年产10万吨箱板纸造纸综合工厂设计-毕业设计任务书.doc

年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计I 陕陕 西西 科科 技技 大大 学学 毕业设计任务书毕业设计任务书 造纸工程 学院学院 轻化工程（制浆造纸方向）专业专业 081 班班级级 学生：学生：顾顾咏凌咏凌 题目：题目： 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计 重点：日产 300 吨浆板蒸煮工段 毕业设计毕业设计（ （论论文）从文）从 2012 年年 3 月月 20 日起到日起到 2012 年年 6 月月 1 日日 课题课题的意的意义义及培养目及培养目标标： ： 纸浆蒸煮是制浆过程中十分重要的生产环节。合理的蒸煮工艺不仅能提高木素的脱除率等光学 性能指标，还能保护纸浆的物理强度少受或不受破坏，此外，漂白过程应具有环境友好性。通过本课 题的设计，使学生进一步学习纸浆漂白过程中的相关理论及技术问题，对纸浆漂白车间的相关工程 设计问题如工艺流程确定、物料衡算、设备选型及布置、相关经济技术指标的确定等加以熟悉和掌握。 通过本次设计任务的完成，也使学生学会理论联系实际、分析和解决工程实际问题的方法，掌握文献 资料的查阅、相关工艺理论计算、工程图绘制、说明书撰写等方面的知识，为他们今后从事相关行业 的生产实践工作打下良好的基础。 设计设计（ （论论文）所需收集的原始数据与文）所需收集的原始数据与资资料：料： 与纸浆蒸煮过程相关的工艺技术指标、工艺流程及设备布置参数、相关 技术的发展现状及动态，新技术新设备的应用等方面的资料；与生产方法的 选定及总平面布置设计相关的理论、技术资料，相关技术标准等。 课题课题的主要任的主要任务务（需附有技（需附有技术术指指标标分析）：分析）： 1.设计说明书一份，包括：（1）设计的依据条件、范围和要求，建厂可行 性分析；（2）全厂总平面布置设计说明；（3）车间生产流程设计、生产方法确 定和工艺参数选择等的说明；（4）物料衡算和设备选型计算及说明；（5）车间 工艺设备布置设计说明；（6）车间劳动组织、人员定额和技术经济指标；（7） 向有关部门提交的资料（如供水、供电、照明、采暖、通风等）；（8）设计成果 综合评述；（9）参考文献。 2.绘制设计图纸，包括（1）全厂总平面布置图一张；（2）工艺流程图一张； 陕西科技大学毕业设计说明书II （3）浆水平衡图一张；（4）车间工艺设备布置图若干张（平面、剖面、立面）； （5）设备一览表一份。 设计设计（ （论论文）文）进进度安排及完成的相关任度安排及完成的相关任务务（以教学周（以教学周为单为单位）：位）： 周周 次次设计设计（ （论论文）任文）任务务及要求及要求 14毕业实习收资； 56车间工艺流程设计； 710工艺计算，工艺流程图及浆水平衡图的绘制； 1113工艺设备布置图（平面、立面、剖面）； 1415全厂总平面布置图； 16编写设计说明书，提交设计成果，准备答辩。 学生签名： 日期： 指导教师： 日期： 教研室主任： 日期： 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计III 年产 30 万吨箱板纸制浆造纸综合工厂设计 重点为日产 600 吨蒸煮工段 摘 要 本设计的题目为年产 30 万吨阔叶木硫酸盐制浆造纸综合工厂，重点为漂白工段。 制浆车间以桉木为主要生产原料，经过蒸煮、筛选、洗涤之后送入漂白车间。采用 D/C、E/O、D1和 D2四段漂。最终达到白度为 88%ISO 以上。设计内容包括浆水平衡计算、 设备选型及计算、车间设备布置图、设备立面图、工艺流程图及全厂总平面图的绘制。 关键词：制浆、漂白、阔叶木漂白硫酸盐浆 陕西科技大学毕业设计说明书IV The Design of a Year to Produce 3000 Ton Mill The Key to the Design is the Workshop Design of LBKP600 ton a Day ABSTRACT The topic of this design is a comprehensive of producing 300，000 ton LBKP, The point is the workshop of producing 600 ton LBKP per day. The craft of this design producing is taking 100% poplar as raw material. The raw material has been cooking、prepare ,then been washed、separated、bleaching, as result the of 30%LBKP has been produced. The main equipments that it has used are mainly provided by the company of Anne Delhi. This design mainly includes designing of technological process、calculation of the balance including water and pulping、the chart of water and pulping balance、the chart of technological process、the chooses of equipments types、the chart of equipments decoration、the profile chart of equipments and the chart of decoration about the whole comprehensive. KEYWORDS： pulp making， bleaching， LBKP 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计V 目 录 摘 要 .I ABSTRACT .II 1 绪 论 .1 1.1 概述 1 1.2 建厂目的和规模.1 1.3 厂址选择 2 1.4 环境影响 2 1.5 产品选产 2 1.6 可行性分析 3 2 全厂总平面 .4 2.1 总平面布置的基本原则 4 2.2 总平面布置的介绍与分析5 3 漂白工艺设计 7 3.1 漂白工艺概述.7 3.1.1 氧脱木素段 .7 3.1.2 D/C 段 .7 3.1.3 E/O 段 8 3.1.4 二氧化氯段.8 3.1.5 废气处理10 3.1.6 收集(排空)槽10 3.1.7 化学药品 10 3.2 漂白段工艺技术条件 .11 3.2.1 主要技术经济指标(见表 3-1).11 3.2.2 漂白工段工艺技术条件（见表 3-2） 12 3.2.3 漂白工段工艺参数 12 3.2.4 工艺流程图（见图 3-1）.14 3.3.浆水衡算 .15 3.3.1 浆水平衡计算 15 3.3.2 浆水平衡明细表(见表 3-8).19 3.4 化学药品的用量22 3.4.1 化学药品的特性 22 3.4.2 化学药品用量的计算 23 3.5 蒸汽消耗量23 陕西科技大学毕业设计说明书VI 3.5.1 热量平衡计算公式 23 3.5.2 各段所需蒸汽量的计算24 3.6 设备选型24 3.6.1 主要设备的计算选型 24 3.6.2 泵的计算和设计 26 3.7 相关车间简介27 3.7.1 制浆车间 27 3.7.2 碱回收车间 28 4 车间工艺布置 .29 4.1 设备布置的要求29 4.2 概述29 4.2.1 各层具体布置 29 4.2.2 布置特点 30 5 辅助专业设计 .31 5.1 安全技术31 5.1.1 厂区内的职业毒害性及其安全防护措施 31 5.1.2 为了职工和设备的安全采用的安全措施 31 5.2 防火32 5.2.1 厂区的火灾与防火级别32 5.2.2 消防措施.32 5.3 供水 .32 5.4 三废处理 .32 5.4.1 废气33 5.4.2 废水33 5.4.3 废渣34 5.5 建筑部分 .34 5.5.1 建筑结构设计的自然条件34 5.5.2 制浆车间建筑做法简介34 5.5.3 制浆车间采暖和通风34 致 谢 .36 参考文献 .37 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计1 1 绪 论 1.1 概述 纸是人民生活中的必需品，近年来随着科学技术的发展，纸的用途不断增加，功 能不断不断扩大，应用于国防、工业、农业、交通、建筑、医疗卫生等各个方面，已 渗透到国民经济和科学技术的各个领域。造纸工业往往以生产水平和消费水平来衡量 一个国家造纸工业的发达程度。美国制浆造纸成为国内十大工业之一，而许多北欧国 家则以造纸工业为主。我国造纸工业为轻工业之首，号称“轻工业中的重工业” 。自从 改革开放以来，我国造纸工业有了很大进步，纸和纸板的产量从 70 年代的 500 多万吨 提高到 2000 年的 3500 万吨，增加了 6 倍，纸和纸板的产量居世界第二位，仅次于美 国。但由于我国人口众多，人均消费量只有 29 千克，大约相当于世界人均消费量的 1/2。据中国造纸协会对综合信息资料调查，2006 年全国纸及纸板生产企业约有 3500 家，全国纸及纸板生产量 6500 万吨，较上年 5600 万吨增长 16.07%。消费量 6600 万吨， 较上年 5930 万吨增长 11.30%，人均年消费量为 50 公斤，比上年增长 5 公斤。 2006 年比 2000 年生产量增长 113.11%，消费量增长 84.61%。六年间纸及纸板生产 量年均增长 13.44%，消费量年均增长 10.76%，均高于我国国民经济 GDP 年均增长率。 1.21.2 建厂目的和规模建厂目的和规模 长期以来，纸业一直推行“集中制浆，分散造纸”方式。因为它可以用比较低的 自然资源和环境资源代价来创造更大的经济效益社会效益，并促进纸业的现代化发展。 所谓集中制浆，就是指规模化集中制造原生浆。集中制浆解决了造纸产业和生态环境 共同持续发展的问题？因为，对于配备了先进技术装备的大规模现代化制浆造纸企业 来讲，化学木浆废水进入污水处理厂的污染物量可以做到比高得率制浆和废纸脱墨浆 还要低。例如，化学木浆废水一般要经过两道处理，提取黑液进入碱回收工序和其后 各工序废水进入污水处理厂。1 吨化学木浆要排出 1.5 吨污染物。该污染物经过黑液提 取后，作为洗选废水进入污水处理厂时只剩下 30 公斤至 50 公斤；高得率制浆和废纸 脱墨浆没有经过提取黑液碱回收这道工序，进入污水处理厂时污染物分别有 70 公斤至 100 公斤和 200 公斤至 300 公斤。所以说，制浆造纸产业污染问题主要是企业规模和技 术装备水平问题。 制浆生产线规模越大，吨浆投资成本越低，吨浆生产成本越低，吨浆销售成本越 低，吨浆污染物处理投资和处理成本越低。从单个企业讲，原生浆生产达到一定规模， 企业才有在社会上存活的能力。从整个行业讲，规模化制浆才能使纸业够持续发展。 因此，国务院发布的国发200420 号文规定：“年产 10 万吨及以上纸浆项目由国务院 投资主管部门核准，年产 3.4 万吨（含） 、10 万吨（不含）纸浆项目由省级政府投资主 陕西科技大学毕业设计说明书2 管部门核准，其他纸浆项目禁止建设。 ” 1.3 厂址选择 造纸厂是原料需求量大，用水排水量大、能耗高等。基于以上特点我们选择厂址 靠近河流，并在交通干道附近，以便于造纸产品和原料的运输，该地地势平坦，原料 运输可通过水运、公路联合运输，尽可能通过水运从而降低运输费用。当地的地质较 好、水质合乎造纸用水需求。当地经济发达，附近有化工厂、机械厂、建筑公司等单 位。为造纸厂创造了良好的协作条件，该地劳动力资源丰富、交通方便，为造纸厂的 建立创造了有利的条件。 1.4 环境影响 在循环经济的发展过程中，环保部门用足用好环评审批权。按照优先开发、重点 开发、限制开发、禁止开发的原则，确定区域功能定位和发展方向，对新上项目的选 址、污染程度、生产工艺、 “三同时”的保障措施等方面，进行严格的环境影响评价和 履行审批手续。确保增产不增污，增产减污；用足用好清洁生产强制审核权，促使企 业引进先进技术，降低资源消耗，减少污染排放，提高生产效益，增强市场竞争力； 用足用好限期治理和停产整治权，对不能稳定达标，偷排偷放的企业坚决停产整治； 用足用好评优创先和产品市场准入一票否决权，鼓励引导企业自觉发展循环经济；把 企业万元 GDP 能耗、水耗和污染物排放情况作为推选人大代表、五一劳动奖章、产品 是否允许销售或出口等方面的重要依据，真正使生产发展与环境保护的成效结合起来。 设计过程中充分考虑了环境的影响因素，尽量做到降低废气废物的排放，实现多 逊环境，降低能耗。 1.5 产品选产 选用桉木作为生产原料，桉木原产于澳大利亚，具有适应性强，生长快的特点， 相继成为世界各国引种，广泛应用于建筑、交通、制浆造纸、化工等行业。研究表明， 桉树本色浆撕裂指数比杂木浆低，其原因在于桉木浆的纤维较短。然而，桉木本色浆 的耐破指数、抗张指数则要远远的高于杂木浆的，表明的桉木具有较好的纤维强度。 至于桉木的漂白浆，其物理强度指标已达到国家轻工行业漂白硫酸盐阔叶木浆 （QB/T1678-1993）A 级产品的标准，桉木的漂白浆的撕裂指数要低于杂木浆和思茅松 浆，而抗张指数、耐破指数要高于思茅松浆，说明桉木浆纤维的结合力要好于思茅松 浆。从抄成的纸片看，桉木漂白浆成纸匀度、不透明度、平滑度要好于思茅松浆，是 抄造印刷书写纸、生活用纸等的优质原料。 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计3 1.6 可行性分析 本次设计严格按照循环经济和清洁生产理念，最大限度地实现废物的减量化、资 源化，使竹浆生产工艺各环节相互利用副产品和废物形成系统内部循环链，各种污染 物的排放均优于国家标准。 邛崃地处天赋之城四川省会成都，有发达的公路和铁路运输，本设计的原料为当 地的竹子，原料的方便的可以节省更多的支出。淡水资源丰富，可满足工厂的需求。 随着人民生活水平的提高，人们对纸张的质量要求也在日益提高，传统的以麦草为原 料的纸张已不能满足人们的需求，相反国内对木浆的需求量在年年递增，国内的木浆 生产企业远不能满足市场的需求，我国的木浆严重依赖国外进口，发展国内的木浆生 产以迫在眉睫。 本设计的蒸煮采用横管连续式蒸煮，漂白采用国际先进的二氧化氯漂白技术，在 两段氧脱之后采用 D0、EOP、D1 的流程进行漂白，大大降低了对环境的污染。综上所 述，该厂是从环保和高效的深层次而设计的，它所采用的漂白流程，是非常合理的。 陕西科技大学毕业设计说明书4 2 全厂总平面 据陕西科技大学设计任务书本设计着手年产 10 万吨箱板纸制浆造纸工厂。厂 址位于四川成都羊安工业区，这里水资源丰富，厂地平坦。厂内配有的热电厂，地下 水文合乎建筑要求，当地有较好的协作条件。基于以上，本设计作了周密细致的工作， 力求在生产工艺上合理，生态环境保持良好。全厂划分为生产区和原料区，厂所在地 区常年主导风向东南风，厂在河的下游方向。为了做到运输方便，安全防火，防止污 染环境，故将原料厂布置在西岸的下风向。这样备料车间的灰尘不会影响厂内的环境。 2.1 总平面布置的基本原则 （1）造纸厂的总平面布置图根据车间的生产性质、建筑类型、防火、卫生、安全 及施工要求等，结合厂地的地形、地质、气象等自然条件，全厂合理的布置进行安排， 为生产创造良好的条件，取得较好的技术经济效果。 （2）造纸厂的总平面布置应达到生产流程顺畅，物料的搬运线短捷、方便、避免 频繁的货流与主要人流交叉，造纸厂的大宗原料进厂不得穿越主要生产区。 （3）造纸厂的生产车间和辅助建筑物，在有条件时应尽量组合或多层建筑，以节 约厂区用地。 （4）造纸厂内应布置绿化和美化设施，使工厂具有整洁、优美的生产环境，为了 工厂的文明生产创造条件。 （5）造纸厂主要生产车间的朝向，应有良好的自然通风和采光条件，避免因建筑 朝向问题影响操作条件。 （6）散发粉尘的备料车间，排出有害气体的制浆和碱回收车间，以及易燃的原料 场等，应布置在主要生产区和厂前区全年最多风频的下风向，并使其影响范围最小。 （7）改建、扩建造纸厂的总平面布置，应尽量减少对已有生产的影响，并合理利 用原有的建筑物及设计，力求改善原有不合理的布局和不良的生产条件。 （8）造纸厂预留地原则：当设计任务书中已明确分期时应将初期建设的项目合 理的集中布置，并给后续的工程建设和生产联系创造良好的条件。在给后期工程预留 的场地上，不得修建永久性建（构）筑物、工程管线、交通线路和种植高大乔木。 当设计任务书中没有明确分期建设时，也应根据国家对该产品的规划和当地对该产品 的需求发展预测情况考虑工厂发展可能条件，在近期不多占用土地的前提下，可采用 一次规划分期征用土地，尽可能留出主要车间（制浆和造纸车间）的一侧能够发展。 规划的预留用地，应取得当地规划部门的同意。 （9）造纸厂的总平面布置，除执行本规范外，还应根据国家颁发的有关标准和规 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计5 范的规定，在设防地震区、膨胀土区、湿陷性黄土区等特殊自然条件地区，造纸厂的 总平面布置应按相应的专门规定执行。 2.2 总平面布置的介绍与分析 根据以上原则，较合理的设计了总平面图。全年主导风向东北风，将全厂分为厂 前区、制浆造纸厂房区、废纸堆场、动力供应区、给水处理区、废水处理区等。 （1）厂前区：主导风向为东南风，为了减少生产区生产时带来的粉尘、烟雾等污 染，将厂前区布置在厂区东南部，主要包括办公楼、资料室及科研楼、职工餐厅、车 棚等。 （2）制浆厂房区：制浆车间位于厂前区西南侧，原料场东面中部。主要包括备料 车间、蒸煮车间、洗选漂车间、制碱车间、制漂车间、浆板堆场、浆板制浆车间等。 （3）造纸厂房区：本区设纸板车间和造纸车间，位于制浆厂房区东面，有利于浆 料运输，方便生产。由于中国造纸业的迅速发展，造纸车间南面有预留地，以便将来 扩大规模。 （4）原料场：位于厂区西南面，厂区下风带。原料场与生产车间有专门的栈桥运 送木片。场内有办公室、完善的消防管路系统等。 （5）动力区：由于锅炉房生产时产生粉尘及有害气体等污染物，所以布置在生产 区下风向的东南角，远离厂前区，也使其对生产的污染减到最小，而且又能尽量接近 需用动力的车间。 （6）给水区：布置在生产区西北角，在厂前区西面，周围重点设置绿化带，以保 持给水区的清洁。 （7）废水处理区：此区设在厂区东南角，不会对生产区造成污染。废水处理采用 活性污泥法，这是比较成熟而有效的污水处理方法。并且在这里也进行了大量的绿化 以 改善工作环境。 （8）仓库区：布置在制浆造纸厂房区南面，厂前区给水区东面，接近生产车间， 成品仓库接近造纸车间和大门。既与直接发生关系的车间联系，又便于运输。 （9）辅助生产区：靠近为之服务的车间，主要有机修车间，碱回收车间等。 （10）厂区大门设计：厂区设置四个主要入口。东面大门作为人流的主要出入口， 南面大门是包装材料、燃料、废渣、零部件及成品的出入口。西面大门为原料、化学 品的出入口，便于保持厂内的清洁。各大门各司其职，便于生产管理和操作。 （11）工厂绿化：根据工厂的不同区域，采用重点规划分区布置的方法，在厂前 区及其入口有花园、草坪和可观赏树木，有利于改善办公科研休息环境，道路两旁种 高大 乔木，其余区域根据不同需要进行不同的绿化，达到美化环境、减少污染的效果。 陕西科技大学毕业设计说明书6 （12）厂区各车间规划面积见（表 2-1） 表 2-1 编 号指标名称单 位数 量 1厂区占地面积m2186705 2原料场地面积m216731 3厂区建构筑物、堆场面积m272815 4绿化面积m289618 5建筑系数 49 6绿化系数 38 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计7 3 漂白工艺设计 3.1 漂白工艺概述 漂白的目的是去掉浆料中残留木素和杂质，如非纤维成份以及可抽取物等以满足 浆料白度，白度稳定性、强度、光洁度等质量指标，达到所需要的白度和质量要求。 在漂白段使用更有选择性的化学品将浆料漂至所需白度。漂白采用多段漂方式， 即氧脱、D/C 段、E/O 段、D1段、D2段四段漂白过程。经过最后一段漂，浆料白度达到 88%ISO。 3.1.1 氧脱木素段 蒸煮后木素的脱除在氧脱段继续进行。浆的性能，尤其是强度，会因继续蒸煮而 受损害，并且，在另一方面，为了减少从漂白工段到滤液中的杂质，在漂白之前应尽 可能多地脱除木素。氧气用作脱木素的化学品，为了能够从纤维中去除溶解的木素， 浆料必须在强碱条件下，通常加入氧化白液，因为它可以回收循环使用，NaoH 的使用 不仅增加费用而且影响工厂的化学平衡。为加快反应速度，需要加入蒸汽。总的停留 时间大约 70 分钟。 当氧气量足够大时，脱木素的程度（用氧脱段前后的卡伯值衡量）主要由温度来 调节，停留时间受产量（由其它仪器表显示）和浓度（应为 10-12%）的影响，为防止 木素在浆中凝结到纤维上，整个阶段 PH 值应高于 10。 浆从洗浆机被输送到氧脱段喂料槽。氧化白液或 NaOH 在中浓泵进浆之前加入，浆 通过化学品混合器泵送到第一个氧脱反应器，在混合器之前浆料中压蒸汽加热，蒸汽 通过蒸汽加入装置加入浆料中。蒸汽加入后由于化学反应，产生热量，温度会稍微增 加。 浆料从反应器顶部由卸料装置卸下，这个装置有象中浓泵那样的作用，反应气体 从卸料器除去以利于第二个反应器的有效反应，浆料经过蒸汽混合器和化学混合器后 送入二号氧反应塔。 3.1.2 D/C 段 浆料真正用 Cl2漂白是在蒸煮和氧脱木素后。ClO2和 Cl2可以单独使用，也可同时 使用。在氯化处理阶段可用一部分 ClO2代替 Cl2。这样可降低漂白化学品的消耗，降 低漂白费用，改善漂白段废水质量，减少有机氯化物生成，降低浆内二氯化物和氯化 呋喃的生成。此段的反应结果是 ClO2与浆内木素反应生成氯化木素，一部分被下一段 碱液溶解而洗去，大部分溶于水的成份在 D/C 段被洗涤液洗去。 陕西科技大学毕业设计说明书8 浆料由漂前塔经底部中浓泵送至混合器，在混合器前，Cl2和 ClO2经一个共同喷头 加入浆中。然后浆料进入升流式 D/C 漂白塔，经卸料器卸至溜槽，稀释液通过阀门加 入溜槽进行稀释。浆料在重力作用下以 2. 5%的浓度从卸料溜槽进入 D/C 段洗浆机。在 这之前，浆料先由滤液槽的滤液经阀门稀释到 1. 2%的浓度。浆料在洗鼓上的洗涤由三 部分洗涤水进行洗涤：D1段滤液由阀门进行，E/O 段滤液经阀门进行，热水通过进行。 滤液经水腿进入 D/C 段滤液槽。其溢流通到酸性地沟。 有 3 台泵把滤液槽的滤液分布到各处： - 泵把滤液喂入 D/C 洗浆机进行预稀释； 泵供液至 D/C 塔卸料溜槽进行稀释； 泵供液至 D/C 洗浆机的洗网喷淋。 用来中和残氯的 SO2溶液经加入到溜槽稀释管线。 3.1.3 E/O 段 在 E/O 段，部分残余木素降解产生的酸性小分子被中和。中和反应提高了降解木 素的溶解度，因此，反应产物在进入下一段漂白过程前，能够被清洗掉。碱处理也会 溶解一些半纤维素，尤其在处理作用强时，但在普通等级的纸浆碱抽提对碳水化合物 影响较小，假如采用氧化性碱抽提或高温加碱时，效果更明显。加碱量由最终要求的 PH 值来控制。第一段碱抽提最终 PH 值应大于 10。 离开 D/C 段洗浆机的浆料以 1012%的浓度进入 E/O 段中浓立管。碱液经加入中浓 泵吸入端。氧气和中压蒸汽通过蒸汽喂料器加入浆中,再经混合器充分混合,然后进入 E/O 预反应器。浆料经 E/O 塔顶部卸料器进入 E/O 反应塔。稀释滤液加入底部,进行必 要稀释。浆料从 E/O 反应塔经浆泵进入 E/O 段洗浆机。在这之前，浆料首先由 E/O 滤 液槽滤液进行预稀释,使浆料达到约 1.2%的浓度。浆料在洗鼓上的洗涤由 D1 段的滤液 通过和热水通过进行。 通过滤网的滤液在水腿作用下进入 E/O 段滤液槽。其溢流通到碱性地沟。 有四台滤液泵将滤液分布到各处： 泵供液至 E/O 洗浆机预稀释前的浓度调节。 泵供液至 ClO2加热器进行加热, 泵供液至 D/C 洗浆机喷淋及 E/O 反应器稀释, 泵供液至 E/O 洗浆机洗网喷淋。 3.1.4 二氧化氯段 二氧化氯从化学品工段进入漂白工段 D/C 段、D1段、D2段使用，进入各段之前， ClO2先由加热器进行加热,E/O 段的滤液作为加热介质，由泵通过阀门输送。冷却后的 滤液会到 E/O 滤液槽。 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计9 D 段(分为 D1、D2段)： 由于 ClO2能迅速与木素反应，且与碳水化合物反应较少，所以用作漂白化学浆中 最重要的化学品。 ClO2气体不稳定，在气态时，局部压力超过 100mmHg 柱会分解为 CL2 和 O2。因此，CLO2必须在现场制作，用冷却水吸收，在 510制成 812g/l 的 溶液。这在化学品工段完成。 E/O 段后浆料内含有很小数量的木素。D 段的目的主要是提高白度，白度的提高依 靠由 Cl2合成的 ClO2把有色基团氧化为无色基团，从而使测量和感观白度得以提高。 当浆料中开始加入 ClO2时，白度随 ClO2用量增加而迅速增加，当白度达到极限值 时，随着 ClO2的增加，白度增加变慢。尽管增加了化学品用量，但在 D1段进一步提高 白度也不大可能。然而当 D1段结束后，再用碱抽提和进行 D2段时，又可增加一些白度。 为了得到特别高的白度，D2段的用氯量最好控制在在总用氯量的 2030%。 D2段末期通常要控制 ClO2残余量。以防止将近 2 个白度单位的浆料返黄现象。通 常在 D2段的洗浆机槽处测量残氯值，一般控制在 1050/L。然而从洗浆机的腐蚀、 大气污染方面来考虑，残留 ClO2越低越好。 漂白效率和 ClO2消耗随温度增加而增加，随温度降低而降低。D2段标准温度为 7075。用氯量 57Cl2/admt，反应塔容积可使浆料停留 180 分钟。 SO2酸化:最后一段 ClO2漂白后，浆内含有一定量的残氯。SO2溶液用在反应塔末端， 以降低高残氯产生的副作用。SO2和 ClO2反应会去除残氯。SO2酸化有以下优点： 降低浆内金属离子含量(Fe、Mn、Cu)，酸溶解金属碳酸盐和氢氧化物以及重金 属。 降低灰分 提高白度稳定性 减少腐蚀 D1段： 浆料以 1012%的浓度从 E/O 洗浆机进入 D1段中浓立管，碱液加到中浓泵吸入端， 中压蒸汽通过喂料器加入浆中进行加热，经过加热的 ClO2水溶液在混合器前加入经混 合器充分与浆料混合后，进入升流式 D1预反应管然后从塔顶部进入 D1反应管，稀释滤 液通过从反应底部稀释浆料。碱液加入到底部稀释管线，以进行中间碱抽提。用来消 除残氯的 SO2溶液加入到浆泵前稀释线。另外 NaClO 如需要加入塔底稀释管线。 浆料通过浆泵进入 D1段洗浆机。在这之前，浆料先由滤液槽滤液通过进行预稀释， 将浆料稀释到 1.2%的浓度进入洗浆机。 浆料在洗鼓上的洗涤由 D2段滤液通过阀门进行，必要时，热水也加入喷淋管线参 与洗涤。 滤液穿过滤网进入 D1段滤液槽有三台泵把滤液分布到各处: 泵供液至 D1洗浆机预稀释; 陕西科技大学毕业设计说明书10 泵供液至 D/C 段、E/O 段洗浆机喷淋及 D1反应塔底部稀释和浆泵前的浓度调节； 泵供液至 D1洗浆机洗网喷淋。 D2段: 浆料以 1012%的浓度从 D1洗浆机卸料至 D2段中浓立管。碱液通过阀加入到中浓 泵吸入端,中压蒸汽通过喂料器加入浆中,二氧化氯溶液在混合器前加入,经混合器充分 混合后进入升流式 D2预反应管然后进入 D2反应塔。浆料在 D2反应塔底部通过稀释. 用来中和残氯的 SO2溶液加入浆泵前稀释管线.浆料经浆泵进入 D2洗浆机前先由 D2滤液 槽的滤液进行预稀释,浆浓达到 1.2%。浆料在洗鼓上的洗涤由纸板车间来的白水,另外, 热水也加入白水管线参与洗涤. 滤液穿过滤液网进入 D2滤液槽。有三台泵把滤液泵送到各处: -泵供液至 D2洗浆机预稀释 -泵供液至 D1洗浆机喷淋及 D2反应塔底部稀释和泵前的浓度调节。 -泵供液至 D2洗浆机洗网喷淋. 浆料到漂后浆塔： 浆料以 1012%的浓度进入漂后中浓立管，由中浓泵通过浆流均布器进入漂后塔 3.1.5 废气处理 漂白段产生的废气通过涤气器进行处理。SO2溶液和碱液加入涤气器以消除废气中 的 Cl2和 ClO2。废气线有两支来源： 漂白收集槽废气、D/C 塔废气、D/C 洗浆机废气、D1塔废气、D1段洗浆机废气、D2 塔废气、D2段洗浆机废气、D/C 滤液槽、D1滤液槽、D2滤液槽以及酸性地沟等酸性废气 通过酸性风机进入文丘里洗涤器. E/O 塔废气,E/O 段洗浆机废气、E/O 滤液槽废气及碱性地沟等碱性废气通过碱性风 机进入涤气器顶部。 NaOH 溶液和 SO2溶液分别加入涤气器。前者加入气体洗涤器循环泵吸入口，后者 通过阀门加入涤气器。 集中在涤气器的过量液体以溢流形式排到酸性地沟. 3.1.6 收集(排空)槽 由于设备维修原因，洗浆机的浆料必须排空至收集槽，从那里，浆料由泵送到 D1 塔顶部。如果需要稀释，可用温水通过打开手动阀进行。 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计11 3.1.7 化学药品 这集成 ClO2设备,计划每天生产浓度为 10g/l ClO2溶液 12 吨，通过氯酸钠与盐酸 反应生成 ClO2，车间集成生产系统包括 NaClO3的生产，ClO2的合成、HCl 的合成。 此系统的化学方程式如下： 氯酸盐电解：NaCl3H2O NaClO33H2 ClO2发生器：NaClO32HClNaClClO21/2Cl2H2O HCl 合成：H2Cl22HCl 用于漂白工段的 ClO2 生产工艺步骤如下： 电解槽中浓氯酸钠和氢气产品来自于溶解在稀氯酸盐溶液中从 ClO2生成工段回流 的 NaCl 的电解。 浓 NaClO3溶液的冷却和过滤。 在 HCl 合成单元，燃烧生成 32盐酸产品。稀 Cl2来源于 CLO2的生成系统，浓的 Cl2来自日照浆厂的氯气槽车，氢气来自氯酸盐的电解。 中间储存浓度为 32的 HCl。 在 ClO2发生器里，NaClO3和盐酸生成 ClO2。 ClO2气体的冷冻水吸收。 ClO2溶液的储存。 离开发生器的稀氯酸盐溶液中过量水的蒸发及洗涤来自氯酸盐槽中的过量氢气。 洗涤来自吸收塔的 Cl2（在开机和停机时）及洗涤蒸汽中含有的氯气。 3.2 漂白段工艺技术条件 3.2.1 主要技术经济指标(见表 3-1) 规格：单浆规格（mm）： 667917 包装纸规格（mm）：13341500 定量：9001300g/m2 白度：88%90%ISO 表 3-1 数值 序号指标名称单位 桉木 1 抗张强度（标准） N.m/g50.0 2 耐破度（标准） Kpa.m2/g3.60 3 撕裂指数（标准） mN.m2/g6.50 4 白度（标准） ISO%8890 5 尘 0.31.0mm2mm2/500g65 陕西科技大学毕业设计说明书12 1.05.0mm230 埃 度 5.0mm2 不许有 6 成品水分 %20 3.2.2 漂白工段工艺技术条件（见表 3-2） 表 3-2 3.2.3 漂白工段工艺参数 （1）D/C 段（见表 3-3） 表 3-3 针叶木阔叶木 滞留时间（分钟）4545 反应浓度%1010 反应温度 50-6050-60 反应器进料 PH 值2-32-3 需要活性氯总量26act.cl/admt26 act.cl/admt 氯气用量（/admt）0-130-12 二氧化氯用量13-26 act.cl/admt14-26 act.cl/admt （2）E/O 段（见表 3-4） 表 3-4 稀释因子2.0m3/admt 漂白损失 4% D/C 段 CLO2取代量50-100% 浆料最终白度 88%ISO 清洁冷水温度 25最大 清洁温水温度 45 清洁热水温度 75 白水温度(从纸板来) 55 中压蒸汽(饱和)压力1.2Mpa 低压蒸汽(饱和)压力0.4Mpa 工艺用气压力0.6 Mpa 仪表用气压力0.55 Mpa 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计13 滞留时间分钟25952595 反应浓度%1010 反应温度80-8580-85 预反应器顶部压力 bar3.53.5 反应器进料 PH 值11121112 氧气用量 Kg/admt3535 NaOH 用量 Kg/admt12161114 （3）D1段（见表 3-5） 表 3-5 表 表 （4）D2段（见表 3-6） 表 3-6 滞留时间（分钟）2016020160 反应浓度%1010 反应温度70757075 反应器进料 PH3434 CLO2用量 Kgact.cl/admtca.10ca9 NaOH 用量 Kg/admt2424 陕西科技大学毕业设计说明书14 （5）废水（见表 3-7） 酸性污水 表 3-7 3.2.4 工艺 流程图（见 图 3-1） 滞留时间（分钟）2016020160 反应浓度%1010 反应温度70757075 反应器进料 PH约 4约 4 CLO2用量 Kgact.cl/admt约 5约 5 NaOH 用量 Kg/admt2424 SO2用量 Kg/admt24 24 漂白损失%1.51.5 最终白度%ISO 8888 产量 M3/admt1212 温度 60676067 PH 3535 离开涤气塔的气体含量 20/NM320/NM3 漂白后粘性估计 dm3/800900800900 氧脱喂料槽 混合器 1#氧反应塔 混合器 2#氧反应塔 喷放塔 DD 洗浆机 中浓立管 漂白喂料塔 D/C 混合器 D/C 反应塔 真空洗浆机 E/O 中浓立管 E/O 混合器 E/O 预反应塔 真空洗浆机 D1 中浓立管 D1 混合器 D1 预反应塔 D1 反应塔 真空洗浆机 D2 中浓立管 D2 混合器 D2 预反应塔 D2 反应塔 真空洗浆机 中浓立管 浆匀布器 漂后浆塔 E/O 反应塔 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计15 图 3-1 漂白工艺流程图 3.3.浆水衡算 3.3.1 浆水平衡计算 注：以一吨风干浆(10%水分)为计算基础 （单位：纤维为 kg，液体为 m3） （1）已知：Q=Q1=900Kg C1=10% C=12% 故： V=Q/C=900/12%=7500 Q1/ V1= C1 V1= Q1/ C1=900/10%=9000 V=V1-V=1500 V Q/V=C （2） 已知：Q1=900 C1=12% V1=7500 V=1827.23 C=1.2% Q1/V1=C1 漂后中浓立管 陕西科技大学毕业设计说明书16 漂损失为 1%，洗涤损失为 0.5% V Q2 /V2 故：Q=Q1/（11%） （10.5%）=913.66 Q2=QQ1=13.66 Q/V=C V=Q/C=76138.33 V2= V+VV1=70465.65 （3）已知：Q=Q1=913.66 C1=1.2% C=3% Q1/V1=C1 V=Q/C=913.66/3%=30455.33 V V1=76138.33 故：V=V1V=45683 Q/V=C Q1/V1=C1 （4）已知：Q=Q1=913.66 C1=3% V1=30455.33 C=10% 故：V=Q/C=9136.6 V V=V1-V=21318.73 Q/V=C （5）已知：Q=Q1=913.66 C1=10% V1=9136.6 Q1/V1=C1 V=27.4 V=240.45 V 故：V=V1VV V C=Q/V=11% Q/V=C （6）已知：Q=Q1=913.66 C1=10.3% V1=8868.75 V=770.88 Q1/V1=C1 故：V=V1V=8097.87 C=Q/V=11.3% V Q/V=C （7）已知：Q=Q1=913.66 C1=11% V1=8332.49 Q1/V1=C1 C=12% 故：V=Q/C=7613.83 V=V1-V=718.66 V Q/V=C D2 真空洗浆机 D2 蒸汽混合器 D2 中浓泵 D2 反应塔 D2 药液混合器 D2 中浓立管 年产 10 万吨箱板纸造纸综合工厂设计17 （8） 已知：Q1=913.66 C1=12% V1=7613.83 V=1855.06 C=1.2% Q1/V1=C1 漂损为 1%，洗损为 0.5% V Q2 /V2 故：Q=Q1/（11%） （10.5%）=927.53 Q2=QQ1=13.87 Q/V=C V=Q/C=77294.17 V2= V+VV1=71535.4 （9）已知：Q=Q1=927.53 C1=1.2% C=3% Q1/V1=C1 V1=77294.17 V 故：V=Q/C=30917.67 V=V1V=46376.5 Q/V=C Q1/V1=C1 （10）已知：Q=Q1=927.53 C1=3% V1=30917.67 C=10% 故：V=Q/C=9275.3 V V=V1-V=21642.37 Q/V=C （11）已知：Q=Q1=927.53 C1=10% V1=9275.3 V=27.83 V=439.36 Q1/V1=C1 故：V=V1VV=8808.11 V C=Q/V=10.5% V Q/V=C （12）已知：Q=Q1=927.53 C1=10.5% V1=8808.11 Q1/V1=C1 V=770.64 故：V=V1V=8037.47 V C=Q/V=11.54% Q/V=C D1 真空洗浆机 D1 蒸汽混合器 D1 中浓泵 D1 反应塔 D1 预反应塔 药液混合器 陕西科技大学毕业设计说明书18 （13）已知：Q=Q1=927.53 C1=11.4% V1=8134.8 Q1/V1=C1 C=12% 故：V=Q/C=7716.89 V=V1-V=417.91 V Q/V=C （14）已知：Q1=927.53 C1=12% V1=7716.89 V=1912.44 C=1.2% Q1/V1=C1 漂损失 3%、洗涤损失为 0.5% V Q2 /V2 故：Q=Q1/（13%） （10.5%）=956.22 Q2=QQ1=28.69 Q/V=C V=Q/C=79685 V2= V+VV1=73880.55 （15）已知：Q=Q1=956.22 C1=1.2% C=3% Q1/V1=C1 V1=79685 V 故：V=Q/C=31874 V=V1V=47811 Q/V=C （16）已知：Q=Q1=956.22 C1=3% V1=31874 Q1/V1=C1 C=10% 故：V=Q/C=9562.2 V V=V1-V=22311.8 Q/V=C （17）已知：Q=Q1=956.22 C1=10% V1=9562.2 V=114.75 V=240.45 Q1/V1=C1 故