Công nghệ sản xuất giấy tái chế part 2 docx

Bảng sau đây cho ta biết về từng lô và nhóm trong quá trình sấy Sấy chính Sấy nhựa nhó m số vị trí lô 1 8 9 16 17 24 25 26 36 III – Đặc điểm sử dụng nguyên, nhiên vật liệu nước và

- Sâý đối lưu: nhiệt độ được cung cấp bởi không khí trong một Chụp xung quanh lò sấy

- Sấy tự do: sấy trong khoảng không có sức căng hoặc giữa các lô sấy ở giai đoạn này, tờ giấy được sấy khô tới 94% Sau đó, tờ giấy đi qua bộ phận ép gia nhựa(ép keo) ở đây, nước cùng hoá chất được tờ giấy hấp thụ

và lượng nước này được làm bay hơi ở bộ phận sấy thứ 2 (bộ phận sấy nhựa)

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Bộ phận sấy bao gồm 34 lô sấy (24 lô ở bộ phận sấy chính và 10 lô ở bộ phận sấy nhựa) Giấy đã sấy khô được làm nguội trên 2 lô làm lạnh.Tất cả các lô đều có đường kính là 1500 mm, chiều dài của giấy có thay đổi trong quá trình sấy Sau các lô ép tờ giấy được căng ra Trong suốt quá trình nó được gia nhiệt ở cả 2 quá trình sấy chính và sấy nhựa (ép keo)

Điều đó thường gây ra sự cố của tờ giấy Để khắc phục những sự cố và những biến đổi của tờ giấy, các lô được bố trí thành các nhóm dẫn động khác nhau Trong đó, tất cả các lô trong một nhóm có cùng tốc độ Sự chênh lệch tốc độ giữa các nhóm dẫn động sẽ được hiệu chỉnh theo độ kéo căng và sự cố cuả tờ giấy

Bảng sau đây cho ta biết về từng lô và nhóm trong quá trình sấy

Sấy chính Sấy nhựa nhó

m số

vị trí

lô

1

8

9

16

17

24

25

26

36

III – Đặc điểm sử dụng nguyên, nhiên vật liệu nước và năng lượng của công nghệ sản xuất

1.nguyên vật liệu:

Nguyên vật liệu chính để tái chế giấy hiện nay là giấy đã qua sử dụng

hoặc ngoài ra còn sủ dụng tre nứa gỗ với số lượng nhỏ.Thành phần chính của giấy là xenlulozo, là loại đường đa tụ, phân tử gồm nhiều phân tử saccacazo tạo thành nên nguyên liệu chính để làm ra sợi giấy là sợi xenlulo từ gỗ hoặc rơm rạ, hoặc giấy đã sử dụng

Xenlulo có công thức phân tử là ( C6H10O5)n Đơn vị sơ sợi để sản xuất giấy: trị số n

600 đến 1500 đối với gỗ

100 đến 300 đối với sợi bông đay

 Cellulose: là Gluco chiếm khoảng 45% khối lượng gỗ Có công thức tổng quát là [C6H10O5]n Đây là chất quan trọng trong thành phần của giấy

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

 Lignin: gỗ lá rộng thì lignin chiếm khoảng 21% Đối với gỗ lá kim thì chiếm 25% khối lượng gỗ Lignin có độ trùng hợp cao nhưng lại tồn tại ở dạng chất vô định hình Lignin có cấu tạo phức tạp, thành phần chủ yếu là các đơn vị phenylpropan nối kết với nhau thành khối không gian ba chiều

Vai trò của lignin là tạo ra lớp trung gian giữa các vách tế bào để gắn dính các vách chứa xơ sợi Nó dễ bị oxy hóa, hòa tan trong kiềm nóng, các dung dịch sunfit đun nóng hay muối của axit H2SO3 như

 Hemicellulose: Gồm các thành phần Gluco, manmo, galacto, xylo, anabio…

 Chất trích chiết (dầu thông, axit nhựa, axit béo, phenol, các chất không xà phòng hóa…)

Ngoài ra còn có các chất tách chiết, axit nhựa, axit béo, chất thơm có khả năng hoà tan trong nước

Bên cạnh đó ta còn dùng đến keo và các chất độn Độ dài của các sợi xenlulozo thay đổi tuỳ theo nguyên liệu làm giấy, có ảnh hưởng tới chất lượng và độ bền của thời gian của giấy Chất độn sử dụng ở đây có thể là cao lanh, tinh bột, dioxit titan, phấn,blanfixe Các chất độn chiếm 30% thành phần giấy,chúng làm đầy phần không gian của các sợi giấy và làm cho giấy mềm mại, có bề mặt lắng hơn Thành phần của chất độn sẽ quyết

định độ trong suốt hay độ đục của giấy Ngoài ra để chống không lem mực người ta phải dùng đén keo

Một ví dụ về định mức tiêu thụ nguyên liệu đối với những sản phẩm tái chế:

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

phẩm

Tên nguyên liệu Đơn vị Định mức tiêu thụ

tính theo tấn sản phẩm

Giấy gió

Vỏ dó Giấy mò, giấy xi măng

Vôi Javen Nhựa thông Nước

Tấn/tấn sản phẩm

Tấn/tấn sản phẩm

Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm m3/tấn sản phẩm

0,85 ÷ 1 0,2 ÷ 0,3

5 ÷ 10

15 ÷ 50

30 ÷ 40

75 ÷ 150

Giấy vệ sinh, giấy ăn

Giấy loại, bột giấy Nhựa thông

Javen Phẩm màu Xút

Phèn Nước Điện

Tấn/tấn sản phẩm

Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm

Kg/tấn sản phẩm

Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm

m3

/tấn sản phẩm Kwh/tấn sản phẩm

1,2 ÷ 1,3

50 ÷ 60 20-50 3-7 6-8 40-50 75-150

280

Bìa carton Giấy loại, giấy báo

Nhựa thông Javen Phẩm màu Xút

Phèn Nước Điện

Tấn/tấn sản phẩm

Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm

Kg/tấn sản phẩm

Kg/tấn sản phẩm Kg/tấn sản phẩm

m3/tấn sản phẩm Kwh/tấn sản phẩm

1200-1300 5-6

30-40 40-50

500 50-100

280

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Qua đó ta thấy ngành giấy đã sử dụng một lượng lớn nguyên liệu thô,nước và các tài nguyên,đó là một trong những ngành sử dụng nhiều nước nhất.Sản xuất giấy tái chế đã giảm bớt một phần lớn nguyên liệu thô

và nước.Điển hình là sản xuất một tấn giấy từ nguyên liệu là gỗ phải cần tới :1,5 -3 tấn nguyên liệu thô, 3-6 tấn nguyên liệu tự nhiên,5 tấn than.1000-3000kwh và tiêu tốn đến 200-300m3 nước,có thể thấy rõ rằng sản xuất từ giấy dã sử dụng tiệt kiệm được nguồn nguyên liệu,nhiên liệu lớn,do đó có thể giảm bớt được các vấn đề ô nhiễm môi trường

Nguồn nhiên liệu sử dụng chủ yếu trong công nghiệp tái chế giấy là than,như trên đã nói một tấn giấy tái chế sử dụng 500kg than và tiêu tốn 287,3kwh điện năng.Hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất giấy tái chế ở Phong Khê-Bắc Ninh và Phú Lâm-Tiên Du đều sử dụng máy xeo giấy động cơ VS, đây là đọng cơ lạc hậu,toả nhiệt ra môi trường,và tiêu tốn điện năng,hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt,vừa tiêu tốn năng lượng vừa cho hiệu quả chiếu sáng thấp.Một điển hình là lâm trường M’ĐRĂC(Đắc Lắc) đưa lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời thay cho lào sấy bằng hơi không khí vừa rút ngắn thời gian sấy,giảm chi phí về nhân công ,chất đốt vừa ổn định về hình dạng,nâng cao chất lượng sản phẩm giấy

Ở Việt Nam nghành tái chế giấy chủ yếu tập chung ở các làng nghề ( ex: phong khê,phú lâm…) sau đây là một số công nghệ sản suất giấy tái chế kèm theo dòng thải chính

a.Công nghệ sản suất giấy dó

Nguyên liệu chính: vỏ dó

Cây dó giấy: thuộc họ trầm là một loại cây nhỏ trong nhóm cây gỗ lớn, cao 8-12m, đường kính thân ≤ 20cm, cành non phủ đầy lông Lá mọc cách, phiến hình trứng thuôn, dài 10-20cm, rộng 3-3,5cm, tròn, thót nhọn ở đầu, mỏng,

nhẵn ở mặt trên có lông ngắn và nằm ở mặt dưới, có 20 - 25 đôi gân, bậc hai gần như song song; cuống lá dài 3 - 4mm, có lông và có cánh.Giấy dó

có đặc tính xốp nhẹ, bền dai, không nhòe khi viết vẽ, ít bị mối mọt, hoặc dòn gẫy, ẩm nát

Vỏ cây dó được nấu và ngâm trong nước vôi với thời gian ba tháng, bóc bỏ lần vỏ đen đi, giã bằng cối và chày rồi dùng chất nhầy từ cây mò tạo hỗn hợp kết dính Khi xeo giấy, người thợ dùng liềm xeo (khuôn có mành trúc hay dây đồng ken dày) chao đi chao lại trong bể bột dó Lớp bột dó trên liềm chính là tờ giấy dó sau khi kết thúc công đoạn ép, phơi, nén hay cán phẳng Xơ dó kết lại với nhau, như cái mạng nhện nhiều lớp, tạo nên tờ giấy

dó Sự kết mạng như vậy đã làm cho tờ giấy xốp Vì xốp nên giấy rất nhẹ Sau cùng là phơi hoặc sấy

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Nguyên liệu phụ: kiềm,nhựa thông,chất tẩy…

Sơ đồ công nghệ

Than nước

Nấu Khói lò( bụi, SO

2,CO,NOX ) Nước thải

Vỏ dó

Ngâm Nước vôi

đặc

Nước thải

Rửa nước vôi Nước

sạch

Nước thải

Nhựa thong, điện Điện

Nghiền nhỏ Tiếng ồn

Đánh tơi( trong

bể xeo)

Xeo giấy

Nước thải

Ép nước

Bóc tờ

Xơ sợi rơi vãi Nước thải Nước thải

Nước thải Hơi nước

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

b.Công nghệ sản xuất bìa carton

Nguyên liệu chính : bìa carton loại,giấy loại ,báo loại Nguyên liệu phụ : kiềm ,nhựa thông,chất tẩy

Nguyên liệu sau khi được phân loại.giấy ,bìa,báo phế liệu được ngâm trong nước cho mủn sau đó được nghiền nhỏ , hòa loãng và đánh tơi tạo bột giấy.Bột giây được xeo thành bìa , sấy và được cuộn thành lô hơi nước được cấp từ lò đốt than.Trong một số trường hợp javen được sử dụng để tẩy trắng

Sơ đồ công nghệ :

Cán

Phơi giấy

Bóc,xếp

Ép ,cắt xén

Sản phẩm

Bụi Giấy vụn

Bụi Bụi, giấy rách lề

Bụi Giấy vụn

c.Sơ đồ sản xuất giấy vệ sinh,giấy ăn ,vàng mã

Phân loại

Ngâm

Nghiền

Đánh tơi

Giấy cuộn Sấy khô Xeo

Bìa Carton vụn

Ghim sắt, băng dán, nilon, bụi

Nước thải

Tiếng ồn

Tiếng ồn

Nước thải

Tiếng ồn, bụi

Tiếng ồn, bụi

Nước, hoá chất

Than

Lò hơi

Xỉ than

Sản phẩm

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Nguyên liệu chính:bìa carton loại, giấy ăn, báo loại Nguyên liệu phụ: kiềm, nhựa thông,chất tẩy

Giấy phế liệu sau khi được phân loại, được ngâm vào dung dịch nước cho mủn sau đó được tẩy bằng nước javen, nghiền nhỏ, pha loãng, và đánh tơi.giấy ăn sau khi xeo được sấy bằng hơi nước cuộn vào lô cắt thành cuộn nhỏ và bao gói thành sản phẩm

Giấy vụn các loại

,

Phân loại Ngâm kiềm Ngâm Tẩy Đánh tơi Xeo Sấy khô Cuộn Cắt Bao gói Sản Phẩm NaO Băng gián,ghim Kim loại Bụi…

Hơi kiềm Nước thải

Khí Cl2

Thêm

hóa chất

Hơi dung môi Tiếng ồn

Lò hơi

Than

Bụi

khói lò

Xỉ than

Hơi

Nước thải Bột rơi vãi

Tiếng ồn , bụi

Tiếng ồn, bụi

Tiếng ồn Bụi, giấy rách Giấy lỗi Bụi, giấy rách Giấy lỗi

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

2 Nhu cầu sử dụng năng lượng trong công nghệ tái chế giấy

Năng lượng chính được sử dụng trong công nghệ tái chế giấy bao gồm:

Điện, Than, … chúng được sử dụng cho lò hơi, quá trình nghiền rửa xeo cắt cuộn và một số loại máy móc phục vụ cho sản xuất ví dụ: máy nghiền thủy lực , bin nghiền , máy xeo loại nhỏ , máy xeo loại vừa , lò hơi , máy nghiền xay……

Bảng kiểm toán vật chất cho cơ sở sản xuất công suất 4.5 tấn sản

phẩm/ngày

STT Tên công

đoạn

Nguyên liệu vào Đầu ra Tên Lượng

(tấn/ngày)

Tên Lượng

(tấn/ngày)

1 Phân

loại

Giấy các loại

5.08 Giấy bìa đã phân loại

Chất thải rắn ,ghim,bìa nilon Băng đinh,nhựa,đất đá…

5.00 0.08

2 Nghiền

Rửa

Giấy đã phân loại Phèn Nhựa thông Nước

5

0.42 0.35

600

Dung dịch bột giấy

Lượng dung dịch bột giấy rơi vãi

600 0.01%

3 Xeo giấy

Cắt cuộn

Dung dịch bột giấy Hơi nước Nước

600

12

20

Sản phẩm Nước chứa bột giấy Nước ngưng

Phế phẩm Bay hơi Bột mất

4.5

618 11.4 0.32 0.83 0.15

4 Lò hơi Than

Nước

1.2-1.3 12.6-13

Hơi nước

CO,SO2NO2 Bụi

Xỉ than

12-13

10% than

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Kiểm soát năng lượng tại một số công đoạn chính:

S T

T

Tên công đoạn

Đầu vào Đầu ra Tên Lượng Tên

Lượng

1 Lò hơi Than 1.5

Tấn/ngày

Nhiệt lượng cho cung cấp tạo hơi nước

Nhiệt lượng tổn thất theo khói lò

Lượng nhiệt tổn thất theo tường lò

Lượng than không cháy hết

Công suất tiêu thụ

5 triệu Kcal/ngày

3 triệu Kcal/ngày

0.4 triệu Kcal/ngày

40 Kg/ngày

2Kwh/ngà

y

2 Nghiền, Rửa

22-37Kwh/ng

ày

3 Xeo,cắt, gọt

Nhiệt lượng hơi theo nước

Kcal/ngày

Lượng nhiệt sử dụng

Lượng nhiệt theo nước ngưng

Lượng nhiệt tổn thất theo đường ống

3 triệu Kcal/ngày

0.5 triệu Kcal/ngày

1.5 triệu

Kcal/ngày

Vi dụ về cân băng vật liệu và dòng thải cho 1 tấn sản phẩm:

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Nguyên liệu

Phân loại

Nghiền

Pha loãng

Xeo

Cuộn

1 Tấn sản phẩm

1200 Kg

Giấy loại ghim 48 Kg(̰̰̰ 3-4%)

Nước thải 257

Kg (0.4%) Bột rơi vãi 6.8 Kg(= 0.5%)

Ghim 13.8 Kg(=

1.2%)

Nhựa thông

57.34 Kg

Phèn 52.8 Kg

Phẩm màu 6.8

Kg

1152 Kg

H2O 64.200

13.867 Kg

1030 Kg

H2O

68.607 Kg

H2O 4.587

Kg

Bay hơi 220 Kg (=8%)

Nước ngưng 2531

Kg (92 %) Bột mất 45 Kg Nước thải 135.968

Kg Giấy loại 30

kg Hơi 2.752

Kg

Hiện nay, ngành công nghiệp giấy nói chung và sản xuất giấy nói riêng đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội Tuy nhiên, theo đánh giá của Ban chỉ đạo Quốc gia

về nước sạch - Bộ Tài nguyên và Môi trường, ngành công nghiệp giấy lại

là một trong những ngành gây ô nhiễm trầm trọng, đặc biệt đối với các nguồn nước Vì vậy, song song với việc lập kế hoạch phát triển doanh nghiệp, một bài toán khác đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất thải, giảm bớt ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên môi trường

T rường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Giấy tái chế là một lựa chọn đúng đắn để bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên Tuy nhiên, ở nước ta sản xuất giấy tái chế chỉ dừng tại các làng nghề thủ công nên năng xuất không cao và đặc biệt

là gây ô nhiễm môi trường ở chính địa phương có làng nghề

IV-Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho ngành công nghiệp giấy tái chế

1 Sản xuất sạch hơn

Là việc sử dụng hiệu quả nguyên liệu và năng lượng cũng như tính độc hại của tất cả các chất thải ngay tại nguồn thải

1.1.1 Các giải pháp giảm thiểu chất thải Giải pháp giảm thiểu chất thải tại nguồn,mục đích là tìm hiểu tận gốc nguồn phát sinh ô nhiễm nhằm đánh giá ,phân tích tìm hiểu quá trình sản suất cũng như việc quản lý của cơ sở sản suất tránh phát sinh dòng thải không nên có

Giải pháp thay đổi công suất cấp khí cho lò hơi: vấn đề tiết kiệm nhiên liệu chưa thục sự dược quan tâm,hầu hết lượng than được sử dụng không hiệu quả.do đó tồn tại sự lãng phí nhiên liệu kết quả là làm tăng nồng độ của các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình đốt ví vậy kiểm soát được quá trình đốt,tăng hiệu quả sử dụng lò hơi sẽ rất cần thiết

Nâng công suất cấp khí lò hơi lên 706 m3/h thì tiết kiệm được 1.470

Kg than/tháng,tương đương với 615.500 đồng /tháng.do đó lượng than cần sử dụng sẽ giảm khoảng 2-4 % dẫn tới hàm lượng chất ô nhiễm khí

và bụi giảm 2-3 %

Ước tính tải lượng chất thải ô nhiễm sau khi áp dụng SXSH

T

T

Tác nhân ô nhiễm

Trước khi

áp dụng SXSH

Khi áp dụng SXSH