Khảo sát, đánh giá quá trình làm sạch bột giấy và quá trình xử lý dịch đen tại tổng công ty giấy việt nam

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CHẾ BIẾN LÂM SẢN KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ Q TRÌNH LÀM SẠCH BỘT GIẤY VÀ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ DỊCH ĐEN TẠI TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM Ngành : CHẾ BIẾN LÂM SẢN Mã số: 101 Giáo viên hướng dẫn : T.S.NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT Sinh viên thưc : ĐẶNG VĂN NHIỆM Khoá học :2005-2009 Hà nội, 2009 LỜI CẢM ƠN! Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp cho tơi đƣợc bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới cô giáo :Nguyễn Thị Minh Nguyệt tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ tơi nhiều làm khố luận Qua cho tơi gửi lời cảm ơn tới tất thầy cô khoa chế biến lâm sản thầy cô trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp giảng dạy truyền đạt cho tơi kiến thức bổ ích ,q báu suốt q trình tơi học tập trƣờng Tơi cảm ơn cô cán bộ, công nhân viên Tổng Công Ty Giấy Việt Nam giúp đỡ nhiều đợt thực tập vừa qua Cuối xin chân thành cảm ơn đến bạn bè, ngƣời thân ủng hộ giúp đỡ suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn! Hà nội , ngày 10 tháng năm 2009 Sinh viên thực : ĐẶNG VĂN NHIỆM MỤC LỤC Nội dung Đặt vấn đề Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1.Tình hình nghiên cứu giới 1.2.Tình hình nghiên cứu việt nam 1.3.Mục đích nghiên cứu 1.4.Nội dung nghiên cứu 1.5.Phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.Quy trình sản xuất bột giấy 2.1.1.Khái niệm 2.1.2.Các định nghĩa 2.2.Tách dịch đen, rửa sàng tuyển bột giấy 2.2.1.Khái niệm chung 2.2.2.Tách dịch đen rửa bột giấy 2.2.3.Sàng tuyển làm bột giấy a.Nguyên lý sàng tuyển, làm b.Hình thức tổ hợp dây truyền sàng tuyển, làm 2.3.Thu hồi dịch đen Chƣơng 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1.Giới thiệu Tổng Công Ty Giấy Việt Nam 3.2.Thực trạng công nghệ làm bột giấy 3.2.1.Các công đoạn thiết bị làm bột giấy a.Rửa bột thô b.Sàng bột c.Lọc cát sạn d.Cô đặc kết hợp rửa bột 3.3.Thực trạng công nghệ xử lý dịch đen 3.3.1.Hệ thống dịch đen 3.3.2.Quá trình chƣng bốc dịch đen 3.3.3.Thiết bị chƣng bốc tubeo màng rơi 3.3.4.Quá trình đốt dịch đen Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Phụ lục ĐẶT VẤN ĐỀ Trang 5 6 7 9 10 13 13 13 16 17 17 18 19 19 28 32 34 39 39 44 48 50 54 55 Hiện nay,ngành sản xuất bột giấy phát triển, đóng góp phần tỷ trọng không nhỏ kinh tế quốc dân.Giấy đƣợc sử dụng rộng rãi lĩnh vực, định phát triển khoa học văn minh toàn nhân loại Công nghệ sản xuất bột giấy ngành có nguy gây nhiễm cao, cơng đoạn làm bột nên vấn đề xử lý chất thải cần đƣợc quan tâm đặt lên hang đầu.Trong q trình sản xuất bột giấy cơng đoạn làm bột xử lý dịch đen khâu quan trọng định chất lƣợng sản phẩm tác động lớn đến việc giảm giá thành sản phẩm, đồng thời đảm bảo vấn đề môi trƣờng Trên giới đa phần nƣớc áp dụng công nghệ sản xuất đại vừa đảm bảo tính cạnh tranh sản phẩm vừa đảm bảo vấn đề môi trƣờng đáp ứng xu phát triển bền vững giới Về sản xuất nƣớc, ngành sản xuất bột giấy nƣớc ta gặp nhiều khó khăn,chất lƣợng giá thành sản phẩm chƣa đảm bảo tính cạnh tranh so với nƣớc khu vực giới, thời kỳ hội nhập nƣớc ta nay.Vấn đề ô nhiễm môi trƣờng vấn đề cấp thiết cần đƣợc giải Tóm lại, muốn nâng cao chất lƣợng bột giấy đồng thời giảm giá thành sản phẩm đảm bảo vấn đề môi trƣờng cần nâng cao hiệu trình làm bột trình xử lý dịch đen.Xuất phát từ quan điểm đó,dƣới hƣớng dẫn cô giáo : TS.Nguyễn Thị Minh Nguyệt thực khố luận: “Khảo sát, đánh giá q trình làm bột giấy trình xử lý dịch đen Tổng Công Ty Giấy Việt Nam” Chƣơng1: TỔNG QUAN 1.1.Tình hình nghiên cứu giới: Thời cổ xƣa chƣa có giấy ngƣời ghi chép khắc vào tre non ngâm vơi Khi lồi ngƣời phát triển nhu cầu lƣu trữ, ghi chép lớn ,ngành giấy đời xuất Trung Quốc Kiến thức giấy lan truyền rộng rãi truyền đến Ả Rập, Địa Trung Hải vào khoảng 1000 năm trƣớc công nguyên Đến kỷ XVI giấy đƣợc sản xuất Thụy Điển, máy in chữ đƣợc đời yêu cầu giấy tăng lên.Dẻ rách đƣợc làm ngun liệu thơ, q trình địi hỏi nhiều thời gian Đến kỷ XVIII Hà Lan ngƣời ta bắt đầu dùng dao trình xé tơi gọi máy máy nghiền Hà Lan Trong lúc có nhiều thiết bị đƣợc phát minh vào năm 1494.Cuộn giấy nhà máy giấy Thụy Điển đƣợc sản xuất Kliippan vào năm 1799 Chiếc máy xeo đƣợc lắp đặt ông Rober ngƣời Pháp năm 1808, máy xeo lƣới trịn có trụ bụng chân khơng đƣợc phát minh ra.Vào năm 1840 ngƣời Đức tên Keller tìm thấy thớ sợi làm giấy lấy cách mài gỗ viên đá vấn đề thực tế đƣợc ôngVotte đồng nghiệp ông giải Vào năm 1859 Đức có hai máy mài gỗ đƣợc sử dụng đến kỷ XX.Vào năm 1860 xuất sản xuất bột giấy phƣơng pháp hoá học Ở Thụy Điển sản xuất bột giấy phƣơng pháp sunfit Các nhà máy giấy đƣợc xây dựng nhiều nơi, đƣợc sử dụng đất liền đƣợc xây dựng gần sông,ven bờ biển chuyển dần lên vùng nguyên liệu thô,vùng rừng núi Hiện nayở nƣớc phát triển áp dụng công nghệ sản xuất bột giấy phƣơng pháp sunfat có hệ thống thu hồi kiềm,sử dụng thiết bị đại Nói chung cơng nghệ sản xuất bột giấy giới phát triển 1.2.Tình hình nghiên cứu việt nam: Ở Việt Nam, giấy xuất cách 1000 năm, nhƣng chƣa phát triển Sau cách mạng tháng tám Đảng nhà nƣớc quan tâm phát triển ngành giấy Đã có nhiều nhà máy đời nhƣ nhà máy giấy Thái Nguyên,Hoàng văn Thụ với công xuất 4000 năm, chủ yếu nhà máy sản xuất giấy bao bì Năm 1960 Trung Quốc giúp ta xây dựng nhà máy giấy Việt Trì, Vĩnh Phú ,sử dụng máy nghiền Hà Lan,công xuất 2000 năm,chủ yếu sản xuất giấy viết , giấy đánh máy Đƣợc viện trợ Thụy Điển, năm 1980 nhà máy giấy Bãi Bằng đƣợc hình thành Tổng Công Ty Giấy Việt Nam, nhà máy sản xuất theo dây truyền đại Nấu gián tiếp hoàn toàn nồi nấu đứng,tháp tẩy liên tục sản xuất 190 tấn/ngày,có thu hồi kiềm ,sản xuất Hai máy xeo lƣới đơi có cơng xuất 55000 tấn/năm sản xuất giấy in,bìa cáttơng Ở Vĩnh Phú, Thái Bình, Hải Phịng, Thanh Hoá sử dụng nhiều nguyên liệu địa phƣơng nhƣ tre nứa, rơm rạ Hiện nhà máy bƣớc mở rộng nâng cao công nghệ để đáp ứng yêu cầu ngƣời sử dụng xu phát triển giới 1.3.Mục đích nghiên cứu: Khảo sát, đánh giá đƣợc ƣu nhƣợc điểm hệ thống làm bột giấy sau nấu hệ thống xử lý dịch đen, từ bƣớc đầu đề xuất phƣơng án cải tiến công nghệ 1.4.Nội dung nghiên cứu: -Khảo sát qui trình cơng nghệ làm bột giấy sau nấu -Đánh giá ƣu nhƣợc điểm thiết bị trình làm bột giấy -Đánh giá chất lƣợng bột trƣớc sau làm -Khảo sát quy trình cơng nghệ xử lý dịch đen -Đánh giá thiết bị trình xử lý dịch đen -Đề xuất giải pháp cải tiến công nghệ 1.5.Phƣơng pháp nghiên cứu: -Điều tra khảo sát -Tham khảo ý kiến chuyên gia -Kế thừa tài liệu có liên quan -Đánh giá phân tích Chƣơng 2:CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.Quy trình sản xuất bột giấy: 2.1.1.Khái niệm: Sản xuất bột giấy trình lợi dụng phƣơng pháp hoá học phƣơng pháp giới kết hợp hai phƣơng pháp phân ly nguyên liệu có tính sợi thành bột NGUN LIỆU XỬ LÝ NGUN LIỆU DỊCH NẤU NẤU BỘT DỊCH ĐEN TÁCH LOẠI MẤU MẮT RỬA BỘT XÚT HOÁ CHƢNG BỐC SÀNG BỘT CaCO3 LÒ ĐỐT TẨY TRẮNG DỊCH XANH BỘT TẨY TRẮNG RỬA CẶN H ình1:Sơ đồ cơng nghệ q trình sản xuất bột giấy: 2.1.2.Các định nghĩa : -Định nghĩa dịch nấu : dịch nấu hỗn hợp dịch trắng dịch đen, thành phần chủ yếu dịch sulphat NaOH +Na2S Ngồi cịn có tỷ lệ nhỏ Na2CO3, Na2SO4, Na2S2O3, Na2SO3 số tạp chất khác, tạp chất chủ yếu từ hệ thống thu hồi bazơ đƣa đến -Định nghĩa dịch xanh : dịch xanh dung dịch thu đƣợc sau dịch đen phƣơng pháp nấu sulphat qua hệ thống thu hồi bazơ ,hoà tan dịch trắng nƣớc Thành phần chủ yếu dịch xanh : Na2CO3+Na2S, lƣợng định Na2SO4, Na2SO3,Na2S2O3, NaOH -Định nghĩa dịch trắng : dịch trắng dung dịch thu đƣợc dùng Ca(OH)2 bazơ hoá dịch xanh, dung dịch hoá chất dùng bắt đầu nấu -Định nghĩa dịch đen : dịch đen dịch dƣ tách sau nấu Trong dịch đen thƣờng có lƣợng bazơ định, thƣờng gọi bazơ dƣ -Định nghĩa lƣợng hoá chất tổng : lƣợng hố chất tổng tồn lƣợng muối natri dung dịch bazơ (dịch nấu dịch xanh dịch trắng dịch đen), gọi muối natri tổng, dùng tỷ lệ phần trăm g/l Na2O(hoặc NaOH) biểu thị -Định nghĩa bazơ hoạt tính : phƣơng pháp sút NaOH, phƣơng pháp muối sulphat bao gồm NaOH+Na2S.Thƣờng dùng Na2O (NaOH) biểu thị -Độ hoạt tính : Bazơ hoạt tính 100% Lƣợng bazơ tổng -Độ sulphur hoá : Na2S 100% Na2S+NaOH -Định nghĩa lƣợng bazơ dùng :lƣợng bazơ dùng tỷ lệ phần trăm lƣợng bazơ hoạt tính (khối lƣợng) lƣợng nguyên liệu khô nấu -Định nghĩa lƣợng bazơ tiêu hao:lƣợng bazơ tiêu hao tỷ lệ % lƣợng bazơ hoạt tính tiêu hao thực tế lƣợng nguyên liệu khô kiệt nấu -Định nghĩa tỷ lệ dịch: tỷ lệ nguyên liệu khô kiệt (kghoặctấn)và thể tích lƣợng dịch tổng nấu(lít m3),lƣợng dịch tổng nấu bao gồm nƣớc nguyên liệu toàn lƣợng dịch nấu đƣa vào thiết bị nấu -Định nghĩa tỷ suất bột : tỷ suất bột tỷ lệ phần trăm lƣợng bột thô khô kiệt (hoặc phơi khô) sau nấu nguyên liệu sợi với nguyên liệu khô kiệt (hoặc phơi khô) trƣớc nấu, thƣờng gọi tỷ suất bột thô Tỷ lệ phần trăm lƣợng bột mịn khô kiệt(hoặc phơi khô ) sau sàng tuyển bột thô với nguyên liệu khô kiệt (hoặc phơi khô) trƣớc nấu, gọi tỷ suất bột mịn Tỷ suất bột thô cao, tỷ suất bột mịn cao, chứng tỏ trình nấu Xenlulo, Hemixenlulo bị phân giải , sợi phân ly tốt , bã thơ tƣơng đối -Định nghĩa độ cứng bột : độ cứng bột biểu thị lƣợng lignin chất hữu hồn ngun khác cịn sót lại bột giấy sau nấu nguyên liệu, biểu thị mức độ loại lignin q trình nấu nguyên liệu, tức độ phân giải nấu ,vì bột giấy có độ cứng lớn độ phân giải thấp -Định nghĩa trị số kappa:là số ml KMnO4 0,1M tiêu tốn để phản ứng với lƣợng lignin có gam bột khô tuyệt đối điều kiện tiêu chuẩn Ý nghĩa : trị số kappa đặc chƣng cho hàm lƣợng lignin lại bột sau nấu hay nói cách khác hàm lƣợng kappa nhiều dẫn đến lignin nhiều bột bị sống Hàm lƣợng kappa dẫn đến lignin bột chín nhừ Xác định trị số kappa để biết đƣợc mức độ sống chín bột biết đƣợc mức độ dùng hoá chất, đồng thời biết đƣợc mức độ phân huỷ lignin Thông thƣờng để sản suất giấy in giấy viết trị số kappa từ 17-21 Nhƣng tránh ô nhiễm môi trƣờng ngƣời ta thƣờng nấu bột có trị số kappa thấp 2.2.Tách dịch đen, rửa sàng tuyển bột giấy: 2.2.1.Khái niệm chung : -Tác dụng tách dịch đen , rửa sang tuyển bột giấy : Nguyên liệu sợi thực vật sau qua nấu hố học, đƣợc 50-85% bột giấy, có từ 15-50% chất hoà tan dịch nấu, loại dịch nấu thải nấu song, phƣơng pháp bazơ gọi dịch đen Trong dịch đen có chất hồ tan nhƣ : lignin, đƣờng… hoá chất, sau nấu kết thúc, phải phân ly triệt để khỏi bột giấy, để đảm bảo độ tinh khiết bột giấy đảm bảo cho dịch đen có nồng độ cao, để thuận lợi cho trình lợi dụng tổng hợp dịch đen, thu hồi hoá chất nhiệt tiến hành xử lý thích hợp khác, để giải nguồn gây ô nhiễm chủ yếu nhà máy sản xuất bột giấy Dịch đen sau phân ly triệt để, có lợi cho mục đích rửa bột giấy Từ tránh cho dịch đen mang theo vào cơng đoạn sang tuyển, gây khó khăn cho q trình thao tác Đồng thời đề phịng dịch đen mang vào công đoạn tẩy trắng, ảnh hƣởng chất lƣợng bột giấy, tăng hoá chất tẩy trắng Sàng tuyển khâu quan trọng thiếu trình sản xuất bột giấy Bất kể phƣơng pháp sản xuất bột giấy hoá học, học kết hợp hố học học, khơng thể có đƣợc sợi phân tán đồng đều, ngun liệu bột cịn bó sợi thơ, dăm gỗ , vỏ cây, mắt gỗ…có mức độ phân tán khác nhau, chúng đƣợc gọi chung tạp chất có tính sợi ngun liệu bột Ngồi cịn có tạp chất khơng có tính sợi nhƣ: nhựa cây, đất đá, kim loại… Căn vào yêu cầu chất lƣợng bột giấy, loại tạp chất tính sợi khơng tính sợi phải qua cơng đoạn sàng tuyển, làm để phân ly khỏi sợi bột hợp quy cách Nếu không, không ảnh hƣởng đến chất lƣợng bột giấy, mà gây tổn thất cho thiết bị, tăng tiêu hao hố chất tẩy trắng, gây khó khăn cho sản xuất 2.2.2.Tách dịch đen rửa bột giấy : Lƣợng tổ thành dịch đen sau nấu thay đổi theo nguyên liệu dùng để nấu, điều kiện công nghệ nấu độ cứng bột giấy thiết bị cơng nghệ rửa Lƣợng bazơ sót lại dịch sau rửa bột giấy khoảng 0,04g/l, dịch đen tách từ bột 8-10 m3 Muốn phân ly triệt để dịch đen bột giấy, phải xem xét dùng công nghệ thiết bị thích hợp, giảm tổn thất, cố gắng nâng cao tỷ suất tách nồng độ dịch đen nhà máy lớn sản suất phƣơng pháp bazơ, tỷ suất thu hồi bazơ cần đạt từ 8590% tỷ suất tách dịch đen phải đạt 95-98% Tỷ suất thu hồi hoá chất nhà máy bột gỗ phƣơng pháp muối sulphat đạt 85-90% 10 nồng độ dịch cịn thấp đƣợc bơm cấp lại bể chứa Ch 005 để tiếp tục trình chƣng bốc Tại bể chứa Ch 006 Ch 007 dịch đƣợc làm nóng trƣớc đƣa sang chƣng bốc thiết bị chƣng bốc Tubeo màng rơi Hệ thống nóng đƣợc cấp bắt đầu hiệu chƣng bốc cấp He 001 He 002 Hơi nóng bốc lên từ hiệu He 001 He 002 đƣợc cấp làm chƣng bốc cho hiệu đằng sau Vì nóng sau nhiệt độ giảm Hơi nóng sau qua hiệu cuối He 006 đƣợc cấp tới bơm hút chân không thiết bị ngƣng tụ để thu hồi nƣớc ngƣng Bơm hút chân khơng có tác dụng tạo áp suất âm giúp cho việc bay từ hiệu đƣợc diễn dễ dàng Qua khảo sát ta thấy hệ thống chƣng bốc đại Việt Nam nƣớc Đông Nam Á Tại Việt Nam ngồi Tổng Cơng Ty Giấy Việt Nam chƣa có nhà máy sản suất có hệ thống thu hồi dịch đen Tuy hệ thống chƣng bốc này, thiết bị cồng kềnh, suất thấp, tiêu hao nhiều lƣợng, nồng độ dịch sau chƣng bốc thấp Hệ thống chƣng bốc giúp cô đặc dịch đen đến nồng độ trung bình, chuyển qua chƣng bốc thiết bị chƣng bốc tubeo màng rơi Hiệu suất hệ thống chƣng bốc thấp so với thiết bị chƣng bốc tubeo màng rơi Hiện giới nƣớc tiên tiến ngƣời ta sử dụng toàn thiết bị chƣng bốc Tubeo màng rơi nên cần cải tiến công nghệ , thay hệ thống chƣng bốc thiết bị chƣng bốc Tubeo màng rơi để đảm bảo suất thu hồi, giảm chi phí, tiêu hao lƣợng Đảm bảo phát triển bền vững không gây ô nhiễm môi trƣờng 46 47 CH 001 HE 001 CH 002 CH 004 HE 003 CH 005 HE 004 CH 006 HE 005 Ch 007 HÌNH 22:SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ Q TRÌNH CHƢNG BỐC DỊCH ĐEN CH 003 HE 002 Ch 008 HE 006 3.3.3.Thiết bị chƣng bốc Tubeo màng rơi: Nguyên lý hoạt động đƣợc thể hình 23: hoạt động theo nguyên lý chƣng bốc, nóng từ xuống, dịch từ dƣới lên, dịch đƣợc làm nóng dần từ dƣới lên trên, dịch lên tới đỉnh nóng bốc Hơi nóng ống cịn dịch bên ngồi Hệ thống cấp dịch vào phận làm nóng sơ bộ, dịch đƣợc làm nóng cấp vào Tubeo theo hai đƣờng ống, Tubeo thiết bị chƣng bốc cấp, đƣờng ống cấp dịch cho phép dịch qua tubeo lần, áp dụng nồng độ dịch đạt mức trung bình (khoảng 50%),khi dịch cần qua tubeo lần đạt đƣợc nồng độ theo yêu cầu cấp cho lò đốt (khoảng 60%) Một đƣờng ống cấp dịch cho phép dịch qua tubeo theo cấp, áp dụng cho dịch có nồng độ cịn thấp Nhờ hệ thống cấp dịch phù hợp với cấp nồng độ dịch nên làm tăng hiệu suất thiết bị giảm tiêu hao lƣợng dẫn đến giảm chi phí cho q trình chƣng bốc Dịch sau qua trình chƣng bốc đạt đƣợc nồng độ u cầu đƣợc cấp thẳng sang cho lị đốt, chƣa đạt đƣợc nồng độ yêu cầu qua thiết bị lọc, có hệ thống đƣờng ống cho nóng tiếp tục làm tăng nồng độ dịch, sau dịch đƣợc cấp tới bể chứa, dịch tiếp tục đƣợc bốc giúp cho nồng độ dịch tăng lên đạt mức yêu cầu để cấp cho lò đốt Hệ thống đƣờng ống dẫn nóng cấp vào đỉnh tubeo xuống tới đáy tubeo sau lại đƣợc đƣờng ống dẫn cấp vào thiết bị làm nóng sơ bộ, giúp làm nóng sơ dịch trƣớc cấp vào tubeo Nhờ đảm bảo khơng tiêu hao lƣợng lãng phí dịch đạt nhiệt độ cao nhất, giúp trình bay diễn dễ dàng Thiết bị Tubeo màng rơi thiết bị chƣng bốc hiệu nay, đạt hiệu suất cao, đƣa nồng độ dịch từ 40% lên 60% qua lần chƣng bốc Nói chung thiết bị ƣu điểm nay, vừa đảm bảo suất, đảm bảo nồng độ dịch cấp cho lị đốt 48 49 HÌNH 23:SƠ ĐỒ NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ TUBEO MÀNG RƠI Ch 009 BỂ TRUNG BÌNH 3.3.4 Q trình đốt dịch đen: Nguyên lý hoạt động lò đốt đƣợc thể hình 24: Dịch đen trình rửa bột, sau chƣng bốc đạt nồng độ khoảng 60% đƣợc cấp vào lò đốt để đốt cháy chất hữu cơ, thu hồi nhiệt làm nóng cho trình sản suất điện thu hồi hố chất cho q trình nấu Trong thành phần dịch đen có khoảng 70% chất hữu 30% chất vơ Trong dịch đen có thành phần : vô + hữu + nƣớc; thành phần hoá học dịch đen : C (35,7%) ; H (3,4%); S (2,9%); Na + K (21,5%); O2 + N2 (36,5%) Dịch đen đƣợc tẩm dầu đốt tạo dịch đỏ, dịch đỏ đƣợc hoà với dịch trắng nƣớc tạo dịch xanh (Na2CO3; Na2S), sau dịch xanh đƣợc xút hoá (+ Ca(OH)2) tạo NaOH Trong trình cháy dịch đen chất hữu bị cháy, cịn lại dịch đỏ nóng chảy chất vô Nồng độ dịch đen 60% chất rắn; T0 = 110-115 0C, đƣợc phun vào buồng đốt dƣới dạng hạt nhỏ, đƣợc sấy khơ, ẩm, đƣợc gia nhiệt tới nhiệt độ cháy bắt cháy (biến đổi vật lý, hố học) gió cấp I vùng ơxy hố gió cấp II vùng sấy gió cấp III vùng khử Hình 24: Ngun lý hoạt động lị đốt Các phản ứng hoá học xảy vùng: +Vùng khử: Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2; Na2SO4 + 4C = Na2S + 4CO; 50 Na2SO4 + C = Na2O + SO2 + CO; Na2S + H2O = Na2O + H2S;2C + 2O2 = 2CO2; CO2 + C = 2CO;(phản ứng hoàn nguyên) C + H2O = CO + H2 ; +Vùng sấy khô: Na2S + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2S; Na2O + CO2 = Na2CO3; Na2O + H2O = 2NaOH; +Vùng xy hố: Na2S + 2O2 = Na2SO4; Na2CO3 + SO3 = Na2SO4 + CO2; 2Na2S + 3O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + 2SO2; 2Na2CO3+O2=2Na2SO4; 2SO2 + O2 = 2SO3; 2H2S + 3O2 = 3SO2 + 2H2O -Các yếu tố ảnh hƣởng tới trình cháy dịch đen : +Tính chất dịch đen : nồng độ, thành phần hữu +Nhiệt độ buồng đốt : nhiệt độ buồng đốt cao thuận lợi cho trình cháy nhƣng làm tăng lƣợng Na2SO4 theo khói lị, gây ăn mịn, giảm độ khử Nhiệt độ buồng đốt tốt 1100-1200 0C trung tâm +Trung tâm gây cháy : vùng có nhiệt độ cao nhất, trung tâm phụ thuộc vào góc phun dịch đồng cấp gió +Kích cỡ hạt dịch ảnh hƣởng tới q trình ẩm, độ cao thấp trung tâm cháy +Phƣơng pháp cấp gió:tỷ lệ cấp gió: Gió cấp I : 50-55% Gió cấp II: 40-45% Gió cấp III: 5-10% - Q trình cơng nghệ đốt dịch đen đƣợc thể hình 25: Dịch đen sau chƣng bốc đƣợc chuyển đến bể trộn, đƣợc trộn thêm muối Na2SO4, muối đƣợc cấp từ bể muối hệ thống thu hồi muối từ khói (lăng tĩnh điện), với tỷ lệ pha trộn 50kg muối cho bột Dịch sau pha trộn đƣợc tẩm dầu đƣợc bơm vào lò đốt qua vòi phun dƣới dạng hạt Sau cháy chất hữu cháy tạo thành khói bay ra, cịn lại chất hữu nóng chảy chảy vào bể chứa đƣợc làm nguội 51 nƣớc tạo thành dịch xanh, bể chứa có hệ thống cánh khuấy tạo đảo trộn, có hệ thống bơm hồi chuyển tạo luân chuyển tránh tƣợng đơng đặc dịch nóng chảy Khói bay qua hệ thống lọc khói lăng tĩnh điện để thu hồi lại muối Na2SO4 Lăng tĩnh điện gồm lắng đƣợc nối với cực âm dây rủi nối với cực dƣơng nguồn điên chiều Bụi muối hạt mang điện tích trái dấu qua lăng tĩnh điện bị hút vào lắng, nhờ gạt làm rơi xuống bể thu hồi đƣa vào bể trộn Dịch xanh đƣợc đƣa xút hoá để thu hồi hố chất cho q trình nấu Dịch đỏ đƣợc trộn với dịch trắng cho đảm bảo giữ tổng kiềm 140g/l Q trình xút hố ngƣời ta cho thêm Ca(OH)2, thu hồi đƣợc xút, chất lắng cặn CaCO3 đƣợc đem nung dùng cho q trình xút hố Q trình xút hố phải đảm bảo độ xút hố 80-85% Qua q trình khảo sát ta thấy hệ thống lị với cơng nghệ tiên tiến đại Nó thu hồi triệt để lƣợng hóa chất nấu có dịch đen, tận dụng triệt để lƣợng nhiệt sinh vào q trình sản suất điện, có hệ thống lọc khói trƣớc thải mơi trƣờng, đảm bảo không gây ô nhiễm môi trƣờng Tuy nhiên với công suất lị đốt Tổng Cơng Ty Giấy Việt Nam cịn nhỏ cần có dự án nâng cấp mở rộng Hiện nay, hầu hết công ty sản suất giấy nƣớc chƣa có hệ thống thu hồi dịch đen, có nguy gây ô nhiễm môi trƣờng Cần lắp đặt hệ thống chƣng bốc lò đốt để giải vấn đề xử lý dịch đen Hệ thống giúp thu hồi lƣợng hố chất nấu, từ giảm giá thành sản phẩm, nâng cao tính cạnh tranh so với sản phẩm nƣớc khu vực giới Tránh đƣợc nguy gây nhiễm mơi trƣờng Tóm lại, hệ thống thu hồi dịch đen Tổng Công Ty Giấy Việt Nam hệ thống với công nghệ đại, đảm bảo suất chất lƣợng, đảm bảo phát triển bền vững cho ngƣời môi trƣờng 52 DẦU LỊ ĐỐT 53 NƢỚC XÚT HỐ BỂ TRỘN NẤU BỘT NƢỚC HÌNH 25:SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ Q TRÌNH ĐỐT DỊCH ĐEN DỊCH XANH LĂNG TĨNH ĐIỆN DỊCH ĐEN MUỐI Na2SO4 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận: Từ kết đạt đƣợc q trình khảo sát, đánh giá tơi có số kết luận sau: -Quy trình cơng nghệ đƣợc tự động hoá , thiết bị đo điều khiển xác, đảm bảo q trình sản xuất khơng xảy cố -Về thiết bị: dây truyền cơng nghệ tƣơng đối đại, hệ thống rửa cịn hạn chế sử dụng máy rửa chân không, hệ thống sàng tuyển làm tƣơng đối đại so với giới, hệ thống chƣng bốc dịch đen hiệu thiết bị cồng kềnh, hiệu suất thấp, hệ thống lò đốt đại giới -Chất lƣợng bột: chất lƣợng bột đảm bảo tính cạnh tranh đáp ứng đƣợc yêu cầu xuất 5.2 Kiến nghị: Từ kết khảo sát thu thập đƣợc nhà máy tơi có số kiến nghị sau: -Cần cải tiến công nghệ, máy móc, thay máy rửa chân khơng máy rửa ép, thay hệ thống chƣng bốc dịch đen hiệu thiết bị tubeo màng rơi Đảm bảo cho xuất hiệu trình sản xuất -Cần đẩy mạnh cơng tác nghiên cứu kỹ q trình cơng nghệ cơng đoạn trình sản xuất bột giấy -Cần quan tâm sâu trình xử lý chất thải, đảm bảo an tồn cho ngƣời mơi trƣờng 54 PHỤ LỤC Bảng 1: Các thông số công nghệ thiết bị rửa, sàng bột giấy Thể tích bể phóng bột 400 m3 Cơng suất rửa bột 270 Tấn KĐT/ngày số máy rửa Kích thƣớc lơ rửa Ø3500x4500 mm Diện tích bề mặt lơ rửa 50 m2 Tải trọng bề mặt 5,0÷5,5 tấnKĐT/m2,ngày Hệ số pha lỗng 2,5 Nhiệt độ rửa 70÷75 Năng suất máy lọc dịch đen 1700 m3/ngày 225 Tấn KĐT/ngày 8÷201 % 225 Tấn KĐT/ngày Năng suất máy cô đặc bột thô 225 Tấn KĐT/ngày Năng suất sàng sơ cấp:bột hợp cách Bột không hợp cách Năng suất bột hợp cách hệ thống làm giai đoạn I Năng suất (tối thiểu) xử lý bột cặn 15 55 C Tấn KĐT/ngày Bảng 2: Các thơng số đầu vào q trình nấu bột với chủng loại 56 Lƣợng dịch đen(M3) Nồng độ kiềm(g/l) 24,45 24,45 24,42 25,15 24,43 24,42 25,12 24,46 24,48 24,49 24,41 25,11 24,46 24,48 24,45 24,42 24,48 24,49 25,05 Mức dùng kiềm (%) 10 10 10 10 9 10 9 10 9 10 Lƣợng dịch trắng(m3) TRE, NỨA(%) 30 29 29 29 29 29 30 29 28 28 28 28 30 29 30 28 28 28 29 Độ ẩm nguyên liệu % GỖ BỒ ĐỀ, MỠ(%) 19 20 21 22 21 22 20 20 21 20 19 20 20 19 19 22 22 22 22 nạp nồi(tấn) GỖ BẠCH ĐÀN(%) 41 41 41 41 40 40 40 42 42 42 44 44 41 42 42 42 41 40 40 lƣợng GỖ KEO(%) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Tổng SỐ NỒI mảnh nguyên liệu khác nhau: 46,6 46,8 47,2 48,1 47,6 46,4 46,6 46,5 47,5 46,6 47,2 46,2 46,4 46,5 46,8 47,1 46,9 46,5 46,0 48,05 48,04 46,82 45,92 46,91 49,12 48,21 48,54 46,55 45,95 44,98 45,56 48,25 49,15 48,26 46,85 46,25 48,22 49,25 22,5 22,5 21,5 22,0 21,5 21,5 22,0 22,0 22,5 22,5 21,5 21,0 22,0 22,5 22,5 22,0 21,5 21,5 21,5 10,55 10,56 9,85 8,89 9,55 11,65 12,45 10,46 12,15 9,56 9,88 11,25 12,25 9,85 9,92 10,25 11,54 12,05 10,65 114,4 114,4 115,2 115,4 114,2 115,2 114,4 115,4 115,2 115,2 115,2 114,4 115,4 114,2 114,4 116 115,2 114,2 114,4 SỐ NỒI GỖ KEO(%) GỖ BẠCH ĐÀN(%) GỖ BỒ ĐỀ, MỠ(%) TRE, NỨA(%) Thời gian nạp(phút) Thời gian xông Nhiệt độ nấu 0C Áp suất nấu(MPa) Thời gian bảo ơn Thời gian phóng bột Bảng 3: Các thơng số cơng nghệ q trình nấu bột : 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 41 41 41 41 40 40 40 42 42 42 44 44 41 42 42 42 41 40 40 19 20 21 22 21 22 20 20 21 20 19 20 20 19 19 22 22 22 22 30 29 29 29 29 29 30 29 28 28 28 28 30 29 30 28 28 28 29 10 10 10 10 9 10 9 10 9 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 0,67 0,68 0,68 0,67 0,68 0,67 0,67 0,68 0,68 0,68 0,69 0,69 0,69 0,67 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 57 SỐ NỒI GỖ KEO(%) GỖ BẠCH ĐÀN(%) GỖ BỒ ĐỀ, MỠ(%) TRE, NỨA(%) Hiệu suất bột(%) Trị số kappa Độ nhớt bột(cm3/g) Tỷ lệ bột sống(%) Bảng 4: Chất lƣợng bột sau nấu: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 41 41 41 41 40 40 40 42 42 42 44 44 41 42 42 42 41 40 40 19 20 21 22 21 22 20 20 21 20 19 20 20 19 19 22 22 22 22 30 29 29 29 29 29 30 29 28 28 28 28 30 29 30 28 28 28 29 10 10 10 10 9 10 9 10 9 10 48,20 48,15 48,20 48,19 48,52 48,55 48,18 48,30 48,25 48,24 48,56 48,20 48,26 48,29 48,50 48,24 48,26 48,28 48,32 19,8 20,1 20,2 20,5 20,8 19,6 20,1 19,8 19,8 19,6 19,5 19,5 20,5 20,1 19,8 19,8 20,1 20,2 20,1 800 820 820 815 810 810 800 810 800 800 820 810 810 810 800 800 815 810 800 2,9 2,8 2,6 2,6 2,5 2,8 2,5 2,6 2,8 2,8 2,6 2,4 2,5 2,4 2,6 2,6 2,6 2,5 2,8 58 SỐ NỒI GỖ KEO(%) GỖ BẠCH ĐÀN(%) GỖ BỒ ĐỀ, MỠ(%) TRE, NỨA(%) Hiệu suất bột(%) Trị số kappa Độ nhớt bột(cm3/g) Tổn thất(%) Bảng 5: Chất lƣợng bột sau trình làm sạch: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 41 41 41 41 40 40 40 42 42 42 44 44 41 42 42 42 41 40 40 19 20 21 22 21 22 20 20 21 20 19 20 20 19 19 22 22 22 22 30 29 29 29 29 29 30 29 28 28 28 28 30 29 30 28 28 28 29 10 10 10 10 9 10 9 10 9 10 45,4 45,25 45,3 45,19 45,72 45,75 44,98 45,1 45,15 45,24 45,56 45,3 45,46 45,39 45,6 45,44 45,46 45,48 45,42 10,5 10,9 10,9 11 11,5 10,6 11,2 10,5 10,2 10,2 10,5 10,6 11,5 11,2 10,8 10,6 11,2 11,5 11,5 700 720 720 700 710 710 700 710 700 700 730 720 720 715 715 700 720 720 700 2,8 2,9 2,9 2,8 2,8 3,2 3,2 3,1 3 2,9 2,8 2,9 2,9 2,8 2,8 2,8 2,9 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.PGS.PTS.HỒNG THÚC ĐỆ, CƠNG NGHỆ HỐ LÂM SẢN, GIÁO TRÌNH ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP 2.CAO QUỐC AN - NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT (2005), NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SẢN XUẤT BỘT GIẤY TÀI LIỆU DỊCH, NGUYÊN BẢN TIẾNG TRUNG QUY TRÌNH NẤU BỘT , TRƢỜNG ĐÀO TẠO NGHỀ GIẤY LÊ XUÂN TÌNH (1998), KHOA HỌC GỖ , NXB NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI MỘT SỐ KHOÁ LUẬN TỐT MGHIỆP CỦA SINH VIÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP 60