【正文】 年產(chǎn)20萬(wàn)噸箱板紙?jiān)旒堒囬g初步設(shè)計(jì)年產(chǎn)20萬(wàn)噸箱板紙?jiān)旒堒囬g初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄1 緒論 1 課題背景 1 1 設(shè)計(jì)范圍 1 課題目的和意義 1 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和基本原則 2 22 工藝論證及流程設(shè)計(jì) 5 5 5 纖維原料的選擇與配比 5 輔料的選擇 6 6 濕強(qiáng)劑的選擇 6 助留劑的選擇 6 填料的選擇 6 打漿系統(tǒng) 7 供漿系統(tǒng) 7 漿料混合 7 漿料凈化篩選 7 流送上網(wǎng) 8 網(wǎng)部 9 干燥部 9 白水回收 9 損紙?zhí)幚?9 103 工藝部分 11 生產(chǎn)工藝 11 產(chǎn)品及原料簡(jiǎn)介 11 生產(chǎn)工藝總評(píng) 11 工藝流程 12 本設(shè)計(jì)抄紙工段的主要流程 12 12 14 14 漿水平衡收支總表 33４設(shè)備選型 34 打漿系統(tǒng) 34 上漿系統(tǒng) 36 抄紙系統(tǒng) 37 39 39 損紙系統(tǒng) 39 輔料制備 41 完成整理工段 42 設(shè)備一覽表 435 車間布置設(shè)計(jì) 44 車間設(shè)備布置原則 44 生產(chǎn)設(shè)備布置設(shè)計(jì)的步驟與注意事項(xiàng) 44 步驟 44 注意事項(xiàng) 44 45 確定的原則 45 跨度與高度 45 車間布置圖 456 環(huán)境保護(hù) 477 節(jié)約能源 488 經(jīng)濟(jì)概算 49 49 49 49 49 50 成本核算 51 51 529　存在的問(wèn)題及意見(jiàn) 5410 總結(jié) 55參考文獻(xiàn) 57致謝 59附錄................................................................................................................................................60附件1 開(kāi)題報(bào)告附件2 外文文獻(xiàn)翻譯及原文1 緒論 課題背景造紙行業(yè)是一個(gè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類文明建設(shè)息息相關(guān)的重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)。造紙工業(yè)絕大部分產(chǎn)品是印刷、包裝、文化用品、卷煙等產(chǎn)業(yè)部門的原材料。紙和紙板的消費(fèi)水平是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平和文明建設(shè)的重要標(biāo)志。中國(guó)是人口最多的國(guó)家，目前處于較高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，市場(chǎng)對(duì)紙張需求量是驚人的，造紙行業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中為數(shù)不多的產(chǎn)品供不應(yīng)求且市場(chǎng)潛力巨大的產(chǎn)業(yè)，而且在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，這種供需的缺口還將繼續(xù)存在。目前我國(guó)的箱板紙用途，主要是與瓦楞紙芯粘合后支撐瓦楞紙箱，用來(lái)包裝家用電器、日用百貨、針棉織物、文化用品、中西成藥的外包裝等，可以紙代木、以紙代塑，加上紙材料可以回收利用，是綠色包裝材料，故而受到環(huán)保的現(xiàn)代社會(huì)的青睞，具有良好的發(fā)展前景。 本課題來(lái)源于長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院輕化工程專業(yè)下達(dá)的《長(zhǎng)沙理工大學(xué)2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》。 設(shè)計(jì)范圍本課題的題目是年產(chǎn)20萬(wàn)噸箱板紙?jiān)旒堒囬g生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括了打漿、抄造、完成工段的工藝初步設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容有：工藝流程設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)條件和額定參數(shù)的選取、漿水平衡計(jì)算、設(shè)備平衡計(jì)算、繪制設(shè)備一覽表、車間平面布置設(shè)計(jì)、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并畫(huà)出漿水平衡圖、工藝流程圖和車間布置圖。 課題目的和意義箱板紙又稱牛皮卡紙，是紙箱用紙的主要紙種之一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，對(duì)紙張的需求量越來(lái)越大。世界上所生產(chǎn)的紙，近半數(shù)是用于包裝用的紙板，而其中又以箱板紙最為重要。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在眾多細(xì)分紙種中，新聞紙、涂布印刷紙、生活用紙等，從2005年開(kāi)始，基本上就呈現(xiàn)了供大于求的形勢(shì)，其中涂布印刷紙從2006年開(kāi)始，更是呈現(xiàn)了嚴(yán)重的供大于求的態(tài)勢(shì)。而箱板紙是眾多紙種中位數(shù)不多的供不應(yīng)求的之中。2002009年，%，%，成為最賺錢的紙種。即使到了2009年，箱板紙依然供不應(yīng)求。2009年，中國(guó)箱板紙生產(chǎn)量1730萬(wàn)噸，%，；消費(fèi)量達(dá)到了1809萬(wàn)噸，%。本設(shè)計(jì)順應(yīng)市場(chǎng)需求，充實(shí)了國(guó)內(nèi)外箱板紙市場(chǎng)，滿足人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)消費(fèi)水平的需要。 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和基本原則本設(shè)計(jì)中所選的設(shè)備、生產(chǎn)工藝和技術(shù)數(shù)據(jù)力求于穩(wěn)妥、先進(jìn)、可靠。積極采用經(jīng)過(guò)生產(chǎn)證明行之有效的工藝流程、新設(shè)備和新材料。所選用的設(shè)備要均一，使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡。從原材料方面考慮，因?yàn)槲覀兊膰?guó)家的資源還比較緊缺，特別是木材現(xiàn)在還很緊張，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡可能考慮廢紙脫墨漿，以解決資源緊張問(wèn)題。設(shè)計(jì)的工藝流程要在保證質(zhì)量的前提下盡量簡(jiǎn)化，減少各種流失，提高產(chǎn)量，減低能耗。在設(shè)計(jì)中所采用的流程及設(shè)備，在生產(chǎn)上應(yīng)適應(yīng)多種原料及品種，在成熟合理的基礎(chǔ)上，考慮節(jié)能以及必要的儀表，并考慮到今后增產(chǎn)的可能性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要考慮到設(shè)備潛在能力，充分利用自然資源對(duì)全廠合理規(guī)劃，特別是運(yùn)輸?shù)缆泛侠硪?guī)劃。要保護(hù)環(huán)境。設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際，盡可能采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，使廢水、廢氣和廢渣等污染物盡可能地在生產(chǎn)過(guò)程中消除，“三廢”物質(zhì)在綜合治理和合理利用后排放應(yīng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行白水回收，節(jié)能節(jié)資，降低成本。有完善的勞動(dòng)保護(hù)措施，以保證安全生產(chǎn)。執(zhí)行國(guó)標(biāo)GBT13024—2003標(biāo)準(zhǔn)而成。本方案設(shè)計(jì)產(chǎn)品為牛皮箱板紙，定量為130g/m2，年工作日為330天，全幅寬為6650mm。牛皮箱板紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1—1。表1—1牛皮箱板紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱單位規(guī)定牛皮箱板紙優(yōu)等品一等品定量ag/m2125177。6 160177。7200177。10 220177。10280177。11 300177。12340177。13 360177。14180177。9250177。11320177。12橫幅定量差≦幅寬≦1600mm%幅寬﹥1600mm緊度≧≦220g/m2g/m3﹥220g/m2 耐破指數(shù)≧﹤160g/m2(160～﹤200)g/m2(200～﹤250)g/m2(250～﹤300)g/m2≧300g/m2kPam2/g橫向環(huán)壓指數(shù)≧﹤160g/m2(160～﹤200)g/m2(200～﹤250)g/m2(250～﹤300)g/m≧300g/m2Nm/g橫向短距壓縮指數(shù)b≧﹤250 g/m2≧250 g/m2Nm/g橫向耐折度 ≧次10060吸水性（正/反） ≦g/m2交貨水分%177。a 本表規(guī)定外的定量，其指標(biāo)可就近按插入法考核。b 橫向短距壓縮指數(shù)，不作為考核指標(biāo)。箱板紙其他技術(shù)要求有：平板箱紙寬度的允許偏差為不超過(guò)177。5mm，偏斜度應(yīng)不超過(guò)5mm。卷筒箱板寬度的允許偏差為不超過(guò)177。8mm，卷筒箱紙直徑偏差應(yīng)不超過(guò)177。50mm。箱紙板不經(jīng)外力作用時(shí)，不應(yīng)有分層現(xiàn)象。定量相同的箱紙板每批產(chǎn)品的色澤應(yīng)基本相近。箱紙板表面應(yīng)不整，不應(yīng)有明顯的毯印。箱紙板不應(yīng)有褶子、洞眼或露底等外觀缺陷。卷筒箱紙板在每10m2內(nèi)，對(duì)于直徑5mm20mm漿疤的規(guī)定如下：優(yōu)等品和一等品應(yīng)不超過(guò)一個(gè)，合格品應(yīng)不超過(guò)兩個(gè)。平板箱紙板不應(yīng)有直徑大于20mm以上的漿疤。卷筒箱紙板紙芯不應(yīng)有扭結(jié)或壓扁現(xiàn)象。每卷紙的接頭優(yōu)等品應(yīng)不超過(guò)一個(gè)，一等品應(yīng)不超過(guò)兩個(gè)，合格品應(yīng)不超過(guò)三個(gè)。接頭處應(yīng)用膠帶紙粘牢，并作出明顯標(biāo)記。平板箱紙板的切邊應(yīng)整齊光潔，不應(yīng)有缺邊、缺角、薄邊等現(xiàn)象。卷筒箱紙板的端面應(yīng)平整，形成的鋸齒或凹凸面應(yīng)不超過(guò)5mm。2 工藝論證及流程設(shè)計(jì)本車間生產(chǎn)線以生產(chǎn)牛皮箱板紙為主，分別由打漿、輔料制備、紙料預(yù)處理、上網(wǎng)成型、壓榨、干燥、壓光、卷紙、復(fù)卷、打包運(yùn)輸?shù)裙ば蚪M成。輔助系統(tǒng)主要有：上漿系統(tǒng)、白水系統(tǒng)﹑蒸汽冷凝水系統(tǒng)以及損紙系統(tǒng)等組成。外購(gòu)半化學(xué)木漿進(jìn)入水力碎漿機(jī)碎解，再進(jìn)入未叩漿池，根據(jù)生產(chǎn)需要經(jīng)雙盤(pán)磨漿機(jī)進(jìn)行打漿，然后進(jìn)入已叩漿池。廢紙漿經(jīng)水力碎漿機(jī)碎解，進(jìn)入雙盤(pán)磨打漿，經(jīng)叩后池，進(jìn)入配漿箱，經(jīng)成漿池，進(jìn)入沖漿泵，進(jìn)入一段除渣器除渣，進(jìn)入一段壓力篩篩選，進(jìn)入芯層和底層流漿箱，芯層再經(jīng)網(wǎng)案，然后和半化學(xué)商品木漿一起進(jìn)入吸水箱。干損紙經(jīng)水力碎漿機(jī)處理后進(jìn)入中間漿池，經(jīng)圓網(wǎng)濃縮機(jī)進(jìn)入損紙叩前池，再經(jīng)高濃除砂器進(jìn)行處理進(jìn)入叩后漿池，濕損紙先經(jīng)伏損池，再經(jīng)圓網(wǎng)濃縮機(jī)濃縮后進(jìn)入濕損紙池。然后與叩解的半化學(xué)木漿、廢紙漿一起進(jìn)入芯層配漿池，同時(shí)加入部分化學(xué)助劑，配好的漿進(jìn)入成漿池。成漿經(jīng)紙機(jī)白水池沖漿后，進(jìn)入三段除渣和凈化的良漿進(jìn)入流漿箱，流漿箱回流的漿料進(jìn)入機(jī)外白水池，再進(jìn)入沖漿泵。從流漿箱上網(wǎng)的漿脫水成形進(jìn)吸水箱，在吸水箱處脫下來(lái)的濃白水先進(jìn)入水封池，再進(jìn)入紙機(jī)白水池，一部分作為除渣器的稀釋水。濕紙頁(yè)經(jīng)吸水箱后進(jìn)入真空吸水箱、芯層、復(fù)合輥后，經(jīng)過(guò)普通壓榨進(jìn)入、卷紙部后進(jìn)行完成整理。 纖維原料的選擇與配比要造出質(zhì)量好的牛皮箱板紙，首先要做好纖維原料的選擇與配比。原料的種類可以影響紙張的裂斷長(zhǎng)，半纖維素含量高、有利于纖維的結(jié)合，對(duì)紙張的裂斷長(zhǎng)、耐破度和耐折度有利。而闊葉木漿半纖維素含量高于針葉木漿。據(jù)文獻(xiàn)介紹，木素的含量影響紙張的挺度、不透明度和伸縮率，木素含量多的紙張挺度大，不透明度高，伸縮率較小。從上面的分析可看出，采用合適的原料配比，既可保證所抄牛皮箱板紙有較高的裂斷長(zhǎng)，又可降低生產(chǎn)成本。為保證成紙環(huán)壓強(qiáng)度，裂斷長(zhǎng)較好，降低生產(chǎn)成本,一般生產(chǎn)上用80%的廢紙漿、20%的半化學(xué)木漿。在木漿不足的情況下,可適當(dāng)增加廢紙漿的配比。所抄牛皮箱板紙可達(dá)到或超過(guò)部頒標(biāo)準(zhǔn)。有的廠以40%的本色木漿、60%的廢紙漿配抄達(dá)到高強(qiáng)度?？紤]到以上因素，本設(shè)計(jì)中采用20%的半化學(xué)木漿，80%的廢紙漿，配抄瓦楞原紙。 輔料的選擇不同種類的淀粉已被用于提高紙的強(qiáng)度。最初是天然淀粉，由于它們與纖維的親合力低，因此增加排放廢水中的BOD負(fù)荷。因此，陽(yáng)離子淀粉被普遍和大量采用。陽(yáng)離子淀粉的問(wèn)世使這方面發(fā)生了巨大變化，它們的加入還可以改善一次留著率。陽(yáng)離子淀粉是將帶強(qiáng)陽(yáng)離子電荷的基團(tuán)如季銨基或叔銨基引進(jìn)淀鏈中。陽(yáng)離子淀粉帶有陽(yáng)電荷能與帶有陰電荷的纖維緊密結(jié)合。在本設(shè)計(jì)中用做漿內(nèi)增強(qiáng)劑。然而在工廠應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由于現(xiàn)代造紙技術(shù)較高程度的封閉循環(huán)和大量使用再生纖維所引起的惰性電解質(zhì)、細(xì)料及溶解的和膠體物質(zhì)的濃度增高，導(dǎo)致陽(yáng)離子淀粉效率下。 濕強(qiáng)劑的選擇為適應(yīng)中性造紙的趨勢(shì)，我國(guó)造紙界對(duì)中性造紙理論、中性造紙助劑進(jìn)行了廣泛研究，中性濕強(qiáng)劑PPE樹(shù)脂就是其中的一項(xiàng)重要成果。PPE樹(shù)脂即聚酰胺聚胺環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂，是近年來(lái)應(yīng)用很廣的一類濕強(qiáng)樹(shù)脂，因?yàn)樗坏珴駨?qiáng)效果好而且適用pH值范圍廣，尤其適用于中性、微堿性造紙，迎合了中性造紙的需要，另一重要優(yōu)點(diǎn)是不含甲醛，無(wú)游離甲醛的危害問(wèn)題。因此本設(shè)計(jì)采用PPE作為增濕強(qiáng)劑。 助留劑的選擇助留助濾可以將細(xì)小纖維和填料集結(jié)為較大的凝聚物并粘附于纖維的表面以增加這些物質(zhì)的留著率并加速網(wǎng)部脫水，因此對(duì)紙頁(yè)勻度有較大的影響。在生產(chǎn)中采用PAM或者雙組分助留系統(tǒng)即聚丙烯酰胺（CPAM）和陽(yáng)離子淀粉作為助留劑，其中，陽(yáng)離子淀粉是季銨型，要求有較高的陽(yáng)離子取代度，淀粉糊液具有較高的粘度和良好的穩(wěn)定性；CPAM要求有較高的分子質(zhì)量和較低的電荷密度。陽(yáng)離子淀粉連續(xù)加在混合漿池中，PAM加在上漿泵靠近流漿箱，以不受任何剪切力。 填料的選擇常用的造紙?zhí)盍嫌邪淄痢⒒酆吞妓徕}等三種。與其它兩種填料相比，碳酸鈣具有較高白度，較佳的光散射系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，可賦予紙頁(yè)以各種有用性能，是造紙工業(yè)理想的填料。但在傳統(tǒng)酸性施膠系統(tǒng)中，碳酸鈣將起化學(xué)分解析出二氧化碳，產(chǎn)生泡沫，破壞施膠效果。在中(堿)性施膠系統(tǒng)中，采用碳酸鈣填料，不僅成為可能，并能使?jié){料pH值和總堿度達(dá)到需要的最佳值。中(堿)性施膠和碳酸鈣填料兩者是相輔相成的。市售的碳酸鈣填料有輕質(zhì)(沉淀)碳酸鈣和重質(zhì)(研磨)碳酸鈣兩種類型。輕質(zhì)碳酸鈣以生石灰為原料，經(jīng)復(fù)分解，再通人二氧化碳中和等化學(xué)過(guò)程而制成，一般說(shuō)粒徑較小(約0．5tan)，粒徑規(guī)格分布也較均勻。重質(zhì)碳酸鈣是以方解石、白堊土等為原料，采用捶擊粉碎等研磨設(shè)備使其粒度達(dá)到需要規(guī)格。造紙?zhí)盍霞?jí)規(guī)格一般在2～5tan，粒徑分布較寬。由于兩者粒徑規(guī)格的不同，對(duì)成紙質(zhì)量的影響也是不同的。重質(zhì)碳酸鈣粒徑較大比表面積小，膠料需要吸附量和對(duì)纖維間的結(jié)合力干擾較少。輕質(zhì)碳酸鈣粒徑較小，能在纖維間充分均勻分布，因而有較高的遮蓋率和不透明度。本設(shè)計(jì)選的填料是輕質(zhì)碳酸鈣。 打漿系統(tǒng)為了提高打漿質(zhì)量，降低成本，對(duì)半化學(xué)商品木漿采用高低濃打漿，低濃打漿纖維切斷較多，打漿后纖維短，分絲帚化不好。高濃打漿使纖維的揉搓作用增強(qiáng)，纖維的分絲帚化效果好，能夠更多地保持纖維的長(zhǎng)度和強(qiáng)度，但單純采取高濃打漿的處理方式，纖維不能得到足夠的切斷，不易保證成紙的勻度。因此，采用兩段打漿方法：在高濃打漿之后，再經(jīng)過(guò)低濃打漿處理。高濃打漿和低濃打漿兩個(gè)階段良好地結(jié)合，可使纖維受到損傷最小，打漿后漿料的強(qiáng)度和質(zhì)量會(huì)比單獨(dú)用高濃打漿或低濃打漿要高得多[14]。采用中濃打漿處理廢紙漿，與傳統(tǒng)的低濃打漿相比，成紙物理強(qiáng)度指標(biāo)提高15%～35%，打漿能耗節(jié)省30%～50%，纖維長(zhǎng)度保留較好且能減少網(wǎng)部纖維流失、提高抄紙車速。 供漿系統(tǒng)經(jīng)過(guò)打漿和調(diào)料的紙料，一般還不能直接用來(lái)抄紙。要抄出勻度良好的紙頁(yè)，一般都需要把紙料稀釋成很稀的纖維懸浮液，以保證充分良好的分散，經(jīng)網(wǎng)部濾水后才能形成均勻的紙頁(yè)。同時(shí)，紙料中還含有一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對(duì)成紙的質(zhì)量、聚酯網(wǎng)及設(shè)備的保養(yǎng)，以及紙機(jī)的操