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1、日產(chǎn)140噸雙面膠版印刷紙制漿造紙綜合廠設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)任務(wù)是:日產(chǎn)140噸雙面膠版印刷紙制漿造紙綜合廠進(jìn)行設(shè)計(jì)(重點(diǎn)備料、蒸煮、洗滌、篩選、凈化),針對(duì)此任務(wù)首先我們要對(duì)雙面膠版印刷紙有個(gè)基本的了解。雙面膠版印刷紙又叫雙膠紙、道林紙。它是一種較為高級(jí)的紙張,一般供膠印機(jī)或凸版印刷機(jī)印刷高級(jí)書(shū)刊、畫(huà)報(bào)、圖片、商標(biāo)、宣傳畫(huà)、書(shū)刊封面、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)等。較高等的雙面膠版印刷紙對(duì)原料要求高,由于針葉木其纖維長(zhǎng)度大,纖維較柔軟,微細(xì)組分的含量很少,是制漿造紙的優(yōu)質(zhì)原料。其次,對(duì)木材的備料、蒸煮、洗滌、篩選、凈化要有較深入和全面的了解。備料是為了滿足生產(chǎn)需要對(duì)貯存的原料進(jìn)行加工處理;蒸煮是分離除去植物纖維
2、原料中使纖維粘合在一起的胞間層木素,使纖維細(xì)胞分離易于分離成為紙漿;篩選與凈化的目的主要是將粗漿中的雜質(zhì)去掉,以滿足產(chǎn)品質(zhì)量和正常生產(chǎn)的需要。在本設(shè)計(jì)中,洗滌后送來(lái)的合格漿料,經(jīng)一級(jí)三段篩選和一級(jí)三段凈化處理,生產(chǎn)出高質(zhì)量的未漂硫酸鹽針葉木木漿供后續(xù)工段抄造使用。之后應(yīng)用我們所學(xué)的知識(shí)和搜集的資料對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證,確定工藝方法和工藝流程,根據(jù)所選的參數(shù)進(jìn)行漿水平衡計(jì)算,再根據(jù)計(jì)算的結(jié)果并結(jié)合工廠的生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行設(shè)備選型,最后繪制漿水平衡圖、工藝流程圖,并給出全廠平面布置圖。本次設(shè)計(jì)計(jì)算中所涉及的參數(shù)都是依據(jù)最新適用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇和計(jì)算的。關(guān)鍵詞:雙面膠版印刷紙,備料,蒸煮,洗滌,篩選,凈化,
3、全廠平面布置圖目 錄第一章 緒論及可行性分析111對(duì)生產(chǎn)紙種的現(xiàn)狀分析11.1.1需求方面21.1.2國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)211.3 需求預(yù)測(cè)41.2 工廠設(shè)計(jì)的可行性分析41.2.1建廠的必要性41.2.2自然資源及原材料51.2.3 廠址的選擇61.2.4 廠址分析61.2.5環(huán)保節(jié)能71.2.6產(chǎn)品的質(zhì)量要求8第二章 全廠總平面設(shè)計(jì)102.1 全廠總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)、原則及分析102.1.1全廠總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)102.1.2 總平面設(shè)計(jì)的原則112.1.3 總平面設(shè)計(jì)的步驟122.2 全廠總平面布置圖分析122.2.1總平面設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)122.2.2全廠總平面布置圖分析13第三章 工藝流程設(shè)計(jì)14
4、3.1 工藝流程設(shè)計(jì)的步驟和原則143.1.1 工藝流程設(shè)計(jì)的步驟143.1.2工藝流程設(shè)計(jì)的原則和要求143.2 工藝流程設(shè)計(jì)及說(shuō)明153.2 .1工藝方法的確定153.2.2篩選工段183.2.3洗滌工段203.2.4凈化工段203.3確定工藝流程方框圖21第四章 漿水平衡計(jì)算234.1 漿水平衡計(jì)算的有關(guān)定額和數(shù)據(jù)依據(jù)234.2 漿水平衡計(jì)算244.2.1 篩選段24第五章 熱量平衡計(jì)算415.1 熱量平衡計(jì)算的目的415.2 熱量平衡計(jì)算所遵循的原則415.3熱量平衡計(jì)算的步驟415.4 蒸煮過(guò)程的熱平衡計(jì)算42第六章 設(shè)備選型及其說(shuō)明466.1 備料工段466.1.1剝皮機(jī)466.1
5、.2劈木機(jī)476.1.3削片機(jī)486.1.4木片篩496.1.5再碎機(jī)496.1.6料片洗滌器506.1.7螺旋脫水機(jī)506.1.8 皮帶輸送機(jī)516.2 蒸煮工段526.2.1 間歇式蒸煮鍋526.2.2噴放鍋526.2.3 蒸煮段的其它設(shè)備536.3洗滌工段5463.1 壓力洗漿機(jī)546.3.3 黑液泵的確定556.3.4漿泵的確定556.3.6 中濃漿泵566.4篩選凈化工段576.4.1壓力篩漿機(jī)576.4.2 盤(pán)磨機(jī)586.4.3錐形除渣器586.4.4圓網(wǎng)濃縮機(jī)606.4.6白水池61總 結(jié)63參考文獻(xiàn)64致 謝65第一章 緒論及可行性分析我國(guó)造紙工業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速,紙和紙板產(chǎn)量已
6、躍居世界前列。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,造紙行業(yè)的快速發(fā)展仍要持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間,制漿造紙工業(yè)仍然面臨改進(jìn)、擴(kuò)建和新建項(xiàng)目的問(wèn)題。為了適應(yīng)制漿造紙行業(yè)的快速發(fā)展,我們?cè)诖藢W(xué)習(xí)其改進(jìn)、擴(kuò)建和新建項(xiàng)目設(shè)計(jì),并進(jìn)行理論上的制漿造紙綜合廠的設(shè)計(jì),以便以后在實(shí)際工作中,能夠提出更加合理的分析和設(shè)計(jì)方案。11對(duì)生產(chǎn)紙種的現(xiàn)狀分析膠版印刷紙是一種較為高級(jí)的紙張,一般供膠印機(jī)或凸版印刷機(jī)印刷高級(jí)書(shū)刊、畫(huà)報(bào)、圖片、商標(biāo)、宣傳畫(huà)、書(shū)刊封面、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)等。這種紙可供雙面印刷所以通常亦稱為“雙面膠版印刷紙”或“雙膠紙”雙面膠版印刷紙的規(guī)格按壓光類型可以分為超級(jí)壓光、普通壓光兩類;按包裝分為卷筒紙和平板紙。其尺寸可
7、以按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb147 印刷、書(shū)寫(xiě)及繪圖用原紙尺寸或按定貨合同的規(guī)定生產(chǎn)。部頒標(biāo)準(zhǔn)qb 1012-1991 規(guī)定,尺寸誤差不許超過(guò)3偏斜度不許超過(guò)3.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)qb 1012-1991 按產(chǎn)品質(zhì)量水平把膠版印刷紙分為a、b、c三等。a等為國(guó)際先進(jìn)水品產(chǎn)品;b等為國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平(國(guó)際一般水平)產(chǎn)品;c等為合格產(chǎn)品不適用于高速輪轉(zhuǎn)膠印。a等產(chǎn)品中80g/120 g/的膠版印刷紙可用于印刷人物頭像,過(guò)去習(xí)稱為印刷像紙。一般較為高級(jí)的雙面膠版印刷紙(a等)采用100%的漂白化學(xué)針葉木漿或適當(dāng)加配20%的竹漿、棉漿等抄制而成。較為低檔的膠版印刷紙(b等、c等)可慘用50%的漂白草漿抄制。生產(chǎn)雙面膠版印刷紙時(shí)
8、國(guó)外多以針葉木配闊葉木漿而在我國(guó)a級(jí)和b級(jí)膠版印刷紙通常用漂白化學(xué)木漿或與棉漿、竹漿、龍須草漿、蔗渣漿、紅麻漿等漿料配比抄造而成,有時(shí)也配用20%左右的漂白草漿,麥草漿的加入一般不超過(guò)60%。另外,100%木漿、100%棉漿、100%紅麻漿也可用來(lái)生產(chǎn)膠版印刷紙,在采用全針葉木漿或針葉木漿與棉漿抄造膠版印刷紙時(shí),適當(dāng)配入30%40%的漂白闊葉木漿,可以提高紙張表面細(xì)膩程度,改善紙張的吸墨性能及紙張均勻性。在膠版紙的抄造過(guò)程中要求進(jìn)行加填及施膠,施膠可采用漿內(nèi)施膠或(和)表面施膠方式,漿內(nèi)施膠常用強(qiáng)化松香膠和分散松香膠,表面是施膠則可采用聚乙烯醇、氧化淀粉等施膠劑制造膠版紙時(shí),加填、施膠都較重,
9、高檔膠版紙還要進(jìn)行表面施膠。膠版印刷紙均采用長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)抄造,視產(chǎn)品檔次不同還要經(jīng)過(guò)普通壓光或超級(jí)壓光。添加 pam 以提高張強(qiáng)度及改善抄紙過(guò)程中的濾水、留著作用。過(guò)去膠版紙作為高檔印刷用紙只應(yīng)用于高檔畫(huà)冊(cè)等,自20世紀(jì)90年代初開(kāi)始,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,許多書(shū)刊、雜志均選用膠版紙作為正文印刷材料,以提高雜志的檔次,由此膠版紙的用量迅速增加,生產(chǎn)膠版紙的廠家迅速增多。我國(guó)生產(chǎn)雙面膠版印刷紙的主要廠家有:江西紙業(yè)集團(tuán)有限公司,山東華泰紙業(yè)股份有限公司,山東晨鳴紙業(yè)集團(tuán)股份有限公司,鄒城司、西安華美紙業(yè)集團(tuán)、金東紙業(yè)(江蘇)有限公司。1.1.1需求方面 過(guò)去,被視為高級(jí)品的雙面膠版印刷紙只是適用
10、于高檔畫(huà)冊(cè)等。自改革開(kāi)放以來(lái),經(jīng)濟(jì)發(fā)展,文化繁榮,許多書(shū)刊都選用雙面膠版印刷紙為正文印刷材料,借以提高印刷物的檔次,致使市場(chǎng)上膠版紙的銷售量猛增。再加上雜志的開(kāi)本朝“國(guó)際型”即大16開(kāi)看齊,使8891194規(guī)格的雙面膠版印刷紙更成為搶手貨。與此同時(shí),雙面膠板印刷紙的售價(jià)不斷上揚(yáng),而且各地紙價(jià)時(shí)刻變動(dòng),引起產(chǎn)銷不平衡。有鑒于此雙面膠版印刷紙?jiān)谑袌?chǎng)上有很大的空缺量。中國(guó)造紙需求的增長(zhǎng)與gdp相關(guān)性較高,行業(yè)基本保持與gdp同步或者略高的速度增長(zhǎng)。目前我國(guó)的人均紙品消費(fèi)僅相當(dāng)于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的20%,未來(lái)增長(zhǎng)空間較大。當(dāng)前正處于國(guó)內(nèi)消費(fèi)升級(jí)期,對(duì)文化紙尤其是像高級(jí)雙面版印刷紙需求處于快速增長(zhǎng)中。根據(jù)
11、資料得知2004年我國(guó)紙和紙板的消費(fèi)量為4784萬(wàn)噸左右,2005年消費(fèi)量為5031萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)2010年底消費(fèi)量為6604萬(wàn)噸,2015年年底紙和紙板的消費(fèi)量達(dá)到8788萬(wàn)噸,由此可見(jiàn)我國(guó)紙和紙板的需求空間相當(dāng)大。由于我國(guó)人口眾多,地區(qū)發(fā)展不平衡,相信紙的實(shí)際需求是會(huì)超過(guò)預(yù)測(cè)值。對(duì)于雙面膠版印刷紙1996年的消費(fèi)量和需求量持平為71萬(wàn)噸;1997年的消費(fèi)量和需求量也是持平為76萬(wàn)噸;1998年生產(chǎn)量達(dá)82萬(wàn)噸;1999年生產(chǎn)量達(dá)100萬(wàn)噸。隨著生活水平的提高,雙面膠版印刷紙的消費(fèi)量一直飆升,直至2010年底預(yù)計(jì)雙面膠版印刷紙需求量達(dá)四百萬(wàn)噸以上。1.1.2國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)由于經(jīng)融危機(jī)的影響,雙面膠版
12、印刷紙的價(jià)格有所下降,但是隨著生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)銷商庫(kù)存的結(jié)束,雙面膠版印刷紙的價(jià)格與2009年1月份開(kāi)始止跌且穩(wěn)。4月份進(jìn)入雙面膠版印刷紙的傳統(tǒng)旺季。隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,2009以來(lái)紙價(jià)在一季度見(jiàn)底后,從二季度開(kāi)始價(jià)格觸底反彈。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2009年初以來(lái)雙膠紙也由6000元每噸上漲至6300元每噸。對(duì)此,專業(yè)人士表示,主要是因?yàn)槭袌?chǎng)需求在逐步增加,行業(yè)基本好轉(zhuǎn)。(如下圖1-1所示)目前很多公司都處于產(chǎn)銷兩旺的狀態(tài)。圖1-1 2008.4-2009.4雙面膠版印刷紙的價(jià)格走向行業(yè)基本面的好轉(zhuǎn),直接推動(dòng)了上市公司業(yè)績(jī)的改善。有關(guān)部門(mén)對(duì)十七家主要造紙公司進(jìn)行統(tǒng)計(jì),2009年三季度收入環(huán)比增長(zhǎng)5.47%,
13、凈利潤(rùn)環(huán)比增幅74.62%。同時(shí),上市公司的毛利率水平比2009年二季度也提高了0.93個(gè)百分點(diǎn)至19.79%。最新報(bào)告表示2009年5月以來(lái) 數(shù)次提價(jià)推動(dòng)了像雙面膠版印刷紙紙等優(yōu)勢(shì)紙種占主導(dǎo)地位公司的毛利率的持續(xù)提升。由于木漿價(jià)格上漲高檔全木漿雙面膠版印刷紙價(jià)格穩(wěn)定太陽(yáng)紙業(yè)2008年6月份有小幅度走高,混漿雙面膠版印刷紙部分品牌微幅調(diào)低,而后的雙面膠版印刷紙的價(jià)格以穩(wěn)定為主因此2009年新增產(chǎn)能的主要有山東泉林年產(chǎn)十萬(wàn)噸的混漿雙面膠版印刷紙,河南龍豐紙業(yè)年產(chǎn)25萬(wàn)噸的高檔雙面膠版印刷紙和中冶銀河年產(chǎn)二十萬(wàn)噸高檔雙面膠版印刷紙項(xiàng)目。國(guó)外市場(chǎng)受經(jīng)融危機(jī)影響,需求大幅受挫,其中雙面膠版印刷紙表現(xiàn)最
14、佳變化不大。(如下圖圖1-2所示)但隨著經(jīng)融危機(jī)的復(fù)蘇雙面膠版印刷紙需求越來(lái)越大價(jià)格會(huì)成上升趨勢(shì)。 圖1-2 金融危機(jī)對(duì)雙面膠版印刷紙價(jià)格的影響11.3 需求預(yù)測(cè) 預(yù)計(jì)2010-2015年,中國(guó)將成為世界第一紙消費(fèi)大國(guó);到2030年前后,紙消費(fèi)量可達(dá)到2億噸,甚至更多;30年內(nèi),中國(guó)將成為世界紙業(yè)。隨著生活水平的提高,雙面膠版印刷紙的消費(fèi)量一直飆升,直至2010年底預(yù)計(jì)雙面膠版印刷紙需求量達(dá)四百萬(wàn)噸以上。1.2 工廠設(shè)計(jì)的可行性分析1.2.1建廠的必要性我國(guó)的雙面膠版印刷紙的生產(chǎn)廠家大多都集中在山東、河南、廣東、江浙一帶而中國(guó)的西部很少由廠家生產(chǎn)雙面膠版印刷紙。四川有幾家用全竹漿生產(chǎn)的雙面膠版
15、印刷紙如樂(lè)山的永豐紙業(yè)和眉山的一家小型紙廠。他們所生產(chǎn)的雙面膠版印刷紙是屬于中低檔的雙面膠版印刷紙,在西部地區(qū)高檔的雙面膠版印刷紙基本上是從山東提供的,所以西部地區(qū)高檔的雙面膠版印刷紙的缺口很大。本次設(shè)計(jì)日產(chǎn)一百四十噸的雙面膠版印刷紙紙漿造紙廠綜合設(shè)計(jì)是屬于中小型造紙企業(yè)基本能滿足西部地區(qū)雙面膠版印刷紙的需求且銷售范圍大,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。一般較為高級(jí)的雙面膠版印刷紙(a等)采用100%的漂白化學(xué)針葉木漿或適當(dāng)加配20%的竹漿、棉漿等抄制而成。思茅地區(qū)云景林紙有竹漿的制漿廠價(jià)格便宜運(yùn)輸方便同時(shí)可以降低生產(chǎn)成本,在本設(shè)計(jì)中采用的是針葉木漿和竹漿配抄高檔的雙面膠版印刷紙,比例8:2。1.2.2自
16、然資源及原材料中國(guó)2005的森林覆蓋率為1821。云南省森林覆蓋率將近為50%,而思茅地區(qū)的森林覆蓋高達(dá)率80%,其中數(shù)景東縣的森林覆蓋率最高。那里生長(zhǎng)著大面積的針葉木思茅松,思茅松即卡錫松,又名白松,是云南省特有的針葉物種,它的纖維非常長(zhǎng),是國(guó)內(nèi)針葉木物種的的纖維長(zhǎng)度之首,細(xì)胞壁厚度很大,可以賦予紙張較好的撕裂度和厚度,此外它的不透明度和透氣度也比較優(yōu)良。因此它不僅僅是優(yōu)質(zhì)的木質(zhì)材料,也是制漿造紙工業(yè)重要的優(yōu)質(zhì)原料。在造紙工業(yè)中,原料的成本約占其總成本的50%,因此原料價(jià)格的高低直接決定企業(yè)的盈虧,兩者有極其密切的關(guān)系。云南省思茅地區(qū)的郊縣的森林資源、人力資源豐富,交通也比較便利,而且思茅松
17、針葉木紙漿的在市場(chǎng)上有很大的需求缺口,所以選擇在那里發(fā)展針葉木制漿造紙,具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)在的思茅地區(qū)云景林紙即是一家主要產(chǎn)品為“三針”牌漂白硫酸鹽針葉木漿,此外還生產(chǎn)桉木漿和闊葉雜櫟木槳、竹木混合漿的制漿廠,它在景谷縣建立和實(shí)施了一種全新的林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的模式。目前擁有10萬(wàn)噸/年規(guī)模的紙漿廠一個(gè)、100萬(wàn)畝原料林基地,而且它是實(shí)現(xiàn)林紙一體化的成功典范。由于整體技術(shù)裝備屬于同期國(guó)際先進(jìn)水平,因此生產(chǎn)出制漿的質(zhì)量較理想,商品漿暢銷國(guó)內(nèi)外,很多時(shí)候供不應(yīng)求。但是云南省整體的的制漿造紙業(yè)并不是很發(fā)達(dá),中型和大型的制漿造紙廠很少,絕大部分是靠外界供給,因此僅僅是滿足云南省的需求,市場(chǎng)是也是相當(dāng)大
18、的。這樣在我們森林資源相當(dāng)豐富的思茅地區(qū)發(fā)展以針葉木為主的制漿造紙產(chǎn)業(yè)是一個(gè)極好的機(jī)遇。面對(duì)如此良好的發(fā)展機(jī)遇。有關(guān)部門(mén)應(yīng)該堅(jiān)持以“企業(yè)引導(dǎo)、政府支持、農(nóng)民參與”的新模式,積極較快的發(fā)展此項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。同時(shí)我們應(yīng)該延續(xù)云景林紙的優(yōu)良傳統(tǒng),實(shí)行林紙一體化戰(zhàn)略,以核心基地為依托,積極進(jìn)入原料采購(gòu)的市場(chǎng)化運(yùn)作,以“公司+農(nóng)戶+基地”的營(yíng)林造林方式,開(kāi)啟農(nóng)戶與企業(yè)直接合作的雙贏通道,既發(fā)展了產(chǎn)業(yè),也保護(hù)了植被,同時(shí)極大的帶動(dòng)當(dāng)?shù)鼐用竦纳钏降奶岣撸且粋€(gè)不可錯(cuò)失的好機(jī)會(huì)。對(duì)原料分析及要求如下:所采用原料其材種為卡錫松(又名思茅松)。原木必須不含朽材、腐材及焦化材、金屬釘子、鐵絲等雜物。1)密度: 400
19、480kg /m32)水份含量: 1545%3)理想水份含量: 35%本次設(shè)計(jì)所采用的針葉木木片的合格木片必須保證無(wú)腐、無(wú)焦化的新鮮完好木片。合格木片要求如下:木片合格率: * 70%木片水份含量: * 15%木片樹(shù)皮殘留量: * 0.5%木片長(zhǎng)度: 1540mm木片厚度: 8mm木片寬度: 5mm55mm篩面留著率: 8%19mm與6mm篩板留著率: 91%1.2.3 廠址的選擇1.2.3.1廠址選擇的基本原則廠址(地點(diǎn)和場(chǎng)地)必須在調(diào)查、勘測(cè)的基礎(chǔ)上主要是根據(jù)所建制漿造紙工廠的特點(diǎn)和規(guī)模大小,遵照下列基本原則來(lái)選擇。(1)符合所在地區(qū)城市建設(shè)總規(guī)劃的要求。(2)接近原材料、燃料基地和成品消
20、費(fèi)地區(qū)。(3)有良好的鐵路、水路、公路等交通運(yùn)輸條件。(4)接近水源和電源、具備廢水排處條件(如地勢(shì)等),而且不會(huì)因?yàn)榕潘斐纱竺娣e的污染。(5)有良好的基建、生產(chǎn)及協(xié)作條件。(6)有適宜的原料堆放場(chǎng)地及排渣、排污條件等。1.2.4 廠址分析廠址選擇資料:包括廠區(qū)的地形、地勢(shì)、地質(zhì)、面積、氣象及水文地質(zhì)條件;水、電、汽及原材料的供應(yīng)來(lái)源,交通運(yùn)輸條件等。建廠必須在實(shí)地勘測(cè)之后,再根據(jù)所建制漿造紙工廠的特點(diǎn)和規(guī)模大小,來(lái)確定工廠的具體位置。由此本人認(rèn)為本廠可建設(shè)在云南省思茅地區(qū)的附近的郊縣森林覆蓋率最高的景東縣,它擁有良好的公路條件、與瀾滄江鄰近,有較好的水利交通條件。并且挨近漫灣水電站,漫灣水
21、電廠位于云南省云縣與景東縣交界的瀾滄江上,因此景東縣電源的供給比較的充足。同時(shí)接近燃料和成品消費(fèi)區(qū);又有良好的基建、生產(chǎn)及協(xié)作條件,能得到市政府的扶持;瀾滄江是中國(guó)西南地區(qū)大河之一,也是一條亞洲國(guó)際大河,這樣可以與周邊的國(guó)家進(jìn)行物資的交流,還擁有豐富的水資源,電力資源還具備廢水排出條件(如地勢(shì)等),且不會(huì)因排水造成大面積污染,同時(shí)還有適宜的原料堆場(chǎng)及排渣、排污條件等等。因此,建廠思茅地區(qū)的景東縣是非常好的選擇。1.2.5環(huán)保節(jié)能根據(jù)造紙產(chǎn)業(yè)政策,造紙行業(yè)節(jié)能減排的主要目標(biāo)是:2010年實(shí)現(xiàn)造紙產(chǎn)業(yè)噸產(chǎn)品平均以水量由2005年103立方米降至80立方米、綜合平均能耗(標(biāo)煤)由2005年1.38噸
22、降至1.1噸、污染物(cod)排放總量由2005年160萬(wàn)噸減到140萬(wàn)噸。由于3.4萬(wàn)噸以下產(chǎn)能治污成本較大,而草漿cod排放量占到造紙cod排放總量的近60%,因此以草漿為原料的中小產(chǎn)能成為落后產(chǎn)能淘汰的重點(diǎn)。1節(jié)能措施1) 采用較先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,提高能源利用效率,降低能耗。2) 回收利用生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)的余熱、余壓及可燃?xì)怏w。3) 對(duì)工藝裝置及熱力管網(wǎng)系統(tǒng)分別采取有效的保溫措施。4) 合理利用熱能,盡可能避免生產(chǎn)工藝中能量的不合理轉(zhuǎn)換。2 .節(jié)水措施1)采用節(jié)水型工藝和設(shè)備,提高水資源利用率,降低水資源無(wú)效消耗。2)提高工業(yè)用水回收率和重復(fù)利用率。3)供水系統(tǒng)采取防滲、防漏措施4)提高再
23、生水回收率。3 環(huán)保措施1)嚴(yán)格控制污染源。對(duì)環(huán)境造成污染的項(xiàng)目堅(jiān)決執(zhí)行“三廢”治理工程“三同時(shí)”的規(guī)定。盡量采用封閉循環(huán)工藝,減少“三廢”排放量。采用無(wú)污染或低污染的先進(jìn)工藝、技術(shù)與設(shè)備,使用環(huán)保新技術(shù)。2)嚴(yán)格控制污染排放。對(duì)污染物的排放要堅(jiān)決執(zhí)行環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),做到達(dá)標(biāo)排放。3)綜合利用治理污染源。從項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案著手,綜合利用廢棄物中所含有害物質(zhì)或余能,制成副產(chǎn)品回收或生產(chǎn)中循環(huán)使用。造紙?jiān)现饕心静睦w維和非木材纖維兩大類。針葉木是優(yōu)良的木材纖維造紙?jiān)稀D軌蛏a(chǎn)優(yōu)質(zhì)紙漿及紙,是很多原料都無(wú)法取代的品種,并且從生態(tài)平衡觀點(diǎn)出發(fā),針葉木仍有很大的發(fā)展空間。1.2.6產(chǎn)品的質(zhì)量要求根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)q
24、b 1012-1991 按產(chǎn)品質(zhì)量水平把膠版印刷紙分為a、b、c三等。a等為國(guó)際先進(jìn)水品產(chǎn)品;b等為國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平(國(guó)際一般水平)產(chǎn)品;c等為合格產(chǎn)品不適用于高速輪轉(zhuǎn)膠印。對(duì)雙面膠版印刷紙最起碼的要求是:紙面潔白平滑,組織細(xì)致均勻,具有較好的表面強(qiáng)度,且耐水性(以伸縮率計(jì))良好,在印刷過(guò)程中不易起毛或掉粉。膠版紙必須經(jīng)過(guò)普通壓光有的還要進(jìn)行超級(jí)壓光。a等和b等膠版紙有的還要表面施膠,已增加起平滑度和耐水性。對(duì)外觀要求切邊整齊、潔凈,纖維組織應(yīng)均勻。紙面應(yīng)平整不許有褶子、皺紋、破洞、殘缺、透光點(diǎn)、裂口、各種斑點(diǎn)、砂子、硬質(zhì)塊、明顯毛布痕、魚(yú)鱗斑及借透射光課件的孔眼,每張紙色澤應(yīng)一致,不應(yīng)有明顯的差
25、別。雙面膠版印刷紙的主要技術(shù)指標(biāo)如下表。 a級(jí)雙面膠版印刷紙質(zhì)量最好正是此次設(shè)計(jì)的紙種等級(jí)。b級(jí)為一般雙面膠版印刷紙,c級(jí)為低等雙面膠版印刷紙。此設(shè)計(jì)根據(jù)a級(jí)的要求設(shè)計(jì)。表1-1 雙面膠版印刷紙主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱單位規(guī)定a等b等c等定量g/60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 120.0 150.0 3.0 3.0 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0厚度普通壓光0.075 0.088 0.100 0.113 0.225 0.150 0.188超級(jí)壓光0.067 0.078 0.089 0.100 0.110 0.133 0.165允許偏差10白度不小于87.0 82.077
26、.0不透明度a等84.0 86.0 87.0 89.0 91.0 93.0 95.0b等80.0 82.0 84.0 86.0 88.0 90.0 92.0 c等78.0 80.0 81.0 84.0 86.0 88.0 90.0表面吸收重量不大于g/30.0裂斷長(zhǎng)平板紙縱橫向平均值不小于m300022002000卷筒紙縱向不小于400030002800橫向耐折度100 g/不低于次1553100 g/不低于20105平滑度正反面均不小于s超壓100,普壓40超壓80,普壓4030正反面差202530橫向伸縮率不大于+2.2+2.5+2.8印刷表面強(qiáng)度(正反面均)不低于m/s2.01.00.6
27、灰分8-158-158-20ph值不低于5.0塵埃度02m-0.5m不多于個(gè)/ m601202000.5 m-1.5 m不多于5710大于1.5 m不許有不許有不許有水分4.0-9.0第二章 全廠總平面設(shè)計(jì)全廠總平面設(shè)計(jì)是要表明工程建設(shè)項(xiàng)目在廠址上的總的布局。是根據(jù)廠區(qū)的地形、進(jìn)出廠物料運(yùn)輸方向和運(yùn)輸方式、工程地質(zhì)等情況,全面衡量、合理布置全廠所有建筑物、構(gòu)筑物、鐵路、道路以及地上和地下工程管線的平面和豎向的相互位置,使之適合工藝過(guò)程,并與廠區(qū)地形及綠化、美化相適應(yīng),保證勞動(dòng)者有良好的勞動(dòng)條件,從而使工廠組成一個(gè)有機(jī)的生產(chǎn)整體,以使工廠發(fā)揮最大的生產(chǎn)效能。在總平面設(shè)計(jì)中需要考慮的問(wèn)題是錯(cuò)綜復(fù)雜
28、的,許多因素影響到設(shè)計(jì)成果。如生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝流程,運(yùn)輸方面的要求,動(dòng)力供應(yīng)條件,廠區(qū)自然條件,城市規(guī)劃與建筑要求,防火與衛(wèi)生技術(shù)要求,施工條件及工廠的發(fā)展遠(yuǎn)景等??偲矫嬖O(shè)計(jì)的合理與否,不但影響建廠工程能否節(jié)約和有效地完成,而且對(duì)未來(lái)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)能否多、快、好、省地進(jìn)行,均有重要影響;不但影響工廠本身,而且影響所在地區(qū)其它工業(yè)和農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)以及附近居民的生活。因此,它和廠址的選擇同屬于建廠過(guò)程中的兩個(gè)重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。2.1 全廠總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)、原則及分析 2.1.1全廠總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)為了搞好平面設(shè)計(jì),必須具備正確和完整的資料作為考慮問(wèn)題的依據(jù),這些必要的資料是:(1) 工廠的組成:根據(jù)工廠生
29、產(chǎn)的性質(zhì)和規(guī)模的大小,企業(yè)管理體制和對(duì)外協(xié)作關(guān)系,在設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)部分規(guī)定本廠的所有生產(chǎn)組成部分(基本生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、附屬或副業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)車(chē)間)、科研試驗(yàn)單位(試驗(yàn)室和試驗(yàn)車(chē)間)、運(yùn)輸供應(yīng)機(jī)構(gòu)(原材料及成品倉(cāng)庫(kù)、原料和燃料堆放場(chǎng)、車(chē)庫(kù)及車(chē)站、碼頭等)以及工廠行政管理部門(mén)等。在總平面設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)這些組成部分的性質(zhì)把全廠劃分成幾個(gè)區(qū)域,作為大致的安排。(2) 建筑工程項(xiàng)目明細(xì)表:根據(jù)工程組成而確定的主要建筑物和建筑物的工程項(xiàng)目。(3) 生產(chǎn)工藝資料:包括產(chǎn)品品種和生產(chǎn)規(guī)模,工藝流程圖,生產(chǎn)工藝對(duì)建筑物布置及運(yùn)輸上的要求。(4) 廠址選擇資料:包括廠區(qū)的地形、地勢(shì)、地質(zhì)、面積、氣象及水文地質(zhì)條件;
30、水、電、汽及原材料的供應(yīng)來(lái)源,交通運(yùn)輸條件等。(5) 工廠發(fā)展規(guī)劃:包括分期建設(shè)的規(guī)模和最后規(guī)模。2.1.2 總平面設(shè)計(jì)的原則總平面設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括考慮到生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝流程,運(yùn)輸方面的要求,動(dòng)力供應(yīng)條件,廠區(qū)自然條件,城市規(guī)劃與建筑要求,防火和衛(wèi)生技術(shù)要求,施工條件及工廠的發(fā)展遠(yuǎn)景等。(1) 分區(qū)布置根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和工廠規(guī)模將全廠適當(dāng)劃分為幾個(gè)區(qū)域,保證各區(qū)域之間位置協(xié)調(diào)配合,并符合衛(wèi)生、防火和環(huán)境美化的要求。對(duì)大、中型制漿造紙工廠,一般可把工廠劃分為原料貯存區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、動(dòng)力區(qū)、給水區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、倉(cāng)庫(kù)區(qū)、廠前區(qū)、住宅區(qū)、綠化及衛(wèi)生防護(hù)帶等幾個(gè)區(qū)域。(2) 建、構(gòu)筑物的相互位置建、構(gòu)筑物的
31、相互位置應(yīng)符合生產(chǎn)流程的要求,同一生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)線路應(yīng)盡可能呈鏈狀排列。(3) 建、構(gòu)筑物之間的距離建、構(gòu)筑物之間的距離,在保證必要的衛(wèi)生、防火要求的前提下,應(yīng)盡量減小,以減少建筑面積,提高建筑系數(shù)和場(chǎng)地利用系數(shù)。(4) 廠內(nèi)交通運(yùn)輸網(wǎng)的布置廠內(nèi)交通運(yùn)輸網(wǎng)的布置,要根據(jù)廠區(qū)特點(diǎn),生產(chǎn)工藝流程、安全防火技術(shù)的要求,所采用的運(yùn)輸方式,以及貨物周轉(zhuǎn)量的大小來(lái)確定。(5) 廠房的方向、位置和間距廠房的方向、位置和間距,應(yīng)符合采光、通風(fēng)的要求。從方向來(lái)說(shuō),按流程方向自西向東或自東向西布置,力求操作側(cè)向南。就位置而言,荷重或振動(dòng)大的車(chē)間,如鍋爐房、蒸煮器及紙機(jī)部分,應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好的地段上。對(duì)間距來(lái)說(shuō),
32、建筑物之間的間距不應(yīng)少于15m。如果建筑物超過(guò)15m,則兩建筑物的間距不應(yīng)小于兩個(gè)相鄰建筑物高度之和的一半。(6) 輔助、附屬車(chē)間及其它服務(wù)環(huán)節(jié)的布置輔助、附屬車(chē)間及其它服務(wù)環(huán)節(jié)的布置應(yīng)位于其服務(wù)范圍的中心或靠近主要服務(wù)對(duì)象。如原材料場(chǎng)應(yīng)靠近備料或蒸煮工段;成品庫(kù)應(yīng)靠近完成或整理工段;鍋爐房應(yīng)靠近蒸煮工段或蒸汽動(dòng)力車(chē)間;機(jī)修車(chē)間及備品配件庫(kù)應(yīng)接近生產(chǎn)車(chē)間等。同時(shí)倉(cāng)庫(kù)的建、構(gòu)筑物的布置還應(yīng)考慮充分利用鐵路專用線,故大多應(yīng)布置在廠區(qū)邊界附近。行政管理及服務(wù)機(jī)構(gòu)應(yīng)布置在廠區(qū)工人出入最頻繁的地方。(7) 生產(chǎn)性質(zhì)相同的車(chē)間或輔助環(huán)節(jié)的布置這樣的車(chē)間和環(huán)節(jié)應(yīng)盡量聯(lián)合布置在大廠房中,并考慮設(shè)備露天布置的可
33、能性。這樣考慮的好處是,可以縮短運(yùn)輸距離,提高場(chǎng)地利用率和節(jié)約基建投資等。例如,制漿車(chē)間的黑液槽、堿液槽和白水車(chē)間的白水回收池、白水塔和貯漿塔的均可采用露天布置。(8) 預(yù)留擴(kuò)建場(chǎng)地要為工廠發(fā)展留有擴(kuò)建余地。工廠擴(kuò)建所需場(chǎng)地最好留在廠區(qū)外,以免過(guò)早占用農(nóng)田。只有當(dāng)認(rèn)為在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上較合理時(shí),才將擴(kuò)建場(chǎng)地留在廠內(nèi)。同時(shí)預(yù)留地段的位置應(yīng)有利于第一期工程的完成與生產(chǎn)的正常進(jìn)行。(9) 廠區(qū)美化布置廠區(qū)布置在滿足適用、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)力求整齊美觀。為此,建筑物的外形要整齊,廠房形式要統(tǒng)一協(xié)調(diào),道路要平直,道路兩旁要植樹(shù)和種栽花草。空余地段應(yīng)綠化并采取一定的其它美化設(shè)施。2.1.3 總平面設(shè)計(jì)的步驟在具備
34、上述設(shè)計(jì)資料的基礎(chǔ)上,總平面設(shè)計(jì)按如下步驟進(jìn)行1。(1)研究生產(chǎn)流程,保證總平面布置符合工藝流程的要求,并根據(jù)此決定工程項(xiàng)目。(2)決定各個(gè)建筑物的大概尺寸、高度、和層數(shù)(車(chē)間尺寸大小由工藝設(shè)計(jì)者提出)。(3)決定運(yùn)輸方式與線路布置。(4)決定建筑物的設(shè)計(jì)方案(結(jié)構(gòu)形式與相互布置等)(5)進(jìn)行工程管線與豎向布置(6)對(duì)不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析,決定最優(yōu)方案。(7)正式作出具有正確尺寸的總平面圖。(8)進(jìn)行綠化及環(huán)境美化設(shè)計(jì)。2.2 全廠總平面布置圖分析2.2.1總平面設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在總平面設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中,建筑系數(shù)和場(chǎng)地利用系數(shù)是最主要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。前者說(shuō)明建筑的密度,制漿造紙廠一般為
35、:25%35%;后者說(shuō)明土地的利用程度,一般為50%55%,兩系數(shù)一般可以按下式計(jì)算:建筑系數(shù)=占地利用系數(shù)=建筑系數(shù)+在本次設(shè)計(jì)中,通過(guò)計(jì)算我們出建筑系數(shù)為:29.5%,場(chǎng)地利用系數(shù)為:52.4%,符合一般的造紙廠設(shè)計(jì)。2.2.2全廠總平面布置圖分析總平面布置圖,是將總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容用圖紙表示出來(lái)的最直觀的形式,是總平面設(shè)計(jì)的最終成果之一1。此次全廠總平面設(shè)計(jì)圖主要包括以下幾個(gè)方面。此設(shè)計(jì)的風(fēng)向是東南風(fēng)向。污水池和原料場(chǎng)在下風(fēng)向,這樣污水臭味不會(huì)在全廠大面積的擴(kuò)散;原料場(chǎng)離公路較近且接近備料場(chǎng),方便運(yùn)輸;備料場(chǎng)在東邊接蒸煮車(chē)間;蒸煮車(chē)間再接洗選漂車(chē)間,最后接造紙車(chē)間和成品庫(kù),由于產(chǎn)量較大,所
36、以我們?cè)O(shè)置兩個(gè)成品庫(kù)。預(yù)留地置于備料、制漿、造紙生產(chǎn)線的附近,以便擴(kuò)建時(shí)不用再次搬遷一些廠區(qū)的其他布置。熱電車(chē)間、堿回收車(chē)間并列布置;清水池在西南方向的角落,且處于上風(fēng)向,因此不會(huì)受煤灰或原料污染。辦公大樓、職工宿舍、中心化驗(yàn)室、中心調(diào)度室、備件倉(cāng)庫(kù)成直線排列,設(shè)在南邊。辦公大樓、成品庫(kù)緊挨工廠大門(mén),以便聯(lián)系外界??傊?,在做此平面圖設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮很多方面的因素,使設(shè)計(jì)之更加的合理實(shí)用。第三章 工藝流程設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程是指從原料開(kāi)始,經(jīng)過(guò)各加工工序,制成成品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。它可以反映出產(chǎn)品的生產(chǎn)方法、加工工藝、采用的主要生產(chǎn)設(shè)備、輔助物料的調(diào)制和加入處所、水和蒸汽的加入處所、排水排氣的內(nèi)部循環(huán),
37、以及對(duì)環(huán)境的影響等。因此,生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì),直接影響基本建設(shè)的投資,尤其是影響到工廠投產(chǎn)后的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本及環(huán)保等問(wèn)題,即直接影響到企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和生命力。所以工藝流程的設(shè)計(jì),是工廠設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。3.1 工藝流程設(shè)計(jì)的步驟和原則3.1.1 工藝流程設(shè)計(jì)的步驟(1) 根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求及資源情況,確定漿料及其配比,進(jìn)而確定紙料的配方(功能性助劑和添加劑的應(yīng)用);(2) 根據(jù)產(chǎn)品和漿料的特點(diǎn),選擇生產(chǎn)方法;(3) 根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)、生產(chǎn)方法、生產(chǎn)規(guī)模和投資情況,選擇主體設(shè)備;(4) 根據(jù)生產(chǎn)方法和主體設(shè)備的特點(diǎn),確定工藝流程,包括過(guò)程助劑的應(yīng)用。并以流程方框圖(或稱方案圖)的形式,定性地表示出整個(gè)生
38、產(chǎn)過(guò)程;(5)繪制工藝流程圖(示意流程圖)。3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)的原則和要求工藝流程具有多樣性、豐富性、多邊性的特點(diǎn),其基本原則是:(1) 所設(shè)計(jì)的工藝流程必須充分保證所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量能符合或超過(guò)國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這里所說(shuō)的“超過(guò)”,是設(shè)計(jì)者必須意識(shí)到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的“用戶標(biāo)準(zhǔn)”,即保證產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。(2)所選的工藝路線要成熟、先進(jìn),以提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少原料消耗,降低生產(chǎn)成本。所選設(shè)備應(yīng)具有實(shí)用性、先進(jìn)性,即效率高、產(chǎn)量大、占地面積小、能量消耗低、便于維修和管理等。另外盡可能采用配套的定型設(shè)備,以節(jié)省投資縮短施工期,并便于以后的維修和管理。(3) 要充分注意環(huán)保,減少過(guò)程的污染物負(fù)荷,解決廢水的處
39、理、回收和“三廢” 的綜合利用問(wèn)題。(4)要考慮到工廠改產(chǎn)和擴(kuò)建的需要。(5) 要以最低的成本,生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。3.2 工藝流程設(shè)計(jì)及說(shuō)明3.2 .1工藝方法的確定 本次設(shè)計(jì)是為了生產(chǎn)日產(chǎn)140噸雙面膠版印刷紙紙漿造紙廠綜合設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)的制漿流程,主要設(shè)計(jì)部分是備料工段、蒸煮工段、洗滌工段、篩選工段和凈化工段,設(shè)計(jì)選用針葉木:卡錫松,參考查閱資料,采用硫酸鹽法制漿。因本設(shè)計(jì)的產(chǎn)量不是很大,設(shè)備選型方便。備料工段采用連續(xù)圓筒剝皮機(jī),原木表面會(huì)帶有泥沙和一些樹(shù)皮上掉下的雜物,因此備料工段采用料片洗滌器對(duì)料片進(jìn)行洗滌。由于蒸煮日產(chǎn)量未超過(guò)了300噸,故選用間歇式的蒸煮鍋。為了充分利用黑液和提高蒸煮
40、效率,采用rdh技術(shù)蒸煮。蒸煮后的漿料通過(guò)噴放塔進(jìn)入壓力洗漿機(jī)進(jìn)行三段逆流洗滌,將洗滌過(guò)的漿料經(jīng)過(guò)篩選和凈化處理后,再經(jīng)過(guò)漂白以生產(chǎn)出高質(zhì)量的漂白硫酸鹽木漿,最后經(jīng)抄紙車(chē)間超造出高級(jí)的雙面膠版印刷紙。設(shè)計(jì)時(shí),運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),參照了國(guó)內(nèi)的一些工廠的現(xiàn)行生產(chǎn)工藝和廠區(qū)布局以及畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中的實(shí)地觀察,并結(jié)合理論作了些大膽嘗試和創(chuàng)新。以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為基礎(chǔ),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及圖書(shū)館查找相關(guān)資料,確定相關(guān)流程和參數(shù),并利用autocad繪制工藝流程圖。3.2.1.1備料造紙植物纖維原料在化學(xué)蒸煮或機(jī)械磨解之前需要進(jìn)行必要的處理,以除去樹(shù)皮、樹(shù)節(jié)、穗、鞘、塵土和砂石等雜質(zhì),并將原料按要求切成一定規(guī)格,因此,備料就是
41、為了滿足生產(chǎn)需要對(duì)貯存的原料進(jìn)行加工處理的生產(chǎn)過(guò)程。備料的基本過(guò)程大致分三步:1、原料的貯存;2、原料的處理;3、處理后漿料的輸送和貯存?zhèn)溆?。削片后的木片大部分尺寸為?8mm,寬度10l5mm,長(zhǎng)約25mm左右不等。干凈的木片送去蒸煮,可以減少化學(xué)藥品的消耗,而且蒸煮均勻,漿的質(zhì)量較好。 原木中自然水分約為40,一般原料砍伐后在原料堆場(chǎng)儲(chǔ)存可送入生產(chǎn)線使用。其外觀應(yīng)潔凈,不含泥砂、灰渣,不應(yīng)有黑斑、霉?fàn)€、蟲(chóng)蛀等病蟲(chóng)害以及冷脆、燒焦等質(zhì)量問(wèn)題。在木材削片過(guò)程中要求較少出現(xiàn)木屑、細(xì)小木片和過(guò)大的木片。本次設(shè)計(jì)中采用的削片機(jī)以bx218刀盤(pán)式削片機(jī)。切片后用木片篩(孔直徑6mm)篩選以除去灰塵及細(xì)
42、木屑。木片規(guī)格一般1535mm,不超過(guò)40mm。合格率要求在90以上。在操作時(shí)要注意以下幾點(diǎn):如果原木不清潔,削片前必須用壓力水沖洗以減少制漿洗滌負(fù)荷和減少漿料中泥砂含量。削片前必須強(qiáng)制喂料,通過(guò)剝皮機(jī)和劈木機(jī),樹(shù)節(jié)軋碎篩除掉,以減少硅含量,同時(shí)節(jié)間管部裂開(kāi),將部分毛細(xì)管中空氣排出以減少蒸煮中溶液滲透的阻力。原木剝皮后立即推向削片設(shè)備。 根據(jù)原木直徑大小調(diào)整刀距。削片時(shí)刀要快,定期磨刀。木片要進(jìn)行篩選,并進(jìn)行洗滌,以減少漿中的泥沙以及硅含量。3.2.1.2蒸煮對(duì)于針葉木來(lái)說(shuō),藥液垂直位移是通過(guò)細(xì)胞腔滲透到木片中,而橫向位移是通過(guò)相連管胞細(xì)胞壁上的具緣紋孔,從一根纖維遷移到另一根纖維中去。這些紋
43、孔里的膜稱為紋孔托,紋孔托有一個(gè)具有很多小眼起著毛細(xì)管作用的網(wǎng)狀物,是阻礙藥液流過(guò)料片的主要阻力。如果首先將料片里的空氣排除掉滲透一開(kāi)始就會(huì)進(jìn)行的更快,因此,必須設(shè)法排除空氣才能獲得良好的滲透??ㄥa松比重大,裝鍋量大,有利于提高蒸煮器的生產(chǎn)能力。針木材的木素含量在30左右,比較高,因此,在蒸煮過(guò)程中必須嚴(yán)格控制蒸煮最高溫度。木材的灰分含量在0.30.5之間,蒸煮鍋的選擇目前還在應(yīng)用的蒸煮設(shè)備主要有蒸煮鍋。現(xiàn)在的中小型硫酸鹽漿廠都是采用立式蒸煮鍋進(jìn)行蒸煮。蒸煮鍋通常是圓柱形的,有一個(gè)錐形的圓頂鍋體外敷保溫層。容積隨工廠的規(guī)模而變化,蒸煮鍋的上部有一個(gè)大的帶有法蘭盤(pán)的開(kāi)口以及一個(gè)可移動(dòng)的鍋蓋,用以
44、裝原料和出入口用。蒸煮鍋的主要優(yōu)點(diǎn)是:鍋的容積大,產(chǎn)漿量大;勞動(dòng)生產(chǎn)率高;與同容積的蒸球相比,占地面積小。缺點(diǎn)是:附屬設(shè)備較多,構(gòu)造復(fù)雜,制造要求高,設(shè)備投資費(fèi)用大。目前用于堿性條件下蒸煮的蒸煮鍋,國(guó)產(chǎn)的有110m3 、135m3、225m3、三種。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)日產(chǎn)141.1200噸漿,經(jīng)計(jì)算選擇225 m3的蒸煮鍋。蒸煮鍋按加熱方式不同,可分為直接加熱強(qiáng)制循環(huán)和間接加熱強(qiáng)制循環(huán)兩種。間接加熱循環(huán)系統(tǒng)有兩種:圓筒下部抽液循環(huán)系統(tǒng)和中部抽液循環(huán)系統(tǒng)。中部抽液循環(huán)系統(tǒng)由于濾網(wǎng)位置較高,網(wǎng)孔不易堵塞,保證了循環(huán)泵在整個(gè)蒸煮升溫期間滿載運(yùn)行;同時(shí)由于較大量藥液送回鍋底部,使下部漿料始終保持疏松狀態(tài),從而
45、使各部物料升溫均勻,且易放料。故本次設(shè)計(jì)采用這種循環(huán)系統(tǒng)的rdh蒸煮方法。蒸煮噴放時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽,需要回收其熱量,本設(shè)計(jì)通過(guò)換熱器交換過(guò)程加熱成清熱水用于洗漿。采用rdh蒸煮可節(jié)省蒸汽70%-80%,采用冷噴放有利于提高紙漿強(qiáng)度,采用高硫化度的黑液浸漬而有利于降低紙漿的硬度。2影響蒸煮的因素影響硫酸鹽蒸煮木材的主要因素有:木材的品種、春材和秋材、邊材和心材、用堿量、硫化度、液比、溫度、時(shí)間以及滲透條件等。硫酸鹽法又叫kraft(來(lái)源于德文和瑞典文中表示“強(qiáng)韌”的單詞)法(kp),是因?yàn)樵摲ㄉa(chǎn)的紙漿十分強(qiáng)韌而得名。硫酸鹽法就紙漿效率、紙漿得率、紙漿質(zhì)量和生產(chǎn)成本而論優(yōu)于燒堿法,與亞硫酸鹽法
46、相比硫酸鹽法又具有以下一些優(yōu)點(diǎn):(1)可以使用任何樹(shù)種和非木材纖維原料,使得原料供應(yīng)有很大的靈活性。(2)蒸煮時(shí)間較短。(3)紙漿具有較高的強(qiáng)度,硫酸鹽法是生產(chǎn)未漂和高強(qiáng)度紙漿的主要方法。(4)較少發(fā)生樹(shù)脂問(wèn)題和草類漿的表皮細(xì)胞群塊問(wèn)題。(5)有高效的硫酸鹽廢液回收方法。一般硫酸鹽法蒸煮竹材的工藝如下:原料規(guī)格:木片長(zhǎng):1525mm;厚度:37mm;寬5-20mm。用堿量(以naoh對(duì)絕干木片計(jì)):因邊材,心材以及對(duì)紙漿要求的不同,用堿量有很大的差別。一般漂白漿為1823,有的高于23??偟膩?lái)說(shuō)是希望脫除多少木素,約需多少的堿。液比:當(dāng)用堿量一定時(shí),液比小,藥液濃度大,蒸煮速率快,汽耗少。木材
47、硫酸鹽制漿一般液比控制在1:22.8,用立式蒸煮鍋蒸煮木片,宜采用較大的液比,一般為1:33.7,液量為鍋容的5060為宜。硫化度:硫化鈉作為催化劑,蒸煮漂白漿時(shí),硫化度一般為1520,蒸煮卡錫松時(shí),一般要求硫化度在20%左右。蒸煮溫度和時(shí)間:針葉材結(jié)構(gòu)緊密,加上導(dǎo)管內(nèi)部留存的空氣極不易排除,因此需要有較長(zhǎng)的藥液滲透時(shí)間。低溫滲透的壓力在25392kpa之間,時(shí)間為l2h;高溫蒸煮壓力為588686kpa,時(shí)間23h。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),硫酸鹽法木漿最高溫度為175,過(guò)高會(huì)導(dǎo)致碳水化合物得降解較多。3.蒸煮時(shí)間:硫酸鹽法木漿蒸煮脫木素可分為三個(gè)階段:第一階段:初始脫木素階段(100150)第二階
48、段:大量脫木素階段(150175)第三階段:殘余脫木素階段,在175下保溫根據(jù)以上原則,可制定蒸煮曲線:蒸煮曲線:裝鍋送液時(shí)間:20min升溫到135:110min135保溫:30min135175:60min175保溫:60min噴放時(shí)間:20min蒸煮有效時(shí)間:260min蒸煮總時(shí)間:300min制定蒸煮工藝條件為:用堿量:18 %(以na2o計(jì))硫化度:20 %蒸煮最高溫度:175液比:1:3.53.2.2篩選工段(1)粗篩選設(shè)備的選定篩選設(shè)備可以分為粗選設(shè)備和精選設(shè)備。紙漿的粗選是除去紙漿中尺寸較大的雜物為精選創(chuàng)造良好的條件。目前常用的粗選篩主要有兩種:高頻振框式平篩和壓力除節(jié)機(jī)。高頻
49、振框式平篩,借篩框的高頻振動(dòng)促進(jìn)篩選,防止堵孔,并將篩出的雜質(zhì)挑出。具有除節(jié)能力強(qiáng),操作比較簡(jiǎn)單,動(dòng)力消耗低,設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小適用于處理不同硬度和濃度的漿料等優(yōu)點(diǎn)。但它的缺點(diǎn)是噪聲太大,操作界面開(kāi)放,存在影響環(huán)境衛(wèi)生及泡沫等問(wèn)題,因此其今后的應(yīng)用將受到限制。壓力除節(jié)機(jī),一般用于粗選的旋翼篩。有兩個(gè)排渣口,一個(gè)排接渣,可連續(xù)或者間歇排放,另一個(gè)用來(lái)間歇排除借離心力收集的重雜質(zhì)。這種壓力除節(jié)機(jī)設(shè)備密閉可用于熱漿篩選,生產(chǎn)能力大,克服了振動(dòng)平篩的缺點(diǎn),是發(fā)展的方向。為了適應(yīng)發(fā)展方向本次設(shè)計(jì)采用壓力除節(jié)機(jī)。(1)洗滌篩選方案的確定來(lái)自蒸煮工段的粗漿,含有大量蒸煮廢液和少量粗渣、泥沙等雜質(zhì),因此
50、必須經(jīng)過(guò)洗滌、篩選、凈化和濃縮等處理過(guò)程,以獲得符合質(zhì)量要求的紙漿,并對(duì)廢液、廢渣等加以回收利用2。紙漿洗滌的目的就是盡可能完全的把紙漿從廢液中分離出來(lái),以獲得比較潔凈的紙漿,紙漿洗滌主要是通過(guò)擠壓、過(guò)濾和擴(kuò)散(置換)等作用將廢液從漿中分離出來(lái)。在洗滌過(guò)程中,纖維之間游離廢液比較容易分離,可通過(guò)擠壓作用和過(guò)濾作用進(jìn)行分離。而對(duì)于細(xì)胞腔和細(xì)胞壁內(nèi)的廢液,則需要通過(guò)擴(kuò)散作用,使內(nèi)部廢液擴(kuò)散出來(lái),然后才能分離。此外,還有少量被纖維中的羧基吸附的金屬離子等就比較難于分離出來(lái)。因此紙漿的洗滌必須通過(guò)多種作用,才能達(dá)到較好的效果。紙漿的篩選是根據(jù)漿中纖維與雜質(zhì)的尺寸大小與形狀的不同,細(xì)漿通過(guò)篩板而漿渣被截
51、留分離的過(guò)程。影響紙漿篩選的主要因素有:(1)篩板的孔徑、孔間距及開(kāi)孔率;(2)進(jìn)漿濃度和進(jìn)漿量;(3)稀釋水量和水壓;(4)壓力差;(5)轉(zhuǎn)速;(6)排渣率以及紙漿種類等。在洗篩工段一般有兩種方法,一是先篩后洗,二是先洗后篩。兩種方法自優(yōu)缺點(diǎn)如下:1)先篩后洗 優(yōu)點(diǎn):紙漿中混進(jìn)的木片、木節(jié)、竹片、鐵絲、石子等大而硬的雜物,經(jīng)粗選去后,可以保護(hù)后面洗漿的濾網(wǎng)和膠輥不受損壞。缺點(diǎn):a、篩選時(shí)洗篩噴水量大,良漿濃度低,不能滿足洗漿進(jìn)漿濃度。b、對(duì)有堿回收的廠,會(huì)降低黑液提取濃度,篩選時(shí)熱損失大,會(huì)增加蒸發(fā)困難和蒸汽消耗。粗渣中木節(jié)、生片等未蒸解物帶走的良漿和黑液,會(huì)增加纖維的損失和降低黑液的回收率
52、。c、黑液溫度高,堿性大,易產(chǎn)生蒸汽和泡沫,污染操作環(huán)境。2)先洗后篩 優(yōu)點(diǎn)主要有:減少空氣污染,操作環(huán)境較好, 有堿回收的廠還可提高黑液提取率,減少纖維和熱能損失。缺點(diǎn)主要有a、出粗篩的漿料濃度低,不能滿足后面cx篩的濃度要求,使生產(chǎn)能力下降。b、真空洗漿機(jī)的濾網(wǎng)易被硬物壓壞,需減少壓輥壓力或不用壓輥。此設(shè)計(jì)為了更好的提高黑液提取率,減少纖維的損失,減少黑液泡沫的產(chǎn)生而污染車(chē)間的環(huán)境,因此采用的是先洗后篩。(2)篩選設(shè)備的選定壓力篩的確定3壓力篩最初從a型離心篩發(fā)展而來(lái)的,屬通過(guò)式。它的主要特征是密閉條件下壓力切向進(jìn)漿,良漿在壓力差作用下通過(guò)篩板,粗渣留在篩板表面由水力(粗渣重力、軸向推力等
53、)推向下方排出,篩板的清潔凈化靠轉(zhuǎn)子葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的瞬間壓力脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)。初期的壓力篩由于其轉(zhuǎn)子葉片類似飛機(jī)的機(jī)翼,故又稱旋翼式壓力篩,旋翼篩是壓力篩的最基本的形式,有立式和臥式之分,但生產(chǎn)上普遍使用的是立式旋翼篩。此外,還有其他形式轉(zhuǎn)子、圓筒式壓力篩及旋鼓式壓力篩(篩鼓旋轉(zhuǎn)而葉片靜止)。由于壓力篩多為立式安裝,所以篩鼓與轉(zhuǎn)子的同心度好,從而可以縮小轉(zhuǎn)子葉片與篩鼓間的間隙,增大沖選篩縫(孔)的脈沖負(fù)壓,加強(qiáng)篩板的凈化效能。因此,相比于離心篩或振動(dòng)篩,壓力篩因有更大的篩板凈化能力而可以采用較大的壓力差和較高的濃度。盡管如此,老式壓力篩(如zsl旋翼篩等)的篩選濃度通常低于2%,屬低濃篩選。近年來(lái)由于對(duì)篩選機(jī)理有新的認(rèn)識(shí),發(fā)展研制了許多高濃、高效、低能耗和水耗的新型壓力篩。目前,國(guó)外普遍采用壓力篩進(jìn)行紙漿的篩選凈化,它已成為現(xiàn)代化造紙廠尤其是新建廠標(biāo)準(zhǔn)配制的篩選設(shè)備。因此本次設(shè)計(jì)
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