日产60t硫酸盐法竹子漂白风干浆说明书

1、目 广西大学轻工与食品工程学院课程设计设计课题：日产100t硫酸盐法竹子漂白风干浆 制浆车间漂白工段扩大初步设计 姓 名：刘学 班 级：轻化工程2011级1班 学 号：1105100237 指导教师：覃程荣 日 期：2015.1.112015.1.22 目录第一章：总论 ······················ 2第二章：设计内容 ···

2、83;···················4第一节、设计方案的制定 ·······················4第二节、浆水平衡计算 ···&#

3、183;···················16第三节、物料平衡计算 ·······················31第四节、主要生产设备的选型及计算 ··

4、·····················32第三章 ：附图说明 ·······················58第一节、浆水平衡图说明 ·

5、3;·····················58第二节、平面布置图说明 ·······················60小论文 ··&#

6、183;····················62参考文献 ·······················63致谢 ····&#

7、183;·················64第一章 总论一、设计依据根据广西大学轻工与食品工程学院轻化教研室下达的2011届毕业生课程设计任务书进行设计。二、设计指导思想1贯彻党和国家方针政策，遵守国家法律、法令和法规，执行国家现行的标准规范。2技术先进可靠，切合实际，安全适用，经济效益好。技术、设备的选用应立足与国内，根据需要可以引进，但应符合国情，避免重复引进。3要节约能源，选用能耗少的工艺和设备。4降低工程造价，节约投

8、资。5加强劳动保护、安全生产的设施和措施。6保护环境，综合利用原材料，“三废”治理后排放的污染物应符合国家标准和地方要求。三、设计任务（一）设计题目日产100t硫酸盐法竹子漂白风干浆制浆车间漂白工段扩大初步设计1生产规模：日产100t漂白风干竹浆2、产品特点：竹浆是一种优良的长纤维浆种，由于其纤维细长均匀，所成的纸张撕裂度及耐折度等强度指标较好，可广泛用于高档书写纸、复印纸、白纸板、卫生纸、餐巾纸等纸种。3质量指标：书写纸等中高级纸种（按国家标准）4原料：竹子5设计范围：漂白工段的扩大初步设计（二）设计内容1完成开题报告2制定设计工艺流程方案3经济技术指标的确定4物料平衡计算、浆水平衡计算、绘

9、制浆水平衡图5设备选型计算、设备选型、编制设备一览表6车间布置设计、绘制生产流程图及车间设备布置图7对设计范围内的某一个问题（如生产方法、生产流程、某种工艺或某种设备）写一篇综述及论证。8编制设计说明书（三）设计范围硫酸盐法竹子漂白风干浆制浆车间漂白工段扩大初步设计第二章 设计内容第一节 设计方案的确定一、蒸煮工段（一）、蒸煮器的选用常用的蒸煮器有蒸球、连续蒸煮器、蒸煮立锅三种，它们各有千秋，应用范围各有所不同。1、蒸球蒸球是一种古老的蒸煮设备，是一种回转式间歇式蒸煮设备。优点：（1）、结构简单，回转工作可使浆料和料液混合较为均匀，浆质较为均匀。（2）、蒸煮时采用液比较低，药液浓度高，缩短蒸煮

10、时间。较为节省钢材，减少热损耗，设备体积较小，投资少，上马容易。（3）、蒸球若采用直接加热，蒸汽不足时，可延长蒸煮时间或增加液比，其技术容易掌握，问题少。缺点：由于球体转动，容积不能太大，占地面积大，直接通汽时球体蒸煮液的液比发生变化大。2、连续蒸煮器根据原料，制浆方法及产品质量的不同，连续蒸煮设备结构型式有多种，其中主要有卡米尔式、潘迪亚式等，以卡米尔式应用最广。与间歇式蒸煮设备相比，连续蒸煮设备的投资及操作费用低；蒸汽、电力消耗均衡，没有高峰负荷，单位锅容产浆量高，相对占地面积小，液比较大 。但每吨成浆耗汽也较低，蒸煮过程连续化，易于实现生产自动化控制。不存在大量放汽问题，减少污染，成浆质

11、量均一。缺点：连续蒸煮所用较多且较复杂。维修困难，生产能力较低的蒸煮设备可能耗汽量高于间歇式，生产的灵活性也不及间歇式，设备加工精度要求高。3、立式蒸煮锅立式蒸煮锅其优点亦是较明显的，其锅容大，每小时每m3的产浆量大，劳动生产率高，劳动强度低，占地面积小，操作管理方便。其原料适用性广，对草浆和木浆都适应，但是立锅附属设备多，构造复杂，制造技术要求较高，其总投资大。由于造纸工业的发展，和国家可持续发展计划的要求，蒸球这种古老的蒸煮设备已不再适用，并且逐步被淘汰，故本设计不采用蒸球。连续蒸煮器是造纸行业发展趋势，其优点较明显。但结合我国目前国情来看，由于国内先进技术不够成熟，连续蒸煮器设备尚需进口

12、，并且在技术和经验上还不够成熟，需要大量的资金和技术的投入。结合实际情况，故本设计也不采用连续蒸煮器。从国内情况来看，立式蒸煮锅在我国使用较为广泛，经验和技术较为成熟，再结合本设计的产量和质量要求，日产60吨风干浆产量较大，所以，本设计的蒸煮设备采用立式蒸煮锅。(二)、加热方式的确定在蒸煮过程中加热方式有两种：一种是直接加热，另一种是间接加热。前者是在蒸煮过程中将蒸汽直接加入到物料中使其和药液混合换热达到升温的目的。这种加热方式，使蒸汽的冷凝水和药液混合，使药液的液比在蒸煮过程中发生变化，影响产品的稳定性和均一性。而后者，采用循环泵将蒸煮药液从锅中抽出过加热器，以蒸汽间接加热，再送回锅内，从而

13、使锅内物料均匀升温，药液浓度一致，增速药液对原料的浸渍，保证纸浆质量均匀。在间接加热强制循环条件下，由于经加热后的药液一半以上从锅顶送回锅内，所以，蒸煮所用的液比可以降低，药液浓度可提高，故加热升温迅速，可实现快速蒸煮，缩短蒸煮时间。同时，蒸煮后黑液浓度可提高，碱回收蒸汽汽耗量可以降低。（三）、药液循环系统的确定目前，强制循环系统有两种型式：圆筒下部抽液循环系统和中部抽液循环系统。圆筒下部抽液循环系统是由循环泵将药液经装在锅下部过滤部分的环形抽液滤网抽出，而后泵入加热器，用蒸汽间接加热，加热后的药液由加热器排出后分为两部分：大约2/3药液到锅顶部，其余送入锅底部。该系统采用双程列管式加热器，其

14、结构允许管子自由伸缩，不致造成温度应力。这种循环方向与自然对流方向相反，药液混合较完善，且蒸煮锅上部温度较高，而下部压力较大，彼此配合使蒸煮均匀。这种抽液循环系统对蒸煮竹浆时，蒸煮液不受很大影响，但蒸煮草浆，由于锅的下部浆料抽液逐步紧密，以致滤网堵塞，放料困难。圆筒中部抽液循环系统，药液由循环系统泵经锅内环形滤网由锅经两端的循环管抽出，放入直立的双程列管热交换器，以蒸汽间接加热。加热后的药液大致也分为两部分，一部分送入锅顶喷洒器喷出，另一部分送锅底部。这种循环系统由于滤网位置高，网孔不易堵塞，保证了在整个蒸煮升温期间循环系统的满载运行。同时，由于大量的药液送入锅底部，使下部浆料始终保持疏松状态

15、，从而使各部物料升温均匀，使浆质均匀，且易放料。因此，本设计采用间接加热中部抽液强制循环系统。(四)、装料装置的确定装锅时如用人工的自然装锅，竹片靠自重自然落入立锅中，从而使竹片均匀分布在整个锅的截面上，装料较疏松故锅容得不到充分利用。为了提高竹片的装锅紧密程度，以提高蒸锅的产浆量，采用低压蒸气装锅。且装锅过程中，可使竹片升温，排除其中所含部分空气，有利于药液渗入竹片内部。(五)、白液贮存设备的确定蒸煮过程中所需的白液主要是由碱回收车间回收的白液提供，如果白液不足时，为了保证生产的连续，在该车间设有药品溶解槽，配制蒸煮液。为了保持生产的连续性，在蒸煮工段设一个白液贮存槽，其贮存能力为一天生产所

16、需的白液量。(六)、计量槽的确定为了使蒸煮过程中液比准确，保证浆质的均匀性，保证蒸煮质量，设置一个白液计量槽而在蒸煮过程中，由于原料的水分，加上白液的量，还达不到液比的要求，还需加入一部分的清水，所以设一个清水计量槽。上述三槽的容积都应至少大于一锅所需的白液、和清水量。(七）、喷放设备的选型喷放装置有喷放池、喷放仓和喷放锅，是承接蒸煮器喷放出来的浆料的中间贮浆容器。小型蒸煮器配有喷放池或喷放仓，大型蒸煮器可配套喷放锅。喷放锅（或喷放仓）的总容积，一般为蒸煮器总容积的1.51.8倍，每台喷放锅（或喷放仓）的容积应为每台蒸煮器容积的2.52.8倍。本设计为日产60t的硫酸盐竹浆，故选用喷放锅。而喷

17、放锅的结构又分为锥底和平底两种。由于后者的搅拌装置传动简单，维修方便，造价低廉，安装容易，所占空间较低。所以选用平底。喷放采用全压喷放，无大放汽过程。（八）、蒸煮工艺条件的确定工艺条件依据设备状况、设备间的平衡、原料种类和等级，产品用途及质量要求，环境保护等各方面加以综合考虑。蒸煮工艺包括用碱量、硫化度、液比、蒸煮压力、温度、时间等。1、用碱量用碱量是指蒸煮时活性碱用量（重量）对绝干原料的重量百分比。蒸煮用碱量大小取决于原料的种类、质量和成浆质量的要求。原料的种类不同，它的组织结构和化学组成均不同。一般来说，组织结构紧密、木素含量大的原料，用碱量要大些；组织结构松散、木素含量小的原料，用碱量小

18、些。原料的质量好坏，树脂含量高，树皮多的竹片，用碱量要多些；霉烂变质或新鲜原料用碱量高些；蒸煮后纸浆质量要求高的，用碱量要高点；高得率化学浆用碱量要低些。除此之外，蒸煮终了时，蒸煮液中必须有一定的残碱量，以便于碱回收，否则将有较多的木素溶出物沉积下来影响纸浆质量。由此可见，蒸煮时真正消耗于溶木素的碱并不多，因为本设计采用立锅蒸煮，而纸浆质量要求较高，所以用碱量适中即可，取18%（以Na2O计）2、硫化度 硫化度是指碱液中Na2S含量占活性碱（NaOH+Na2S）含量的百分比。在用碱量相同的情况下，硫化度的大小，意味着药液中Na2S的大小。硫化度的提高意味着NaOH的降低，硫化钠脱木素作用主要是

19、由于HS的电负性较OH强，其亲核攻击能力也强，能顺利地迅速地形成环硫化合物而促使芳基醚键断裂。由于芳基醚键的断裂对于马尾松蒸煮脱木素过程至关重要，所以硫化度不可以太低，但硫化度过高则NaOH含量相对较低，即活性碱的含量太低，将难以满足脱木素的要求，因此综合考虑各方面因素，本设计取硫化度为25%（以Na2O计）。3、液比液比是指装入蒸煮锅内的绝干原料质量与蒸煮总液量之比。总液量包括加入蒸煮锅的碱液量、水或黑液量以及原料带来的水分。在一定的用碱量时，液比小，则药液浓度大，可加快脱木素速度，缩短蒸煮时间，但药液浓度提高，会增加碳水化合物的降解，纸浆得率下降。由于本设计采用立锅间接加热方式蒸煮，因原料

20、在锅内不动，加入药液量除满足原料的吸收外，还应保证有一定的循环量。如果循环量太小，就不能满足升温要求，影响蒸煮质量，粗浆较多。但如果液比过大，虽然混合较好，但蒸煮后的浆过烂，所以选用液比要适中为1：2.8。4、添加蒸煮助剂为了加快脱木素速率、保护纤维素和半纤维素使之少受降解， 在蒸煮时添加一些助剂，从而提高蒸煮得率。目前国内用的最多得有机氧化性助剂，主要是蒽醌即及其类似物。因此，添加0.05（对浆）蒽醌作为蒸煮助剂。5、蒸煮压力和温度 原料为竹子的碱性蒸煮，常以提高温度来缩短蒸煮时间。对于竹子硫酸盐法蒸煮，温度过高，虽然脱木素快，但碳水化合物也大量降解，得率下降。但温度过低，脱木素不完全，且蒸

21、煮时间较长。因此，蒸煮的最高温度是保证原料分散变成所需硬度纸浆的关键，蒸煮压力要和蒸煮温度相配合。本设计选用最高温度为165，最高压力为0.6MPa 。6、蒸煮时间的确定蒸煮时间是保证质量的又一个关键。当温度一定时，盲目的延长蒸煮时间，将会使碳水化合物降解，纤维强度降低，得率下降，特别是最高温度下的保温时间，因为在升温阶段，脱除木素的作用以达90%以上，盲目延长保温时间，将使纸浆强度大降，铜价增加，纸浆较易返黄，且延长保温时间又消耗蒸汽，提高蒸煮工段的成本。本设计蒸煮总时间为4h40min。蒸煮曲线： 压力（MPa） 温度（） 时间（min） 备注装锅送液 20第一次升温 00.280.40

22、80125 50小放汽 0.280.30 0.180.19 10 排除假压第二次升温0.280.290.490.60 140160165 60 保温 160165 120放锅 20全程 4h40min.(280min)综合上述，可制定蒸煮工艺条件：用碱量：18%（以Na2O计）硫化度：25%蒸煮最高温度：165液比：1：2.8二、洗涤筛选工段（一）、筛选与洗涤顺序的确定在洗筛工段一般有三种方法，一是先筛后洗，二是先洗后筛，三是洗中筛。三种方法自优缺点如下：1、先筛后洗：优点：(1)、纸浆中混进的竹片、木节、竹片、铁丝、石子等大而硬的杂物，经粗选除去后，可以保护后面洗浆的滤网和胶辊不受损坏。(2

23、)、每吨风干浆至少可以节约16m3稀释水，既减少了纤维的流失，又减轻了废水处理负荷。缺点：(1)、筛选时洗筛喷水量大，良浆浓度低，不能满足洗浆进浆浓度。(2)、对有碱回收的厂，会降低黑液提取浓度，筛选时热损失大，会增加蒸发困难和蒸汽消耗。(3)、粗渣中木节、生片等未蒸解物带走的良浆和黑液，会增加纤维的损失和降低黑液的回收率。黑液温度高，碱性大，易产生蒸汽和泡沫，污染操作环境。2、先洗后筛：优点：减少空气污染，操作环境较好， 有碱回收的厂还可提高黑液提取率，减少纤维和热能损失。缺点：(1)、出粗筛的浆料浓度低，不能满足后面ZSL筛的浓度要求，使生产能力下降。(2)、因洗浆前没有净化设备，真空洗浆

24、机的滤网易被硬物压坏，需减少压辊压力或不用压辊。(3)、用水量较多，增加污水的处理负荷。3、洗中筛洗中筛流程既发挥了筛后洗的优点，又克服了部分洗后筛流程的缺点。达到了既节水又保护设备的目的，有广泛的应用前景。由于选用的原料是马尾松，木节含量为5%左右，如果不经粗选而直接洗涤，对真空洗浆机的滤网易损坏。根据本设计为了更好的保护洗浆机的滤网，提高黑液提取率，减少纤维的损失，减少黑液泡沫的产生而污染车间的环境。 综上所述，本设计采用先粗选后洗再细筛的方案。（二）、洗涤设备的选定(1)、粗筛设备的确定压力除节机：是一种适应性较广的粗选设备。用来筛选比重与纤维近似的纤维束、木节、竹节等。其优点是除节能力

25、强，占地面积小，对浆料的适应性广，生产能力大，操作简单，维护容易，且其操作环境好。本设计选用压力除节机作为粗选设备，装在真空洗浆机前面。(2)、压力筛的确定压力筛相比于离心筛或振动筛，有更大的筛选净化能力，并且技术成熟，筛选效果好，良浆与粗渣能够充分分离。因此，本次设计选用ZSL型外流式压力筛。（三）、净化设备的确定锥形除砂器：除渣效果较好，且占地面积少，使用经验较为成熟和完善，所以本设计采用锥形除砂器。目前使用的锥形除砂器主要为606型和600型，它们结构特征有所不同，因而实际生产的效果也不一样。分离杂质的能力600型比606型好，但600型生产能力较低，纤维流失率也越大。根据本设计的生产能

26、力及生产经验，考虑选用606锥形除砂器。（四）、洗涤设备的确定目前，用于洗浆的设备多种多样，从浆浓来分有高浓和低浓两大类。属高浓提取设备有螺旋挤浆机、双辊挤浆机等。这些设备的进浆浓度较高，主要是靠挤压作用，由于进出浆浓变化小，扩散作用较小，故废液提取率不高。但这类设备结构简单，占地小，对小厂较合适。但由于生产能力较低，且不合适碱回收，故本设计不予采用。 低浓洗浆机主要有压力洗浆机、水平带式洗浆机、鼓式真空洗浆机。压力洗浆机存在以下缺点：动力消耗大，管理要求很严，转鼓内外压差小，影响到黑液提取率和生产能力，尤其对草浆影响更大。水平带式洗浆机存在以下缺点：国内的水平带式洗浆机密封性差，热损失大，胶

27、带的磨损大且价格贵，换胶带较麻烦。鼓式真空洗浆机：其进出浆浓相差大，扩散作用较强烈，提取率高。其优点是生产效率高，提取废液浓度高，浆干净，操作方便，洗涤直观，并且经验成熟可靠。其缺点是：价格投资大，需用真空泵系统，动力消耗大，若用水腿形成真空时，安装的楼层高度要在10m以上，浆和废液的输送动力消耗大。 鉴于鼓式真空洗浆机的优点及目前国内成熟的经验，及结合本设计的特点采用鼓式真空洗浆机作为洗浆设备。（五）、浆料浓缩设备目前，浆料的浓缩设备主要有：真空浓缩机、侧压浓缩机、落差式浓缩机、圆网浓缩机。圆网浓缩机：是常用的低浓浓缩设备，进浆浓度为0.31%，出浆浓度为36%，生产能力大，脱水量大，所浓缩

28、的浓度范围刚好适合本设计工艺生产要求，所以本设计采用圆网浓缩机脱水。真空浓缩机:为满足漂白浆料的浓度需要真空浓缩机进行浓缩，出浆浓度达到中浓。 三、漂白工段（一）、漂白方案的确定纸浆漂白的主要目的是提高白度，减少纸面吸收可见光的能力。木素是纤维原料中颜色的主要来源，也是纸浆中发生颜色的重要来源。历史上最初是采用日光的自然漂白，继而发展到单段漂、三段漂、氧漂、多段漂及无氯漂白等新技术，从而大大促进了造纸业的发展。几种常用的漂白工艺如下：1CEH三段漂：常规的三段漂CEH：即由氯化（C），碱处理（E），次氯酸盐漂白（H）组成，这种三段漂对易漂纸浆，在保证纸浆强度下，白度可达75%左右，而且成本比较

29、低。在以往的制浆造纸厂中，CEH三段漂工艺得到了广泛的应用，是最经济、最有效的方法，但是由于氯化和碱处理的废水对环境的冲击和危害极大，为了减少漂白废水中可吸附有机卤（AOX）含量，最有效的途径是减少或者不用氯漂白。因此，国家新出台的政策已经不允许使用CEH三段常规漂白工艺。本次设计亦不用CEH三段漂。2ClO2漂白： ClO2的化学性质不同于元素氯，它有很强的氧化能力，是一种高效的漂白剂。虽然ClO2 具有强烈的腐蚀作用，具有特殊刺激性气味，有毒性和爆炸性，对一般黑色金属和橡胶都有腐蚀作用。但漂白特点是能够选择性的氧化木素和色素，而对纤维没有或很少有损伤，漂后制浆的白度高，返黄少，浆的强度好。

30、而且本设计的产量较大，整体考虑对环境污染较小，工艺在短时间内不会被淘汰，所以本次设计采用ClO2漂白。3氧漂：氧漂特征：(1)、漂后浆的白度高。(2)、浆料的性能稳定，返黄少。(3)、漂白废水无污染，但色度较高。(4)、漂后纸浆的粘度几乎没有降低。采用氧气作为漂白剂，未漂浆残余木素的 可以用氧在碱性条件下除去，而不会引起纤维强度的严重损失，而且废液中不含氯，可用于粗浆洗涤且洗涤液可送到碱回收系统处理和燃烧。综合比较几种漂白剂的优缺点，本设计还是考虑采用四段O-DO-Eo-D1漂，在氧处理漂白段，浆中存在的过渡金属离子（锰、铁、铜等）对氢氧游离基的形成有催化作用，因而会加速碳水化合物的降解。为了

31、保护碳水化合物，在氧脱木素前进行酸预处理以除去过渡金属离子，另一种途径是加入保护剂，抑制碳水化合物的降解。工业上最常用的保护剂是镁的化合物，如MgSO4、MgCO3、Mg(OH)2和MgO或镁盐络合物。它们作为碳水化合物保护剂的作用机理还不很清楚。有人认为，Mg(OH)2或镁盐在碱性介质形成的Mg(OH)2沉淀会吸附过渡金属离子或形成络合物。有资料说明仅添加2080mol/t浆的MgSO4，经氧脱木素的纸浆的粘度就得到明显的改善。因此本次设计采用添加MgSO4保护剂，添加0.04% MgSO4。综上所述，故本设计采取的漂白方案为O-DO-Eo-D1四段漂白（二）、漂白设备的确定1、氧漂白段设备

32、的确定（1）氧漂白段输送设备中浓浆泵有容积式中浓浆泵和离心式中浓浆泵，容积式中浓浆泵可以不受纸浆中所含空气的影响，可以输送温度比较高的中浓纸浆，因此，可以将蒸汽管从泵后移到泵前，将原先采用的高压蒸汽改用低压蒸汽，起到良好的节能作用，但是容积式中浓浆泵造价高，占地面积大，维护及维修比较困难，而且成本高。而离心式中浓浆泵具有结构简单，体积小，制造、安装容易，成本较低，控制灵活的优点，所以，本次设计选用离心式中浓浆泵，主要是奥斯龙公司MCA系列中浓泵, 型号：MCA12-80。（2）中浓混合设备把漂白化学品加入中浓纸浆中并实现高均匀度混合，是中浓纸浆漂白关键技术之一，中浓混合器主要有：高剪切混合器和

33、搅拌式混合器，高剪切混合器和搅拌式混合器相比，可以节省漂白化学药品用量和提高产品质量，因此本次设计选用高剪切混合器，主要是主要是国产中浓混合器型号: ZPH21。漂白塔的确定：（1）氧脱木素漂白塔 氧脱木素塔最初采用降流式，纸浆自上而下流动，但是降流法氧脱木素会产生浆气分离现象，因此装置结构复杂，制造成本较高，目前氧塔一般采用升流式，保证混合后的氧气不会从纸浆中分离出来，在整个塔体中不存在分离的气相空间，混合后的纸浆从塔底进入塔体，由塔顶排出,所以本设计采用氧升流式反应塔。（2）二氧化氯漂白塔二氧化氯漂白塔常用两种型式，一种是升降流式，即由升流式预反应塔与降流塔组合，另一种型式就是直接用降流塔

34、，此时升流管就成为一般纸浆输送管道。本设计采用降流式漂白塔，采用型号ZBJ12J系列降流塔塔型式及结构，但所使用的塔壁材料或内衬材料用抗二氧化氯腐蚀的材料。（三）、漂白工艺参数的确定1、氧脱木素段氧脱木素短所采用的主要工艺路线是氧脱木素和增强的氧碱抽提，氧脱木素技术有单段氧脱木素和两段氧脱木素，单段常规氧脱木素的脱木素率一般在40%50%，而两段氧脱木素的脱木素率可达68%75%，并且黏度比单段强化氧脱木素的脱木素率高，白度也随之提高约5%ISO,纸浆质量大大提高，因此，本次漂白工艺采用的是有的O-DO-Eo-D1四段漂白。影响纸浆氧脱木素工艺因素：（1）、用碱量用碱量对脱木素初始阶段和后续阶

35、段的脱木素和碳水化合物降解有密切的关系，提高NaOH用量，脱木素加速，碳水化合物降解也加快。因此，用碱量高，卡伯值低，纸浆粘度和得率也随之降低。用碱量应根据浆种和氧脱木素其他条件而定，一般为1%5%。根据本设计的工艺条件，总用碱量1.5%，分别为氧漂段1.5%，。在低压蒸汽混合器中加入。（2）、反应时间和温度提高温度可加速脱木素过程，在其他条件相同的情况下，温度越高，纸浆的卡伯值越低，生产上采用的温度一般在80110之间，过高的温度会导致碳水化合物的严重降解。因此在本设计中选择的反应温度为第一段氧脱木素阶段，反应温度为8085。增加氧脱木素反应的时间,可以提高脱木素率 ,因此, 第一段氧脱木素

36、阶段,反应时间为80min。（3）、氧压氧压愈高，脱木素率愈大，碳水化合物的降解愈多。但与用碱量和反应温度相比，氧压的影响相对较小。本设计选用第一段氧脱木素阶段，塔顶氧压为0.5 Mpa。（4）、纸浆浓度纸浆浓度对氧脱木素的影响较大，如果浆浓低，将会使漂后洗涤滤液量增加，滤液固形物浓度降低，因而大大增加碱回收蒸发器的负荷，另一方面，浓度低将增加纤维表面水膜的厚度，降低氧气同纤维接触并反应的能力。因此，生产上均采用高浓或中浓氧脱木素。在我国高浓氧脱的技术还不够成熟，而且如果浆浓太高，就会对纸浆的输送和混合装置提出较高的要求，而中浓技术较为成熟，且也有了相应的设备生产。因此在本设计中采用中浓氧脱木

37、素，氧塔浆料浓度为10%。（5）、添加保护剂纸浆中存在过渡金属离子对氢氧游离基的形成有催化作用，因而会加速碳水化合物的降解。工业上最常用的保护剂是镁的化合物，经氧脱木素的纸浆的粘度就得到明显的改善。因此采用添加MgSO4保护剂。2 两段二氧化氯漂白段3 二氧化氯影响因素：（1）、二氧化氯用量 二氧化氯用量根据未漂浆的浆种，硬度以及漂白浆的白度和强度要求来决定的，用量不够，漂白不完全，白度达不到要求，用量过多，非但浪费，还会增加碳水化合物的降解，本次设计有效氯用量为6.0%。（2）、PH值ClO2漂白时，pH若在碱性范围内，ClO2会与OH-反应生成氯酸盐离子和亚氯酸盐离子： 2 ClO2+2O

38、H-ClO3-+ ClO2-+H2O反应的结果是ClO2的有效作用减弱，ClO3-的形成随pH的提高而减少，ClO2-的形成随pH的提高而增加。氯酸盐本身没有漂白能力。亚氯酸盐在pH4时能与纸浆反应而具有漂白作用，但pH4时，其反应性迅速降低，pH5时在纸浆悬浮液中是稳定的。因此，ClO2漂白时，pH值得控制是非常重要的DO段1%，D1段1%。一般来说，最佳的终漂pH值在3.54.0，在此范围内漂白，纸浆白度最高，有效氯的损失最小。由于ClO2漂白时有和有机酸HCl产生，漂白过程中，pH值不断下降。为了维持终漂pH值为3.54.0，就必须在漂白过程中添加NaOH，其添加量大约是每使用1% Cl

39、O2 (对浆)，需添加0.5%-0.6%的NaOH(对浆)。（3）、漂白温度ClO2漂白有代表性的温度是70左右。在ClO2用量一定的情况下，提高温度，可以提高白度，但残氯减少。为了提高ClO2漂白效率、缩短漂白时间，并有利于浆中己烯糖醛酸的脱出，工业中已有采用高温（9095）二氧化氯漂白。本设计结合实际采用70。（4）浆浓纸浆浓度在10%16%之间对ClO2漂白反应和漂白效率几乎没有影响。浆浓低，纸浆在漂白塔停留时间短，且加热的蒸汽耗量大。从节约蒸汽、提高设备生产能力、减少废液排放量等方面来考虑，应尽可能提高浆浓。本设计采用10%。（5）时间ClO2与纸浆的反应速度很快，在开始5min内就可

40、消耗75%的ClO2，白度也很快提高，其后反应速度变慢。本设计第一段二氧化氯漂漂白50min。（6）Cl2的影响某些方法，如NaCl还原法和HCl还原法，制备的ClO2溶液中含有Cl2，其量一般不超过ClO2量的10%。总的说来，氯对ClO2漂白效率和纸浆降解影响甚小，但氯的存在会使调节漂白pH值所需的碱量增加。3、Eo段（1）NaOH用量一般来说，中浓H2O2漂白的pH一般在10.511.5,如果O2用量一定,增加用碱量,卡伯值下降,当用碱量增加到一定值后,卡伯值不再降低。NaOH用量为2%。四、浆料的贮存因为蒸煮后的浆料需要经过洗涤、筛选、漂白、打浆等过程才能进行抄纸，在这些过程中，必须设

41、置各种各样的贮浆池，贮浆池均设有搅拌器。 浆料贮存作用：保持连续生产需要，起到缓冲作用；不影响上下工段生产的正常进行；使上下工段的清洗时间得以妥善安排；使上下工序的浆料浓度稳定，使生产条件稳定。浆料贮存设备：贮浆池有卧式与立式两大类。立式浆池：具有占地面积小，浆料循环及混合情况良好，贮浆能力大等优点。结合本设计，洗后浆池和漂后浆池浓度较高，都采用底部有一直径较小混合区的高浓浆池，因为这种浆池可以使整个混合区受到充分搅拌，不再需要埋入式的水喷嘴和缓冲池。卧式浆池：是目前国内应用最广泛的浆池，其贮存能力较大，贮存浆浓一般是35%，但是卧式浆池占地面积较大对有限的厂房面积来说应考虑适当。本设计，筛后

42、浆池由于产量大，所以选择卧式浆池。浆料贮浆池要求：要求纤维不致沉淀和絮聚；浆料在搅拌过程中不应该产生泡沫，因为产生泡沫就意味着有新的空气混入浆内，当然也应考虑到已经混入浆内的空气有逸出的可能；池体的内部必须平滑无角，避免产生停浆；卧式浆池的底要有一定的斜度，以便浆料循环、放料和排污。五、其他系统的概述（一）、废气余热回收装置浆料在热喷放时，每吨浆闪蒸的蒸汽量为1t，这部分热量可冷凝为热水加以利用。余热回收方有法直接利用法和间接利用法，直接利用法是蒸汽与冷水直接接触，变成污热水，多用于配碱；间接利用法是将污热水经过热交换器把热量传递给清水，得到清洁热水，多用于洗浆和漂白。采用喷放锅的大、中型纸浆

43、厂，一般采用间接利用法。从喷放锅来的废气，从切线方向进入旋浆分离器，分离后的浆料回流到喷放锅，废气进入喷射式冷凝器，热量被冷水吸收，污热水经过过滤器进入热交换器，污热水冷却后回污热水槽，清洁热水在温水槽中后送洗浆或漂白工段。其中系统中会涉及以下设备。1 旋浆分离器旋浆分离器是喷放锅的附属设备，安装在喷放锅与冷凝器之间的蒸汽管道上，用以分离喷放蒸汽所带的纤维。2 喷射式冷凝器喷射式冷凝器是喷放锅的附属设备，它的作用是将旋风分离器来的喷放蒸汽直接冷凝为900C左右的污冷凝水。3 换热器喷放热回收系统中的换热，过去多使用旋式换热器，但流通污热水一侧的板而结垢严重，甚至堵塞，清除不便。新型的热回收系统

44、采用传热高、分解和清洗方便的板式换热器。4污热水槽污热水槽用以收集来自喷射冷凝器的污冷凝水常压容器。5、污热水槽与蒸煮锅的配套污热水槽收集的容积指标：1.53倍锅容，每个槽可配的蒸煮锅的配套：24台。（二）、蒸汽系统动力车间提供10/2及5/2的两种蒸汽，其中10/2用于蒸煮，5/2用于清水加热及用于加热双棍混合器的浆料的加热。(三)、黑液回用系统鼓式真空洗浆机所提取的黑液由水腿管流入本段黑液槽。1#黑液槽的黑液用于稀释喷放锅，加到压力混合箱进行调浓。2#4#黑液槽用于上段真空洗浆机的洗涤和段间稀释用。（四）、白水回收系统经圆网浓缩机浓缩滤出的白水贮存在白水池，可回用于压力除节机、1#压力筛、

45、2#压力筛、锥型除砂器，做稀释调浓用。但是不能完全回用，因为白水中含有杂细胞，完全回用会对生产带来不利，排放剩余部分白水。第二节 浆水平衡计算一、浆水平衡技术经济指标（一）、总指标工艺参数全年工作天数： 340d日产量： 100t/d每天工作时数： 22.5h备料损失： 3%竹片装锅量： 200kg/m3竹片水份： 50%蒸煮用碱量： 18% 以Na2O计硫化度： 25% 以Na2O计白液中活性碱浓度： 100g/L蒸煮液比： 1：3蒸煮最高压力： 0.6MPa蒸煮最高温度： 1650C蒸煮时间： 4h40min粗浆得率： 45%粗浆硬度： 15K值）（二）、蒸煮与洗筛工段立锅喷放浓度： 12

46、.0%喷放锅出口浆浓： 3.0%压力混合箱进浆浓度： 3.0%压力混合箱出浆浓度： 1.5%除节机进浆浓度： 1.5%除节机出浆浓度： 1.0%真空洗浆机进浆浓度： 1.0%真空洗浆机出浆浓度： 12%真空洗浆机洗涤水水温： 700C真空洗浆机洗涤用水量： 12m3/t浆洗涤机洗滤区真空度： 0.08-0.02MPa洗涤机洗浆区真空度： 0.08-0.025MPa黑液流速： 2m/s真空洗涤损失： 1%洗后贮浆塔出浆浓度： 2%洗后残碱： 0.3g/L调浆箱进浆浓度： 1.2%压力筛进浆浓度： 0.8%压力筛出浆浓度： 0.55%压力筛尾浆出口浓度： 2.0%一段压力筛尾浆量： 10%二段压力

47、筛尾浆量： 20%锥形除砂器进浆浓度： 0.5%锥形除砂器粗浆浓度： 2.5%锥形除砂器筛渣浓度： 3.0%一段除砂器排渣量： 25%二段除砂器排渣量： 27%三段除砂器排渣量： 1.5%圆网脱水机出浆浓度： 0.39%真空浓缩机进浆浓度： 1.2%真空浓缩机进浆浓度： 12%筛后贮浆池进浆浓度： 12%（三）、漂白工段 氧漂段:1#氧塔浆料浓度： 10%一段氧漂用氧量： 2.0%用碱量： 2.0%氧漂时间： 30min氧漂温度： 85塔顶压力： 0.8Mpa保护剂MgSO4用量： 0.5%2#氧塔浆料浓度： 9.6%二段氧漂用氧量： 0.5%用碱量： 2.0%氧漂时间： 60min氧漂温度：

48、 100塔顶压力： 0.3Mpa保护剂MgSO4用量： 0.2% 二氧化氯漂白段：二氧化氯用量： 2%二氧化氯溶液浓度： 10g/LNaOH 用量： 1%浆浓： 10反应时间： 120min反应温度： 60终点PH： 34抑制剂MgSO4用量： 0.05% 漂白压力: 常压1#、2#真空洗浆机上网浓度： 1.2%1#真空洗浆机出浆浓度： 12%2#真空洗浆机出浆浓度： 14%3#、4#、真空洗浆机上网浓度： 1.5%3#真空洗浆机出浆浓度： 12%4#真空洗浆机出浆浓度： 10%漂后贮浆池浓度： 9% 漂后贮浆池出浆浓度： 3%6#、7#、8#、9#真空洗浆机进浆浓度： 1.5%7#、8#、9

49、#真空洗浆机出浆浓度： 12%6#真空洗浆机出浆浓度 14% 漂后贮浆池浓度： 9% 漂后贮浆池出浆浓度： 3%（四）、各段损失率压力除节机纤维损失： 3%洗涤损失： 1%筛选损失 5%其中： 筛筛渣损失： 2%锥形除砂器纤维损失： 1.5%圆网脱水机流失率： 0.5%真空浓缩机流失率: 1.0%漂白总损失： 10%漂白总损失： 10%其中：O损失： 2.0%D0漂损失 2.0%Eo损失 3.0%D1损失： 1.0%四台真空洗浆机 2.0%二、浆水平衡计算过程 （一）、硫酸盐纸浆浆水平衡计算的有关依据数字硫酸盐纸浆浆水平衡计算的有关依据数字（以1吨漂白风干浆为基准）依据浆水平衡技术经济指标计算

50、。(Q/V)C(Q1/V1)C1V清水漂后贮浆池和合法化（二）、浆水平衡计算及结果1、漂后贮浆池浆水平衡:已知：Q1=900 C1=3% V1= Q1/ C1=900/3%=30m3 Q=Q1 C=12% V=Q/C=900/12%=7.5m3 V=V1V=30 m37.5 m3=22.5m32、漂白浆水平衡:(Q/V)C(Q1/V1)C1筛后浆池和合法化已知：C=12% 漂白总损失率为10% C1=12% Q=900/90%=1000kg V=Q/C=1000/12%=8.33m3 Q1=Q C1=C V1=V漂白总损失纤维量为:1000 -900 =100 其分配各段损失应为:(Q/V)C

51、(Q1/V1)C11m3蒸汽1#低压蒸汽混合器和合法化1#中浓浆泵、1#中浓混合器浆水平衡：已知：Q=1000 C=12% V=8.33m3 Q1=Q C1=12% V1= V+V=8.33+1.15=9.48 m3MgSO4NaOH C1= Q1 / V1= 1000/9.48= 10.55% 注：V包括以下内容：（1）、加入碱液量： 碱耗1.5%，碱液浓度 100g/L。则总液量为： （1.5%×1000）/100=0.15m3（2）、加MgSO4保护剂量： MgSO4用量为0.04%（对浆），加MgSO4量为： (1000×0.04%)/1000.004 量甚微对浆水

52、平衡计算无影响。(Q/V)C(Q1/V1)C1V1#高剪切中浓混合器 器和合法化1#高剪切中浓混合器浆水平衡：已知:Q=1000 V=9.48 m3C1= 10.55% C=10.0% Q1=Q=1000 V1 = Q1/C= 1000 /10.0%=10 m3需加水量：10-9.48=0.52m3 注:（1）、加热浆量所需蒸汽冷凝量为：1.0m3 ，因为反应温度在近1000C 环境下，加热浆量所需蒸汽不完全冷凝（2）、耗氧量2.0，加氧量约为20，量甚微对浆水平衡计算无影响。1#中浓氧漂白塔和喷放塔浆水平衡：(Q/V)C(Q1/V1)C1V清水1#氧漂塔和喷放塔已知：Q =1000 V=10.0m3 C=10.0% Q1=Q C1=C V1= V喷放塔至1#真空洗浆机前浆