【正文】 第 節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備簡(jiǎn)單操作規(guī)程 ............................................................ 51 泵的操作規(guī)程 ................................................................................ 51 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的操作規(guī)程 ................................................................ 52 換熱器的操作規(guī)程 ........................................................................ 53 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................... 56 符號(hào)說明 ....................................................................................................... 58 致謝 .............................................................................................................. 59 附錄 .............................................................................................................. 60 RRF290 型羅茨鼓風(fēng)機(jī)介紹 ..................................................................... 60 板式換熱器介紹 ........................................................................................ 61 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 第 1 章 前言 國家十二五規(guī)劃明確指出要加快節(jié)能減排新技術(shù)、新裝備的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)和應(yīng)用，推廣棉漿粕黑液治理，加大對(duì)粘膠廢水的治理和回收。因此，科技部在十二五期間，提出了天然纖維素清潔制漿集成技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及示范的項(xiàng) 目，本文主要是對(duì)該項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)，期望能夠?yàn)檎w項(xiàng)目提供參考。 查閱粘膠纖維用棉漿粕的標(biāo)準(zhǔn) ，提供評(píng)價(jià)本工藝產(chǎn)品是否能夠合格的標(biāo)準(zhǔn)；查閱各種原料的介紹，提供原料的物化性質(zhì)和質(zhì)量指標(biāo)，為使用者提供方便；查閱各種化工設(shè)計(jì)手冊(cè)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和市面上的各種 設(shè)備，為本工藝初步選擇合適經(jīng)濟(jì)的設(shè)備；查閱各種工藝流程圖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提供細(xì)致準(zhǔn)確的工藝流程圖；通過經(jīng)常向老師請(qǐng)教，了解實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)注意的各種問題，學(xué)習(xí)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)的各種經(jīng)驗(yàn)數(shù)值和實(shí)際生產(chǎn)中的優(yōu)化選擇及經(jīng)濟(jì)效益。由于時(shí)間和能力的限制，本工藝包只是初步的設(shè)計(jì)，期望能夠?yàn)樘烊焕w維素的清潔制漿集成技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化提供初步的 參考。按原料進(jìn)行分類，纖維素通?？煞譃樘烊焕w維（包含植物纖維和動(dòng)物纖維）和化學(xué)纖維（包括人造纖維和合成纖維）。植物纖維是造紙工業(yè)的主要原料，許多植物纖維（如棉、麻類）也是紡織工業(yè)的重要原料，革制品工業(yè)也離不開植物纖維 [1]。世界總計(jì)紙漿產(chǎn)量中木漿占 95%以上，而我國只占 %。我國禾草類制漿在世界上占有重要的地位，但其纖維較短，不能滿足一些高級(jí)紙張的要求。各種棉渣、紗頭、地弄花、棉短絨、破布等紡織行業(yè)下腳料與廢棄物均可用于造紙行業(yè)，一般高檔特種紙，如鈔票紙、證券紙以及高檔生活 用紙等為達(dá)到特殊的要求，常用棉纖維為原料。但在 1949 年以前，棉籽基本上不剝絨，新中國成立后才開始仿制鋸齒剝絨機(jī)，并逐步在全國各棉區(qū)推廣使用，隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，棉短絨的用途越來越廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2020 年我國棉花產(chǎn)量約為 760 萬噸 [3]，因此，利用棉短絨制漿具有重要的意義，但是棉短絨的剝絨生產(chǎn)還存在生產(chǎn)工藝不完善，技術(shù)力量 不足等問題 [4]，致使后續(xù)的制漿過程必須有嚴(yán)格的除雜。目前國內(nèi)棉短絨制漿采用傳統(tǒng)的高溫、高堿的蒸煮和含氯漂白工藝，制漿得率低，纖維降北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 解嚴(yán)重，且污染嚴(yán)重，黑液色澤深，有機(jī)物濃度大， COD 達(dá) 5 104mg/L， pH 高，治理困難，嚴(yán)重制約了我國棉短絨制漿的發(fā)展。本文主要研究利用棉短絨制粘膠纖維用棉漿粕的生產(chǎn)清潔工藝，意在降低黑液濃度的情況下，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，并提高制漿得率和制得的棉漿粕的性能。其平均長(zhǎng)度在 2~6mm。棉短絨是一種很純粹的纖維素材料， α纖維素含量高達(dá)95%，其他雜質(zhì)含量較低 （ 如表 2棉短絨是輕工業(yè)、軍工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工 業(yè)的重要物資 [8]。1 棉短絨的化學(xué)組成 組分 組成 未精制 精制 纖維素 90~91 ~ 脂肪和蠟質(zhì) ~ ~ 果膠和多縮戊糖 1~ 木質(zhì)素 3 灰分 1~ ~ 隨著時(shí)代的發(fā)展，我國的棉短絨分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了更新 [9]，現(xiàn)在國家的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 (GB/T202232020)，棉短絨類別按纖維長(zhǎng)度分，有一類絨、二類絨、三類絨三種。棉短絨纖維粗短，成熟度比長(zhǎng)纖維好，理化性能與細(xì)絨棉相同。而其中的棉籽殼也是一些工業(yè)中的原材料 [10]，可以充分利用。各級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)為各級(jí)的最低限，對(duì)照時(shí)如低于上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)定為下一標(biāo)準(zhǔn)；低于三級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)的為級(jí)外。 一類絨等級(jí)條件見表 2二、三類棉短絨等級(jí)條件見表 24。2 一類絨的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 色澤 剝工質(zhì)量 一級(jí) 乳白色，稍帶有灰白或陰黃，稍有污染 棉結(jié)、索絲較少 二級(jí) 色黃白或灰白，污染較多 棉結(jié)、索絲較多 三級(jí) 黃白帶灰暗，夾有糟片，污染較多 棉結(jié)、索絲較多 表 24 三類絨的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 三類絨 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 成熟纖維百分率 /(%) ≥ 80 70 50 硫酸不溶物 /(%) ≤ 灰分 /(%) ≤ 2 含鐵量 /(mg/kg) ≤ 250 250 250 含脂量 /(%) ≤ 檢驗(yàn)方法，一類絨用感官對(duì)照實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)定級(jí)。包裝用棉布或麻布，每包重量 75kg~100kg；棉包密度為 250kg/m3~400kg/m3，搬運(yùn)存放必須保持清晰完整，防止混類、混級(jí)、混批。由于棉短絨含有棉籽殼等碎片，故呈暗灰色 [11]。 氫氧化鉀介紹 (1)性質(zhì) 氫氧化鉀，化學(xué)式為 KOH，分子量為 。相對(duì)密度為 ，熔點(diǎn)為 ，沸點(diǎn)為 1320~1324℃。屬強(qiáng)堿，腐蝕性強(qiáng)，吸水性極強(qiáng)。 (2)質(zhì)量指標(biāo) 國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T19192020 如表 25 氫氧化鉀國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 固體Ⅰ類 固體Ⅱ類 液體 優(yōu)等品 一等品 一等品 合格品 一等品 合格品 氫氧化鉀（ KOH） /% ≥ 碳酸鉀（ K2CO3） /% ≤ 氯化物（以 Cl 計(jì)） /%≤ 鐵（ Fe） /% ≤ 硫酸鹽（以 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 I類為離子膜法，Ⅱ類為隔膜法 。6： 表 2 計(jì)） /% ≤ 硝酸及亞硝酸鹽（以 N 計(jì)） /% ≤ 鈉（ Na） /% ≤ 磷酸鹽（以 PO4 計(jì) ） /% ≤ 硅酸鹽（ SiO3） /% ≤ 鋁（ Al） /% ≤ 鈣（ Ca） /% ≤ 鎳（ Ni） /% ≤ 重金屬（以 Pb 計(jì) ） /% (3)用途 在本工藝中，期望用 KOH 代替 NaOH 進(jìn)行羥基自由基活性氧藥劑的制備，這樣產(chǎn)生的黑液進(jìn)行一定處理后可以作為鉀肥使用，使本工藝達(dá)到零排放，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。 (4)安全性 對(duì)組織有燒灼作用，可溶解蛋白，形成堿性變性蛋白。溶解濃度越高，溫度越高，作用越強(qiáng)。最高容許濃度為 。操作時(shí)應(yīng)穿由結(jié)實(shí)布制作的工作服，帶橡膠手套、袖套、圍裙，穿膠鞋等勞保用品，手上易涂敷中性和疏水軟膏。固體產(chǎn)品，每桶凈重 50kg、100kg 或 150kg。固體片狀氫氧化鉀內(nèi)包裝采用聚乙烯塑料袋，中層用聚丙 烯涂膜編織袋，外包裝用聚丙烯塑料編織袋，每袋凈重40kg；固體片狀亦可用聚乙烯塑料袋內(nèi)包裝，外包裝用全開口的鐵桶包裝，每桶凈重50kg 或 100kg。 UN ； IMDG 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 CODE8214 頁， 類。貯運(yùn)過程中，應(yīng)與酸類隔離，應(yīng)防雨淋，勿曝露空氣中，勿與酸、水等接觸。失火時(shí)，宜用砂土撲救，防止用水直沖物品 [13]。純 H2O2是一種淡藍(lán)色的黏稠液體，它的極性比 H2O 強(qiáng)，密度隨溫度變化正常，可以與水任意比例互溶， 3%的 H2O2水溶液在醫(yī)藥上成為雙氧水，有消毒殺菌的作用。過氧化氫的化學(xué)性質(zhì)有： ① 弱酸性 N a 2 O 2 2 H C l H 2 O 2 2 N a C l（ 強(qiáng) 酸 制 弱 酸 ） ② 氧化性（還原產(chǎn)物為 H2O，不會(huì)引入新的雜質(zhì)）； ③ 還原性（氧化產(chǎn)物為 O2）； ④ 不穩(wěn)定性 有資料顯示，純的過氧化氫相當(dāng)穩(wěn)定， H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 90%的濃雙氧水在 500℃時(shí)每小時(shí)僅有 %的 H2O2分解。 注： ① 過氧化氫既有氧化性又有還原性，其中以氧化性為主。遇到強(qiáng)還原劑時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)。因此，過氧化氫是某些物質(zhì)制備和除雜時(shí)較為理想的還原劑和氧化劑。7 工業(yè)級(jí)過氧化氫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 指標(biāo)名稱 %規(guī)格 30%規(guī)格 35%規(guī)格 50%規(guī)格 H2O2/% ≥ 30 35 50 游離酸（以 H2SO4計(jì)） /% ≤ 不揮發(fā)物 /% ≥ 穩(wěn)定物 /% ≥ 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 總碳（以 C 計(jì)） /% ≤ 硝酸鹽（以 NO3）計(jì) /% ≤ 國家標(biāo)準(zhǔn) GB16162020 表 2主要用于棉織物及其他織物漂白；紙漿的漂白及脫墨；有機(jī)和無機(jī)過氧化物的制造；有機(jī)合成和高分子合成；有毒廢水的處理；食品行業(yè)中作漂白劑、氧化劑、淀粉變形劑、防腐劑以及紙塑無菌包裝材料在包裝前的殺菌和無菌灌裝機(jī)生產(chǎn)線之用；電子行業(yè)中主要用作集成電路板上含金屬部分表面的腐蝕和硅晶與集成電路的清洗。 25%以上則引起疼痛和形成水泡而發(fā)生劇烈化學(xué)燒傷，進(jìn)入眼中則引起劇烈疼痛，損傷角膜，嚴(yán)重時(shí)甚至失明，吸入 260mg/m3濃度的過氧化氫蒸汽引起支氣管炎，肺氣腫甚至死亡，車間允許最高濃度為 3mg/m3。如觸及皮膚或?yàn)R入眼睛用溫水沖洗。濃度大于 40%的雙氧水有腐蝕性。危規(guī)編號(hào)： 91038。本品不宜久貯，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)漏桶及時(shí)更換，如遇墊倉北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 木冒煙，應(yīng)立即將冒煙物搬出倉外，或用水澆。 第 節(jié) 產(chǎn)品棉絨漿介紹及應(yīng)用 粘膠纖維用棉漿粕的質(zhì)量指標(biāo) 棉短絨作原料生產(chǎn)出的棉漿粕按生產(chǎn)用途分為粘膠長(zhǎng)絲用棉漿粕和粘膠短纖 維用棉漿粕兩大類，粘膠纖維用漿有嚴(yán)格的要求，粘膠長(zhǎng)絲用棉漿粕的性能和指標(biāo)值應(yīng)符合表 210 規(guī)定。 表 2 s M1 177。 M1 177。 100 圓網(wǎng) 500 177。10 粘膠短纖維用棉漿粕質(zhì)量指標(biāo) 項(xiàng)目 一等品 二等品 三等品