设计胶印书刊纸制浆造纸综合厂重点设计日产280t化学浆洗选漂车间毕业设计.docx

1、设计胶印书刊纸制浆造纸综合厂重点设计日产280t化学浆洗选漂车间毕业设计设计胶印书刊纸制浆造纸综合厂,重点设计日产280t化学浆洗选漂车间毕业设计绪 论纸在人类文化发展的过程中，具有重要的意义。纸在人类文化发展的过程中，具有重要得意义。由于纸的存在，人类无比丰富的文化典籍，悠久的文化遗产才得以流传。纸的推广和应用推动了文化艺术、科学技术的发展。在现代社会中，纸是人民的生活必须品，又是重要的工业原材料，也是国防、科技部门的重要配套产品。纸是保存和传播文化知识、信息情报的重要载体，是保护和美化商品的优良材料。纸与人们的生活息息相关，与各行各业的发展紧密相连。纸和纸板的产量和年人均消费量和国民平均收

2、入有着密切的关系。中国是纸产品消费大国，但人均消费量还不足世界平均水平。近几年来，由于经济的增长，人均纸消费量逐年提高，因此中国的纸产品有着广阔的市场。机遇存在的同时又面临着严峻的挑战。尤其用于通讯和交流的书写纸的产量和需求量也大幅度增长。中国加入WTO以后国内书写纸市场将出现国产书写纸与进口书写纸相竞争的局面。从2000年的统计来看，我国造纸行业总体存在需求缺口，结构性矛盾突出，低档纸供过于求，高档纸供需缺口较大，每年需大量进口。到2009年，我国纸供需求缺口较大的品种有书刊印刷纸、涂布印刷书写纸、包装用纸、涂布白卡纸板、牛皮箱纸板、高强瓦楞原纸等，普通书写纸供需平衡，生活用纸的缺口将被弥补

3、。我国是造纸术的发祥地。目前，虽然在技术上仍然落后于一些发达国家。但是，中国的造纸工业以展现出了复苏的勃勃生机。纸幅和车速明显提高，在生产的过程中自动化程度明显提高。造纸正向高速低能耗、环保方面发展。造纸必先制浆。2006年全世界纸浆产量为1.866亿吨，其中化学浆产量1.288亿吨，机械浆产量3563万吨。制浆离不开纤维原料，由于各国植物纤维原料资源的不同，各国使用的原料也不一样。发达国家的造纸工业，几乎都使用木材为纤维原料。为了适应造纸工业发展的需要，保护环境，节约资源，废纸的回收利用越来越引起各国的重视，废纸回收率和利用率逐年提高，2006年全球废纸回收量为1.96亿吨，回收率为51.3

4、%。第一章 总论1.1 设计依据本设计是依据大连工业大学颁发的大连工业大学毕业设计任务通知书进行设计的。1.2 设计范围设计日产280吨胶印书刊纸化学浆的制浆造纸综合厂，重点设计洗选漂车间。包括厂址选择、生产方法及工艺流程论证；绘制工艺流程方框图；选择工艺参数，进行物料（浆水）及相关平衡计算，绘制浆水平衡方框图；根据浆水平衡明细表和总表进行设备选型计算、典型浆泵选择计算（定型设备确定型号、非定型设备计算容积大小及外形尺寸、数量）；确定重点车间工艺技术操作参数、仪表自动控制、新技术采用说明、环保情况说明；经济概算；完成设备一览表；绘制工艺流程示意图（带控制点）、车间布置图。1.3 指导思想1.尽

5、可能采用先进成熟的生产技术和设备。 2.经济合理。3.生产安全。4.符合环保要求。5.要考虑到将来的扩建问题。1.4 厂址选择及论证根据任务说明书的要求，综合考虑原料、水源、交通运输、产品销售等因素将厂址选择在江苏省淮安市。1.4.1 地理位置淮安市地处鱼米之乡江苏省北部，临近长三角，交通便利，原料杨木充足，产品销售便捷。淮安市属于江苏省北部，这一因素决定了劳动力较苏南地区充足，从而降低了生产成本。 1.4.2 气候条件淮安市属中温带大陆性季风气候，因气候宜人，风景秀丽闻名。气候特点是：温暖期长，四季分明，雨量充沛。良好的气候条件有利于发展高效的轻工产业。1.4.3 原料及能源来源江苏省拥有大

6、量的造纸原料：江苏是农业大省，场址周边地区生长着大量的杨木，可以作为廉价稳定的来源，又因其地处交通要道，对浆板的出口提供了十分便利的条件。 1.4.4 交通运输江苏地理位置优越，拥有全国最为密集的高速公路交通网络。优越的交通条件可以满足造纸业的大量运输。1.4.5水源以淮河，洪泽湖为主的水源，水量充沛，水质优良，完全可以满足建厂的需要。1.4.6电源造纸工业是耗电大户。为了综合利用，降低耗能成本，本厂建有热电站。附近还有核电站保证了电力充足。 第二章 生产流程及生产方案的确定2.1原料备料及要求本设计使用商业杨木片作为生产的原材料。商业杨木片得尺寸大小符合蒸煮条件，所以可以直接进入料仓，只要注

7、重原料采购质量就可以直接进行蒸煮，相对其他原料简化了流程，降低了生产能耗。 2.2蒸煮方法说明 本设计采用硫酸盐法蒸煮技术。蒸煮设备采用立式蒸煮锅间歇蒸煮设备，使用蒸汽装锅器装锅。蒸煮条件：液比=1:3.5，蒸煮得率45%，碱液浓度活性碱（Na2O计）浓度90g/L(来自于制碱或碱回收工段)，装锅用蒸汽0.15t/t绝干粗浆，喷放时每吨风干粗浆闪蒸汽量为0.952t，用碱量20%（Na2O计），木片水分40%，1000Kg木片在小放汽时放出90Kg蒸汽，20Kg易挥发物（松节油，甲醇，甲硫醇，二甲基硫化物等），放出碱液量为总液量的1%。2.3洗涤方法说明 本设计采用两段鼓置换洗浆机洗涤提取黑液

8、。鼓式置换洗浆机简称为DD洗浆机，其本质是在一个转鼓上分成多段进行洗涤，一台洗浆机可以完成全部的洗涤工作，具有真空洗浆机、水平带式真空洗浆机和压力洗浆机的特性和优点。该设备是目前我国大中型造纸企业广泛使用的浆料洗涤和废液提取设备。它的特点是操作方面，成熟可靠，洗浆质量好，废液提取率较高，还可以直接观察浆料上网、洗浆、卸料等情况，新的机型自动化程度高，并设有自动保护系统，整机性能稳定。真空洗浆机主要工艺条件：进浆浓度木浆0.8%1.5%，出浆浓度10%15%，水腿内废液流速13m/s,木浆提取率较高（95%左右），草浆提取率较低（83%88%）,真空度26.740.0KPa。两段鼓式置换洗浆的作

9、用除用于提取第一段压力置换洗涤塔提取后残余的黑液外，还要保证浆料的洗净度。鼓式置换洗浆机在实际工业生产中常常采用14段洗涤。木浆使用2段可达到生产要求的黑液提高率和浆的洗净度。2.4净化和筛选方法说明本设计采用全封闭的净化和筛选工艺。在达到生产要求的除去浆料中的泥沙、金属颗粒等杂质以及纤维性的粗大浆团的同时，最大限度的改善原来的生产环境。CX筛的工作原理：纸浆从离心筛的一端进入，在具有三个区的转子叶片作用下，在筛板内做旋转运动，离心力大于重力时，在筛鼓内形成略带偏心的环流，上部浆环薄弱，下部浆环较厚。好纤维由于比重较大，迅速靠近浆环的外圈随水穿过筛孔。粗渣因比重较轻、尺寸较大，悬浮于浆环的内层

10、。从空心轴的两头向二区和三区送入稀释水，通过叶片夹层喷到筛板上，对筛板进行冲洗，并使鼓内的浆层保持适当的浓度和厚度，避免浓度过大而糊筛板和排渣量过大。良浆穿过筛板后从筛浆机底部侧管流出；粗渣从另一端的下部流出。CX筛具有生产效率高，筛选效果好，电耗低，占地少，设备重量轻，筛选浓度高，尾渣量少，浆渣中好纤维率低，结构简单，维修方面，运行平稳等优点。粗筛使用一段压力除节机，一段压力除节机筛选出来的良浆进入一段CX筛，一段CX筛出来的良浆进入冲浆槽去净化处理，一段CX筛出来的尾浆送入高位箱去二段CX筛。二段CX筛出来的尾浆去双盘磨后再去高位箱，良浆去冲浆槽。由于商业杨木相对其他原料杂质较少，所以净化

11、采用三段锥形除渣器除渣即可达到工艺要求，除去其中的轻杂质，如：浆料中植物的表皮细胞、过于短小的纤维等。2.5漂白方法说明漂白的主要任务是提高纸浆的白度和白度稳定性，改善纸浆的物理化学性质，纯化纸浆，提高纸浆的洁净度。纸浆中颜色的主要来源是木素大分中含有不同的发色基团以及发色基团与发色基团之间和发色基团与助色基团之间的各种可能的联合，构成了复杂的发色体系，形成宽阔的吸收光带，理论上漂白是通过阻止发色基团间的共轭，改变发色基团的化学结构，消除助色基团或防止助色基团与发色基团之间的联合等途径来实现。工业生产中则使用各种化学药品与浆料混合，和浆料中的木素发生反应，除去或改变木素的结构，使浆料的白度增加

12、。制浆造纸工业的主要污染源在于蒸煮和漂白，在对蒸煮黑液充分提取的进行碱回收的的前提下，漂白过程已经成为主要的污染源。同时传统的漂白技术，漂白时浆浓在3%5%，由于浓度低，工艺流程复杂，废水量大且无法很好的进行回用，使制浆厂长期存在着耗水量大，能源消耗大和环境污染严重等问题。在经济方面由于耗水和能耗的过大负出，使经济效益直线下降。因此使用中浓清洁的漂白技术已经成为现代制浆造纸工业的主流。中浓清洁生产技术本设计漂白方法为O/OD（EP）D,即先进行两段氧漂，接着进行二氧化氯漂，再进行过氧化氢强化碱抽提，最后用二氧化氯稳定漂白效果。2.5.1 O/O两段氧漂氧脱木素是已经成熟的脱木素技术。氧脱木素也

13、被看作是蒸煮与漂白之间的桥梁，通常被认作是蒸煮过程的延伸，已经成为降低化学浆漂白污染最为有效的手段。采用氧脱木素技术可以除去部分蒸煮后的残余木素，并能通过逆流洗涤全部回用，最终进入碱回收系统，不但可以降低漂白段的污染负荷，而且可有效的降低废水的色度，具有环境污染少、纸浆得率高及漂白费用低等优点。是实现清洁漂白的关键环节。氧脱木素是高效清洁的漂白技术，其缺点之一是脱木素的选择性不够好，一般单段的氧脱木素率不超过50%，否则会引起碳水化合物的严重降解。为了提高氧脱木素率和改善脱木素选择性，目前的发展趋势是采用两段氧脱木素，因此杨木浆的氧脱木素采用两段氧脱木素较为合理。条件：浆浓为10%12%，氢氧

14、化钠加入量为3.0%，硫酸镁加入量为0.7%，温度为80，第一塔塔顶压力为0.81.0Mpa，氧加入量为1.5%2.0%，停留时间2030min,第二塔塔顶压力为0.30.45Mpa，氧加入量为0.51.0%，温度为100，第二段氧漂不再加入化学药品,停留时间60min.。2.5.2 氧脱木素后的ECF ECF漂白是主要的漂白方法，但将ECF漂白应用于硫酸盐阔叶木浆还存在许多不确定因素。氧脱木素后再加上一系列的D（EPO）DD漂白似乎是硫酸盐阔叶木浆最佳的漂白方法，但这个流程仍然存在很大变化，特别是在D1段和P2段的应用方式上。本设计采用DHT(EP)D漂白，先进的漂白车间已经开始使用DHT或

15、AHT/D段代替传统的D0段30min漂白。本设计采用DHT作为氧漂后第一段漂，最近的一项研究表明，DHT比AHT/D能更有效的减少漂白化学品的用量，降低浆料得率损失和废水中的AOX含量，提高浆料白度稳定性。碱抽提主要是除去木素和有色物质，并溶出一部分树脂。碱抽提经过氧化氢强化可以减少碳水化合物降解反应的发生，其作用是氧化碳水化合物的羧基末端基，减少剥皮反应，还有加强脱除木素的作用。末端使用二氧化氯单段漂主要是从节约生产成本考虑。DHT(EP)D漂白流程处理条件为DHT：浆浓10%,95，pH值3.0,120min；（EP）：浆浓10%，80，pH值10.5，120min，H2O2用量0.3%

16、；D1：浆浓10%，80，pH值4.5,120min。DHT(EP)D漂白总有效用氯量3.51%，黏度14.8mPa*s，返黄程度2.0%，残余H2O27%，得率损失2.2%。第三章 浆水平衡计算3.1 浆水平衡计算说明1、为使计算简便，白水在计算过程中视为清水；2、纸料和白水的比重与水的比重接近，可近似看作是水的比重；3、以一吨成品纸为计算基础，单位为kg;3.2浆水平衡计算有关参数表3.1序号项目参数备注漂后贮浆池出浆浓度3.00%真空洗浆机出浆浓度10.00%真空洗浆机洗涤损失率1.00%真空洗浆机进浆浓度1.50%真空洗浆机洗涤喷水量40000.00 LD1漂塔纤维损失率1.00%D1

17、漂塔塔底浓度10.00%D1漂塔二氧化氯用量1.50%Ep漂白塔塔底浓度10.00%Ep漂白漂白损失率1.00%Ep漂塔H2O2用量1.00%Ep漂塔NaOH用量3.00%Ep漂白用NaOH浓度30.00 g/LEp漂白用H2O2浓度8.00 g/LD0漂塔塔底浓度10.00%D0漂塔漂白损失1.00%D0漂塔二氧化氯用量0.60%二氧化氯浓度10.00 g/L氧漂NaOH用量2.50%氧漂MgSO4用量0.50%氧漂O2用量3.00%两段氧漂用MgSO4浓度60.00 两段氧漂纤维损失率1.50%氧漂白段NaOH浓度120.00 g/L氧喷放塔塔底浓度10.00%圆网浓缩机出浆浓度3.50%

18、圆网浓缩机进浆浓度0.65% 圆网浓缩机纤维损失率1.00%锥形除渣器进浆浓度0.6580%一段锥形除渣器良浆出浆浓度0.65%一段锥形除渣器尾浆率3.00%对本段锥形除渣器二段锥形除渣器尾浆率3.00%对本段锥形除渣器三段锥形除渣器尾浆率0.90%对本段锥形除渣器二段锥形除渣器渣浆浓度1.00%三段锥形除渣器渣浆浓度1.00%一段CX筛进浆浓度1.00%一段CX筛出浆浓度0.80%一段CX筛尾浆浓度2.00%一段CX筛尾浆率10.00%对进一段CX浆量二段CX筛进浆浓度1.00%二段CX筛出浆浓度0.80%二段CX筛尾浆浓度2.50%二段CX筛尾浆率2.00%对进一段CX浆量双锥盘进浆浓度2

19、.50%压力除节机进浆浓度1.60%压力除节机良浆浓度1.00%压力除节机排渣浓度3.00%压力除节机纤维损失率1.00%对本段进浆鼓式置换洗浆机喷水量20.00 鼓式置换洗浆机纤维损失1.00%对本段进浆鼓式置换洗浆机进浆浓度3.00%鼓式置换洗浆机出浆浓度16.00%喷放锅储浆浓度15.00%3.3浆水平衡计算（详细） 浆水平衡计算 以生产一吨风干杨木浆作为计算基础。单位Kg,液体单位L。 漂后贮浆池：已知：Q0=900.0000Kg，C0=3.0000%，C1=10.0000%求： V0=Q0/C0=30000.0000L, V1=Q1/C1=9000.0000L, W1=V0V1=21

20、000.0000L真空洗浆机5：已知：D1=1.0000%，C2=1.5000%，C3=10.0000%，W2=40000.0000L， D2=1.0000%。求：Q2=Q1/(1-D1)=909.0909Kg,Q3=Q2=909.0909Kg,V2=Q2/C2=60606.0606L,V3=Q3/C3=9090.9091,W3=V2-V3=51515.1515L,Q42=Q2-Q1=9.0909Kg,Q4=Q3/(1-D2)=918.2736Kg,C4=C3=10.0000%,V4=Q4/C4=9182.7365,D1段ClO2用量=1377.4105L，V42=V2+W2-V1=91606

21、.0606L,C41=Q41/V42=0.0099%。真空洗浆机4: 已知：D3=1.0000%,C6=1.5000%,C7=10.0000%, W4+W29=40000.0000L。 求：Q5=Q4=918.2736Kg, Q6=Q5/（1-D1）=927.5491Kg, Q7=Q6=927.5491Kg, Q8=Q7/(1-D3)=936.9183Kg, ClO2用量=1377.4105L， V5=V4-ClO2用量=7805.3260L, C5=Q5/V5=11.7647%，真空洗浆机4出浆浓度符合机械要求 V6=Q6/C6=61836.6091L, V7=Q7/C7=9275.4914

22、L, W5=V6-V7=52561.1178L, V8=V7=9275.4914L, C8=Q8/V8=10.1010%, V43=W31+V6+W4-V5=94031.2831L, Q43=Q6-Q5=9.2755 Kg, C43=Q43/V43=0.0099%。 真空洗浆机3： 已知：C10=10.0000%，W7=40000.0000L， C11=1.5000%，C12=10.0000%， D4=1.0000%。 求：Q10=Q9=Q8=936.9183Kg， H2O2用量=1171.1479L, NaOH用量=936.9183L， V9=V8-H2O2用量=8104.3435 L， C

23、9=Q0/V9=11.5607%， V10=V9+NaOH用量=9041.2618L， C10=Q10/V10=10.3627%， Q11=Q10/(1-D1)= 946.3821Kg, V11=Q11/C11=63092.1428 L, Q12=Q11=946.3821Kg, V12=Q12/C12=9463.8214 L, W8=V11-V12=53628.3214L， Q13=Q12/(1-D4)= 955.9416Kg, V13=V12=9463.8214 L, C13=Q13/V13=10.1010%, D0段ClO2用量=573.5649L, V14=V13+D0段ClO2用量=1

24、0037.3863 L, Q14=Q13=955.9416Kg, C14=Q14/V14=9.5238%, V44=V11+W7-V10=94050.8810 L, Q44=Q11-Q10=9.4638Kg, C44=Q44/V44=0.0101%。 真空洗浆机2：已知：C15=1.5000%，C16=10.0000%，W10+W9=40000.0000 L。求：Q16=Q15=Q14/(1-D1)= 965.5975Kg,V16=Q16/C16=9655.9753 L,V15=Q15/C15=64373.1688 L,W11=V15-V16=54717.1935L,V45=V15+W11-V

25、14=94335.7825L,Q45=Q15-Q14=9.6560Kg,C45=Q45/V45=0.01%。 真空洗浆机1： 已知：D5=1.5000%，C19=3.5000%，C18=1.5000%， W13=40000.0000 L。求：Q17=Q16/(1-D5）=980.3021 Kg, Q18=Q17/(1-D1)= 990.2041 Kg, Q19=Q18=990.2041 Kg, V18=Q18/C18=66013.6070L, V19=Q19/C19=28291.5458 L, NaOH用量=204.2296 L, MgSO4用量=81.6918L, V17=9370.0539

26、 L, C17=Q17/V17=10.4621%,符合真空洗浆机的出浆浓度 V46=V18+W14-V17=96643.5531 L, W14=V18-V19=37722.0611L, Q46=Q18-Q17=9.9020Kg, C46=Q46/V46=0.0102%。圆网浓缩机：已知：D6=1.0000%，C20=0.6500%。求：Q20=Q19/(1-D6）=1000.2062Kg， V20=Q20/C20=153877.8717 L,V47=V20-V19=125586.3259L,Q47=Q20-Q19=10.0021Kg,C47=Q47/V47=0.0080%。净化系统：已知：D7

27、=3.0000%，D8=3.0000%，D9=0.9000%， C21=C23=C26=0.6580%， C25=1.0000%，C28=1.0000%。列方程： Q21=Q22+Q20 Q22=Q21*D7Q23=Q22+Q27Q23=Q24+Q25Q25=Q23*D8Q26=Q25Q28=Q26*D9Q26=Q27+Q28求：Q21=Q20/(1-D7）=1031.1404 KgQ22=Q21*D7=30.9342 KgQ23=Q24+Q25=31.8821 KgQ24=30.9256 KgQ25=0.9565 KgQ26=Q25=0.9565 KgQ27=Q23-Q22=0.9479 K

28、gQ28=Q26*D9=0.0086 KgV21=Q21/C21=156708.2640 LV22=V21-V20=2830.3923 LC22=Q22/V22=1.0929%V23=Q23/C23=4845.2987 LV25=Q25/C25=95.6462 LV28=Q28/C28=0.8608 LV24=V23-V25=4749.6525 LC24=Q24/V24=0.6511%V26=Q26/C26=145.3590 LV27=V26-V28=144.4981 LC27=Q27/V27=0.6560%W17=V26-V25=49.7128 LW16=V23-V22-V27=1870.4

29、082 L筛选系统: 筛选系统：C30=1.0000%C29=0.800%C31=2.000%C34=1.0000%C36=0.800%C35=2.000%D10=10.0000%D11=2.000%D12=1.000%C32=1.6000%C33=3.000% 列方程：Q29+Q36=Q21-Q24Q31=Q30*D10Q35=Q30*D11Q34=Q31+Q35Q29=Q30-Q31Q34=Q35+Q36Q32=Q30/(1-D12) 求：Q30=Q21-Q24 1000.2148 KgV30=Q30/C30=100021.477L Q31=Q30*D10=100.0215 KgV31=Q31/C31=5001.0739L Q35=Q30*D11=20.0043 KgV35=Q35/C35=1000.2148L