450td本色生活纸用竹浆制浆车间洗选工段设计毕业设计

I450t/d 本色生活纸用竹浆制浆车间洗选工段设计摘 要本次设计是 450t/d 本色生活纸用竹浆制浆车间的洗选工段设计，在这次的设计中，浆料的洗涤采用的鼓式真空洗浆机三段逆流洗涤，这种洗涤方式不仅节约用水同时还最大程度的提高了黑液的提取率。筛选用的是一级二段封闭式筛选，净化用的是一级三段除渣流程。设计内容包括生产工艺设计，厂区总平面设计，车间工艺设备布置，辅助生产工艺设计等。关键词：生活纸，竹浆，逆流洗涤，筛选IIDesign of Washing Section of Bamboo Pulp Pulping Workshop with 450t/d Quality Life PaperABSTRACTThis design is 450t/d color life paper with bamboo pulp pulping workshop washing section design,in this design,the use of the washing of the drum filter vacuum washing machine three countercurrent washing.This washing method not only save water while also maximizing the extraction rate of black liquor.Screening is a two-stage closed screening, purification is a three-stage slag removal process. The design includes production process design, plant layout design.workshop technology equipment layout, auxiliary production process design.KEY WORDS: life paper, bamboo pulp, countercurrent washing, screeningIII目 录摘要 .IABSTRACT.II1 绪论 .11.1 设计的目的及意义 .11.2 课题背景 .11.2.1 本色生活纸的简介 .11.2.2 竹浆纤维的特点 .21.3 市场前景 .31.3.1 竹子造纸的优势 .31.3.2 本色纸在我国的市场前景 .32 工程设计条件和总平面布置 .52.1 工程设计条件 .52.1.1 厂址选择的基本原则 .52.1.2 本次设计的厂址选择 .52.1.3 资源条件 .52.2 总平面布置 .52.2.1 总平面布置的图的一般原则 .52.2.2 总平面布置概述 .62.2.3 厂区绿化 .73 生产工艺设计 .83.1 初步工艺流程 .83.2 工艺流程的对比与选择 .103.2.1 洗浆机的选择 .103.2.2 筛选净化流程的对比 .113.2.3 工艺流程的综合对比及方案的确定 .123.3 浆水平衡计算 .133.3.1 浆水平衡计算概述 .133.3.2 浆水平衡计算依据 .143.3.3 浆水平衡计算过程 .143.3.4 浆水平衡明细表 .183.4 设备选型 .213.4.1 设备选型概述 .213.4.2 生产设备选型的原则和步骤 .22IV4 车间布置 .264.1 车间布置概述 .264.2 车间布置设计的要点 .264.3 本次设计车间布置简介 .275 公用工程设计 .285.1 辅助生产工程设计 .285.1.1 综合办公楼和中心化验室 .285.1.2 空压站和维修间 .285.2 公用工程设计 .295.3 环境保护和综合利用工程 .325.3.1 噪音消除 .325.3.2 高温保护 .325.3.3 废水 .325.3.4 废气 .325.3.5 废渣 .33致谢 .34参考文献 .35450t/d 本色生活纸用竹浆制浆车间洗选工段设计 11 绪论1.1 设计的目的及意义本次毕业设计的目的是把所掌握的制浆造纸理论知识与毕业实习以及生产实习的具体实践进行结合，从而对制浆造纸工程有一个整体认识，培养自身综合分析和整体设计的能力，并使自己的工程实践能力得到锻炼和提高，为今后的工作学习打下良好的基础。此外，这也是对本科学习的一次总结，是在本科学习后走向工作岗位前的一次测验。本次毕业设计题目是 450t/d 本色生活纸用竹浆制浆车间洗选的工段设计。洗选工段是制浆车间的一个重要工段，通过该工段对黑液进行提取进而送到碱回收车间进行回收避免了能源的浪费同时也减轻了对环境的污染，同时也是对浆料的一个洗涤的过程。而筛选净化则对浆料中的杂质的去除过程，避免了杂质对造纸过程的不良影响。1.2 课题背景1.2.1 本色生活纸的简介市场上的生活用纸几乎都是白色的纸，初期的生活用纸是用废纸加工的，颜色深暗，随着人们生活水平的提高，纸厂为了增加看起来干净的感觉，生活用纸所使用的浆料在生产过程中全部加入了漂白环节。漂白所使用的漂剂主要有氧化剂和还原剂两种，目前主要以氧化剂为主，较常用的有氯、次氯酸盐、二氧化氯等。但生产中产生的有机氯化物含有的二噁英、呋喃，具有致癌性、致突变性、致畸胎性、多发性脑神经病变和急毒性，在废水中降解速度非常慢，对水环境造成巨大影响 1。生活用纸主要供人们生活日常卫生之用，是生活中不可或缺的纸种之一，它的形状有单张四方型的，叫方巾纸或面巾纸；也有卷成滚筒形状的，叫卷纸。生活用纸是个人居家外出所使用的各类卫生擦拭用纸，包括卷筒卫生纸、抽取式卫生纸、盒装面纸、袖珍面纸、餐巾纸、擦手纸、厨房纸巾等成品。生活用纸通常由棉浆、木浆、草浆、废纸浆等材料制造，不同用途的纸类，原料要求不同。质量好的卫生纸都是由原生浆制成，健康生活用纸的标准很简单，那就是选用优质的原料，并在加工过程中优化工艺，杜绝二次污染，并需经过特殊消毒杀菌处理，因为生活用纸往往直接接触的是人们的皮肤。新一代生活用纸应该是提取天然植物纤维，全程不使用漂白剂等有害制剂，是健康、安全、天然、环保的生活用纸。本色竹浆纤维生活用纸本色竹浆纤维生活用纸就是为适应这种要求而产生。它是采用全天然的丛生竹作为原料，经过一系列的制浆工艺生产出竹浆纤维，再经过特定的造纸设备抄造而制作的纸页，全过程不使用漂白剂，采用氧脱木素技术在洗涤筛选后进行脱除残余木素。白色生活用纸普遍存在的问题都是使用经过漂白剂漂白的纸浆陕西科技大学毕业设计说明书 2作为原料生产的，所使用的漂剂主要有氧化剂和还原剂两种，目前主要以氧化剂为主，较常用的有氯、次氯酸盐、二氧化氯等。浆料经过强氧化剂的漂白后，对纤维强度有不同程度的损伤，强度、韧度下降，生产的产品在使用过程中存在易掉毛、掉粉、强度降低等问题。本色浆生活用纸的引入使用一种全程不加漂白剂的本色浆料作为产品的纤维原料，生产视觉亮度上能够得到人们普遍认可的本色生活用纸，尽可能使产品不含有害物质，更加绿色、环保、健康。颠覆人们长期对生活用纸的使用观念，生活用纸不是越白越好 2。1.2.2 竹浆纤维的特点中国是世界竹类植物的起源和分布中心之一，是竹资源最丰富的国家，被誉为“竹子王国”。全国自然竹林面积约 500 多万公顷，每年可砍伐的毛竹达 5 亿6 亿根，年产各类中径竹材 450 多万顿，为我国工农业生产提供了大量的源料，其中毛竹林面积约占全国竹林总面积的 60%，福建、湖南、江西、浙江四省的毛竹林面积约占全国毛竹林面积的 80%。河北吉藁化纤有限责任公司做为第一个吃螃蟹的人，早在 2000 年开始了我国利用竹材生产纺织原料的研究，成功开发出了具有性能优良、亲肤性好的竹浆纤维，为开发利用我国独特、丰富的竹资源探索出了一条道路。竹浆纤维及制成的织物具有良好的吸湿透气性、柔软滑爽、生态环保、天然抗菌抑菌等功能，经过十几年的不断发展，开发出了不同旦数、不同功能的系列化品种，成功应用于内衣、床品、儿童服装、高档衬衣面料等多个领域。发展成继“棉、麻、丝、毛 ”之后的具有我国特色的独特的纺织原料。原生态竹浆纤维是由天然竹材经特殊制浆方法制成的竹浆，再经湿法纺丝工艺加工而成的竹浆纤维。该纤维不仅保留了竹浆纤维良好的透气性、吸湿性等特性，还保留了原生竹的组成成分，具有天然的卡其色，良好的亲肤性，良好的抑菌性、防臭、抗紫外线等功能，是竹浆纤维大家族中的新成员，该纤维完全达到生态纺织品技术要求标准，产品倍受消费者青睐，需求量逐步上升 3。竹浆纤维自身结构及截面上的空隙有利于竹浆纤维吸收和蒸发水分，纤维结构上具有较多的亲水性基团，可以迅速吸收人体排出的汗液，使人体感觉舒适。所以竹浆纤维具有良好的吸湿性，所制成的织物在夏季运动后不会因汗液而感到粘身不适。除臭吸附功能，竹浆纤维内部特殊的超细微孔结构使其具有强劲的吸附能力，能吸附空气中甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质，并消除不良异味。实验表明，用竹浆纤维制成的织物对氨气、酸臭的除臭率达到 70%到 90%。抗紫外线功能竹浆纤维中所含的叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂，抗紫外线功能与生俱来。经中国科学院上海物理研究所检测证明，竹浆纤维织物对 200 到 400nm 的紫外线透过几乎为 0，而这一波长的紫外线对人体的伤害最大，这是其他纺织品无法比拟的。竹浆纤维还能产生负离子特性，可以有效阻挡紫外线对人体的辐射，不会对皮肤产生任何刺激。绿色环保性450t/d 本色生活纸用竹浆制浆车间洗选工段设计 3因竹子自身具有天然抗菌性，故在生长周期内不必使用任何农药，对环境和产品本身不产生任何污染。竹子生长周期短，栽种成活后 45a 即可成林，用竹材制成纤维浆粕，缓解了长期使用动物纤维原料日积月累的供需抵触，有利于森林资源的合理利用。另外，竹浆纤维织物具有优良的生物可降解性，在一定条件下，可完全分解成二氧化碳和水，对环境没有任何污染，与当前国家大力提倡的资源可再生循环利用的方针政策一致 4。1.3 市场前景1.3.1 竹子造纸的优势竹子是一种一次种植永续利用的原料资源。利用竹林资源造纸，可弥补中国木材资源不足，缓解国内纸浆缺口。目前，中国造纸原料主要以废纸浆和草浆为主，木浆占比例不到 20%，竹浆仅占 1.6%。由于中国森林覆盖率仅为 21.63%，木浆生产一直满足不了国内造纸行业的需求，只能大量进口商品木浆。竹子作为一种重要的优质造纸原料，在一定程度上缓解了中国纸浆缺口。竹子造纸的性能优于一般木材，是仅次于针叶木的最好造纸原料。其化学成分、纤维性质介于针叶木和阔叶木及一般禾本科原料之间。它的纤维长，平均 23 毫米，比造纸原料中纤维最短的阔叶木长了 1.31.7毫米。与阔叶木相比，竹子还有纤维素含量高、杂细胞少等优势，其纸浆指标优于阔叶木浆。与广泛用于造纸的一般禾本科草类相比，竹子有纤维素含量高、杂细胞少、纤维长、长宽比大、灰分小的优势。如，竹子纤维素含量 4449%，稻麦草为3542% 。两者的杂细胞含量差距更明显，竹子杂细胞含量 1016%，稻麦草为3060% 。灰分含量差距也很明显，竹子灰分含量 1.21.9%，稻麦草为 414%。竹浆纸的撕裂度、耐折度、紧度、耐破度、挺度等强度指标优于一般草类浆。目前，广西的一些竹浆纸商品占据了一定市场，已经可根据市场需要定制高端的生活用纸。例如，华劲集团以全天然竹木浆生产的“ 娇手” 牌生活用纸，以独特的柔软舒适手感深受消费者喜爱。竹浆造纸不仅优于一般木浆造纸，还可替代进口针木浆生产一些高端纸品。由于针叶木浆价格明显高于竹浆价格，竹纤维与针木浆同属长纤维浆料，可使用竹浆替代部分针木浆。不仅能保证纸品性能，还能极大降低生产成本，提高市场竞争力。基于竹林资源集约程度不高，竹材供应量有限，造纸企业一般采用竹木浆料比为 35%：60%的混合浆制造高端生活用纸。按可比原则与针阔木 30%：70%的混合浆成本计，若每吨竹木混合浆成本为 5000 元，每吨针阔木混合浆成本约 5300 元，每吨纸用浆成本降低了约 300 元。若企业配套建设竹林基地，使用自制竹浆代替进口针木浆造纸，盈利空间更为可观 5。1.3.2 本色纸在我国的市场前景陕西科技大学毕业设计说明书 4近年来，随着人民生活水平和物质文化水平的不断提高，人们对生活用纸的要求逐渐由单纯的实用性转向安全性、功能性、观感和触感甚至时尚文化创意等多个方面。正值纸业发展“ 新常态” 时期，一些生活用纸企业通过加快转型升级步伐，调整生活用纸产业结构，整合上下游行业有利资源，应用高新技术开发出了一系列多元化、个性化的中高档生活用纸产品。市面上陆续出现了包括本色、白色、木浆、草浆等多种类型的生活用纸。尤其是在各大电商媒体对“健康环保生活理念” 的大势宣传下，本色生活用纸越来越受到广大消费者的青睐，其市场占有率 逐年升髙，被认为是未来“绿色、健康”生活用纸的发展趋势。广东韶能集团韶关南雄珠玑纸业有限公司选择天然丛生竹作为造纸原料，竹材原料纤维细长、强韧性好、还具有竹材特有的抗菌特性，竹材先经现代化的 DDS 蒸煮工艺、氧脱木素技术及洗选筛等工艺过程，获得白度相对稳定、纤维柔软的本色竹浆，生产出了具有良好吸湿、透气、抗菌、抑菌功能的高强度本色生活用纸。四川环龙集团于 2014 年底推出了“斑布” 竹浆本色面巾纸、本色手帕纸、本色卫生纸等生活用纸系列产品，己形成林浆纸一体化的完整产业链。江门市新龙纸业有限公司于 2014 年开始自主研发“悠然尚品” 本色系列生活用纸。产品采用 100本色竹浆纤维作为原材料抄造本色生活用纸，并针对本色盒装面巾纸开发了具有独家专利的 3包装盒。随着中国经济的快速发展和居民生活水平的提高，人们对健康安全的日常生活用品提出了更高的要求。本色生活用纸以其环保和健康的优势，将成为未来家庭生活用纸消费的首选 6。450t/d 本色生活纸用竹浆制浆车间洗选工段设计 52 工程设计条件和总平面布置2.1 工程设计条件2.1.1 厂址选择的基本原则（a）厂址选择应符合国家长远规划和城市规划布局；（b）选择厂址必须考虑拟建项目的指向性特点；（c）选择厂址必须控制建设用地；（d）选择厂址应有利于厂区合理布置和安全运行；（e）厂址选择应有利于保护生态环境和生态平衡；（f）厂址选择应考虑建厂地区工业基础及社会协作条件；2.1.2 本次设计的厂址选择（a）厂区位置：西南某地（b）平均气温：17.922.6（c）降雨量： 13002800mm（d）常年主导风向：西北风（e）运输条件：陆路便利2.1.3 资源条件（1）原料资源条件：原料为竹子，中国广西现有竹林面积 4.7 万多公顷（70 多万亩） ，竹林总蓄积量470 多万吨，每年可供造纸用竹材 100 万吨以上，造纸用竹不到资源可供量的 10%。（2）动力资源条件：西南电网及自设电厂（3）燃料资源条件：煤（4）劳动力资源条件：劳动力充足2.2 总平面布置2.2.1 总平面布置的图的一般原则（a）总平面布置应根据车间的生产性质、建筑类别、防火、卫生、安全及施工要求等，结合场地的地形、地质、气象等自然条件，全面合理的进行安排，为生产创造陕西科技大学毕业设计说明书 6良好的条件，取得良好的技术经济效果。（b）厂房、构筑物的布置应能到是生产流程顺畅，保证从原料投入到成品产出形成连贯的流水作业，尽量避免逆行或交叉。原材料、物料的搬运路线短捷、方便、避免频繁的货流与主要的人流交叉。造纸厂的大宗原料进厂应避免穿越主要生产区。（c）生产车间和辅助建筑物在有条件时应尽量组合成联合厂房或多层建筑物。辅助车间、动力设备也应设在主要使用部门的附近，尽量缩短其间距离，以节约厂区用地。（d）厂内应布置绿化和美化设施，是工厂具有整洁优美的生产环境，为企业的文明生产创造必要的条件。（e）工厂布置应尽量是大多数厂房向阳、背风、避烟气、防灰尘，尽可能使各个车间有条件采用自然通风和自然采光。（f）有福