【正文】 大連工業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計設(shè)計年產(chǎn)30萬噸文化用紙的紙廠畢業(yè)論文目錄摘 要 1Abstract II緒 論 1第一章 總論 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4第二章 生產(chǎn)流程及方案的確定 5 5 5 5 6 7 7 8 8 8 9 9 10 10 10 11 11 12 13 13 13 13第三章 漿水平衡計算 15 15 15 17 37 43第四章 設(shè)備平衡計算及選型 44 44 44 45 45 46 46 46 46 47 49，凈化，濃縮，打漿，碎漿設(shè)備計算及選型 51 55 65 66 66 67 67 68 69第五章 車間平面布置圖 70 70 70 70 70第六章 經(jīng)濟概算 72，汽，水情況簡述 72 72 72 72 72 72 73 73 73第七章 車間自動控制系統(tǒng)說明 75 75 75 75第八章 環(huán)保及節(jié)能措施 76第九章 安全防火措施說明 77 77 77參考文獻 78致謝 7979緒 論造紙工業(yè)是一個與國民經(jīng)濟發(fā)展和人類文明建設(shè)息息相關(guān)的重要基礎(chǔ)原料產(chǎn)業(yè)。在我國造紙工業(yè)已發(fā)展成為為國民經(jīng)濟提供原材料的重要基礎(chǔ)工業(yè)，是我國國民經(jīng)濟發(fā)展中為數(shù)不多的產(chǎn)品供不應(yīng)求且市場潛力巨大的產(chǎn)業(yè)。2002年，我國紙和紙板的消費量僅次于美國居世界第二位，雖然我國的造紙業(yè)有了很大的發(fā)展，但是跟其他造紙工業(yè)發(fā)達的國家相比，還是有較大的差距，主要表現(xiàn)在造紙原料結(jié)構(gòu)不合理，木漿比重低，紙和紙板總量不足，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理；企業(yè)規(guī)模??；技術(shù)裝備落后；水資源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重等方面，這些問題對紙工業(yè)的發(fā)展有很大的影響，必須加以解決。文化用紙作為紙業(yè)中的一個重要部分，在人們的日常生活中被廣泛使用，它包括新聞紙，印刷紙，書寫，制圖及復(fù)印用紙等，像印刷紙，書寫復(fù)印紙等等都已成為我們生活中不可或缺的東西，因此，文化用紙的生產(chǎn)及發(fā)展不僅僅是對經(jīng)濟有著極為重要的作用，同時它也多人們的生活，學(xué)習(xí)，工作有著深遠的影響。我國紙的消費量很大，但人均耗紙量很小，因此，增加文化用紙的生產(chǎn)是對當(dāng)前現(xiàn)狀的一個解決方案。另外，引進國外先進的技術(shù)及裝備也是促進我國的紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略措施，當(dāng)然，不能單靠國外的技術(shù)支持，我國紙業(yè)總體水平的提高還得通過國內(nèi)自己的研究與發(fā)展，充分利用各種優(yōu)勢來不斷增加紙產(chǎn)品的加工與制造性能，推動并加快我國紙業(yè)前進的步伐。第一章 總論本設(shè)計是依據(jù)大連工業(yè)大學(xué)頒發(fā)的《大連工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)通知書》進行設(shè)計的。設(shè)計年產(chǎn)30萬噸文化用紙的制漿造紙綜合廠，重點設(shè)計日產(chǎn)300噸膠印書刊紙的抄紙車間。包括廠址選擇、生產(chǎn)方法及工藝流程論證；繪制工藝流程方框圖；選擇工藝參數(shù)，進行物料（漿水）及相關(guān)平衡計算，繪制漿水平衡方框圖；根據(jù)漿水平衡明細(xì)表和總表進行設(shè)備選型計算和網(wǎng)部出力、烘缸出力計算、典型漿泵選擇計算（定型設(shè)備確定型號、非定型設(shè)備計算容積大小及外形尺寸、數(shù)量）；確定重點車間工藝技術(shù)操作參數(shù)、儀表自動控制、新技術(shù)采用說明、環(huán)保情況說明；經(jīng)濟概算；完成設(shè)備一覽表；繪制工藝流程示意圖（帶控制點）、車間布置圖。根據(jù)原料，交通運輸，氣候，能源，水資源，市場以及科技發(fā)展等因素，本設(shè)計的紙廠擬在江蘇省無錫市建造。無錫市地處中國東南沿海的長江三角洲，南瀕太湖，東與蘇州接壤，西與常州交界，京杭運河從中穿過，是蘇南地區(qū)的交通中樞。無錫不僅是著名的魚米之鄉(xiāng)，它還是一座現(xiàn)代化工業(yè)城市，是中國民族工業(yè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的搖籃。原料：無錫市耕地面積198萬畝，其中稻麥草種植面積累計170萬畝左右，小麥種植面積約為75萬畝左右，畝產(chǎn)300公斤。且松，杉等樹種較多，而且粘土礦，石灰石，大理石等非金屬礦產(chǎn)資源豐富，從而可以為本紙廠提供足夠植物纖維原料和其他的制漿造紙所需化工原料。 氣候：受季風(fēng)環(huán)流影響，四季分明，氣候溫和，雨水充沛，日照充足，屬濕潤地區(qū)。能源：，。能提供大量的電力需求。光伏產(chǎn)業(yè)已成為優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，光伏太陽能技術(shù)和制造居世界首位，風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展加快，從而可以為本紙廠提供充足能源?；ぴ希汗I(yè)原料城市由江蘇匯堅集團投資開發(fā)，位于無錫西站物流園區(qū)內(nèi)，規(guī)劃占地1000畝，建筑面積100萬平方米，總投資30億，是江蘇地區(qū)規(guī)模最大的工業(yè)原料基地。為生產(chǎn)提供必須的工業(yè)原料。交通運輸：先已形成由鐵路，公路，水路，航空配套組成的立體交通網(wǎng)絡(luò)。鐵路上無錫南站是華東地區(qū)的2個客貨特等站之一，經(jīng)滬寧線和新長線可與全國鐵路連網(wǎng)直通；無錫是滬寧線上的公路中樞，滬寧，滬宜高速公路通達上海和南京，京滬高速公路直達北京，京杭高速公路直通杭州，沿江高速連南京溧水和蘇州太倉。已成為全國54個公路運輸中心之一；無錫依托長江，京杭大運河和太湖水系，有7條主航道。是全國34個港口主樞紐之一；無錫蘇南國際機場每周200多個架次航班通往國內(nèi)20多個主要港口和城市。水資源：無錫地表水豐富，外來水源補給充足，全市河道總長2480公里，總蓄水量為44。28億立方米，年平均吞吐量為52億立方米。市場及科技：無錫是長三角國際先進制造業(yè)基地，服務(wù)外包與創(chuàng)意設(shè)計基地和區(qū)域性商貿(mào)物流中心，主要以輕紡，電子等輕工業(yè)為主，大專院校主要以輕工技術(shù)為主，像江南大學(xué)等著名院校，為當(dāng)?shù)剌p工技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。綜上各個方面的影響，在無錫建文化紙廠是可行的。第二章 生產(chǎn)流程及方案的確定膠印書刊紙技術(shù)指標(biāo)：定量：70g/m2 緊度：：70%75%不透明度：不小于82% 耐折度：不小于5次裂斷長（卷筒 縱向）： 施膠度：平滑度（正反面差）：不大于20% 交貨水分：4%8%表面強度：不小于100cm/s RI2掉毛個數(shù)：不大于900個/m2本設(shè)計是設(shè)計一個年產(chǎn)30萬噸文化紙的綜合廠，重點設(shè)計日產(chǎn)300噸膠印書刊紙的抄紙車間，根據(jù)此要求，選用麥草為主要原料來生產(chǎn)漂白化學(xué)草漿，配抄膠印書刊紙和其他文化用紙的需求。本設(shè)計之所以選用麥草作為生產(chǎn)膠印書刊等文化用紙的主要原料，是基于以下幾點考慮的。一、我國森林覆蓋率非常低，加之以前的過渡砍伐，森林植被破壞非常嚴(yán)重，造成水土流失嚴(yán)重，洪水災(zāi)害頻繁發(fā)生，給人們的生命財產(chǎn)和生活帶來嚴(yán)重?fù)p失和影響，為此國家已經(jīng)限制森林的砍伐，使木材供應(yīng)非常緊張；二、使用草類原料來生產(chǎn)膠印書刊紙等文化用紙非常適合我國國情，本廠建在無錫市，該地區(qū)盛產(chǎn)小麥，每年有大量的麥草供應(yīng)，可為本廠提供充足植物纖維原料，從國內(nèi)眾多紙廠生產(chǎn)經(jīng)驗看，用漂白麥草化學(xué)漿配加少量長纖維化木漿，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的文化用紙。三，草類原料相對于木材原料更易于蒸煮，而且只需要輕微打漿，就能使紙張強度達到較高水平，滿足生產(chǎn)一般文化用紙的要求，降低了動力消耗，所以選用草類原料；另一方面，在抗張強度，耐破度，撕裂度，緊度以及濾水性能等方面，麥草漿勝于稻草漿 ，因此選用麥草制化學(xué)漿。由于草漿的強度較低，因此加入CTMP，CTMP可以用闊葉木——楊木來生產(chǎn)，CTMP的平均纖維長度較高，碎片含量低，得率在90%93%之間，與化學(xué)漿相比，CTMP纖維粗度較大，纖維較挺硬，具有優(yōu)良的光學(xué)性能。采用CTMP代替部分化學(xué)漿生產(chǎn)印刷紙，可以提高紙業(yè)的松厚度，挺度和不透明度。此外，考慮到本設(shè)計的紙機車速比較高，對紙頁的濕強度要求比較高，以保證高速紙機能正常生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，還配加少量長纖維的化學(xué)木漿，考慮到國內(nèi)長纖維原料比較短缺，故準(zhǔn)備進口商品漿板。碎解后的漿板與草漿混合，有利于提高濕強度和成紙的強度。本設(shè)計中主要采用麥草漿，CTMP，以及漿板按照75:15:10的比例配漿，抄紙。制漿方法可分為化學(xué)法和高得率法?；瘜W(xué)法包括堿法和亞硫酸鹽法。高得率制漿法包括機械法，化學(xué)機械法和半化學(xué)法。堿法制漿以燒堿法和硫酸鹽法最為重要；亞酸鹽法制漿可分為酸性亞硫酸氫鹽法，亞硫酸氫鹽法，微酸性亞硫酸氫鹽法，中性亞硫酸鹽法，堿性亞硫酸鹽法。機械法制漿包括磨石磨木法，壓力磨石磨木法，盤磨機械法和熱磨機械法；化學(xué)機械法包括化學(xué)熱磨機械法，化學(xué)機械法和堿性過氧化氫機械法；半化學(xué)法主要有中性亞硫酸鹽半化學(xué)法和堿性亞硫酸鹽半化學(xué)法。在本設(shè)計中制草漿用的是燒堿蒽醌法。燒堿法適用于棉，麻，草類等非木材纖維原料，草類原料堿法蒸煮的最大特點是：脫木素早，脫木素快，不需要較高的溫度。首先，麥草纖維原料的組織結(jié)構(gòu)疏松，木素含量較低，半纖維素含量較高，較之木材更易蒸煮，其次，草類木素的分子量大，分散度大，木素較易脫除，并且草類木素中含有較多的酯鍵，酯鍵在堿性介質(zhì)中極易發(fā)生皂化而斷裂，木材中酯鍵含量較少。蒸煮過程中添加助劑的目的是加快脫木素和保護碳水化合物，助劑主要包括蒽醌及其類似物，多硫化鈉，亞硫酸鈉，綠氧，表面活性劑等。蒽醌及其類似物是目前用的最多的有機氧化型助劑，燒堿蒽醌法代替硫酸鹽法蒸煮，可以消除硫化物對大氣的污染。研究表明，加入微量蒽醌，不僅加快脫木素，降低堿耗，還能提高紙漿得率。并且蒽醌的作用效果因原料和制漿方法的不同而有差異：用于燒堿法比用硫酸鹽法的效果大，用于草類比用在針葉木上的效果好。采用燒堿－蒽醌法制備漂白麥草化學(xué)漿除了以上的優(yōu)點外，漿料強度高，廢液可以進行堿回收，從而消除其對水資源的污染，有利于保護環(huán)境。本設(shè)計中采用化學(xué)機械法制CTMP漿，主要原料是楊木。CTMP：通過適度的化學(xué)預(yù)浸，以略微降低不透明度為代價，改進了紙漿的綜合性能，并降低了碎片含量，結(jié)合已有的過氧化物漂白技術(shù)，CTMP以合理的成本制造出了高白度紙漿，廣泛用于高級文化用紙的生產(chǎn)中。由于化學(xué)處理很輕，CTMP產(chǎn)生的污染很小。對比TMP，CTMP的優(yōu)點為：長纖維組分多，纖維束少；具有良好的柔韌性，主要表現(xiàn)在具有較大的緊密性，改善了抗張強度與撕裂度；可漂性得到改善，白度較高。打漿的任務(wù)：利用物理方法，對水中纖維懸浮液進行機械等處理，使纖維受到剪切力，改變纖維形態(tài)，使紙漿獲得某些特征，以保證抄造出來的產(chǎn)品取得預(yù)期的質(zhì)量要求；通過打漿，控制紙料在網(wǎng)上的濾水性能，以適應(yīng)造紙機生產(chǎn)的需要，使紙幅獲得良好的成形，改善紙頁的勻度和強度?，F(xiàn)今的打漿設(shè)備分為：間歇式打漿設(shè)備,，如槽式打漿機；連續(xù)式磨漿設(shè)備：如錐形磨漿機，圓柱磨漿機，圓盤磨漿機等；高濃磨漿設(shè)備：高濃圓盤磨漿機等；打漿輔助設(shè)備：水力碎漿機，高頻疏解機等。本設(shè)計中采用的打漿設(shè)備是ZDP13雙圓盤磨。打漿方式分為：長纖維游離打漿，短纖維游離打漿，長纖維粘狀打漿，短纖維粘狀打漿本設(shè)計中是以草類原料為主，配抄膠印書刊紙，因此對麥草漿打漿方式為中等長纖維半游離打漿，即盡量減少纖維切斷，又要盡量適當(dāng)使纖維潤脹，水化。以確保成紙強度，并減少對抄紙時濾水性能的影響，對于漂白麥草漿其來漿的的叩解度一般為25176。SR。通過幾種紙料的按比例混合來滿足紙頁的某些特殊性能或抄造性能，通常在配漿箱里混合。漿料的貯存裝置一般叫做貯漿池，能供紙機使用起到緩沖作用和保證穩(wěn)定連續(xù)提供紙機用漿的貯漿池叫做成漿池，一般其中的濃度在3%左右。一般中小型貯漿池的量應(yīng)能維持各工序24小時的生產(chǎn)用漿。篩選凈化設(shè)備的作用就是最大限度地減少紙漿懸浮液中不符合工藝要求的雜質(zhì)數(shù)量，以便得到良漿直接送往下一工段。篩選是基于雜質(zhì)與纖維形態(tài)不同，而凈化是基于雜質(zhì)與纖維密度不同。常用的篩選設(shè)備分為振動式篩漿機，離心式篩漿機，壓力式篩漿機三種形式。凈化設(shè)備以渦旋除渣器為主，一般被稱為錐形除渣器的高壓差渦旋除渣器是目前廣泛應(yīng)用的凈化設(shè)備。本設(shè)計中采用的凈化設(shè)備是606錐形除渣器，篩選設(shè)備是壓力篩，振框平篩。606錐形除渣器操作管理方便，單臺生產(chǎn)能力高，適于大中型紙機抄造中，高級紙，一般需要多段運行以減少好纖維損失。壓力篩：壓力篩是目前廣泛使用于造紙機上網(wǎng)前篩選的設(shè)備。根據(jù)要求應(yīng)具有低壓力脈沖，較低的使用濃度，能夠去除更細(xì)的雜質(zhì)，具有較強的分散纖維絮聚，制備均勻的纖維懸浮液等性能特點。振框平篩作為機前篩選設(shè)備的尾篩使用。除氣的方法分為化學(xué)除氣法和機械除氣法兩大類?；瘜W(xué)除氣法是把化學(xué)藥品加入到紙料中，以消除紙料中的空氣和泡沫。這類方法能夠降低紙料中游離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)的氣體含量和消除泡沫，其除氣效果與化學(xué)品種類，用量，紙料性質(zhì)和溫度等因素有關(guān)。機械除氣法目前用的典型方法是特克雷特除氣法。它是基于高真空下紙料受到噴射，沖擊，沸騰等三重作用而把紙料中的空氣和其他氣體出除去。這個方法能夠除去游離和結(jié)合狀態(tài)的空氣，也能除去溶解于水中的空氣和氣體的大部分，具有顯著的除氣效果。本設(shè)計中會采用特克雷特除氣器以及除氣消泡劑對紙料進行除氣。施膠的目的是使紙或紙板具有抗拒液體擴散和滲透的能力，以適宜于書寫和防潮抗?jié)?。施膠的方法有內(nèi)部施膠，表面施膠和雙重施膠三種。施膠劑分松香型和非松香型兩大類。松香型施膠劑以松香為主體，主要有松香膠，強化松香膠，石蠟松香膠和分散松香膠等；非松香型施膠劑主要有石蠟乳膠，硬脂酸鈉，聚乙烯醇，羧甲基纖維素，動物膠，干酪素，淀粉，合成樹脂等。松香型施膠劑主要用于內(nèi)部施膠，非松香型多用于表面施膠。本設(shè)計中采用的是中性施膠。施膠劑用的是AKD,一般在上網(wǎng)前加入。中性施膠是近代發(fā)展起來的新型施膠，它是指在PH大于6的弱酸性，接近中性或弱堿性條件下進行的施膠。中性施膠與酸性施膠相比，具有很多優(yōu)點：能減輕設(shè)備的腐蝕，延長設(shè)備的使用壽命，能提高紙頁強度，防止老化延長紙頁的使用和保存時間。目前使用的中性施膠有兩種類型，一種仍用松香膠做施膠劑，只是盡量少用硫酸鋁或部分陽離子樹脂代替硫酸鋁做