【文章內(nèi)容簡介】 定是根據(jù)上述造紙文獻(xiàn)中的堿回收車間的工藝技術(shù)方案擬定的，另外也參考了遼寧盤錦 振興生態(tài)造紙公司等工廠 和設(shè)備資料中的堿回收設(shè)備。設(shè)計中所選的設(shè)備大部分是經(jīng)生產(chǎn)實踐的。 設(shè)計范圍 設(shè)計年產(chǎn) 16 萬噸蘆葦制漿廠堿回收分廠，重點設(shè)計燃燒工段。 設(shè)計的具體范圍是：生產(chǎn)工藝流程的確定，各個工段生產(chǎn)的工藝條件的選擇及論證；依據(jù)工藝流程繪制工藝流程方框圖；依據(jù)流程方框圖繪制流程示意草圖；依據(jù)生產(chǎn)流程和生產(chǎn)設(shè)備制定合理的生產(chǎn)工藝參數(shù)；依據(jù)流程示意草圖進(jìn)行物料及能量的平衡計算，繪制出物料平衡的明細(xì)表和系統(tǒng) 平衡的總表；依據(jù)物料平衡選擇設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備選擇合理高效的設(shè)備，并確定各個步驟定型設(shè)備的型號、臺數(shù)、外形尺寸、配套電機等參數(shù)；確定重點工段工藝技術(shù)操作參數(shù)、儀表自動控制點、新技術(shù)采用說明論證以及環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)情況說明書；完成所選型設(shè)備一覽表；制定勞動組織及工作制度；完成生產(chǎn)的系統(tǒng)經(jīng)濟核算；繪制完整的工藝流程示意圖（帶檢測控制點）以及重點工段車間布置圖；完成設(shè)計的總結(jié)以及設(shè)計說明書的整理。 指導(dǎo)思想 1．合理科學(xué)的完成生成要求，可持續(xù)的生產(chǎn)條件和規(guī)模； 2． 盡可能采用先進(jìn)成熟的工藝生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備； 3．采用高效的生產(chǎn)方法，實現(xiàn)提高效率和節(jié)約成本； 4. 生產(chǎn)的排放標(biāo)準(zhǔn)符合國家和地方的環(huán)境要求； 5．生產(chǎn)的安全性和良好的生產(chǎn)工作環(huán)境； 6. 考慮到將來生產(chǎn)規(guī)模的擴建問題； 廠址選擇及論證 本設(shè)計依據(jù)設(shè)計任務(wù)書，考慮到原料來源，動力資源，水、煤、汽的來源，及產(chǎn)品銷售和交通情況，并兼顧企業(yè)間的合作，自然條件和建材供應(yīng)諸方面因素，將廠址選在 遼寧省盤錦 市。 大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 地理位置 盤錦市位于遼寧省西南部，遼河三角洲的中心地帶，東、東北鄰鞍山市，東南隔大遼河與營口市相望，西、西北鄰錦州市，南臨渤海 遼東灣，地理坐標(biāo)位于北緯 40176。39′~41176。27′ ，東經(jīng) 121176。25′~122176。31′ 之間。市區(qū)距省會沈陽市 155 千米；西距錦州市 102 千米；南距營口市 65 千米，鲅魚圈港 146 千米，大連港 302 千米；東距鞍山市 98 千米。總面積 4084 平方千米，占遼寧省總面積的 %。轄興隆臺區(qū)、雙臺子區(qū)兩個市轄區(qū)，大洼縣、盤山縣兩個縣。溝海、沈山鐵路貫境，公路有莊林、大盤、沈盤、盤營等干線。 氣候條件 盤錦市地處中緯度地帶，屬暖溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候。其特點是：四季分明，雨熱同季，干冷同期，溫度適 宜，光照充裕。降水量為 600 毫米左右。災(zāi)害性天氣有大風(fēng)、冰雹、寒潮、干旱，大暴雨、霜凍。全年大于等于 8 級的大風(fēng)日數(shù)為 14 天。土壤在 11 月中旬開始凍結(jié)，下旬封冰；解冰期在 3 月上旬，4 月上旬化通。全年無霜期 204 天。終霜為 4 月上旬，初霜為 10 月中旬。全年總的氣候特點是：氣溫稍高，熱量條件好于常年，降水稍少，降水時空分布不均，日照時數(shù)偏少。 4~9 月氣溫偏高，降水稍多，光照偏少。夏季 6 月和 8 月上、中旬連陰雨，光照偏少，秋季 9~10 月氣溫偏高，降水偏少 。 原料來源 本設(shè)計蘆葦制漿廠以蘆葦為制漿原料 ，而盤錦市擁有豐富的蘆葦資源，其葦田收割面積 55608 公頃，年產(chǎn)蘆葦 50 萬噸左右，列世界之先。主要分布于大遼河口至大凌河口海岸線以北地段的遼濱、趙圈河、羊圈子、東郭 4 個葦場和新生農(nóng)場葦田大隊。主要用于制漿造紙原料，占遼寧省蘆葦總產(chǎn)量的 50%以上。自 1960 年始，該地加強對蘆葦生產(chǎn)的管理，變蘆葦?shù)淖匀簧L為人工科學(xué)培育。目前仍有近萬公頃的沼澤荒灘可開墾成葦田。 水源 方面 盤錦地處渤海灣北岸，遼河三角洲腹地，水系包括遼河（雙臺子河）、繞陽河、太平河、 小柳河 、 西沙河 、月牙子河、大凌河，水資源比 較豐富。 2020 年盤錦市水資源總量 億立方米 ，地表水資源量為 億立方米，地下水資源量為 億立方米。 盤錦市南部沿海， 15 米等深線以內(nèi)淺海水域約 20 萬公頃，其中 3 米等深線以內(nèi)沿岸淺海水域約 萬公頃，灘涂面積 萬公頃，淡水水域 萬公頃 。 動力、燃料來源 盤錦市地下有豐富的石油、天然氣、井鹽、煤、硫等礦藏。礦產(chǎn)分布集中，全市大多礦產(chǎn)資源分布在低山丘陵地區(qū)，散布在城鎮(zhèn)周邊，交通便利，礦產(chǎn)開大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 發(fā)外部條件優(yōu)越。且擁有多個大型發(fā)電廠，可為本廠提供電力，同時廠內(nèi)有熱電站，保證了 該 廠 所需的電量。 2020 年底，遼河油田累計探明石油儲量 21 億噸，天然氣 1784 億立方米。中國陸地大油田之一的遼河油田坐落于此，已開發(fā)建設(shè) 32 個油氣田，已建成興隆臺、曙光、歡喜嶺、錦州、高升、沈陽、茨榆坨等 12 個油氣生產(chǎn)單位。原油穩(wěn)定裝置處理能力 600 萬噸 /年。 2020 年生產(chǎn)原油 1351 萬噸，天然氣 億立方米。原油品類有稀油、稠油和高凝油。年處理天然氣 億立方米，為石化工業(yè)提供了可靠的原料資源。在盤山縣的胡家西部、甜水南部、羊圈子、東郭，地下埋藏著鹽鹵資源。深度 60 米～ 100 米，鹽鹵水厚度 47 米～ 77 米，按年開采 360 萬立方米計算，可開采數(shù)百年。在曬制的原鹽中，氯化鈉含量在 %以上，質(zhì)量達(dá)到海鹽特級品標(biāo)準(zhǔn)。 大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第二章 生產(chǎn)方法論證及生產(chǎn)工藝流程說明 備料工段 生產(chǎn)方法 備料采用的方法是干濕結(jié)合法備料 ,之所以采用干濕結(jié)合法備料是因為干法備料雖然工藝成熟；投資少；耗能低；操作容易，但是存在飛塵污染大；草片所帶灰塵等雜質(zhì)多，制漿用堿量高；得率低；紙漿質(zhì)量不高，硅干擾大等缺點。 全濕法備料 草梱直接投入碎草機，改善工作環(huán)境（無干法備料噪音和粉塵），降低勞動強度； 草葉、泥砂等去除率高，凈化效果好，使灰分、苯 醇抽出物含量降低，減少蒸煮和漂白的化學(xué)用品用量，尤其是 SiO2 的降低有利于堿回收； 草片被縱向撕裂，草節(jié)部分被打碎，有利于藥液的浸透； 蒸煮的草片質(zhì)量好，水分穩(wěn)定，有利于控制液比，尤其是對連續(xù)蒸煮有利； 紙漿得率高，強度好，易于濾水。但是全濕法備料有設(shè)備投資大，維修費用高，動力消耗大，生產(chǎn)成本高的缺點。 而干濕結(jié)合法備料是將干法備料和全濕法備料的一些工序進(jìn)行組合，使之具有兩者的特點。由于本設(shè)計所采用的蒸煮方法是橫管連續(xù)蒸煮 ,對原料的質(zhì)量要求高，并且想降 低堿回收的硅干擾所以選用干濕結(jié)合法備料。 生產(chǎn)工藝流程 干濕結(jié)合法備料代表性流程有兩種，本設(shè)計所采用的是干切、干凈化、濕洗滌流程。 具體流程說明：蘆葦被送入切葦機，在切葦機內(nèi)被切成 35～ 45mm 的葦片，葦片被送入風(fēng)力除塵機進(jìn)行風(fēng)力除塵，從切葦機和風(fēng)力除塵機出來的塵土等送入除塵系統(tǒng)，從二者中出來的葦片隨后被送入料倉，葦片從料倉出來被皮帶運輸機從料倉送往鼓式洗葦機上料皮帶，再運往水力洗葦機進(jìn)行洗滌，水力洗葦機中的水一部分來自環(huán)保部門處理的水，洗葦機由三相異步電動機帶動攪拌器攪拌，洗葦?shù)脑鼜呐盼劭谂懦?，葦片和水從洗葦機出來接著進(jìn)入斜螺旋脫水機進(jìn)行脫水，脫出的水送入洗葦機進(jìn)行洗葦，雜質(zhì)由排污口排出，水力洗葦機和斜螺旋脫水機中出來的廢水送入污水處理系統(tǒng)。經(jīng)過脫水的葦料進(jìn)入回料螺旋，隨后進(jìn)入銷鼓計量器計量，通過控制銷鼓計量器的轉(zhuǎn)速控制進(jìn)料量，一定量的葦料由螺旋送入 T 形管 ,多余的葦料送入水力洗葦機，在 T 形管內(nèi)葦料與配好的蒸煮堿液進(jìn)行混合， T 形管由壓縮空氣罐控制止逆閥形成料塞，混合好后的葦料和蒸煮堿液隨后被送入橫管連續(xù)蒸煮器進(jìn)行蒸煮。 大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 其中風(fēng)力除塵具有以下優(yōu)點： 設(shè)備簡單，投資少，維修費用低； 占地面 積??； 可作長距離，定量，集中或分散輸送； 輸送過程中可通過旋風(fēng)除塵器除雜。 蒸煮工段 生產(chǎn)方法 蒸煮方法是用燒堿蒽醌法制漿，采用橫管式連續(xù)蒸煮器蒸煮。工藝參數(shù)和結(jié)果如下是：工藝蘆葦燒堿法蒸煮化學(xué)制漿參數(shù)是用橫管式連續(xù)蒸煮器蒸煮草片喂料速率： 10t/h ；用堿量： 18% ；噴射冷凝液量： 1150kg/t 風(fēng)干漿； 蒸煮堿損失率： %；蒽醌用量： % ； 最高蒸煮溫度： 168℃ ；蒸煮壓力： ； Al2O3 ： 3%； 蒸煮時間： 35min； 液比： 1:3 ； Al2O3 ： 2%； 堿液溫度： 90℃ ； 粗漿得率： 42%； 粗漿硬度： 13（高錳酸鉀值）；未蒸解物：%； 殘堿 (g/L):5%。 蒸煮采用連續(xù)的橫管蒸煮器（潘地亞連續(xù)蒸煮器），與干濕結(jié)合法備料配套使用，具有蒸煮得率高、紙漿強度大、均勻性好、原料損耗低、汽和電負(fù)荷均衡、自動化程度高、節(jié)省藥液、勞動生產(chǎn)率高、勞動強度低、工作環(huán)境得以改善以及成漿質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，是草類堿法制漿備料的發(fā)展趨勢。 潘地亞橫管連續(xù)蒸煮器，主要用于草類纖維蒸煮，常用硫酸鹽法、苛性鈉法和中性亞硫酸鹽法，本設(shè)計采用的是苛性鈉法。漿 種可為化學(xué)漿、半化學(xué)漿，其蒸煮特點是汽相高溫快速蒸煮， 在橫管內(nèi)連續(xù)運動的原料被氣相高溫蒸煮成漿。潘地亞式連續(xù)蒸煮系統(tǒng)，其主體部分為 2～ 8 根橫管構(gòu)成的蒸煮器，八十年代后期，天津輕工機械廠從瑞典引進(jìn)了 50～ 150t/a 橫管蒸煮器設(shè)計制造技術(shù)，近年該系統(tǒng)迅速國產(chǎn)化。 生產(chǎn)工藝流程 該系統(tǒng)流程 (流程圖見圖 1)為，料片經(jīng)皮帶輸送機 1，送入雙輥計量器 2，實現(xiàn)連續(xù)定量喂料，再落入雙螺旋預(yù)浸漬器 3 中，在此與堿液混合；料片被浸漬，來自堿回收和洗漿的白液和黑液分別引入貯槽 4 和 5 中，在混合槽 6 混合后送入浸漬器或直接泵 入豎管 7 的頂部，供蒸煮用。原料在預(yù)壓螺旋 8 初步壓實，該螺旋螺距 250mm，與水平面傾斜 45176。 ，可調(diào)速。原料再送進(jìn)螺旋進(jìn)料器 9中經(jīng)擠壓，最后由螺旋末端擠入料塞管，形成密封料塞，以密封蒸煮空間的蒸煮壓力，螺旋擠出的多余藥液，由螺旋進(jìn)料器外殼上的開孔流出。螺旋末端有一實心軸延伸到料塞管中，用于消除形成的料塞中央部分較軟的現(xiàn)象，防止反噴。同時，壓縮比的大小也很重要，草類原料更需要大的壓縮比，一般為 1︰ 8，因為草類料塞要封住 ～ 的蒸煮壓力，需要 500～ 600kg/m3 密度，而草類原料密度小，只有 60～ 80 kg/m3。故草類原料要提高到上述密度，需壓縮大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 7～ 8 倍。如果蒸煮壓力低，壓縮比也可小些。此外，為了防止原料打滑，螺旋外殼內(nèi)表面設(shè)有防滑條。螺旋與外殼防滑條間隙通常為 ～ 。近來國外在料塞管上也 設(shè) 了防滑槽溝，據(jù)稱，效果良好。在進(jìn)料器料塞管對面裝在氣動止逆閥 10，其作用是便于原料成塞，保持料塞一定的緊密度，防止螺旋進(jìn)料器的反噴，當(dāng)料塞過松時，螺旋進(jìn)料器的電流低于限定值，裝在止逆閥氣缸壓縮空氣管路上的電磁閥，在時間繼電器與電流繼電器的作用下關(guān)閉止逆閥。在正常生產(chǎn)時，止逆閥退回氣功裝置一側(cè)，以使原 料連續(xù)進(jìn)入蒸煮管。第一根蒸煮管與豎管 7 之間設(shè)有補償器 11。 料塞經(jīng)擴散落入蒸煮管 12 就開始恢復(fù)到正常密度，同時由直接蒸汽加熱升溫。四根蒸煮管結(jié)構(gòu)相同，管內(nèi)有螺旋輸送器。蒸煮器的充滿系數(shù)一般為 ～ 。成漿由最后一根管落入翼式出料器 13，經(jīng)可調(diào)節(jié)的噴放閥噴放到噴放鍋。翼式出料器里面裝有翼式攪拌器，轉(zhuǎn)速 300r/min 左右，用以將漿料初步碎解并刮至噴放器。翼式出料器的外殼上裝有兩個噴放閥，其中一個為備用，漿料通過其閘門的可調(diào)孔口噴入噴放鍋。近幾年已開始采用冷噴放，這種噴放是在最后一條蒸煮管至翼式出料器之間 的豎管上注入 85℃ 左右的稀黑液，將漿料稀釋至 8%左右的濃度，并保持豎管內(nèi)料位穩(wěn)定，利用蒸煮管壓力噴放。冷噴放能提高漿料物理強度，并阻止蒸煮管內(nèi)蒸汽隨漿料一同噴放至噴放鍋。該系統(tǒng)關(guān)鍵部件為螺旋給料器，由進(jìn)料螺旋、錐形殼體和料塞管等部件組成，螺旋進(jìn)料器的作用是連續(xù)均勻地送料，并擠壓多余藥液，使得原料逐步壓縮成密封料塞而進(jìn)入蒸煮管。經(jīng)驗證明，調(diào)整塞管的長度和壓縮比，是重要的參數(shù)，要根據(jù)不同的原料，通過實驗來確定，壓縮段較長的螺旋，適應(yīng)性較強。壓縮比的選擇主要根據(jù)原料的自然堆積容重和可壓縮性，即物料密度的變化率。據(jù) 報道，堆積容重大于 170 ㎏ / m3 的原料壓縮比可采用 ︰ 1，堆積容量小于 25 ㎏ / m3的原料可以采用 ︰ 1，介于 75～ 175 ㎏ / m3 的原料，可用差補法確定。 大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 潘地亞式連蒸系統(tǒng) 洗滌工段 生產(chǎn)方法 洗滌的方法是三段逆流洗滌，經(jīng)過雙輥擠漿機后進(jìn)行兩段逆流洗滌。采用串聯(lián)的三臺真空洗漿機作為一組，真空洗漿機由高度差形成真空，真空泵進(jìn)行輔助抽真空，組與組之間采用并聯(lián)的方式，后一段的濃黑液送至前一段進(jìn)行洗滌，第一段的濃黑液送至堿回收車間，充分地發(fā)揮了洗滌液的洗滌作用，并達(dá)到廢液增濃的目的。 工藝參數(shù)如下：洗滌提取黑液固形物含量： 10%；洗滌后紙漿含量： 14%；洗滌堿損失： %（對用堿量）；洗滌纖維損失率： %；真空洗漿機進(jìn)漿濃度： 3%；真空洗漿機出漿濃度： 12%；水腿內(nèi)廢液流速： ；真空洗漿機溫度： 75℃ ；真空洗漿機真空度： ；真空洗漿機稀釋因子： 2kg/kg 風(fēng)干漿；雙輥擠漿機槽體最大壓力： 35kPa。 由于紙漿洗滌在達(dá)到洗凈度要求的前提下，不僅要求廢液提取率高，而且大連工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 要求稀釋因子小，廢液濃度高。要解決這個矛盾只有采用多段逆流洗滌才可能在較小 的稀釋因子下，充分發(fā)揮擴散作用，取得較好的洗滌效果。 生產(chǎn)工藝流程 篩選來的漿料進(jìn)入真空洗漿機，洗漿機由 10 米以上高度差產(chǎn)生真空，真空度不夠時由真空泵輔助抽真空，并向其內(nèi)加入消泡劑起消泡作用。在真空洗漿機內(nèi)對漿料進(jìn)行三段逆流洗滌，漿料洗后由螺旋輸送機送入漿池，隨后被送入雙輥擠漿機（起擠漿和洗漿的雙重作用），從擠漿機出來，漿料由送料螺旋送入氧漂塔，在這里，漿料的白度可漂達(dá) 48%ISO 左右，隨后對漿料進(jìn)行兩端逆流洗滌，之后送入漂白塔進(jìn)行漂白。 蒸發(fā)工段 生產(chǎn)方法 黑液蒸發(fā)采用七體 五效板式降膜蒸發(fā)，蒸發(fā)的方式是黑液的間接蒸發(fā)。蒸汽采用順流，黑液采用逆流。工藝參數(shù)如下：蒸發(fā)堿損失率 %（對用堿量）；稀黑液濃度： 10%；稀黑液溫度： 70℃ ；蒸發(fā)后濃黑液含量： 48%；出效濃黑液溫度 102～ 105℃ ；污冷凝水溫度： 65～ 70℃ ；冷卻塔出水溫度： 25℃ ；冷凝器溫水溫度： 45℃ ；密封水壓力： ；密封水溫度： 15～ 30℃ 。 七體五效板式降膜蒸發(fā)是一種新型的堿回收蒸發(fā)系統(tǒng)，具有熱效率高、節(jié)能、運行方便可靠、污染少、一次出濃黑液等特點。由于蒸發(fā)站全部采用板式降膜蒸發(fā)器，整個蒸發(fā)站的傳熱系 數(shù)和有效溫差都得到很大的提高，且沒有靜壓頭損失，熱效率也得到較大的提高，所以，能量消耗可降至最低。采用逆流流程，各效的溫差也得到了較為合理的分配。在出濃黑液的第一效設(shè)計為 3 個單獨的單室蒸發(fā)器串聯(lián)，通過儀表切換使幾個室輪流進(jìn)出稀、濃黑液或清洗，平時是其中兩個蒸發(fā)器正常工作，對余下的一個蒸發(fā)器進(jìn)行清洗，這樣可以一次出濃黑液且出效的黑液濃度大大提高，而連續(xù)運轉(zhuǎn)的周期也大為延長。 生產(chǎn)工藝流程（詳圖見另附 A1 圖紙） （ 1） 黑液流程：蒸發(fā)工段采用逆流流程 提取來的濃度為 10%的稀黑液進(jìn)入 稀黑液槽并由稀黑液泵送至 四效蒸發(fā)器再進(jìn)入五效蒸發(fā)器，隨后再依次進(jìn)入四效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器。從三效蒸發(fā)器出來的黑液為半濃黑液，其進(jìn)入半濃黑液槽再又半濃黑液泵送至二效蒸發(fā)器，隨后進(jìn)入一效閃蒸室，從一效閃蒸室