Проектирование зольно-дубильного цеха кожевенного завода по выпуску кож для верха обуви из сырья КРС

Рис. 4. Схема однопролетного производственного здания из легких металлических конструкций.

1 — габаритная  длина здания; 2 — ширина пролета; 3 — высота по стене;  
4 — высота по коньку; 5 — база колонны; 6 — ворота распашные; 7 — дверь;  
8 — стойки фахверка; 9 — колонны 10 — шаг колонн; 11 — воротные стойки;  
12 — прогонная система; 13 — сопряжение фермы с колонной; 14 — коньковый узел фермы; 15 — фермы; 16 — ветровые и снеговые связи; 17 — конек;  
18 — ограждающие конструкции; 19 — утеплитель.

     Для размещения кожевенных производств  применяются однопролетные сооружения из ЛМК с пролетом равным 15, 18, 24, 30 и длиной 30, 60, 90 и 120 метров. Высота по стене здания варьируется от 5 до 7 м с шагом 1 м. Возможна установка расширенных конструкционных комплектов, включающих дополнительные ворота, витражи, перегородки. Кроме того, в зданиях с высотой 6 и 7 м возможно устройство антресолей для размещения помещений административно-бытового назначения, мансардного этажа. Конструкция здания, также, может усиливаться для установки грузоподъемного кранового оборудования.

      3.9 Оборудование станций для централизованного приготовления рабочих растворов 

      В кожевенном и меховом производствах  приготовление, подача и точное дозирование  рабочих растворов в аппараты для жидкостных обработок имеет  важное значение и серьезным образом  влияет на стабильность качества  выпускаемой продукции, эффективность использования химматериалов, условия труда, культуру производства, экологические параметры производства.

      При централизованном приготовлении рабочих  растворов становится возможным  исключить основную массу тяжелого физического труда, связанного с этой операцией, а так же улучшить качество приготавливаемых растворов и снизить потери химматериалов при их растворении и дозировании.

      Рабочие растворы приготовляют на химических, щелочных и красильно – жировальных  станциях кожевенных заводов и меховых фабрик. В настоящее время наметилась устойчивая тенденция к применению в кожевенной и меховой промышленности химматериалов, которые выпускаются в жидкой и пастообразной форме, что упрощает приготовление из них рабочих растворов и расширяет номенклатуру химматериалов, которые могут централизованно дозироваться в аппараты.

      В настоящее время, особенно в кожевенном производстве, широко применяются автоматизированные системы управления жидкостными  операциями, которые позволяют в  соответствии с заданной программой осуществлять управление режимом вращения барабанов, поддержанием требуемой температуры рабочей ванны, подачей в заданное время необходимое количество химматериалов и воды заданной температуры. Автоматизированные системы управления жидкостными операциями, которые предлагают ведущие зарубежные фирмы, организованы по многоуровневому принципу. Так, рассматриваемая ниже для примера АСУ фирмы «Hϋni» (рис.5,6), реализована по трехуровневому принципу.

      Многоуровневая  организация АСУ позволяет осуществлять ее поэтапное внедрение с поэтапными, соответственно, инвестициями. В состав рассматриваемой системы входят следующие подсистемы разных уровней: «Aquamix»; «Prodomix»;«Prododos»; «Colormix»; «Finimix»;«Microtan».

      Система «Aquamix» осуществляет подачу в аппараты, требуемого количества воды заданной температуры с точность до 0,5 ⁰С. По данным фирмы-производителя, применение системы «Aquamix» позволяет, за счет снижения потерь при дозировании экономить до 20-30 % воды. Система может обслуживать до 32 барабанов, объединенных в две группы. С помощью системы «Prodomix» в аппараты дозируются химматериалы в жидком виде с помощью автоматических весов.

      Системы «Aquamix» и «Prodomix» относятся к подсистемам третьего уровня и управление ими может осуществляться как в ручном режиме с контрольной панели, которой снабжен каждый барабан, так и с помощью подсистемы второго уровня “Prododos”, которая осуществляет управление подачей химматериалов и воды на уровне цеха. С помощью этой системы подача воды и химматериалов осуществляется в автоматическом режиме в соответствии с заданной программой, которая может при необходимости корректироваться с цехового пункта управления, реализованного на базе персонального компьютера, операционной системы «Unix» и специализированного программного обеспечения.

      Система «Colormix» предназначена для составления композиций из смесовых красителей, при этом в базе данных системы заложено несколько сотен типичных рецептур крашения, которые охватывают практически всю возможную цветовую гамму цветов готовой кожи. Система «Finimix» решает аналогичную системе «Colormix» задачу, только применительно к составлению композиций для покрывного крашения.

Рис. 5. Принципиальная схема подачи воды и химических материалов в аппараты с использованием АСУ фирмы “Hϋni”:

1 — Вентили  регулирования давления; 2 — пневматический  трехходовой смесительный вентиль; 3 — исходные бункеры; 4 — насосы; 5 — кольцевые трубопроводы; 6 —  системы контроля уровня; 7 — подготовительные  бункеры; 8 — подвесные барабаны.

 

 

 

Рис. 6. Принципиальная схема многоуровневой АСУ жидкостными процессами фирмы «Hϋni» 

 

      

      На  рис. 6 приведена принципиальная схема подачи воды и химических материалов в аппараты с использованием АСУ фирмы «Hϋni».

      Системой  первого уровня является система  «Microtan», которая управляет цеховыми системами более низкого уровня и осуществляет автоматизацию технологического процесса на уровне предприятия, интегрируя работу систем «Aquamix», «Prodomix», «Prododos», «Colormix» и «Finimix» 

     3. 10. Расчет потребности  в электроэнергии на нужды основного технологического оборудования

      Суммарная установленная электрическая мощность W, кВт/ч рассчитывается по следующей формуле: 

,  

где Wi — установленная электрическая мощность i – го вида оборудования, кВт/ч.

      Суммарная потребляемая электрическая мощность W_потр., кВт/ч рассчитывается по следующей формуле: 

,  

где  W_i — установленная электрическая мощность i - го вида оборудования, кВт/ч;

      N_i — расчетное число ⁴ машин или агрегатов i - го вида. 

      Суммарная годовая потребляемая электрическая  мощность W_год, кВт, рассчитывается по следующей формуле: 

,  

где  W_i — установленная электрическая мощность i - го вида оборудования, кВт/ч;

      N_i — расчетное число машин или агрегатов i - го вида;

Т_i — время работы машины или агрегата i - го вида в сутки;

      D — число рабочих дней в году. 

      Результаты  приведены в таблице 13.

Таблица 13. Расчет установленной и потребляемой электрической мощности  

машина, агрегат или аппарат	установленная мощность, кВт/ч	расчетное число  машин, агрегатов и аппаратов	время работы в  сутки, час	потребляемая  мощность, кВт/ч	суммарная годовая  потребляемая электрическая мощность, кВт
Подвесной барабан	30	6	24	180	1036800
мездрильная машина ММГ-3200-К	40,6	1	16	40,6	155904
Двоильно-ленточная  машина Zenit 3200	21	1	16	21	80640
итого					1273344

 

      3.11. Характеристика вредных  выбросов и их  очистка

      Кожевенное  и меховое производство характеризуется  значительным количеством высококонцентрированных  вредных выбросов, среди которых следует выделить следующие группы:

• сточные воды, образующиеся в результате отмочно – зольных, дубильных и красильно-жировальных операций;
• пары и аэрозоли, загрязняющие воздушный бассейн, и образующиеся в результате покрывного крашения, фомальдегидных обработок волосяного покрова, обезжиривания в среде органических растворителей, а также жидкостных операций;
• высококонцентрированные кубовые остатки, образующиеся в результате регенерации органических растворителей в аппаратах сухого обезжиривания.

      Сточные воды кожевенных заводов и меховых  фабрик относятся к группе высококонцентрированных. Качественная характеристика этих вод  и концентрация загрязнений в  них зависят от вида производства, обрабатываемого сырья и принятой технологии выработки кож и меха.

      Санитарно-химический состав сточных вод кожевенных и  меховых предприятий, а также  предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязнений в них при  поступлении на сооружения биологической  очистки представлены в таблице  14. В связи с тем, что концентрация вредных веществ в сточных водах значительно выше установленных ПДК для этих вод при сбросе в городскую канализационную сеть и на сооружения биохимической очистки, на территории кожевенных и меховых предприятий размещают локальные очистные сооружения. Они предназначены для снижения концентрации вредных веществ в сточных водах, усреднения количественного и качественного состава стоков перед их подачей в городскую сеть с последующей биохимической очисткой, иногда сооружения биологической очистки проектируют на территории заводов. 
 
 
 
 
 

Таблица 14. Типичный санитарно – химический состав сточных вод 

Показатель	Процессы				ПДК
	Хромоовое дубление и красильно-дубильные	Красильно - дубильные	Хромовое дубление	Меховое производ-ство
Концентрация, мг/л
Взвешенных веществ	2730	2800	2870	1500	500
Сухого остатка	6000	6100	6400	95 000
Азота аммонийного	120	140	90	50
Жировых веществ	330	270	550	450	25
Хлоридов	2200	2800	2500	90 000
Оксида хрома	25,0	20,0	20,0	12,5	2,5
Алюминия (III)				20
Сульфатов	930	1250	700	1000
Сульфидов	140	1260	700		1
Фенолов	20	40			15
СПАВ			40	450	20
ХПК, мг/л	2500	2700	3200	3000
БПКп, мг/л	1350	1500	1450	850	500
РH5	9,3	10,4	8,5	5,5
Объем осадка 6	4,2	4,8	5,3	5,0

 

      Для очистки сточных вод применяют следующие основные методы: механический, химический и биологический.

      При механической очистке должны быть удалены  грубые механические загрязнения, такие, как куски кожи, шерсть, мездра, обрезь, стружка. Этот этап очистки осуществляется на локальных устройствах (решетки, шерстеуловители, и др.) с целью удаления грубых отходов. Взвешенные вещества органического происхождения, а также минеральные загрязнения улавливаются в отстойниках, предпочтительнее горизонтальных. Продолжительность пребывания сточных вод в отстойниках составляет 30 мин при скорости движения воды 10 мм/с.

      В результате проведения отстаивания  окисляемость сточных вод снижается  на 32 %, ВПК — на 35 %. В настоящее  время для отстаивания сточных  вод применяют коагулянты, интенсифицирующие этот процесс.

      После механической очистки значительная доля растворимых вещееств остается в сточных водах, поэтому необходима дальнейшая очистка — химическая и биологическая.

      При химической очистке сточные воды обрабатывают коагулянтами, способствующими образованию хлопьевидного осадка. На поверхности хлопьев адсорбируются взвешенные и растворимые вещества. Разновидностями химического метода очистки являются электрокоагуляция, электрокоагуляция - флотация. При электрокоагуляционном методе пропускают электрический ток через систему электродов, погруженных в очищаемую жидкость. При этом происходит перезарядка некоторой части коллоидных частиц, что приводит к их слипанию и образованию хлопьев, которые затем оседают или всплывают.

      Метод электрокоагуляции — флотации можно применять для очистки высокодисперсных загрязнений. Он состоит в коагуляции загрязнений, формировании и закреплении пузырьков электролитического газа на поверхности скоагулированных частиц, что обеспечивает их флотацию.

      При химическом методе очистки применяются миксеры, отстойники, коагуляционные резервуары с оборудованием для дозировки химических реагентов, отстойники для выделения осажденных и скоагулированных загрязнений.

      Биологическая очистка производственных сточных  вод проводится совместно или раздельно с очисткой бытовых сточных вод. При раздельной очистке важно сохранить усредненный состав сточных вод и поддерживать  
рН ≤ 11, в противном случае их необходимо нейтрализовать.

      Биологическая очистка сточных вод основана на способности микробов использовать в процессе жизнедеятельности различные органические вещества и неокисленные минеральные соединения, содержащиеся в сточных водах. Биохимический процесс очистки сточных вод на полях орошения, в прудах или в искусственных сооружениях (аэротенках и биологических фильтрах) осуществляется с использованием микробов. Аэротенки — смесители состоят из двух отделений: в первом, собственно аэротенке, происходит сорбция и последующая минерализация легко окисляемых органических веществ; во втором - регенераторе протекает окисление сорбированных илом веществ и восстановление его нормальной активности.