Введение 6
1 Литературный обзор 7
1.1 Анализ накопления отходов древесины 7
1.2 Анализ существующих технологий переработки отходов древесины 7
1.3 Анализ применения лигносульфонатов 12
1.4 Выводы по литературному обзору 15
2 Технологическое оформление производства лигносульфонатов 16
2.1 Основные виды переработки древесных отходов в лигносульфонат. 16
2.2 Технология переработки древесины в лигносульфонат методом
сульфитной варки 19
2.3 Обоснование аппаратной части 24
2.4 Патентный поиск варочных котлов 26
2.5 Выводы по технологическому оформлению производства
лигносульфонатов 32
3 Материальный баланс 33
3.1 Исходные данные для расчёта материального баланса 33
3.2 Расчёт первой стадии технологического процесса 34
3.3 Расчет второй стадии технологического процесса 41
3.4 Расчет третей стадии технологического процесса 45
3.5 Расчет четвертой стадии технологического процесса 46
3.6 Выводы по расчёту материального баланса 52
4 Расчёт аппаратного оборудования 53
4.1 Расчёт варочного котла периодического действия 53
4.2 Расчет пьезоэлектрического преобразователя 54
4.3 Выводы по расчётам аппаратного оборудования 57
Заключение 58
Список используемых источников 59
«Древесина является одним из важнейших видов сырьевых ресурсов, занимая 4-е место после нефти, газа и угля. Потребности в этом виде сырья постоянно увеличиваются, только за последние 30 лет ежегодное потребление возросло почти в 2 раза и составляет 3,5- 4,0 млрд. м3.» [24].
В связи с биологическими особенностями произрастания деревьев, получения материалов прямоугольного сечения из материалов круглой формы (горбыли, рейки) в строительной и мебельной сфере деятельности, а также лесными пожарами, охватившими наибольшую часть территории лесов, образуется большое количество древесных отходов, которые требуют переработки и утилизации.
В настоящее время существуют множество различных способов переработки отходов древесины, но не многие технологические решения позволяют получить полезное вторичное сырье. Наиболее распространенным вторичным сырьем переработки отходов древесины является лигносульфонат.
Целью Иработы является оптимизация процесса производства лигносульфонатов, с уменьшением электропотребления и увеличением экологичности процесса.
Объектом исследования является технологическая схема получения сульфитной целлюлозы.
Для достижения вышеуказанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать объемы накопления отходов.
2. Проанализировать существующие технологии получения ЛСТ на основе метода сульфитной варки, определить их достоинства и недостатки.
3. Предложить варианты оптимизации технологического процесса.
Актуальной проблемой в наше время остается избыточное накопление отходов, и низкая степень их утилизации. Она требует анализа текущих методов и технологий, а также разработку новых, или модернизацию существующих технологий переработки и уменьшить негативное влияние на окружающую среду.
В ходе выполнения бакалаврской работы были выполнены следующие задачи:
1) Проанализирована существующая технология сульфитной варки целлюлозы.
2) Проанализированы объемы накопления древесных отходов. В РФ ежегодно образуется 68-74 млн. м3 отходов древесины.
3) Проанализированы доступные технологии утилизации и переработки отходов древесины.
4) Проанализированы методы утилизации щелочных стоков, с помощью сульфата алюминия и известкового молока.
5) Предложен вариант оптимизации технологического процесса варки целлюлозы сульфитным методом:
- Замена варочного котла на современный котёл с пьезоэлектрическими преобразователями, для снижения энергопотребления процесса и его экологичности, как в самом продукте на выходе, так и в стоках. В результате эффективность увеличилась в 2,5 раза, и энергопотребление снизилось на 15%. Были рассмотрены преимущества замены аппарата, проведен патентный поиск доступных технологий.
6) Рассчитан материальный баланс оптимизированного сульфитного процесса варки целлюлозы.
Результаты бакалаврской работы были представлены на студенческой научно-практической междисциплинарной конференции «Молодёжь. Наука. Общество».
