СПОСОБ ЖИДКОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ШКУР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК C14C1/00 C14C3/00 C14C5/00 C14C15/00 

Изобретение относится к кожевенно-меховой промышленности и направлено на совершенствование аппаратов и устройств для жидкостной обработки кожевенного и мехового сырья и полуфабрикатов на предприятиях легкой промышленности.

Известен способ жидкостной обработки шкур, заключающийся в поштучной обработке шкур в расправленном состоянии раствором через сопла (Патент SU №1838425, МПК С 14 В 15/00, 1993 г).

Данный способ поштучной обработки малоэффективен и малопроизводителен.

Известен также способ жидкостной непрерывной обработки кожевенного сырья и полуфабриката с роторной системой в ванне с рабочим раствором (А.С. SU №1467090, МПК С 14 С 15/00, 1989 г.)

Указанный способ также малопроизводителен, так как обработка ведется поштучно. Кроме того, два этих способа наиболее эффективны в технологических схемах с полным поштучным производством от обработки сырья до получения готовой продукции и малоэффективны в смешанных схемах партионной и поштучной обработки.

Широко известны также способы обработки сырья и полуфабрикатов кож жидкостями в аппаратах с неподвижными корпусами (чаны, баркасы и т.д.) и подвижными барабанами. Наиболее близким способом по технической сущности и достигаемому результату является способ жидкостной обработки шкур, при котором шкуры загружаются в барабан аппарата, подается рабочий раствор и барабан приводится во вращение, перемещая шкуры в рабочем растворе, после чего шкуры выгружаются. При этом осуществляется рециркуляция рабочего раствора по замкнутому контуру каждого отдельного аппарата. (Бурмистров А.Г. и др. “Оборудование предприятий по производству кожи и меха”, М., Легкая и пищевая промышленность, 1981 г., с.34-35, рис. 1.16).

Описанный способ более производителен, так как обработка идет партионная, к тому же, в отличии от аналогичных схем, рециркуляция позволяет сэкономить часть готового раствора.

Однако партионная жидкостная обработка шкур и полуфабрикатов отдельными барабанными аппаратами имеет предел производительности в силу своей индивидуальной замкнутой схемы. Операции загрузки, выгрузки, подачи рабочего раствора и др. полностью исключены из непосредственной обработки, а часто требуют полной остановки аппарата. Кроме того, система рециркуляции аппарата по данному способу не обеспечивает полной рециркуляции рабочего раствора. Таким образом, недостатком данного способа является также невысокая производительность и неэкономичность процесса обработки.

Известно устройство для жидкостной обработки шкур для осуществления жидкостных процессов, состоящее из пары горизонтальных транспортерных лент с приводами и обрабатывающего узла с соплами для подачи раствора на проходящие между транспортерами шкуры. (Патент SU №1838425, МПК С 14 В 15/00, 1993 г.)

Данное устройство имеет низкую производительность и эффективность обработки.

Известен аппарат для непрерывной поштучной жидкостной обработки кожевенного сырья и полуфабриката, содержащее ванну с рабочим раствором, барабан роторного типа с обрабатывающими валами, подающие и отводящие транспортеры и щеточный валок с реверсивным вращением. (А.С. №1467090, МПК С 14 С 15/00, 1989 г.).

Известная конструкция также имеет низкую производительность и эффективность, обусловленные поштучной обработкой шкур. Кроме того, данные конструкции не целесообразно использовать на заводах со смешанными схемами обработки (партиями и поштучно).

Известна также конструкция устройства для жидкостной обработки шкур фирмы “Валлеро” (Италия), состоящая из аппарата с приводным барабаном, содержащем люк с крышкой и системы рециркуляции рабочего раствора (Бурмистров А.Г. и др. “Оборудование предприятий по производству кожи и меха”, М., Легкая и пищевая промышленность, 1981 г., с.34-35, рис. 1.16).

Описанная конструкция имеет более высокую производительность, но недостаточную, т.к. для выгрузки и загрузки шкур требуется остановка барабана, хотя подача раствора может производиться без останова. Кроме того, данная конструкция имеет невысокую экономичность, т.к. будут потери раствора при выгрузке шкур, а система рециркуляции не обеспечивает полной циркуляции раствора, т.к. для этого необходим промежуточный резервуар такого же объема, как и рабочий барабан.

Таким образом, по совокупности общих признаков в качестве прототипа и способа, и устройства принят способ, осуществляемый на устройстве фирмы “Валлеро” (Италия).

Задачей изобретения является повышение производительности и экономичности процесса жидкостной обработки шкур.

Поставленная задача достигается тем, что согласно способу жидкостной обработки шкур, при котором шкуры загружаются в барабан аппарата, подается рабочий раствор, и барабан получает вращение, перемещая шкуры в рабочем растворе, после чего происходит рециркуляция рабочего раствора и выгрузка шкур, рециркуляция рабочего раствоpa осуществляется по объединенному контуру двух и более аппаратов согласно технологической схеме с последовательной оперативной подачей рабочего раствора в подготовленный к работе барабан из другого барабана с законченным циклом обработки через общий для объединенного контура фильтрующе-напорный приямок, а обработка ведется в зависимости от количества барабанных аппаратов в объединенном контуре с одновременным параллельным совмещением двух и более операций одного процесса. При необходимости восстановления рабочего раствора или его полной замене подпитка или приготовление его ведется после фиксации низкого качества раствора, в любом барабане объединенного контура. Кроме того, сброс обедненного или загрязненного рабочего раствора осуществляется из любого барабана объединенного контура, в котором зафиксировано низкое его качество через общий для объединенного контура фильтрующе-напорный приямок.

Поставленная задача достигается также тем, что в устройстве для жидкостной обработки шкур, состоящем из аппарата с приводным барабаном с люком и крышкой и системы рециркуляции рабочего раствора, последняя выполнена в виде объединенного контура, включающего трубопроводы, соединяющие барабаны двух и более аппаратов согласно технологической схемы, индивидуальные приямки с кассетами для каждого аппарата и общий фильтрующе-напорный приямок, совмещенный с индивидуальным приямком одного из аппаратов и соединенный лотками с индивидуальными приямками других аппаратов контура. Объединенный контур системы рециркуляции рабочего раствора соединен трубопроводами с общей магистралью подачи воды и подпитывающей емкостью с концентратом рабочего раствора. Фильтрующе-напорный приямок выполнен в виде установленной в бетонное углубление стальной емкости объемом в четверть объема каждого из барабанов, снабженной наклонной разделительной фильтрующей сеткой, погружным гидронасосом и датчиками уровня. Кроме того, фильтрующе-напорный приямок соединен с системой очистки производственных стоков через запорное устройство, выполненное в виде поворотного рычажно-пробкового механизма, коническая пробка которого дополнительно снабжена воротником из стойкого пластичного материала.

Рециркуляция рабочего раствора по объединенному контуру двух и более барабанных аппаратов с последовательной оперативной подачей рабочего раствора в подготовленный к работе барабан из другого барабана с законченным циклом обработки через общий для объединенного контура фильтрующе-напорный приямок, позволяет получить наиболее оптимальный способ жидкостной обработки кож. Процесс можно сделать полностью непрерывным и также полностью экономить рабочий раствор, что, в свою очередь, сэкономит реагенты и воду. Для разных процессов жидкостной обработки - отмоки, пикелевания, дубления, крашения и др., контур объединяет разное количество барабанных аппаратов, в зависимости от режимов работы и технологических схем этих процессов. Перекачка из барабана в барабан через общий фильтрующе-напорный приямок позволяет осуществлять контроль за качеством раствора в одном месте разветвленного контура рециркуляции и вне зависимости от количества аппаратов в контуре обходится одним насосом, что тоже экономично. Кроме того, при перекачке из барабана в барабан полностью исключены потери, кроме раствора в виде влаги обработанных шкур. Комбинации объединенных контуров значительно расширяют технологические возможности данного способа.

Обработка с одновременным параллельным совмещением двух и более операций одного процесса, в зависимости от количества барабанных аппаратов в объединенном контуре, позволяет повысить производительность каждого процесса жидкостной обработки. Например, в контуре, содержащем 3 барабана, процесс можно сделать полностью непрерывным, т.к. выгрузку обрабатываемых шкур из одного барабана с последующей загрузкой сырья, приготовление нового раствора в другом барабане и саму обработку в третьем барабане можно совместить по времени. Разумеется, для каждого процесса это индивидуально. Кроме того, в некоторых схемах объединенного контура возможно использование в процессе двух объемов рабочего раствора. При полной автоматизации указанных схем обработки можно увеличить производительность еще значительнее.

Подпитка концентратом рабочего раствора или приготовление его в случае низкого качества в любом барабане объединенной схемы позволяет совместить, допустим, процесс сброса, загрузки и т.д. в любом другом барабане.

Сброс обедненного или загрязненного рабочего раствора из любого барабана объединенного контура через общий фильтрующе-напорный приямок позволяет также совместить его, например, с процессом приготовления раствора в любом другом барабане контура, а также обойтись одной общей системой сброса.

Все это повышает производительность и экономичность процесса жидкостной обработки шкур.

Выполнение системы рециркуляции рабочего раствора в виде объединенного контура, включающего трубопроводы, соединяющие барабаны двух и более аппаратов, индивидуальные приямки с кассетами для каждого аппарата и общий фильтрующе-напорный приямок, соединенный с индивидуальными приямками лотками, позволяет создавать схемы с широкими технологическими возможностями и для разных процессов жидкостной обработки. Наличие индивидуальных приямков с кассетами позволяет быстро произвести выгрузку обработанных шкур и без потерь раствора. А после отекания его со шкур через перфорацию кассеты быстро переместить их на следующую операцию при помощи, например, электротали.

Объединение индивидуальных приямков с помощью лотков с общим фильтрующе-напорным приямком позволяет экономно контролировать, очищать и оперативно подавать раствор согласно технологического режима.

Соединение объединенного контура рециркуляции раствора с общей магистралью подачи воды и подпитывающей емкостью с концентратами рабочего раствора позволяет при необходимости быстро восстановить раствор до нормальной концентрации или приготовить новый раствор в случае его замены.

Выполнение фильтрующе-напорного приямка в виде установленной в бетонное углубление стальной емкости объемом в четверть объема каждого из барабанов, снабженной наклонной разделительной фильтрующей сеткой, погружным гидронасосом и датчиками уровня, позволяет при перекачке раствора из барабана в барабан производить перекачку из-за разницы в объемах в несколько порций, регулируемых датчиками уровня, что заставляет быстро пополнять емкость приямка и быстро откачивать раствор. Это приводит к тому, что реагенты не успевают оседать в виде осадка, а во взвешенном состоянии перекачиваются в другой барабан, кроме того, раствор не успевает сильно охлаждаться, что привод к меньшим затратам на дальнейший его нагрев. Выполнение фильтрующей сетки наклонной и разделяющей емкость приямка на две части позволяет смывать за счет наклона новой порцией раствора все осадки на сетке, а разделение способствует изоляции и накоплению этих осадков в одной из частей емкости, которая и соединена с системой очистки производственных стоков через запорное устройство. Сброс ведется при открытом запорном устройстве, при этом коническая пробка с резиновым воротником выходит из патрубка, и струя сбрасываемого раствора устремляется в патрубок, смывая и накопленные до этого осадки.

Заявляемая конструкция позволяет создать гибкие производственные комплексы по непрерывному ведению жидкостной обработки шкур.

Таким образом, данная конструкция позволяет осуществить заявляемый способ и решить поставленные задачи по повышению производительности и экономичности способа жидкостной обработки шкур.

Способ жидкостной обработки шкур и устройство для его осуществления поясняются схемами, где на фиг.1 - показана схема объединенного контура рециркуляции раствора с тремя аппаратами; на фиг.2 - схема объединенного контура с двумя аппаратами; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2 (аппарат с индивидуальным приямком с кассетой); на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2 (аппарат с общим фильтрующе-напорным приямком, совмещенный с индивидуальным приямком); на фиг.5 - показан фильтрующе-напорный приямок; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.6 (запорное устройство).

Устройство для жидкостной обработки шкур состоит из самих барабанных аппаратов 1, индивидуальных приямков 2 с кассетами 3, общего фильтрующе-напорного приямка 4. Фильтрующе-напорный приямок 4 состоит из установленной в бетонное углубление стальной емкости 5, снабженной наклонной разделительной фильтрующей сеткой 6, погружным гидронасосом 7 и датчиками уровня 8 и 9. Кроме того, в емкости установлено запорное устройство 10, включающее в себя поворотный на оси 11 рычаг 12 с конической пробкой 13 с резиновым воротником 14. Сверху в крышке 15 приямка закреплен фиксатор 16 для поворотного рычага. Индивидуальные и фильтрующе-напорный приямки соединены между собой наклонными лотками 17. Аппараты соединены между собой трубопроводами 18, которые соединяются также с общей магистралью 19 подачи воды, подпитывающей емкостью 20 с концентратом рабочего раствора и с системой очистки производственных стоков 21.

Способ жидкостной обработки шкур раскрывается при описании работы устройства. В один из барабанов 1 объединенной схемы загружаются шкуры, заливается рабочий раствор и начинается процесс обработки. В это время производится загрузка второго барабана. После окончания обработки в первом барабане вращением его в противоположную сторону за счет наклонных полок происходит выгрузка шкур в кассету 3 приямков 2. Рабочий раствор, проходя через перфорацию кассеты 3, из приямка 2 по лоткам 17 перетекает в общий фильтрующе-напорный приямок 4. Раствор, падая на наклонную разделительную фильтрующую сетку 6, фильтруется, при этом на сетке задерживаются все взвеси и загрязнения раствора. Раствор, фильтруясь через сетку, наполняет емкость 5, срабатывает верхний датчик уровня 8 и погружной гидронасос 7 начинает откачивать очищенный раствор в барабан второго аппарата с загруженными шкурами. По мере поступления раствора гидронасос 7 может работать постоянно, а может включаться несколько раз, за нижним уровнем раствора в емкости 5 следит второй датчик уровня 9 (нижний). Так как объем емкости 5 в четыре раза меньше объема барабана, то перекачка осуществляется порциями, раствор не успевает ни остыть, ни выпасть в осадок. Это экономит реагенты и энергию на нагрев раствора. После заливки второго барабана 1 там начинается обработка, а в первый барабан производится загрузка шкур. Потом процесс протекает наоборот. Качество рабочего раствора определяется и фиксируется в фильтрующе-напорном приямке 4. При низком качестве раствора (обедненный раствор) ведется подпитка из подпитывающей емкости 20 с концентратом рабочего раствора, при необходимости можно добавить воду из магистрали 19 подачи воды. При бедном растворе (когда обработка шкур уже неэффективна) или сильно загрязненном после выгрузки шкур в кассету 3 и перетекании раствора по лоткам 17 в фильтрующе-напорный приямок происходит открывание конической пробки 13 путем поворачивания рычага 12 на оси 11 и расфиксации его в фиксаторе 15, при этом емкость 5 соединяется с системой очистки производственных стоков 21 и раствор удаляется с объединенного контура. В это время в одном из барабанов 1 ведется приготовление нового раствора, после загрузки шкур. При разных процессах жидкостной обработки возможно объединение разного количества аппаратов, все зависит от особенностей и времени протекания каждого процесса обработки.

Пример.

Технологическое оборудование меховой фабрики по обработке шкур (овчин) производительностью 1000 овчин в день требует для технологических процессов, проходящих в аппаратах барабанного типа “Ротопелл” объемом 5 м³ большого количества чистой воды и хим. материалов для приготовления растворов реагентов.

Предложенный способ обеспечивает за счет многократного использования рабочих растворов сокращение потребления воды и расхода дорогостоящих химических материалов.

Доля использования химических материалов в технологическом процессе обработки шкур составляет примерно 40%. Данный способ позволяет поднять этот показатель до 60%. Важнейшим показателем, также является и рациональное использование воды, уменьшается ее потребление в 3-4 раза и тем самым уменьшаются и значительные затраты на ее очистку и сброс.

Значительно растет производительность процесса за счет ликвидации потерь времени на приготовление и подогрев растворов до нужной температуры, а также слив отработанных растворов в канализацию.

Таким образом, предложенный способ и устройство обеспечивает повышение производительности процессов жидкостной обработки шкур и позволяет значительно повысить их экономичность.

Способ, при котором шкуры загружаются в барабан аппарата, подается рабочий раствор и барабан получает вращение, перемещая шкуры в рабочем растворе, после чего осуществляется рециркуляция рабочего раствора и выгрузка шкур. При этом рециркуляция рабочего раствора осуществляется по объединенному контуру двух и более аппаратов согласно технологической схеме с последовательной оперативной подачей рабочего раствора в подготовленный к работе барабан напрямую из другого барабана с законченным циклом обработки через общий для объединенного контура фильтрующе-напорный приямок. Причем обработка ведется в зависимости от количества барабанных аппаратов в объединенном контуре с одновременным параллельным совмещением двух и более операций одного процесса. Изобретение также относится к устройству для проведения этого способа. Предложенное устройство и способ обеспечивают повышение производительности и экономичности процесса жидкостной обработки шкур. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Способ жидкостной обработки шкур, при котором шкуры загружаются в барабан аппарата, подается рабочий раствор и барабан получает вращение, перемещая шкуры в рабочем растворе, после чего осуществляется рециркуляция рабочего раствора и выгрузка шкур, отличающийся тем, что рециркуляция рабочего раствора осуществляется по объединенному контуру двух и более аппаратов согласно технологической схеме с последовательной оперативной подачей рабочего раствора в подготовленный к работе барабан напрямую из другого барабана с законченным циклом обработки через общий для объединенного контура фильтрующе-напорный приямок, а обработка ведется в зависимости от количества барабанных аппаратов в объединенном контуре с одновременным параллельным совмещением двух и более операций одного процесса.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при необходимости восстановления рабочего раствора или его полной замене, подпитка или приготовление его ведется после фиксации низкого качества раствора в любом барабане объединенного контура, а сброс обедненного или загрязненного рабочего раствора осуществляется из любого барабана объединенного контура, в котором зафиксировано низкое его качество, через общий для объединенного контура фильтрующе-напорный приямок.3. Устройство для жидкостной обработки шкур, состоящее из аппарата с приводным барабаном, содержащим люк с крышкой и системы рециркуляции рабочего раствора, отличающееся тем, что система рециркуляции рабочего раствора выполнена в виде объединенного контура, включающего трубопроводы, соединяющие барабаны двух и более аппаратов согласно технологической схемы, индивидуальные приямки с кассетами для каждого аппарата и общий фильтрующе-напорный приямок, совмещенный с индивидуальным приямком одного из аппаратов и соединенный лотками с индивидуальными приямками других аппаратов контура, кроме того, объединенный контур системы рециркуляции рабочего раствора соединен трубопроводами с общей магистралью подачи воды и подпитывающей емкостью с концентратом рабочего раствора.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что фильтрующе-напорный приямок выполнен в виде установленной в бетонное углубление стальной емкости объемом в четверть объема каждого из барабанов, снабженной наклонной разделительной фильтрующей сеткой, погружным гидронасосом и датчиками уровня рабочего раствора.5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что фильтрующе-напорный приямок соединен с системой очистки производственных стоков через запорное устройство, выполненное в виде поворотного рычажно-пробкового механизма, коническая пробка которого снабжена воротником из стойкого пластичного материала.