Проблемы энерго- и ресурсосбережния в кожевенном производстве презентация

Кожевенное производство – одна из отраслей легкой промышленности, заключающейся в механической и физико-химической выделке кожи животных, преимущественно крупного рогатого скота, а также морских млекопитающих.

По назначению типы кож делятся на:
обувные (кожа для верха и для низа обуви, подкладочная кожа);
шорно-седельные (для конского снаряжения, применяемые также для ремней и кожаных аксессуаров);
технические (для приводных ремней, деталей машин и иных технических целей);
одежно-галантерейные (для одежды, головных уборов, перчаток, сумок, аксессуаров и т.п.);
мебельные (для обшивки мебели);
автомобильные (для обшивки салонов автомобилей).

Этапы технологического процесса производства кож хромового дубления
Кожевенное сырье
Удаление соли
Сортировка
Отмока
Золение-обезволашивание
Мездрение
Двоение в голье. Обрезка бахромы, дообрезка, контурирование
Обеззоливание-мягчение
Обезжиривание
Пикелевание
Дубление
Отжим
Двоение полуфабриката
Строгание
Додубливание, крашение, жирование
Сушка, увлажнение
Механические процессы отделки (разбивка, тяжка, шлифование, прессование, глажение)
Покрывное крашение, закрепление
Готовая кожа
Производство кожи – процесс многооперационный, включающий в себя как жидкостные, так и механические обработки.

Основные цехи кожевенного производства:
В цех первичной обработки сырья поступают консервированные либо свежие шкуры, которые подвергаются:
Обрядке (удалению крупных остатков мяса, жира, хрящей)
Выбиванию соли, образовавшейся в процессе консервирования
Сортировке
Первоначальному
контурированию

В отмочно-зольно-дубильном цехе осуществляются основные стадии производства кож:
Отмока — это процесс возвращения шкуре влаги, утраченной при консервировании; удаление крови и загрязнений.
Вследствие своего биологического происхождения, сырье является носителем бактерий.
Для предотвращения размножения бактерий в отмочную жидкость вводят антисептики, либо препараты бактерицидного характера, представляющий собой смесь солей органических кислот и специальных добавок.

Обезволашивание и золение шкур
Золение – разделение или разрыхление структуры дермы.
Цель обезволашивания и золения – это обработка сырья в сильнощелочной среде суспензией гидроксида кальция.
Обезволашивание – ослабление связи волоса с дермой с последующим снятием волосяного покрова на волососгонных машинах или химическое уничтожение волосяного покрова.

Мездрение шкур
Мездрильные инструмент и оборудование:
а — колода и инструмент для мездрения шкур: 1 — мездряк; 2 — коса; 3 — нож; 4— колода; 5—ящик для сбора мездры; б— мездрильная машина ММГ-3200-1-К: 1, 7— кривошипы; 2, 12, 13, J8— валы; 3 — педаль; 4, 25 — рамы; 5— кронштейн; 6— вал кривошипа; 8— упорный винт; 9, 11, 15, 16— рычаги; 10, 14— стойки; 17,20 — рифленые валы; 19 — подшипник; 21— кожух; 22— втулка; 23— вкладыш; 24 —
обрезиненный вал; 26— ножевой вал; 27— заточный аппарат
Цель операции мездрения удалить со шкуры подкожную клетчатку (мездру).
Шкура завешивается на подающий обрезиненный вал, к которому примыкают рифленные транспортирующие валы. При включении машины шкура подается навстречу ножевому валу (1400 об/мин), спиральные ножи которого срезают мездру.

По окончании механических операций проводят обезжиривание.
Схема удаления загрязнений с волосяного покрова: 1 - волос; 2 - жир; 3 - грязь; 4 - поверхностно-активное вещество
Кожевая ткань отличается значительным содержанием жировых веществ, которые её утяжеляют, придают грубость, а при хранении вызывают окисление кожевой ткани.
Обезжиривание проводят различными хлорированными растворителями в герметичных аппаратах, с дальнейшей промывкой шкур водными растворами ПАВ.

Обеззоливание мягчение пикелевание
Обеззоливание проводят для удаления с обрабатываемой шкуры солей. Если этого не сделать кожа получается жесткой, что приводит к ломке.
Нейтрализация проводится в подвесном барабане сильными кислотами.
Процесс мягчения заключается в кратковременной обработке голья ферментной вытяжкой. В результате этого достигается мягкость, пластичность и гладкость лицевого слоя голья и соответственно кожи.
Пикелевание - подготовка голья к дублению. В процессе кожа дополнительно разрыхляется, что приводит к повышению мягкости.
Пикелевание по своей сути является консервированием шкуры для её длительного хранения.

Дубление кожи
Выделяют следующие виды
дубления:
хромовое (с использованием соединений хрома);
жировое (с применением жиров морских животных и рыб);
растительное (растительными экстрактами, натуральными танинами, органическими кислотами);
комбинированное;
минеральное (путем пропитыва-
ния кож глиноземными солями).
Дубление - превращение естественной волокнистой структуры коллагена шкуры животного в кожу. Благодаря чему у кожи снижается влагоемкость (способность набухать в воде), повышается жесткость, прочность и упругость (в дальнейшем износостойкость).

Процесс дубления необратим. Дубитель не вымывается и не переходит в раствор из выдубленного полуфабриката.
Дубление проводится в отработанном пикельном растворе с добавлением хромового дубителя. Заливка голья раствором осуществляется в барабане в несколько приемов в течении 8-12ч.
По окончании дубления полуфабрикат выгружается, складывается лицевыми сторонами и кладется на поддон для пролежки в течение 24ч.

Дубленная кожа попадает на сортировку и отбраковку. Далее материал проходит процесс двоения. С помощью строгальной машины шкура расслаивается на два, а то и три слоя. Получается лицевая сторона и спилок.

Далее кожа попадает в красильно-жировальные барабаны.
Обработанные и окрашенные кожи называются краст. Они могут быть различного цвета, с различными свойствами.

Процесс сушки может быть различным, но начинается чаще всего с отжима.

Прессование и нарезка в конце отделки для придания лицевому слою кожи блеска, нежности на ощупь, а также для нанесения на кожу рисунка, уплотнения лицевого слоя и упрочнении связи пленки с кожей.

Описание теплоэнергетики и электроэнергетики
Потребляемую энергию на кожевенном производстве используют в качестве тепловой и электрической энергии для таких технологических процессов, как:
сушка,
подготовка горячей воды,
обогрев производственных участков,
обеспечение давления сжатого воздуха (использование растворителей, отсос пыли),
приведение в действие машин и оборудования,
освещение и т.д.
Основные источники потерь энергии - отходящий горячий воздух, отходящие горячие сточные воды, потери при распределении энергии и через вытяжные или дымовые трубы.

Потребление тепловой и электрической энергии

Потребление энергии на предприятиях кожевенной промышленности зависит преимущественно от следующих факторов:
Вид производства, производительность и габариты оборудования;
Оборудование для очистки выбросов/сбросов;
Воздухообмен для обеспечения условий техники безопасности на рабочем месте;
Тепловые потери в зданиях и технологических единицах;
Характер локальной обработки сточных вод непосредственно на производственной площадке;
Способ ликвидации отходов и локальной утилизации энергии за счет использования отходов непосредственно на производственной площадке.

Снижение потерь тепла
В целях снижения расхода горячей воды (например, за счет уменьшения водотока, промывки кож партиями).
Во избежание потерь тепла следует контролировать температуру и влажность в сушильнях.
Распределительные трубопроводы для пара и воды с температурой выше 30 °С должны быть герметичными и хорошо изолированны.

Разработка технических решений
Значительный интерес представляет снижение энергопотребления в процессах сушки. Расход энергии при сушке может быть снижен за счет лучшего обезвоживания полуфабриката на операциях отжима и разводки.
С помощью теплообменников энергия может быть восстановлена:
из ванн для отходов, образующихся после обработки;
из конденсата, образующегося в вакуумных сушилках;
из воды, испаряющейся при высокочастотной сушке;
из отходящих газов при их высушивании.

Разработка технических решений
Из анализа конвективной сушильной установки следует, что наибольшие потери теплоты обусловливаются отходящим сушильным агентом и потерями теплоты в окружающую среду.
Сокращение потерь достигается за счет рециркуляции части отработавшего сушильного агента, что сокращает расходы уходящего сушильного агента в десятки раз.
А)Часть отработавшего воздуха возвращать в зону перед подогревателем так, чтобы весь сушильный
агент (свежий и отработавший воздух) подогревался до температуры на входе в сушилку;
Б)Часть отработавшего воздуха подавать в зону после подогревателя, смешивать с нагретым свежим воздухом и далее подавать непосредственно
на сушку.

Жидкостные процессы
Расход энергии в жидкостных процессах кожевенного производства может быть снижен за счет работы при низких жидкостных коэффициентах (Ж.К. - это объем обрабатывающей жидкости(воды, раствора), приходящийся на единицу массы сырья) вследствие меньших затрат на нагрев технологической воды.

Экология
Кожевенное производство представляет серьезную угрозу для окружающей природной среды, создавая целый ряд экологических проблем.
К числу основных можно отнести: сброс в городскую канализацию сточных вод с высоким содержанием сульфидов, хлоридов, сульфатов, аммонийного азота, хрома (+3), жира, взвешенных веществ и пр., что приводит к:
перегрузке городских очистных сооружений,
разрушению канализационных сетей,
ухудшению кислородного режима в водоеме-водоприемнике очищенных сточных вод;
образование большого количества осадка сточных вод с высокой влажностью, что требует значительных затрат предприятия на его вывоз, площадей для размещения осадка на полигоне промотходов.

Выводы, рекомендации и заключения
Эффективная организация производства кожи достигается путем ответственного контроля потребления воды, энергии и химикатов.
Важная часть эффективного производственного процесса - регулярный ремонт и профилактика оборудования, так как большое количество воды и химикатов может быть потеряно из-за отсутствия должного ремонта.
Правильная организация производственных процессов способствует снижению непроизводительного использования энергии, уменьшению потерь ценных ресурсов и сокращению загрязнения воздуха, вод, почв. При этом существенно уменьшается объем сточных вод без снижения качества кожи.