Способ центробежно-гидродинамической обработки макулатурной массы в турбосепараторе

Способ центробежно-гидродинамической обработки макулатурной массы в турбосепараторе

Реферат

 

Предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры. Способ включает тангенциальную подачу макулатурной массы в приемную камеру турбосепаратора, организацию вращательного движения массы в приемной камере, отделение из массы под воздействием центробежной силы тяжелых и легких загрязняющих включений, механический дороспуск крупных компонентов волокнистого происхождения и просеивание макулатурной массы через отверстия сита. Перед тангенциальной подачей в приемную камеру турбосепаратора массу дополнительно дефлокируют путем обработки ее в сдвиговом потоке, движущемся в канале трубопровода со скоростью не менее 8,0 м/с и градиентом скорости не менее 185 с^-1, в течение не менее 0,79 с. Обеспечивается повышение избирательной способности при отделении легких загрязняющих включений от крупных компонентов волокнистого происхождения и повышение степени дороспуска макулатурной массы в турбосепараторе. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано на начальных этапах приготовления бумажной массы из макулатуры, а именно для грубой доочистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений и одновременного ее дороспуска (разволокнения).

Известен способ грубой очистки макулатурной массы от легких и тяжелых загрязняющих включений под воздействием центробежных сил с одновременным дороспуском ее под воздействием больших напряжений сдвига. Реализуют этот способ в специальных аппаратах, называемых турбосепараторами.

Обработке в турбосепараторе подвергают макулатурную массу, полученную после роспуска макулатуры и грубой очистки массы от загрязняющих включений в гидроразбивателе.

Все типы турбосепараторов имеют принципиально одинаковую конструкцию. Турбосепаратор фирмы "Voith" (Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры, М, Лесная промышленность, 1980, С. 48-61) имеет горизонтально расположенный цилиндрический корпус с размещенной внутри него приемной камерой для поступающей на обработку макулатурной массы. На одной из торцевых сторон цилиндрического корпуса закреплена откидная крышка, в центре которой вмонтирован патрубок для удаления из камеры легких загрязнений. В нижней части цилиндрического корпуса вблизи крышки вмонтирована камера с задвижками для улавливания тяжелых загрязнений. С противоположной стороны цилиндрического корпуса, возле торцевой стенки тангенциально встроен патрубок для тангенциальной подачи массы в приемную камеру. С этой же стороны к торцевой стенке корпуса и соосно с ним закреплена камера для суспензии из прошедшего очистку и дороспуск волокнистого полуфабриката с патрубком для удаления из камеры этой суспензии. Обе камеры разделены между собой вертикально установленным ситом. В приемной камере для подлежащей обработке макулатурной массы, соосно с камерой и вблизи рабочей поверхности сита размещен ротор с лопастями. Ротор приводится во вращательное движение при помощи вала от электропривода.

Способ центробежной очистки макулатурной массы от тяжелых и легких загрязняющих включений в упомянутом турбосепараторе заключается в следующем. Макулатурная масса поступает в приемную камеру турбосепаратора через тангенциально расположенный патрубок и под воздействием энергии вращения лопастей ротора приобретает вращательное движение вокруг оси камеры. Скорость вращения массы возрастает с увеличением частоты вращения ротора. Вращающийся вокруг оси камеры поток массы одновременно движется вдоль внутренней цилиндрической поверхности корпуса в сторону его откидной крышки и затем, меняя направление, возвращается к ротору и ситу. Под действием возникающих во вращающемся потоке массы центробежных сил тяжелые включения отбрасываются к цилиндрической стенке приемной камеры и вместе с движущимся потоком направляются в сторону откидной крышки корпуса - в отверстие камеры для улавливания тяжелых загрязнений. Под воздействием радиального перепада давления в приемной камере турбосепаратора, возникающем вследствие действия центробежной силы, легкие включения устремляются к оси камеры, удерживаются там и выводятся через патрубок, расположенный в центральной части откидной крышки вместе с частью макулатурной массы.

Дороспуск пучков и лепестков макулатуры на отдельные волокна происходит в результате воздействия на них напряжений сдвига в пространстве между рабочей поверхностью сита и поверхностью лопастей ротора. Макулатурная масса после дороспуска и грубой очистки проходит через отверстия сита и удаляется из нее через выходной патрубок. Качество сортированной массы улучшается с уменьшением диаметра отверстий сита и увеличением частоты вращения ротора. Производительность аппарата увеличивается с увеличением диаметра отверстий сита и частоты вращения ротора.

Однако, цилиндрическое выполнение корпуса турбосепаратора в процессе работы обусловливает длинный путь спиралеобразного движения абразивных тяжелых включений по внутренней цилиндрической поверхности приемной камеры в сторону откидной крышки корпуса в камеру для тяжелых отходов, что вызывает быстрый износ стенки корпуса и сокращение срока эксплуатации турбосепаратора.

Общим в способах обработки макулатурной массы в турбосепараторах любой конструкции является то, что для минимизации затрат электроэнергии на транспортировку по трубопроводу и подачу макулатурной массы через тангенциальный патрубок в турбосепаратор, величину поперечного сечения и величину диаметра каналов трубопровода и тангенциального патрубка выбирают такими, что скорость подачи массы находится в пределах 2,2-3,0 м/с. Длина канала тангенциального патрубка не превышает 300-350 мм.

Оптимальной эффективности работы турбосепаратора достигают при массовой доле волокна в суспензии 3,0-4,0%. При дальнейшем повышении значения этого параметра эффективность работы снижается.

Известен способ центробежной обработки макулатурной массы, который реализуется в известном турбосепараторе фирмы "Escher Wyss" под названием "Fiberizer" (Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры, М, Лесная промышленность, 1980, С. 55-57).Известный способ обработки аналогичен способу, реализуемому в турбосепараторе фирмы "Voith", но при этом время продвижения загрязняющих включений сокращено за счет конусного выполнения корпуса турбосепаратора.

Упомянутый способ центробежной обработки макулатурной массы в турбосепараторе "Fiberizer" заключается в следующем. Макулатурная масса, поступающая в приемную камеру турбосепаратора через тангенциально расположенный патрубок, в результате вращательного движения лопастей ротора приобретает дополнительную центробежную силу. Вращающаяся масса движется вдоль внутренней конической поверхности в сторону откидной крышки. Не достигнув ее, масса меняет свое направление и возвращается обратно к ротору. Под действием центробежной силы тяжелые включения отбрасываются к стенке приемной камеры и, продвигаясь вперед в направлении откидной крышки корпуса, стекают в отверстие камеры для улавливания этих загрязнений. Вследствие радиального перепада давления в приемной камере турбосепаратора легкие включения сосредоточиваются и поддерживаются во взвешенном состоянии в центре вращающегося вокруг оси потока, откуда они удаляются через патрубок, расположенный в центральной части откидной крышки.

Разделение пучков и лепестков макулатуры на отдельные волокна происходит в пространстве между поверхностью сита и лопастями ротора в результате трения пучков и лепестков между собой и воздействия напряжений сдвига между лопастями и поверхностью сита. Очищенная и отсортированная масса, прошедшая через отверстия сита, удаляется из камеры для сортированной массы через выходной патрубок.

Упомянутый способ обработки макулатурной массы выбран нами в качестве прототипа как наиболее близкий по технической сущности.

Упомянутый способ характеризуется низкой избирательной способностью при отделении легких загрязняющих включений от крупных компонентов волокнистого происхождения. При реализации этого способа обработки вместе с легкими отходами удаляется большое количество волокна, волокнистых флокул, пучков и лепестков макулатуры. Для улавливания мелких компонентов волокнистого происхождения поток суспензии с легкими отходами подают на вибрационную сортировку с размерами отверстий сита большими, чем у турбосепаратора. Легкие загрязнения вместе с крупными лепестками макулатуры из вибросортировки удаляют в отвал, а суспензию из мелких компонентов волокнистого происхождения возвращают обратно в начало потока - в гидроразбиватель.

В других случаях суспензию из легких отходов с целью дороспуска пучков, флокул и лепестков макулатуры перед подачей на вибросортировку обрабатывают в энтштиппере или пульсационной мельнице. Суспензию из мелких компонентов волокнистого происхождения после вибрационной сортировки возвращают обратно в гидроразбиватель (Материалы конференции TAPPI, Seatle. 1980. Н. Selder W. H. Siewert "The Escher Wyss Fibersorter for the high Density Screening of Recycled Fibres").

Еще в одном случае из турбосепаратора извлекают повышенное количество легких отходов (до 20%), для отделения волокнистых компонентов легкие отходы подают на второй турбосепаратор. Сортированную волокнистую массу после первого и второго турбосепараторов соединяют, а суспензию из легких отходов и компонентов волокнистого происхождения подают на вибрационную сортировку. После нее сортированную массу возвращают в гидроразбиватель на повторную обработку.

Приведенные схемы разделения легких отходов на годное волокно и загрязняющие включения, подлежащие вывозу в отвал, громоздки.

Таким образом, известный способ центробежной обработки макулатурной массы требует двух- или трехступенчатой обработки легких отходов, что связано с необходимостью использования дополнительного оборудования, введением дополнительной нагрузки на основное оборудование и увеличением количества электроэнергии на процесс.

Недостатком известного способа является также повышенная массовая доля в сортированной массе крупных компонентов волокнистого происхождения, т.к. при обработке макулатурной массы в турбосепараторе флокулы, пучки и лепестки, скапливаясь на поверхности сита толстым слоем, обусловливают увеличение нагрузки в процессе их механического диспергирования (в пространстве между рабочими поверхностями сита и лопастями ротора) и ухудшение качества их дороспуска на волокна. Одновременно с этим ухудшаются условия для просеивания волокнистых компонентов через отверстия сита. Скорость вращения потока уменьшается, а вместе с ней уменьшается и центробежная сила, что и является причиной плохой избирательности при отделении легких включений от остальных крупных компонентов волокнистого происхождения.

Выше описанное негативное явление, которое имеет место в процессе работы турбосепаратора и заключающееся в попадании повышенного количества волокон, флокул, пучков и лепестков макулатуры в суспензию отходов легких загрязнений, обусловливается несовершенством известного способа обработки макулатурной массы.

Обусловлено это подачей макулатурной массы в турбосепаратор неподготовленным к обработке в турбосепараторе потоком, что и является причиной низкой эффективности работы турбосепаратора и низкой его избирательной способности по грубой очистке массы от загрязняющих включений.

Несовершенство известного способа обработки объясняется тем, что тангенциальная подача макулатурной массы в приемную камеру аппарата производится флокулированным потоком, внутренняя структура суспензии которого состоит из 60-70% прочных волокнистых флокул и 30-40% пучков, лепестков макулатуры и загрязняющих включений.

Задачей изобретения является повышение избирательной способности при отделении легких загрязняющих включений от крупных компонентов волокнистого происхождения и повышение степени дороспуска макулатурной массы в турбосепараторе.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе обработки макулатурной массы в турбосепараторе, включающем тангенциальную подачу макулатурной массы в приемную камеру турбосепаратора, организацию вращательного движения массы в приемной камере, отделение из массы под воздействием центробежной силы тяжелых и легких загрязняющих включений, механический дороспуск крупных компонентов волокнистого происхождения и просеивание макулатурной массы через отверстия сита, в соответствии с изобретением перед тангенциальной подачей в приемную камеру турбосепаратора массу дополнительно дефлокулируют путем обработки ее в сдвиговом потоке, движущемся в канале трубопровода со скоростью не менее 8,0 м/с и градиентом скорости не менее 185 c^-1, в течение не менее 0,79 с.

Предлагаемый способ реализуется с использованием трубопровода 1 с фланцами, один из которых присоединен к трубопроводу подачи массы, а второй - к фланцу тангенциального патрубка известного аппарата - турбосепаратора, принципиальная схема которого приведена на фигурах 1,2: фиг.1 - продольный разрез турбосепаратора; фиг.2 - поперечный разрез турбосепаратора по стрелкам А - А.

Турбосепаратор состоит из следующих конструктивных элементов: - горизонтального конического корпуса 2 с откидной крышкой 3 у большего основания корпуса 2 и ситом 4 у меньшего основания, образующих внутреннюю приемную камеру 5 для обработки макулатурной массы. Корпус 2 снабжен тангенциально закрепленным у меньшего основания патрубком 6 для тангенциальной подачи потока макулатурной массы с приготовленной в трубопроводе 1 внутренней структурой и патрубком 7 для удаления тяжелых загрязнений, расположенным в нижней части корпуса 2 вблизи откидной крышки 3. В центральной части откидной крышки 3 закреплен патрубок 8 для удаления из приемной камеры 5 легких загрязнений с плотностью меньшей, чем у воды; - ротора 9 с лопастями, вращающегося в приемной камере 5 возле поверхности сита 4 от приводного вала 10 и размещенного соосно с камерой 5; - камеры 11 для прошедшей грубую очистку и дораспущенной макулатурной массы, присоединенной к меньшему основанию корпуса 2 по другую сторону сита 4 с патрубком 12 для удаления массы.

Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом.

Макулатурную массу подают под давлением 350 кПа (3,5 кгс/см²) во внутренний канал трубопровода 1 для преобразования потока массы с флокулированной структурой в диспергированный ламинизированный сдвиговый поток с ориентированными по потоку волокнами и полностью реализованными тиксотропными свойствами.

Подготовленный в канале трубопровода 1 поток макулатурной массы подают под давлением 300-350 кПа (3,0-3,5 кгс/см²) и большой скоростью в приемную камеру 5 турбосепаратора через тангенциально встроенный в корпусе 2 патрубок 6. Под воздействием кинетической энергии потока, возле конической поверхности стенки приемной камеры 5 создают периферийный вращающийся поток суспензии. В результате вращения лопастей ротора 9 создают второй центральный вращающийся в том же направлении стержневой поток суспензии, который сообщает лишь незначительную дополнительную скорость вращения периферийному протоку, в то время, как скорость вращения периферийного потока существенно влияет на формирование и скорость вращения центрального потока. Оба эти потока образуют единый вращающийся в одном направлении вокруг центральной оси приемной камеры поток. Скорость вращения центрального потока массы увеличивается с увеличением скорости вращения ротора 9.

Движение вращающегося вокруг оси приемной камеры 5 периферийного потока происходит одновременно и вдоль внутренней конической поверхности в сторону откидной крышки 3 корпуса 2. Не достигнув ее, вращающийся периферийный поток меняет свое направление на обратное и по центральной части приемной камеры 5, вращаясь, образует начало вращающегося центрального потока, который направляется в сторону вращающегося ротора 9 и сита 4. Скорость вращения периферийного и центрального потоков соответственно максимальна в области тангенциального патрубка и вращающегося ротора и постепенно уменьшается в направлении откидной крышки 3 корпуса 2.

Под воздействием центробежной силы во вращающемся периферийном потоке тяжелые загрязняющие включения отбрасываются к конической стенке камеры 5 и, продвигаясь вместе с вращающимся потоком в направлении откидной крышки 3 и попадая в отверстие патрубка для тяжелых загрязнений 7, удаляются из камеры. Одновременно под воздействием радиального перепада давления, центробежной и гидродинамической сил легкие включения, характеризующиеся значительно меньшей, чем у воды, плотностью, покидают периферийный поток и переходят в центральный поток и далее устремляются к его оси и оси приемной камеры 5, скапливаются и удерживаются там, а выводят их через патрубок 8 для легких включений в откидной крышке 3.

Под воздействием тех же сил крупные компоненты волокнистого происхождения (пучки и лепестки макулатуры) с удельной плотностью незначительно большей, чем у воды, также приводятся в движение в радиальном направлении к оси центрального потока и приемной камеры. При этом, скорость движения частиц в том направлении неодинакова и зависит от их размера. Чем больше размер частицы, тем больше скорость ее движения в ту концентрическую зону потока, где все силы, действующие на нее, уравновешиваются. Таким образом, частицы различных размеров сосредотачиваются в различных характерных для них концентрических зонах вращающегося центрального потока, но не совпадающих с осевой зоной размещения легких отходов. При этом зоны с увеличивающимися по размеру частицами располагаются в направлении от стенки камеры, где располагается зона с самыми мелкими волокнистыми компонентами, до близкой к центральной части потока, где располагается зона с самыми крупными частицами волокнистого происхождения. По мере продвижения вращающегося периферийного потока массы вдоль внутренней конической поверхности приемной камеры в направлении откидной крышки корпуса все крупные компоненты волокнистого и неволокнистого происхождения перемещаются из этого потока в центральный поток. В непосредственной близости от откидной крышки 3 в приемной камере 5 периферический поток превращается в пространственный вращающийся вокруг оси поток волокнистой массы со степенью помола волокон на 2-3^oШР больше, чем в сортированной массе. Из этого же потока массы берет начало и формируется центральный вращающийся поток, который движется в сторону ротора и сита со скоростью, определяемой гидравлической пропускной способностью сита. По пути к ротору центральный поток массы, уже прошедшей грубую очистку, опять густо насыщается из периферийного потока крупными компонентами волокнистого происхождения и направляется на дороспуск. Таким образом, легкие загрязнения из камеры удаляются вместе с прошедшей грубую очистку массой. В таком виде отходы легких включений легко и без потерь разделяются на вибрационной сортировке с таким же диаметром отверстий сита, как и в сите турбосепаратора, на легкие загрязнения без лепестков макулатуры и волокнистую массу, пригодную по качеству очистки, степени роспуска и степени помола для соединения с сортированной в турбосепараторе массой.

Волокнистая суспензия из диспергированных ранее флокул легко проходит через отверстия сита в камеру для сортированной массы, а поверхностью сита задерживаются только пучки и лепестки макулатуры.

Дороспуск задержанных ситом пучков и лепестков на отдельные волокна происходит в пространстве между рабочими поверхностями сита и лопастями ротора в результате трения пучков и лепестков между собой и усилий сдвига между рабочими поверхностями сита и вращающихся лопастей ротора. Очистка отверстий сита осуществляется при помощи обратного кратковременного толчка жидкости, обусловленного отрицательным давлением, создаваемым в вакуумной камере, расположенной на тыльной стороне каждой из лопастей вращающегося ротора между стенками камеры и поверхностью сита.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется такими примерами.

Пример 1. Макулатурную массу со степенью помола 13^oШР, массовой долей волокнистых компонентов 2,0% под давлением 350 кПа (3,5 кгс/см²) подают по трубопроводу с диаметром внутреннего отверстия канала 86 мм и длиной, равной 6320 мм, через тангенциальный патрубок с отверстием диаметром 86 мм в турбосепаратор. Скорость движения макулатурной массы в канале трубопровода 8,0 м/с. Значение градиента скорости в потоке массы 185с^-1 Продолжительность обработки массы составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Отбирают пробы исходной макулатурной массы перед трубопроводом 1, сортированной в турбосепараторе массы из патрубка 12, массы с легкими отходами после турбосепаратора из патрубка 8, сортированной макулатурной массы после вибросортировки. Определяют степень помола, степень роспуска, массовую долю легких загрязнений и массовую долю компонентов волокнистого происхождения.

Значения последних трех параметров определяют ситовым анализом на сите с таким же диаметром отверстий, что и в сите турбосепаратора и вибросортировки - 4,0 мм Степень роспуска массы - отношение абсолютно сухой массы волокнистого материала, прошедшего через сито, к абсолютно сухой массе пробы массы, выраженное в процентах.

Массовая доля легких загрязнений - отношение абсолютно сухой массы легких загрязнений, отобранных из остатка вещества на сите к абсолютно сухой массе пробы, выраженное в процентах.

Массовая доля компонентов волокнистого происхождения - отношение абсолютно сухой массы компонентов волокнистого происхождения, отобранных из остатка на сите, к абсолютно сухой массе пробы, выраженное в процентах.

Результаты определений представлены в таблице.

Пример 2. Макулатурную массу со степенью помола 13^oШР с массовой долей волокнистых полуфабрикатов 2,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см²) подают во внутренний канал трубопровода 1 с диаметром отверстия 84 мм и длиной 6557 мм для преобразования потока массы с флокулированной внутренней структурой в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и проявленными тиксотропными свойствами. С выхода устройства поток макулатурной массы с подготовленной таким образом к обработке в турбосепараторе внутренней структурой подают через тангенциальный патрубок с рабочим значением диаметра внутреннего отверстия 84 мм в турбосепаратор. Скорость движения макулатурной массы в канале трубопровода устройства 8,3 м/с. Градиент скорости в потоке массы 200 с^-1. Продолжительность обработки массы составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 3. Макулатурную массу со степенью помола 13^oШР с массовой долей волокнистых компонентов 3,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см²) подают во внутренний канал трубопровода с диаметром отверстия 67,0 мм и длиной 6975 мм для преобразования потока массы с флокулированной внутренней структурой в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и полностью проявленными тиксотропными свойствами. Поток макулатурной массы с подготовленной таким образом к обработке в турбосепараторе внутренней структурой подают через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 67,0 мм в турбосепаратор. Скорость движения потока макулатурной массы в канале трубопровода 8,83 м/с. Градиент скорости в потоке массы равен 264 с^-1. Продолжительность обработки массы составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 4. Макулатурную массу со степенью помола 13^oШР с массовой долей волокнистых компонентов 4,0% под давлением 350 кПа (3,5 кгс/см²) подают во внутренний канал трубопровода с диаметром отверстия 55,0 мм и длиной 7734 мм для преобразования потока массы с флокулированной внутренней структурой в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и полностью проявленными тиксотропными свойствами. Поток макулатурной массы с подготовленными таким образом к обработке в турбосепараторе внутренней структурой подают через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 55,0 мм в турбосепаратор. Скорость движения потока макулатурной массы в канале трубопровода устройства 9,79 м/с. Значение градиента скорости равно 356 с^-1. Продолжительность обработки составляет 0,79 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 5 (прототип). Макулатурную массу со степенью помола 13^oШР с массовой долей волокнистых компонентов 2,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см²) подают в турбосепаратор непосредственно через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 146,0 мм. Продолжительность обработки массы перед подачей в турбосепаратор составляет 0 с, т.е. массу дополнительно в трубопроводе не дефлокулируют. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 6. Макулатурную массу со степенью помола 13^oШР с массовой долей волокнистых компонентов 2,0% под давлением 300 кПа (3,0 кгс/см²) подают во внутренний канал трубопровода с диаметром отверстия 90,0 мм и длиной 14000 мм. Поток макулатурной массы подают через тангенциальный патрубок с диаметром отверстия 90,0 мм в турбосепаратор. Скорость движения потока макулатурной массы в канале трубопровода устройства 7,23 м/с. Значение градиента скорости равно 160 с^-1. Продолжительность обработки составляет 1,94 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 7. Макулатурную массу обрабатывают во внутреннем канале трубопровода в соответствии с примером 2, однако длину канала берут 5400 мм. Продолжительность обработки составляет 0,64 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Пример 8. Макулатурную массу обрабатывают во внутреннем канале трубопровода в соответствии с примером 2, но длину канала увеличивают до 8000 мм. Продолжительность обработки составляет 0,96 с. Легкие отходы после турбосепаратора направляют на вибросортировку, после сортирования в которой загрязняющие включения удаляют, а годное волокно используют в технологическом потоке.

Из сравнительного анализа результатов определения показателей качества различных видов макулатурной массы видно, что при обработке макулатурной массы в турбосепараторе в соответствии с предлагаемым изобретением (примеры 1-4,8) значения качественных показателей сортированной массы после аппарата по степени помола, степени роспуска, массовой доли загрязняющих включений и массовой доли крупных включений волокнистого происхождения по сравнению со значениями тех же показателей сортированной массы, полученной результате обработки массы в аппарате по прототипу (пример 5) соответственно выше на 7,1%, 4,9%, 16,6% и 64,2. Таким образом, подача массы в турбосепаратор подготовленным в канале трубопровода 1 для обработки в аппарате диспергированным ламинизированным потоком с ориентированными по потоку волокнами и полностью проявленными тиксотропными свойствами в соответствии с предлагаемым изобретением улучшает качественные показатели сортированной массы.

При обработке макулатурной массы в турбосепараторе в соответствии с предлагаемым изобретением (примеры 1-4,8) массовая доля легких загрязняющих включений в макулатурной массе с легкими отходами в 1,72 раза больше, а массовая доля крупных компонентов волокнистого происхождения в 4,9 раза меньше, чем в макулатурной массе с легкими отходами, полученной в случае обработки исходной массы в соответствии с прототипом. Значит, избирательная способность аппарата по очистке массы от легких загрязнений увеличивается в 1,72 раза, а резкое уменьшение в 4,9 раза количества крупных компонентов волокнистого происхождения в массе с легкими отходами резко уменьшает потери волокна с легкими отходами на вибрационной сортировке.

При обработке макулатурной массы в турбосепараторе с использованием предлагаемого изобретения степень помола массы с легкими отходами по сравнению с тем же показателем сортированной массы увеличивается на 2^oШР при неизменном значении этого показателя по прототипу.

При использовании предлагаемого способа сортированная макулатурная масса после вибрационной сортировки по своим качественным показателям не уступает макулатурной массе после турбосепаратора и таким образом созданы предпосылки для их смешивания и использования в потоке годной волокнистой массы, что исключается при использовании способа по прототипу вследствие большого содержания легких загрязнений в макулатурной массе после вибросортировки.

При сравнении значений массовой доли крупных компонентов волокнистого происхождения в макулатурной массе с легкими отходами после турбосепаратора (до вибросортировки) и в сортированной массе после вибросортировки видно, что при обработке массы в турбосепараторе по прототипу потери волокна с отходами на вибросортировке составляют 5,14% против 0,72% в случае использования предлагаемого способа.

Из примера 7 видно, что при уменьшении продолжительности обработки макулатурной массы в канале трубопровода от 0,79 с до 0,64 с (ниже заявляемой) преобразование потока массы с одной структуры в другую не происходит и в результате подачи неподготовленной массы на обработку в турбосепараторе качественные показатели макулатурной массы после обработки в аппарате остаются на таком же уровне, что и при обработке по прототипу (пример 5) или же при обработке при параметрах, отличных от заявляемых (примеры 6,7) Преобразование флокулированного потока в диспергированный ламинизированный поток с ориентированными по потоку волокнами и проявленными тиксотропными свойствами достигается при минимально допустимых значениях скорости движения волокнистой суспензии 8,0 м/с, градиента скорости в потоке 185 с^-1 и продолжительности обработки массы в канале трубопровода 1 (времени проявления тиксотропных свойств) 0,79с.

Формула изобретения

Способ центробежно-гидродинамической обработки макулатурной массы в турбосепараторе, включающий тангенциальную подачу макулатурной массы в приемную камеру турбосепаратора, организацию вращательного движения массы в приемной камере, отделение из массы под воздействием центробежной силы тяжелых и легких загрязняющих включений, механический дороспуск крупных компонентов волокнистого происхождения и просеивание макулатурной массы через отверстия сита, отличающийся тем, что перед тангенциальной подачей в приемную камеру турбосепаратора массу дополнительно дефлокируют путем обработки ее в сдвиговом потоке, движущемся в канале трубопровода со скоростью не менее 8,0 м/с и градиентом скорости не менее 185 с^-1, в течение не менее 0,79 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5