Khảo sát, đánh giá các cải tiến công nghệ tẩy trắng bột giấy sunphat tại nhà máy giấy bãi bằng giai đoạn 2002 2007

Lời cảm ơn Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp cho bày tỏ long biết cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Lê Quang Diễn người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi nhiều làm khố luận Qua cho tơi gửi lời cảm ơn đến tất thầy, cô mơn Chế biến lâm sản nói chung thầy giáo Trường Đại học Lâm nghiệp nói riêng giảng dạy truyền đạt cho kiến thức bổ ích, q báu suốt q trình tơi học tập trường Bên cạnh cán công nhân viên nhà máy giấy Bãi Bằng giúp đỡ nhiều đợt thực tập vừa qua Cuối xin trân thành cảm ơn đến bạn bè đồng nghiệp người thân ủng hộ, giúp đỡ tơi suốt q trình qua Xin trân thành cảm ơn! Hà Tây, ngày 05 tháng 05 năm 2008 Sinh viên thực Phạm Văn Ba MỤC LỤC Nội dung Mục ĐẶT VẤN ĐỀ Phần KHÁI QUÁT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trang 1.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.2 Phương pháp nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa lý luận thực tiễn CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TẨY TRẮNG BỘT Phần GIẤY 2.1 Các nguyên lý 2.2 Mục địch nhiệm vụ tẩy trắng 2.3 Tẩy trắng bột hoá 2.3.1 Các chất tẩy 2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình tẩy trắng 2.4 Các cơng đoạn chủ yếu tẩy trắng bột hoá 2.4.1 Tách loại lignin oxi môi trường kiềm 2.4.2 Tẩy trắng clo 2.4.3 Tẩy trắng hydroperoxit 2.4.4 Tẩy trắng hypoclorit Các tiêu chí đánh giá chất lượng bột chưa tẩy trắng 2.5 bột tẩy trắng 2.6 Các tiêu chí đánh giá chu trình tẩy trắng KẾT QUẢ KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TẨY Phần TRẮNG BỘT SUNPHAT TẠI NHÀ MÁY GIẤY BÃI BẰNG 10 Thông tin chung nhà máy giấy Bãi Bằng 10 3.1.1 Lịch sử phát triển nhà máy giấy Bãi Bằng 10 3.1.2 Nguyên liệu sản xuất, sản phẩm nhà máy 11 3.1.3 Công nghệ sản xuất 11 Quy trình tẩy trắng bột giấy nhà máy trước năm 11 3.1 3.2 2002 3.2.1 Sơ đồ khối trình tẩy trắng 12 3.2.2 Khái quát chung 13 3.2.3 Sơ đồ chi tiết trình tẩy trắng 14 3.2.4 Thuyết minh tóm tắt sơ đồ công nghệ 15 Thực trạng tẩy trắng bột giấy nhà máy 17 3.3.1 Sơ lược nấu bột sunphat 17 3.3.2 Quy cách chất lượng bột chưa tẩy trắng 18 3.3.3 Quy cách chất lượng bột tẩy trắng 18 3.3.4 Công dụng bột tẩy trắng 18 3.3.5 Quy trình cơng nghệ tẩy trắng bột sunphat 19 3.3.6 Các thiết bị cơng nghệ phân bố thiết bị 30 3.3 phân xưởng 3.3.7 Cung ứng hóa chất cho q trình tẩy trắng nhà 33 máy 3.3.8 Các chất thải sản xuất vấn đề xử lý 33 3.3.9 Quy trình sử dụng nước sản xuất 34 ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG VÀ CÁC Phần CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ GIAI ĐOẠN 2002-2007 37 4.1 Công nghệ tẩy trắng bột giấy trước năm 2002 37 4.2 Công nghệ tẩy trắng bột giấy 38 4.3 Đánh giá 38 4.3.1 Đánh giá chung quy trình tẩy trắng 38 4.3.2 Đánh giá việc sử dụng nguyên vật liệu hóa chất, xử 4.4 Phần lý tái sử dụng chất thải 42 Các cải tiến công nghệ 43 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 45 5.1 Kết luận 45 5.2 Kiến nghị đề xuất cải tiến công nghệ 45 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành giấy có vai trị quan trọng kinh tế quốc dân Ngày giấy sử dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống người, góc độ mức sử dụng giấy coi số văn minh nhân loại Cuối kỷ XX giới có khoảng gần 5900 nhà máy, xí nghiệp sản xuất bán thành phẩm xơ sợi với tổng công suất gần 220 triệu tấn/năm, 8830 nhà máy sản xuất giấy cactong loại, tổng công suất 350 triệu tấn/năm, hàng ngàn doanh nghiệp, sở sản xuất vừa nhỏ đáp ứng nhu cầu ngày tăng nhân loại giấy sản phẩm giấy Các trọng điểm công nghiệp giấy chủ yếu phân bố vùng sau: Vùng Bắc Mỹ, Bắc Âu, Đông Âu, Nam Á, Trung Quốc Nhật Bản Ở Việt Nam giấy xuất cách 1000 năm Những sản phẩm giấy ban đầu phục vụ số nhu cầu sinh hoạt người Cùng với phát triển xã hội việc sản xuất giấy nhiều hình thức khác phát triển Sau cách mạng tháng tám ngành giấy nước ta có nhiều chuyển biến việc xây dựng loạt nhà máy vừa nhỏ Sự đời nhà máy giấy Bãi Bằng (1982) thời kì đổi coi bước ngoặt nghiệp phát triển ngành giấy Việt Nam Những năm gần nhu cầu ngày tăng xã hội sản phẩm giấy, ngành giấy lại tiếp tục tạo bước phát triển việc cải tạo nâng cấp nhà máy, xí nghiệp cũ, đầu tư xây dựng nhà máy Chính việc tìm hiểu đánh giá thực trạng công nghiệp giấy Việt Nam công việc cần thiết quan trọng, giúp hiểu rõ thực trạng, phát triển ngành, đồng thời cung cấp thông tin quan trọng việc cân đối, hoạch định phát triển ngành thời gian tới Nhà máy giấy Bãi Bằng (Tổng Công ty giấy Việt Nam) nhà máy nước ta sản xuất bột giấy sunphat tẩy trắng Tuy bột sunphat chiếm 15% tổng sản lượng bột giấy nước, song nhà máy giấy Bãi Bằng nhà máy giấy quy mơ nhất, có cơng suất bột giấy lớn nhất, quy trình tẩy trắng tương đối hồn thiện, năm gần có đột phá việc cải tiến cơng nghệ sản xuất Vì việc nghiên cứu trình sản xuất sở sản xuất ln mang tính thực tiễn cao Bên cạnh việc, việc tổng kết đánh giá kết cải tiến kỹ thuật công nghệ giai đoạn định kinh nghiệm quý báu giúp cho nghành có định hướng phát triển đắn Được đồng ý khoa Chế biến lâm sản, môn Khoa học gỗ thực đề tài tốt nghiệp: “Khảo sát, đánh giá cải tiến công nghệ tẩy trắng bột giấy sunphat nhà máy giấy Bãi Bằng giai đoạn 2002-2007” Do thời gian nghiên cứu ngắn, điều kiện gặp nhiều khó khăn nên khố luận chưa đề cập hết đến vấn đề liên quan, khó tránh hạn chế, thiếu sót Kính mong nhận thơng cảm đóng góp ý kiến Thầy Cô giáo Phần KHÁI QUÁT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Mục tiêu nghiên cứu: - Miêu tả trình tự tiến hành, liệt kê thơng số kỹ thuật, cơng nghệ q trình tẩy trắng bột sunphat nhà máy giấy Bãi Bằng (Tổng công Ty giấy Việt Nam) - Phân tích ưu nhược điểm quy trình sản xuất, đánh giá mức độ kỹ thuật, công nghệ tẩy trắng trước năm 2002 - Đánh giá thành tựu tồn cải tiến công nghệ tẩy trắng bột giấy giai đoạn 2002-2007 1.2 Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp kế thừa - Tham quan thực tế - Điều tra thống kê - Phỏng vấn, truy cập tài liệu kỹ thuật 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Phân xưởng bột nhà máy giấy Bãi Bằng - TCT giấy Việt Nam, thị trấn Phong Châu - Phù Ninh - Phú Thọ 1.4 Nội dung nghiên cứu: - Thông tin chung nhà máy giấy Bãi Bằng; - Quy trình nấu bột sunphat; - Quy cách chất lượng bột chưa tẩy trắng bột tẩy trắng; - Quy trình cơng nghệ tẩy trắng bột sunphat trước năm 2002 ; + Sơ đồ công nghệ thuyết minh sơ đồ + Thơng số cơng nghệ q trình tẩy trắng; + Các tính tốn cơng nghệ q trình tẩy trắng; + Thông số kỹ thuật thiết bị cơng nghệ chính; - Vấn đề cung cấp hố chất cho tẩy trắng nhà máy; - Các chất thải sản xuất vấn đề xử lý; - Quy trình sử dụng nước sản xuất; - Các cải tiến kĩ thuật giai đoạn 2002-2007 - Đánh giá quy trình tẩy trắng theo mức độ cơng nghệ, hiệu sản xuất mức độ ảnh hưởng môi trường 1.5 Ý nghĩa lý luận thực tiễn đề tài Kết nghiên cứu tài liệu tham khảo tốt lĩnh vực công nghệ sản xuất bột giấy, sở cho việc đánh giá thực trạng hoạch định phát triển công nghiệp bột giấy giấy Việt Nam Phần CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TẨY TRẮNG BỘT GIẤY 2.1 Các nguyên lý Độ trắng bột giấy thương phẩm đặc trưng cho loại bột mang bán (chẳng hạn bột kraft tẩy trắng so với bột chưa tẩy trắng) Độ trắng giấy liên quan đến yêu cầu thẩm mỹ Độ trắng bột giấy phản ánh khả phản xạ ánh sáng đơn sắc so với tiêu chuẩn biết Độ trắng mẫu xem hệ số phản xạ tia sáng màu xanh với bước sóng λ=457ηm Độ trắng cao bột chưa tẩy trắng đạt phương pháp nấu sunphit (tới 65%), bột nấu phương pháp sunphat, xút monosunphit có màu đen Cần lưu ý so sánh mang tính tương đối xác định loại bột sau nấu có số Kappa nhau, xenluloza hemixenluloza khơng ảnh hưởng đến màu bột giấy Các chất mang màu chủ yếu loại bột giấy chưa tẩy trắng lignin cịn lại, hay xác nhóm mang màu (chromoform) lignin, chủ yếu nhóm quinon Chúng sản phẩm biến đổi hóa học phức tạp lignin q trình nấu dạng tác dụng nhiệthóa nghiền tách sợi Tính chất nhóm mang màu phụ thuộc vào phương pháp sản xuất, dạng nguyên liệu chất tẩy 2.2 Mục đích nhiệm vụ tẩy trắng Mục đích tẩy trắng tạo cho bán thành phẩm xơ sợi có độ trắng cao ổn định, tức giữ độ trắng mức cần thiết thời gian kéo dài bảo quản, sử dụng chế biến thành loại giấy trắng cactong Về nguyên tắc, để tẩy trắng bột giấy, tức tăng độ trắng nó, cần làm màu nhóm mang màu lignin tạp chất khác chứa bột Trên thực tế q trình tẩy trắng tách loại hoàn toàn lignin bột giấy tẩy trắng phương pháp thơng thường cịn lại vết lignin mà Như nhiệm vụ trình tẩy trắng bột giấy bao gồm: Tăng độ trắng, kết thúc trình tách loại lignin khỏi bột, tạo cho bột tẩy trắng tính chất lý hóa học định theo mục đích sử dụng Về thực chất diễn biến trình, tẩy trắng bột hoá xem tiếp tục trình nấu Sự khác biệt thể chỗ tách loại lignin tiến hành điều kiện mềm so với nấu sử dụng chất tẩy có tính chọn lọc khác Người ta xác định rằng, khử bỏ lignin thơi đủ làm cho bột có màu trắng, song chất lượng cao tẩy loại bỏ chất tannit chất mang màu khác Tẩy trắng bột giấy q trình nhiều cơng đoạn, tiến hành với vài chất tẩy điều kiện khác 2.3 Tẩy trắng bột hóa Về chất, tẩy trắng bột hố q trình nhiều cơng đoạn, sử dụng chất tẩy khác điều kiện khác nhau, nhằm tách loại lignin lại khỏi bột, đảm bảo tổn thất bột mức tối thiểu 2.3.1 Các chất tẩy Để tẩy trắng bột hoá ngày người ta sử dụng chất tẩy sau: Clo phân tử: Là chất tách loại lignin, sử dụng cơng đoạn Clo hóa (một nhiều cơng đoạn), độc lập kết hợp với dioxitclo Các hypoclorit: Là muối axit hypocloric, chủ yếu hypoclorit natri, chất tách loại lignin, sử dụng độc lập hay nhiều công đoạn Dioxit clo: Là chất tách loại lignin, sử dụng độc lập kết hợp với clo phân tử Oxi: Là chất tách loại lignin, thường sử kết hợp với chất tẩy khác Hydroperoxit: Vừa chất tách loại lignin vừa chất khử màu nhóm mang màu lignin, sử dụng độc lập kết hợp Ngoài cịn có chất phụ trợ, chất ổn định, chất tạo phức 10 Ký hiệu sơ đồ công nghệ Tên thiết bị Nồng độ bột Vận tốc (v/ph) Công suất động điện (kW) Ag 125 Cánh khuấy 3,5% 280 18,5 Th 103 Máy rửa chân không 1-12% 0,5 12,2 DC Th 103B Quạt bốc bột 2800 2,2 Th 103D Vòi phun rửa lưới di động 1370 0,18 148 11 1380 7,5 Ev 325 Vít tải Fa 374 Quạt hút khí Pu 516 Bơm nồng độ trung bình 12% 2125 Ag 126 Cánh khuấy 4% 305 75 Ag 127 Cánh khuấy 4% 305 75 12% 36 3.3.7 Cung ứng hóa chất cho q trình tẩy trắng nhà máy: Như nêu tẩy trắng nhà máy sử dụng, hóa chất là: Cl 2; O2; H2O2; NaOH NaClO + Khí Cl2, NaOH NaClO cung cấp từ nhà máy hóa chất thuộc Tổng cơng ty giấy Việt Nam cách phân xưởng bột khoảng 1km Là sản phẩm trình điện phân dung dịch NaCl sử dụng màng ngăn Các hóa chất vận chuyển đường ống, có van lưu lượng cấp từ nhà máy hóa chất sang phân xưởng bột + Hydroperoxit (H2O2) dạng thương phẩm có nồng độ 50% nhập từ Indonexia dạng thùng nhựa 20 lít + Oxi (O2) mua cơng ty cổ phần khí Phong Châu Đường dẫn khí oxi cấp theo đường ồng, có van đo lưu lượng cấp từ Cơng ty cổ phần khí Phong Châu sang phân xưởng bột 3.3.8 Các chất thải sản xuất vấn đề xử lý: Các chất thải trình tẩy trắng chủ yếu chất thải dạng lỏng, phần chất thải dạng khí, Nước thải từ bể chứa thu hồi qua hệ thống cống ngầm, tới phận xử lý nước thải tồn Tổng cơng ty Nước thải cơng đoạn tẩy trắng chủ yếu có tính bazơ vấn đề xử lý pH nước thải dùng axit để trung hòa Ở sử dụng axit H3PO4 Phần lớn nước thải tái sử dụng chỗ Chẳng hạn nước thải công đoạn Hypo dùng làm nước rửa cho trình rửa công đoạn EOP, cho cơng đoạn sau - Các chất thải dạng khí nói xử lý, chưa hiệu 37 H2O Bộ phận hấp thụ Bể hấp thụ Khí từ máy rửa Hình 3.5 Sơ đồ xử lý khí thải phân xưởng bột Tuy nhiên cấu tạo phận hấp thụ ngăn để tăng tiếp xúc khí thải, nước chảy ngược chiều nên hấp thụ khơng đáng kể dẫn đến q trình xử lý bể hấp thụ chưa triệt để - Ngoài thiết bị cũ nên lượng nước, khí, hóa chất rò rỉ điều quan tâm phân xưởng 3.3.9 Quy trình sử dụng nước sản xuất: Hiện công đoạn tẩy trắng nhà máy nước sử dụng công đoạn như: Rửa bột, pha loãng bột, vệ sinh nhà xưởng máy móc thiết bị,… Trong khâu rửa bột, nước sử dụng theo nguyên tắc ngược chiều nghĩa bột từ máy rửa Th 100 → Th 101 → Th 103 Nước thải máy rửa Th 103 lại làm nước rửa cho máy rửa Th 101 Và nước thải máy rửa Th 101, lại làm nước pha loãng cho bột trước vào máy rửa Th 101(Hình dưới) 38 Nước trắng từ phân xưởng xeo giấy Nước nóng 75oC Nước Bột vào → C EOP Dịch Lọc Dịch Lọc Pha Lỗng bể clo hóa H Bột Dịch Lọc Dịch dư thải bỏ Xử lý nước thải Hình 3.5 Quy trình sử dụng nước sản xuất phân xưởng bột Bột vào máy rửa cơng đoạn Clo hóa (Th 100), cấp nước nóng tới 75 oC (từ cơng đoạn nầu bột sang) để rửa bột Mục đích việc sử dụng nước nóng để tăng độ cho bột, giảm lượng tàn clo xuống thấp đảm bảo cho khâu gia nhiệt bột trộn MI 191 tốt Sau qua máy rửa Th 100 bột chuyển sang công đoạn tẩy EOP, sau máy rửa bột EOP (Th 101) bột chuyển sang công đoạn tẩy Hypo, sau máy rửa bột Hypo (Th 103) thu bột tẩy trắng Trên máy rửa công đoạn Hypo nước rửa cấp từ phân xưởng xeo sang nước sử dụng nước trắng (nước trắng nước có chứa hàm lượng sơ sợi định) Nếu nước trắng cấp sang khơng đủ mở van cấp 39 nước công nghiệp VKK, nước dùng cho hoạt động sản xuất sinh hoạt tồn Tổng cơng ty Dịch rửa (dịch lọc) máy rửa Th 103 chứa bể, bể dịch lọc hai bơm vẩn chuyển đi, bơm thứ dùng để bơm dịch lọc lên làm nước rửa cho Th 101, bơm thứ hai bơm dịch lọc lên pha loãng cho bột trước bột vào máy rửa Th 103 Phần dịch lọc thừa chảy tràn thải bỏ dẫn tới bể xử lý nước thải Tại máy rửa công đoạn EOP, dịch lọc chứa bể Tại dịch lọc bơm, bơm dịch lọc lên pha loãng bột trước vào máy rửa Th 101 Phần dịch dư chảy tràn thải bỏ dẫn đến bể xử lý nước thải Trên máy rửa cơng đoạn clo hóa Th 100 dịch lọc chứa bể chứa, từ dịch lọc bơm đưa lên để pha loãng cho bột trước vào máy rửa Th 100, bơm bơm lên bể clo hóa nhằm mục địch để pha loãng cho bột Phần dịch dư chảy tràn thải bỏ đưa tới bể xử lý nước thải Ngồi phân xưởng cịn có đầu mối sử dụng nước để sinh hoạt, vệ sinh nhà xưởng máy móc thiết bị Qua ta thấy phân xưởng tận dụng tối đa nguồn nước sản xuất, tận dụng nguồn nước từ phân xưởng xeo dùng để rửa bột pha loãng bột bể chứa bột nồng độ cao, điều mang lại giá trị kinh tế tốt cho Tổng công ty Tuy nhiên theo thực tế sản xuất vài khâu cịn sử dụng bừa bãi chưa với thực trạng vận hành phân xưởng Vấn đề nước thải cần phải xử lý tốt 40 Phần4 ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG VÀ CÁC CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ GIAI ĐOẠN 2002-2007 Trên sở kết khảo sát khái quát số thông số, số công nghệ cải tiến trình tẩy trắng trước năm 2002 sau: 4.1 Công nghệ tẩy trắng bột giấy trước năm 2002 - Sơ đồ tẩy trắng: C EP H1 H2 C: Giai đoạn Clo hoá E: Giai đoạn trích ly kiềm có tăng cường peroxit (H2O2) H1: Giai đoạn hypo H2: Giai đoạn hypo - Các hoá chất sử dụng bao gồm: Cl2 , NaOH , H2O2 , NaClO - Các thông số công nghệ: + Trị số Kappa (bột chưa tẩy trắng): K = 17 – 18 + Mức sử dụng clo (tính theo clo hoạt tính) so với bột khơ tuyệt đối là: ÷ 5,5 % Tổng mức sử dụng clo tính theo clo hoạt tính là: 8-8,5% + Mức sử dụng (tính theo clo hoạt tính) tổng giai đoạn hypo 3% giai đoạn hypo 1,8% giai đoạn hypo 1,2% + Độ trắng cuối cùng: 80% ISO 41 + Độ nhớt: 300 ÷ 400 cm3/g + Nồng độ bột vào: 3,5 ÷ 4% + Tàn clo sau tẩy: < 0.01 g/lít 4.2 Cơng nghệ tẩy trắng bột giấy - Sơ đồ tẩy trắng: O C EOP H O: Giai đoạn xử lý oxi hoá kiềm C: Giai đoạn Clo hố EOP: Giai đoạn trích ly kiềm có tăng cưòng oxi peroxit H: Giai đoạn hypo - Các hoá chất sử dụng: O2 , Cl2 , NaOH , NaClO - Các thông số công nghệ: + Trị số Kappa bột sau nấu: 18-20 + Trị số Kappa (bột chưa tẩy trắng): K = 10–14 (sau công đoạn O) + Mức sử dụng clo so với bột khô tuyệt đối là: 3,5-4 % + Độ trắng cuối cùng: 83 ÷ 84% ISO + Độ nhớt: 400 ÷ 600 cm3/g + Nồng độ bột vào: 10 ÷ 12% + Tàn clo sau tẩy: Không 4.3 Đánh giá 4.3.1 Đánh giá chung quy trình tẩy trắng Qua điều tra khảo sát thực tiễn sản xuất tơi thấy, tàn clo sau q trình tẩy bột nhà máy khoảng 0.001 ÷ 0.007(g/l) do: 42 + Thứ trình rửa chưa đảm bảo kỹ thuật thời gian rửa; nồng độ bột đem rửa cao: lượng nước rửa không đáp ứng đủ cho máy rửa;… + Thứ hai máy móc thiết bị lạc hậu, dẫn đến suất rửa kém, chất lượng rửa chưa cao,… Bột sau rửa ép có nồng độ lên tới 25÷30% cơng nghệ tiên tiến khâu rửa ép Việt Nam giới Tại công đoạn EOP cải tiến từ cơng đoạn tẩy trích ly kiềm có tăng cường hydroperoxit, sang cơng đoạn trích ly kiềm có tăng cường oxi hydroperoxit Do tăng lượng hóa chất dùng, thiết bị cơng nghệ khác Nhưng độ trắng cải thiện rõ rệt, chất lượng bột đảm bảo Dây chuyền công nghệ kết hợp đại lạc hậu dẫn tới tình trạng chưa đồng trình vận hành, sửa chữa bảo dưỡng máy móc thiết bị Ở cơng đoạn cuối q trình tẩy trắng bột, độ trắng bột phụ thuộc vào cơng đoạn trước, mà cịn phụ thuộc lớn vào giai đoạn tẩy hypo hóa So với trước phân xưởng sử dụng hai giai đoạn tẩy hypo hóa hypo hóa 2, cơng đoạn có nhiều ưu điểm tốt là: + Máy móc, thiết bị rút bớt dẫn tới lượng hóa chất sử dụng giảm, rút ngắn thời gian tẩy trắng, mức độ ảnh hưởng mơi trường hơn… + Hợp chất NaClO có mức độ phá hủy bột lớn nên giảm bớt công đoạn giảm bớt tổn thương cho bột, đảm bảo thấp tổn hao bột quy trình tẩy trắng Chất lượng bột nâng cao + Giảm chi phí kinh tế cho công đoạn tẩy trắng, tăng cạnh tranh Cũng trình khác, trình xử lý nước thải công đoạn tẩy trắng diễn tượng tự Nước thải thu hồi vào bể lớn, xử lý như: trung hòa axit, lọc cặn lắng, xử lý vi sinh vật,… Đối với chất thải khí chưa đáp ứng yêu cầu nay, đa phần thải ngồi mơi trường 4.3.1.1 Hiệu kinh tế 43 Với cơng nghệ tẩy trắng có trang thiết bị đầu tư khơng q cao, máy móc thiết bị dễ sửa chữa vận hành, rẻ đáp ứng cho việc nâng cấp sửa chửa tốt Hóa chất sử dụng tẩy trắng dạng phổ biến, như: Cl 2, NaOH, NaCl sản xuất chỗ nên giá thành phù hợp Các hóa chất khác O2 mua nguồn cung cấp lại nằm cạnh công ty nên giá thành hợp lý, giảm chi phí cho cước vận chuyển Riêng có hydroperoxit (H2O2) nhập từ Indonexia có giá thành tương đối cao 4.3.1.2.Mức độ ảnh hưởng môi trường : Trong khâu tẩy trắng bột mức độ gây ô nhiễm môi trường chủ yếu hai dạng, môi trường khí mơi trường nước Với mơi trường khí chủ yếu khí thải cơng đoạn rửa khí từ tháp tẩy Khí thải từ máy rửa quạt hút thổi lên phận hấp thụ nhà xưởng, nhiên trình bày trên, phương pháp chưa triệt để nên mức độ ảnh hưởng đến môi trường khơng khí cao Cịn khí thải thoát từ tháp phản ứng bể dịch khơng qua xử lý, thải trực tiếp mơi trường, Do cần phải có biện pháp kỹ thuật phù hợp để khắc phục nhằm đảm bảo ảnh hưởng đến môi trường thấp Với môi trường nước không khả quan mấy, công nghệ lạc hậu nên hệ thống thu hồi xử lý cịn nhiều nhược điểm.Trong q trình sản xuất việc tận dụng tái sử dụng nước thải lượng lớn nước thải, dịch lọc thải hệ thống kênh hở gây ô nhiễm mơi trường nước phần khơng khí xung quanh, bán khơng khí khu vực lân cận thường có mùi khó chịu Nước thải tập trung khu vực xử lý nước thải riêng nhiên mức độ xử lý thấp so với nhu cầu sản xuất Một phần nước thải ngồi mơi trường gây ô nhiễm nặng nề, nước thải công đoạn tẩy trằng chứa nhiều hợp chất độc hại clo nguyên tố số hợp chất clo 44 4.3.1.3.Mức độ tiên tiến so với công nghệ tẩy trắng Việt Nam giới Có thể nói dây chuyền cơng nghệ tẩy trắng Tổng công ty giấy Việt Nam (Nhà máy giấy Bãi ), có mức độ đại Việt Nam, thuộc loại trung bình giới Việc sử dụng clo ngun tố cơng đoạn clo hóa gây ảnh hưởng môi trường cao Hiện nước tiên tiến loại bỏ clo nguyên tố trình tẩy trắng bột Mặt khác việc sử dụng NaClO làm chất tẩy làm giảm chất lượng bột 4.3.1.4 Ưu, nhược điểm bật Từ kết khảo sát đánh giá nêu đưa số kết luận trình tẩy trắng bột sunphat nhà máy giấy Bãi Bằng: + Ưu điểm: - Quy trình tẩy đơn giản, chi phí cho thiết bị hóa chất rẻ Do giá thành bột giấy thương phẩm có sức cạnh tranh cao thị trường - Mức độ tự động hóa gần hoàn toàn đảm bảo suất, chất lượng bột tẩy trắng nâng cao, tiết kiệm hóa chất lượng cần cho nhu cầu sản xuất - Cũng phận khác, nguồn lượng gồm; điện, hơi, nước cấp từ nhà máy điện, nhà máy nước… Thuộc Tổng Công ty nên đảm bảo liên tục vận hành, chi phí sản xuất thấp Đây điểm thuận lợi công ty - Đội ngũ cán bộ, cơng nhân có tay nghề cao, có kinh nghiệm việc vận hành điều khiển máy móc thiết bị + Nhược điểm : - Nhược điểm lớn chu trình tẩy cịn sử dụng clo nguyên tố giai đoạn clo hóa gây mức độ ảnh hưởng đến môi trường cao Lượng tàn clo sau giai đoạn tẩy Hypo với nồng độ vào khoảng 0.001÷0.007 45 (g/l) - Do thiết bị dây chuyền đầu tư lâu nên phần máy móc xuống cấp hư hỏng, gây rị rỉ hóa chất làm hỏng phận khác tổn thất lượng hóa chất sử dụng - Sự đầu tư nâng cấp thiết bị chưa đáp ứng yêu cầu môi trường, kỹ thuật,….Dẫn tới thông số bột tẩy trắng chưa ổn định, chưa đáp ứng so với yêu cầu 4.3.2 Đánh giá việc sử dụng nguyên vật liệu hóa chất, xử lý tái sử dụng chất thải Với việc sử dụng hóa chất tẩy trắng cơng ty, ngun vật liệu sử dụng có mức giá thành kinh tế thấp Trước qui trình tẩy trắng gồm 04 giai đoạn là: Clo hóa (C)-Trích ly kiềm có tăng cường Oxi (EO)Hypo1 (H1)-Hypo2 (H2) Hiện sử dụng qui trình tẩy trắng 04 cơng đoạn gồm: Oxi kiềm -Clo hóa (C)-Trích ly kiềm có tăng cường Oxi Peroxit (EOP)-Hypo (H) So sánh hai quy trình tẩy trắng ta thấy sau: + Ở quy trình tẩy 04 giai đoạn hóa chất sử dụng gồm; Cl2, NaOH, H2O2, NaClO Cịn quy trình tẩy 04 giai đoạn hóa chất sử dụng gồm; Cl 2, NaOH, O2, H2O2, NaClO Xét hóa chất ta thấy quy trình tẩy 04 giai đoạn sử dụng nhiều loại hóa chất Tuy nhiên quy trình tẩy 04 cơng đoạn lại giảm quy trình tẩy, giúp giảm thời gian cho q trình tẩy trắng hóa chất sử dụng có nhiều lại giảm ảnh hưởng tới mơi trường điều dây chuyền tẩy trắng 04 công đoạn Tổng cơng ty + Do quy trình tẩy 04 công đoạn sử dụng giai đoạn tẩy Hypo nên mức độ ảnh hưởng đến chất lượng bột thấp hơn, đảm bảo chẩt lượng cho bột tốt so với quy trình tẩy bốn cơng đoạn trước Do sử dụng nguyên tố clo vào trình tách loại lignin mà người ta tìm thấy trình phản ứng tạo thành lượng lớn hợp chất hữu chứa clo, có hợp chất độc hại dioxitdẫn xuất của: Dibenzodioxin; dibenzofuran Cũng clo, Hypoclorit cần 46 loại bỏ khỏi chu trình tẩy điều kiện tẩy cho phép Nguyên nhân chủ yếu tạo thành hợp chất chứa clo dễ bay hơi, số chất độc hai nguy hiểm cloroform Lượng cloroform tạo thành tẩy trắng chất chứa clo lên tới 8-10 g/tấn bột, 80-90% tạo thành từ cơng đoạn tẩy Hypoclorit Hiện nhà việc xử lý tái sử dụng chất thải lên tới khoảng 98% Các chất thải tận dụng triệt quy trình sau Chẳng hạn nước thải công đoạn tẩy trắng Hypo, lại sử dụng làm nước rửa cho công đoạn trích ly kiềm… 4.4 Các cải tiến cơng nghệ - Về sơ đồ công nghệ thiết bị Quá trình tẩy trắng bỏ qua giai đoạn hypo hố thêm vào q trình tách loại lignin phương pháp xử lý ôxi - kiềm Sử dụng chất tẩy (O2) thân thiện môi trường để thay phần hợp chất chứa clo - Về thơng số cơng nghệ q trình + Đặc điểm bật trình trước trị số Kappa bột trước công đoạn clo hố 18-20 vào khoảng 10-14 nhờ áp dụng q trình xử lý oxi-kiềm Điều cho phép giảm đáng kể lượng clo sử dụng (tới 4%) + Việc sử dụng tác nhân O2 hoá chất thân thiện với môi trường không gây độc hại cho người Chất lượng hiệu suất bột nâng lên đáng kể + Nếu trước quy trình tẩy trắng cho phép tẩy trắng bột đến độ trắng 80% ISO, nhờ cải tiến kỹ thuật cơng nghệ độ trắng bột đạt 84-85% ISO - Về vấn đề sử dụng nước thải + Giảm tiêu hao nước, nước từ trình xử lý ox-kiềm đưa trình chưng bốc thu hồi lượng xút sử dụng đồng thời nước trình 47 sử dụng cho trình nấu rửa Với quy trình sử dụng nước mang lại hiệu kinh tế cao cho nhà máy nhiều - Về tự động hoá trình sản xuất Hiện nhà máy áp dụng công nghệ đo lường điều khiển tiên tiến DCS thay cho hệ thống điều khiển điện, khí nén đầu tư từ ban đầu Sự đầu tư làm cho việc điều khiển trình sản xuất nhanh hơn, xác hơn, chất lượng sản phẩm tốt - Các kế hoạch đầu tư cải tạo tương lai Trong tương lai nhà máy giấy Bãi Bằng tiến hành cải tiến cơng đoạn Cl2 hố cách thay ClO2, mục đích để làm giảm hàm lượng carbohydrate bị phân giải trình clo hoá nâng cao độ bền học bột, tăng khả hồ tan ligin giảm nhẹ nhiễm môi trường 48 Phần KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 5.1 Kết luận Như vậy, cải tiến công nghệ tẩy trắng nhà máy giấy Bãi Bằng giai đoạn 2002-2007 mang lại hiệu cao cho nhà máy phương diện kinh tế lẫn bảo vệ môi trường, phù hợp với xu hướng chung phát triển công nghệ sản xuất bột giấy Việt Nam Tuy nhiên đứng trước yêu cầu bảo vệ môi trường nâng cao chất lương bột tẩy trắng (độ trắng) quy trình cần tiếp tục cải tiến, nâng cấp 5.2 Kiến nghị đề xuất cải tiến công nghệ Qua khảo sát thực tiễn nhà máy giấy Bãi Bằng công nghệ tẩy trắng bột sunphat, tơi có vài đề xuất cải tiến cơng nghệ sản xuất sau: 1.Với công nghệ cơng ty điều đáng lưu ý thay đổi, loại bỏ việc sử dụng clo tẩy trắng Hợp lý sử dụng Dioxit clo (ClO2) để thay clo nguyên tố công đoạn clo hóa 2.Nâng cấp suất cho máy rửa để nâng cao chất lượng khâu rửa bột sau công đoạn tẩy 3.Nâng cấp, thay máy móc thiết bị rị rỉ hư hỏng, hệ thống đo định lượng đảm bảo việc sử dụng hóa chất tẩy hợp lý giúp hạ giá thành sản phẩm, tiết kiệm lượng 49 Tài liệu tham khảo Lê Quang Diễn (2007), Công nghệ sản xuất bột giấy (Tài liệu giảng dạy), Hà Nội Lê Quang Diễn (2007), Công nghệ tẩy trắng bột giấy (Tài liệu giảng dạy), Hà Nội 3.Tạ Lai Tơ Chiêm Hồi Vũ (2005), Nguyên lý kỹ thuật sản xuất bột giấy Nxb Công nghiệp nhẹ Trung Quốc, Cao Quốc An dịch Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, Giáo trình Đại học Lâm nghiệp Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội Hồng Thúc Đệ (1999), Cơng nghệ hố lâm sản, Giáo trình Đại học Lâm nghiệp Nxb Nơng nghiệp Hà Nội Phùng Mạnh Hải (2006), Đánh giá, khảo sát trình nấu bột giấy phương pháp sunphat nhà máy giấy Bãi Bằng, Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại học lâm nghiệp Bùi Như Lạc (2001), Báo cáo thực tập tốt nghiệp, Bộ môn Xenluloza - Giấy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hiệp hội giấy bột giấy Việt Nam số 2006 – 2007 Tạp chí cơng nghiệp giấy Tài liệu vận hành công đoạn tẩy trắng nhà máy giấy Bãi Bằng 50