НА ХІМІЧНІЙ СТАНЦІЇ.

 

 

На фарбувально-опоряджувальних фабриках, як правило, будують цехові хімічні станції для приготування розчинів, які застосовуються у цеху.

Розрахунок і підбір устаткування для приготування технологічних розчинів на хімічній станції що проектується роблять після розрахунку витрат хімматеріалів і складання попередньої схеми приготування та збереження кожного технологічного розчину.

У фарбувальному виробництві число баків для барвників може бути збільшене з метою закріплення баків за барвником визначеного кольору. У цьому випадку зменшуються витрати часу на підготовку баків - промивання, очищення - при переході з одного кольору на іншій.

Маточні розчини готуються наскільки можливо більшої концентрації, як це дозволяє розчинність.

Живильні розчини повинні мати концентрацію, розраховану відповідно до технологічного режиму.

За добовими чи змінними витратами хімічного матеріалу М_заг. розраховується загальний об"єм живильного чи робочого розчину (V_робоч. чи V_жив.) (об»єм розчину, який буде готуватися на хімсанції та подаватися в обладнання для обробки тканин цеху) препарату чи барвника, що витрачається. За цими розрахунками визначаються добові чи змінні витрати розчину і вибирають стандартну ємність баку для зберігання розчину (V_б._збер , л) з урахуванням оборотності баків.

Розрахунок місткості баків л (V_б._збер - добові чи змінні витрати розчину хімікату л) проводять за формулою (21):

 

(21)

 

де g - витрати хімікату, кг/год (у розрахунку на 100%-й);

t – час витрати розчину, год;

К - коефіцієнт заповнення ємності (для баку - 0,8; для мірника – 0,9);

С - концентрація концентрованого, живильного чи робочого розчину хімікату, що готується, г/л;

М_заг - добові чи змінні витрати хімікату, кг;

N кількість порцій (циклів) приготування розчину за зміну чи добу.

 

Доцільно приймати баки для зберігання живильного розчину рівними змінній витраті розчину та не менш двох ємностей для зберігання технологічних розчинів, що зручно для організації переливів і ремонту.

Звичайно об’єм баків для зберігання концентрованих та живильних розчинів хімікатів, які витрачаються у малих об’ємах та не змінюють своїх властивостей при зберіганні, приймають рівним змінним чи добовим витратам розчину хімікатів. При великих об’ємах витрат хімікатів розрахунок ємностей для зберігання та приготування технологічних розчинів ведуть з урахуванням їх оборотності ( повторного використання після приготування та перекачування розчинів). Для нестійких при зберіганні розчинів об"єм баків та реакторів для приготування та збереження розчинів приймають рівним для витрат та збереження розчинів протягом 2 - 3 годин.

Тривалість одного циклу приготування залежить від багатьох факторів (місткості, швидкості подачі розчинів, швидкості перекачування, способів перемішування, температури розчину й ін.). Тому доцільно тривалість циклу приймати на основі літературних [1-8, 11-13, 20, 21, 26-30] чи виробничих даних.

Тоді оборотність робочих баків чи реакторів - N (кількість порцій (циклів) приготування,) розчину за час роботи (зміна 8 чи годин, дві зміни 16 годин) складе (22):

.

(22)

де τ - тривалість зміни 8 годин чи доби - 24 години;

t_з- тривалість циклу приготування та перекачування порції розчину, год.

 

Для визначення кількості та об’ємів апаратів для приготування розчинів необхідно визначити тривалість одного циклу приготування розчину хімікату.

Витрати часу в хв. на приготування розчину:

Підготовка апарату та установка барабану ------- t₁

Заповнення апарату водою ------------------------t₂

Підігрів розчину до заданої температури---------t₃

Розчинення --------------------------------------t₄

Відстоювання ------------------------------------t₅

Перекачування -----------------------------------t₆

_{-----------------------------------------------------------------------------}

Загальні витрати часу на приготування розчину - t_заг. годин.

 

Після розрахунку загальної місткості баків вибирають розміри баків і їх кількість (отримане значення округляють до найближчого стандартного).

Кількість і місткість робочих баків для розмиву та приготування концентрованих розчинів хімічних матеріалів V_{б.пригот.} та реакторів V_{реактора} для приготування концентрованих агресивних та розчинів із запахом визначають з урахуванням їх оборотності, тобто кількості циклів приготування, здійснюваних за робочий час. Для хімікатів, які розмиваються чи розварюються, проектують ємності для відстоювання хімікатів(V_{б.пригот} = V_{відстійн.} ), об"єм яких приймається рівним ємності баків для розмиву. Місткість ємностей (V_{б.пригот} , V_{реактора} ) для розмивання розраховують за формулою (23):

 

(23)

де М_заг - добові чи змінні витрати хімікату, кг;

Сконц. - масова концентрація концентрованого розчину хімікату, що готується, г/л;

К - коефіцієнт заповнення ємності (для баку - 0,8; для мірника – 0,9);

N кількість порцій (циклів) приготування розчину за зміну чи добу.

Місткість робочих баків V_{б.робоч} , баків-змішувачів V_{б.зміш..} та реакторів V_{реактора} для приготування живильних та робочих розчинів хімічних матеріалів розраховують за формулами (24) (25) (26) :

 

л

(24)

 

л

(25)

 

л

(26)

Формули 25 та 26 застосовують у разі С_роб. дорівнює С_жив.

де М_заг - добові чи змінні витрати хімікату, кг;

С_жив. - концентрація робочого розчину хімікату, що готується, г/л;

С_роб. - концентрація робочого розчину хімікату, що готується, г/л;

К - коефіцієнт заповнення реактора (К = 0,9);

N кількість порцій (циклів) приготування розчину за зміну чи добу.

Вибирають стандартний робочий бак V_{б.робоч} , бак-змішувач V_{б.зміш..} чи реактор V_{реактора} для приготування необхідних розчинів з урахуванням їх оборотності.

Робочі та живильні технологічні розчини готують із концентрованих розчинів, які приймають зі складу хімікатів текстильного підприємства чи з концентрованих розчинів, приготованих на хімстанції даного цеху. Необхідні об"єми концентрованих розчинів подають самопливом із баків для їх зберігання з допомогою мірників та вакуум-мірників (для пероксиду водню та пахучих речовин) чи іншим способом дозування.

Місткість мірників V_мірн та вакуум-мірників V_в.мірн для приготування живильних чи робочих розчинів хімічних матеріалів розраховують за формулами (27) (27) :

 

л	(27)
л	(28)

де Сжив. - концентрація живильного розчину хімікату, що готується, г/л;

Сроб. - концентрація робочого розчину хімікату, що готується, г/л;

К - коефіцієнт заповнення мірника (К = 0,9).

 

За результатами розрахунків вибирають найближчий стандартний мірник.

За даними розрахунків та вибору стандартного обладнання будують схеми приготування розчинів для кожного хімікату. Об"єднують схеми приготування технологічних розчинів у загальну схему цехової хімічної станції ( Додаток В). Для найбільш використовуваних технологічних розчинів у загальній цеховій схемі обов»язково передбачають одну повну запасну схему на випадок поломки чи ремонту.

На закінчення складається специфікація устаткування (зведена таблиця устаткування хімічної станції - табл.3).

Таблиця 3

Специфікація технологічного обладнання
№ поз	Найменування (стандартне, нестандартне)	Марка	Габаритні розміри	Кількість, один.	Плоца що займає , кв.м.
Довжина, м	Висота, м