный и упакованный тростник до отправки на предприятия хранится в скирдах, располагаемых на сухих местах. Длина скирды зависит от размеров площадки, ширина обычно равна 10…12 м, высота 8…10 м, разрывы между скирдами 8 м, а между группами из четырех скирд 20…25 м. Закладывают тростник в скирды только в сухую погоду.

Для транспортировки тростника к месту расположения скирд используется автотранспорт со специальными кузовами, а для скирдования – погрузчики с грейферными захватами.

Запас тростника на заводском складе рассчитывается на период прекращения подачи его от мест заготовки. Склады тростника создаются на открытых площадках с хорошим стоком воды. Вокруг складов строятся водоотводы. В скирды закладывают только сухой тростник влажностью не более 15%. Место под каждый штабель подсыпается на 30…40 см грунтом и покрывается старым сухим тростником.

В скирды укладывается только тростник, связанный в снопы или упакованный в кипы. При укладке снопов наружные слои их для придания прочности скирде укладываются крестообразно. Внутренняя часть скирды заполняется снопами, укладываемыми параллельно.

Скирды выкладывают высотой до 8 м и завершают двухскатным гребнем с углом до 45…60°. Скирду покрывают тростником, связанным в снопы весом по 10…12 кг. Ширина скирды 12…20 м, длина 50…70 м. Для укладки и разборки скирд используются погрузчики с грейферными захватами.

Влажность тростника, поступающего на переработку, не должна превышать 15%, так как при более высокой влажности затрудняется резка его и очистка сечки от пыли, листьев, метелок. Это затрудняет загрузку сечки в варочные аппараты и ухудшает качество получаемого волокнистого полуфабриката.

Перед подачей в производство тростник подвергается резке на сечку длиной 15…25 мм. Сечка должна быть по возможности однородной по длине и не должна содержать пыли, метелок, рубашек и длинных стеблей.

Несоблюдение этих требований отрицательно сказывается на качестве вырабатываемого из тростника волокнистого полуфабриката, уменьшает его выход и увеличивает расход химикатов. Крупные стебли в сечке ухудшают ее транспортные свойства, затрудняют выгрузку сечки из бункеров и питателей, снижают степень заполнения варочных котлов.

Вблизи цеха приготовления сечки обычно устраивается закрытый буферный склад, рассчитанный на двух-трех суточную потребность, для хранения запаса тростника на случай непогоды.

Резка тростника производится на специальных ножевых дисковых, реже барабанных, рубительных машинах, снабженных подающими механизмами ленточного или валкового типа. Качество приготовляемой этими машинами сечки, в основном, зависит от состояния тростника. Качественная сечка получается из тростника, заготовленного в виде снопов и подаваемого в машину ровным слоем при параллельном расположении стеблей. Данная сечка обычно содержит до 90% фракции длиной до 25 мм и более 25 мм – 8%. Пыль и мелочь составляет около 2%. При затуплении ножей фракционный состав сечки ухудшается, поэтому дисковые ножи необходимо менять и затачивать через 45…50 минут работы, а контрнож – через 8 часов.

После резки полученная сечка подвергается очистке. Целью очистки является отделение сечки от пыли, мелочи, минеральных и металлических примесей. Железные предметы удаляются из сечки при помощи электромагнитных сепараторов. Для очистки используют циклоны-отделители, сетчатые барабаны, установленные в закрытых, находящихся под вакуумом, камерах. Мелкие частицы, рубашки, метелки и песок отделяются при помощи воздушных потоков.

Схема очистки сечки показана на рис. 2.13. Очистка сечки от пыли и песка по этой схеме осуществляется в отпылительной установке, состоящей из 2-х камер с заключенными в них сетчатыми барабанами и вентилятора.

Первый барабан имеет перфорированную поверхность с продолговатыми отверстиями размерами 1,5´15 и 3´25 мм, второй – с отверстиями диаметром 3 мм.

Внутри каждого барабана вращается спиральная мешалка, посредством которой сечка поддерживается во взвешенном состоянии и продвигается к выходному отверстию. К ребрам мешалки прикреплены щетки для очистки сит. Между стенками камер и сетчатыми барабанами имеются полости, через которые при помощи вентилятора отсасывается в циклон песок и мелочь. В циклон подается распыленная вода для полного улавливания пыли и мелочи и вывода их из циклона. Обеспыленная сечка поступает в вертикальный отпылитель, служащий для очистки сечки от листьев, рубашек и метелок при помощи струй воздуха. Отходы отдувают ся в пыльную камеру, а сечка ссыпается вниз на ленточный транспортер.

На рис. 2.14. показана вторая возможная схема очистки тростниковой сечки от нежелательных примесей.

Подготовленная к переработке сечка должна отвечать следующим требованиям.

Фракционный состав в %:

– сечка размером 6…25 мм не менее 85;

– сечка размером более 25 мм не более 10;

– сечка размером менее 6 мм не более 5;

– пыль не более 3.

В сечке не допускается наличие металлических предметов, песка и камней. Потери сечки при сортировании составляют 3…4%.

Для транспортировки сечки применяются ленточные и цепные конвейеры и пневматические транс-портные установки высокого или низкого давления.

Солома рисовая

Требования к сырью

Рисовая солома должна быть упакована в кипы прямоугольной формы и прочно обвязана влагопрочным шнуром или проволокой. Последний вариант хуже с позиции подготовки кип к измельчению и последующей резки соломы. Размеры кип должны обеспечивать свободный их проход в патрон соломорезки.

Влажность соломы в кипах не должна превышать 20%. При превышении этого предела:

– штабеля кип соломы быстро разогреваются и может произойти их самовозгорание;

– солома в кипах после 2…3-х месяцев хранения становится непригодной к переработке из-за микро­биологической ее деструкции;

– нарушается нормальная работа соломорезки из-за налипания массы;

– прекращается отделение пыли из сечки из-за забивания сит.

Требования к процессу получения сечки из рисовой соломы

Рисовая солома должна быть измельчена на частицы длиной 20…60 мм, что обеспечит оптимальную ее пропитку варочными растворами, нормальный ход варки, беспрепятственное ее прохождение по транспор-тирующим линиям и отбор из бункеров. Более длинная сечка легко слеживается и трудно разрыхляется.

Рисовая солома, упакованная в кипы, содержит 30…50% примесей, таких как органическая и минеральная пыль, листья, кисти, узелки, зерна, мелкие (песок) и относительно крупные минеральные включения, которые должны быть удалены из сечки в процессе ее подготовки к варке.

При резке соломы часть ее выходит из соломорезки в виде «пучков». «Пучки» соломы должны быть выделены из сечки и измельчены.

Все металлические предметы из сечки должны быть удалены для предупреждения выхода из строя питателей и дозаторов. Металл часто попадает в сечку, особенно при обвязке кип проволокой.

Технология подготовки рисовой соломы к варке должна быть экологически чистой с точки зрения охраны окружающей среды, а применяемое оборудование должно максимально препятствовать попаданию пыли в помещения, где будет находиться обслуживающий персонал. Пыль рисовой соломы вызывает у людей силикоз.

Подготовка рисовой соломы к варке

На рис. 2.15. приведена принципиальная технологическая схема получения сечки из рисовой соломы, которая обеспечит выполнение всех требований к процессу ее подготовки к варке, изложенных в п. 2.2.2.2.

Переработка кип рисовой соломы в сечку происходит следующим образом.

Кипы подвозятся или транспортируются со склада на приемный стол 1, на котором с них удаляется проволочная обвязка в случае ее применения. Удаление обвязки в виде влагопрочного неметаллического шнура не требуется. С приемного стола 1 кипы поступают на транспортер 2, подающий кипы в соломорезку 3. Соломорезка 3 может быть дисковая или барабанная с механизмом для принудительной подачи кип к режущим ножам. Так как стебли рисовой соломы в кипах уложены неориентированно, соломорезка 3 должна быть многорезцового типа. В этом случае будет обеспечено получение максимального количества сечки с оптимальными размерами по длине (20…60 мм). Использование многорезцовой машины для измельчения соломы обеспечит также меньший расход режущих ножей при аварийном их износе (рубка случайно оставшейся в кипах стальной проволоки). Из соломорезки 3 сечка поступает в металлоотделитель 4 для удаления кусков проволоки. Из металлоотделителя 4 через шлюзовый питатель 5 сечка равномерно поступает по пневмопроводу в циклон 7, оснащенный дозатором, уровнемерами, пылеотделительной сеткой и вращающейся щеткой, предназначенной для очистки отверстий у сетки. Равномерная подача сечки в циклон 7 обеспечивает эффективную работу его пылеотделительного устройства.

Пыль из циклона 7 отсасывается вентилятором 8, на входе которого в пылевоздушную смесь подается распыленная вода для лучшего осаждения пыли в циклоне 9.

Сечка из циклона 7 через дозатор равномерно поступает в конусный барабанный измельчитель 10. Во вращающемся барабанном измельчителе 10 сечка интенсивно перемешивается ротором с билами. В результате этого происходит отделение от стеблей сечки частиц приставшей к ним земли и влагалищ листьев, а также измельчение листьев и метелок и выделение из последних зерен. Образовавшаяся при этом пыль отсасывается через перфорированный корпус измельчителя вентилятором 8. Отверстия в корпусе барабанного измельчителя 10 очищаются массой интенсивно перемешивающейся сечки. Тяжелые минеральные частицы, прошедшие через отверстия в корпусе, оседают в нижней части кожуха барабанного измельчителя 10 и вносятся из-под него шнеком 11.

Из барабанного измельчителя 10 сечка с примесями поступает на валковую сортировку 12, на которой происходит отделение от сечки оставшихся в ней пучков соломы, длинных стеблей и листьев. Длинная фракция направляется в дезинтегратор 13, из которого после измельчения по пневмопроводу через циклон 14 вновь поступает на сортировку 12. Сортировка 12 закрыта сверху кожухом. Через отверстие в кожухе пыль отсасывается вентилятором 8.

Прошедшая через сортировку 12 короткая фракция (сечка с примесями) шнеком 15 направляется на барабанный питатель 16 пневмосепаратора 17.

Барабанный питатель 16 разбрасывает слой сечки, подаваемый в пневмосепаратор 17, в котором измельченные листья, влагалища (трубки) и пыль отделяются от основной массы сечки и направляются в циклон 18. Сечка из пневмосепаратора 17 через питатель 19 подается на валковую сортировку 20, в которой подаваемый материал сортируется по длине. Сортировка 20 закрыта сверху кожухом. Через отверстие в кожухе отсасывается вентилятором 8 пыль.

Сечка сходит с поверхности сортировки 20 и направляется на производство или в бункер с «живым» дном для промежуточного хранения. Под сортировку 20 уходят: узелки, зерно, измельченные метелки, минеральные примеси. Данная проходная фракция направляется в отходы, но при наличии значительного количества зерна в кипах поставляемой соломы мелкая фракция направляется ленточным транспортером 21 в ловушки для зерна 22.

В результате осуществления технологической схемы и использования рекомендованного основного оборудования для подготовки рисовой соломы к переработке в производство будет направляться сечка только оптимальных размеров по длине, без пыли, зерен, металлических и минеральных примесей, с минимальным содержанием остатков листьев и узелков.

Использование пылеотсосов у каждой единицы оборудования предотвратит попадание пыли в окружающую среду даже при неполной герметизации желобов, пересыпных устройств и транспортных линий.

Выход товарной сечки определяется, в основном, количеством примесей в кипах соломы. В зависимости от степени ее загрязненности выход сечки может изменяться в пределах от 50 до 70% относительно массы переработанных кип.