công nghệ sản xuất giấy

luận văn về công nghệ sản xuất giấy

Công Nghệ Sản Xuất

Giấy

Giáo Viên Hướng Dẫn :

Nguyễn Trung Dũng Sinh Viên Thực Hiện :

+ Nguyễn Việt Thắng

+ Vũ Văn Đạt + Nguyễn Mạnh Cường

Nội Dung

Công Nghệ Sản Xuất Giấy

Tái Chế Giấy Hiện Trạng Ô Nhiễm và Biện Pháp Xử

Lý Nước Thải Nhà Máy Giấy

Giới Thiệu

Giấy, có nguồn gốc từ Trung Quốc, là một vật liệu

từ các xơ (dài từ vài mm

cho đến vài cm), thường có

nguồn gốc thực vật, được

tạo thành mạng lưới bởi lực

liên kết hiđrô không có chất kết dính Thông thường giấy được sử dụng

dưới dạng những lớp mỏng

nhưng cũng có thể dùng để

tạo hình các vật lớn Trên

nguyên tắc giấy được sản

xuất từ bột gỗ hay bột giấy.

Thành Phần Chính Của

Giấy

Thành phần chính

của giấy là xenluloza, một loại polyme mạch thẳng

và dài có trong gỗ, bông và các loại cây

khác Trong gỗ, xenluloza bị bao quanh bởi một mạng lignin cũng là

polyme.

Nguyên Liệu Sản Xuất

Giấy

Người ta có thể sản xuất giấy từ nguồn nguyên liệu mới

là gỗ, hoặc cũng có thể sử dụng giấy đã sử dụng làm

nguyên liệu Trong sản xuất mới, nguyên liệu chính để làm giấy là sợi

cellulose từ gỗ hoặc rơm rạ Ngoài ra còn cần dùng đến keo và các chất độn :Cao lanh (China clay), Tinh bột, Blanc fixe, Điôxít titan, Phấn Các chất độn làm đầy phần không gian giữa các sợi giấy

và làm cho giấy mềm mại và có bề mặt láng hơn Thành phần của chất độn sẽ quyết định độ trong suốt

hay độ mờ đục của giấy

Quy Trình Sản Xuất Giấy

Quy Trình Sản Xuất Giấy

Giai đoạn thái mỏng :gỗ được cắt thành các mảnh

nhỏ đều nhau Giai đoạn nấu bột giấy :Các mảnh gỗ nhỏ này được nấu với NaOH ở nhiệt độ cao để tách lignin (chất keo

tự nhiên gắn kết các sợi gỗ với nhau) từ xenlulô trong bột giấy Chất thải lỏng hay dịch đen được thu hồi để tận thu các hóa chất đã sử dụng và đốt để tạo

hơi và cấp điện Giai đoạn làm sạch :Bột giấy chưa qua tẩy được lọc qua máy rửa và các màng lọc Bột giấy được tẩy qua

các công đoạn xử lý kéo dài 15 giờ Quy trình tẩy ECF sử dụng O2, ClO2, và H2O2 để làm trắng giấy

Quy Trình Sản Xuất Giấy

Giai đoạn trộn nước,hóa chất,phẩm :Bột giấy được tẩy trắng sau đó được trộn lẫn với các phụ gia và hóa chất

- Lọc và tráng: Đất sét, CaCO3 (phấn) và Tian oxit được

Quy Trình Sản Xuất Giấy

Giai đoạn sấy và ra thành phẩm :Bột giấy ướt sau trộn được chảy qua một vành chuyển động đan bằng lưới nylon dạng mắt cáo để tạo thành tấm

giấy dày Tiếp theo đó tiến hành nén liên tục để khử nước

và ép mỏng tờ giấy Thiết bị sấy khô bằng hơi sẽ làm khô giấy Giấy được cuộn tròn thành kiện, được phun hồ để

đạt độ mịn, bóng Sau đó đưa qua máy cán để tạo độ dày như

Sản Xuất Bột Giấy

Làm bột giấy là quá trình làm đứt các liên kết

trong gỗ , biến đổi gỗ thành sơ sợi

Sản Xuất Bột Giấy

Sản xuất bột gỗ mài đá

Đá mài :

Khúc mài được chế

tạo riêng rẽ và gắn

vào lõi bê tông cốt

thép Khúc mài được làm

từ viên đá mài oxyt

nhôm hoặc cacbua

silic

Sản xuất bột gỗ mài đá

Sản xuất bột gỗ mài đá

Cơ chế mài

Sự cắn và xé của các viên đá lồi ra để tách sơ

sợi ra khỏi gỗ Hiện nay cho rằng,cơ chế gồm hàng loạt hành

động xảy ra đồng thời Chủ yếu là ép với tần số cao và giảm ép ở bề mặt khi các viên đá tiếp xúc với gỗ,làm cho sợi bung ra

Đồng thời lượng nhiềt sinh ra lớn do ma sát đá/gỗ/,gỗ/gỗ,lượng nhiệt này mềm Lignin giúp các sơ

sợi tách ra khỏi khỏi gỗ Khống chế nhiệt độ , nước rất quan trọng

+nước quá nhiều,cản trở sự làm mềm +Nước quá ít,hiện tượng cháy thành than

Sản xuất bột cơ học máy

nghiền

Bột cơ học máy nghiền thương phẩm đầu tiên

năm 1960 -Nguyên liệu : mảnh gỗ,mùn cưa Quá trình biến đổi cơ học mảnh gỗ hoặc mùn cưa

xảy ra trong đĩa của máy nghiền đĩa

Ưu điểm của phương pháp

-Sử dụng phần còn lại của các nhà máy xẻ gỗ -Độ bền cao hơn(sơ sợi bột dài hơn bột gỗ mài)

-Giảm chi phí lao động(tự động hoá) Tuy nhiên: màu tối hơn bột gỗ mài

Sản xuất bột cơ học máy

nghiền

Cơ chế nghiền

Lignin bị làm mềm bởi sự nén ép và

ma sát gỗ /gỗ và gỗ / thép Các mảnh bung ra thành phần nhỏ

hơn và bung thành sơ sợi

Sơ sợi vừa mới sản xuất bị xoắn lại nên phải làm rã bột trong nước nóng

Sản xuất bột Sunfit

Sản xuất bột Sunfit

Mô tả công nghệ nấu

Điều chế SO2 : đốt cháy lưu huỳnh(hoặc

FeS2) trong không khí

S + 02 → SO2 (FeS2 +11/2 O2 → Fe2O3 + 4 SO2 +Phản ứng toả nhiệt được duy trì ở nhiệt

độ trên 1100 C +Khống chế lượng oxy dư trong không khí

chứa (10% O2 dư) Hấp thụ SO2 trong dung dịch bazo kiềm

SO2 + H2O → H2SO3

Sản xuất bột Sunfit

Hấp thụ SO2 bằng bazo tan : NH4OH, Mg(OH)2

hoặc Na2CO3 +Tạo bisunfit magie MgO + H2O → Mg(OH)2 Mg(OH)2 + 2 H2SO3 → 2

Mg(HSO3)2 + H2O + Tạo bisunfit natri: Na2CO3 + H2SO3 → 2NaHSO3 +H2O + CO2

+ Tạo bisunfit amoni:

Sản xuất bột Sunfit

Các bazo có tác dụng như là dung dịch đệm làm ngăn chặn phản ứng trùng ngưng lignin:

+ Tạo bisufnit canxi từ đá vôi: CaCO3 + 2H2SO3 → Ca(HSO3)2 + CO2 +H2O

Qua 2 phản ứng trung gian: CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O

CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 Dịch nấu sunfit là hỗn hợp của SO2 tự do và

SO2 liên kết ở dạng ion bisunfit HSO3- :

Sản xuất bột Kraft

Dịch nấu là : dung dịch (NaOH +

Na2S) + Tốc độ khử lignin nhanh hơn + Bột chứa ít lignin hơn tạo –Sna

+Phản ứng đa tụ lignin ít hơn Na2S + H2O → NaOH + NaSH

Sản xuất bột Kraft

Thời gian nấu từ 2-4h

Áp suất nấu : 100-110 psi, hạ đến 60 psi trước khi xả

Turpentin và các chất bay hơi được bay hơi

Xả bột xà phòng, dịch đen được đưa di thu hồi hoá chất

Rửa bột,sàng tẩy trắng và đưa đến máy xeo

Sản xuất Giấy

Quy trình sản xuât giấy

Sản xuất Giấy

Quá trình tẩy trắng bột giấy

Bột không tẩy có độ trắng thay đổi trong giới hạn

rộng

Có 2 phưong pháp tẩy được dùng

+) Tẩy thực +) Tẩy chọn lọc Phương pháp tẩy

-Clo hoá ( C ) - Trích ly kiềm -Hypoclorit ( H ) - Clodilxit ( D ) -Peoxyt ( P ) - Oxy ( O )

-Dc hoặc Cd

Sản xuất Giấy

Quy trình tẩy trắng bột giấy

Máy Xeo Giấy

Máy Xeo Giấy

Sản Xuất Giấy Tái Chế

Sản Xuất Giấy Tái Chế

Sản Xuất Giấy Vệ Sinh

Nguyên liệu là giấy phế phẩm gồm hồ sơ văn phòng, vở

học sinh sẽ được phân loại, bỏ đi tạp chất Sau đó, chúng sẽ được đưa qua khâu rửa bằng nước công nghiệp có độ pH, hàm lượng sắt phải thấp và rửa liên tục 4-5 giờ Những tạp chất còn lại sẽ được giữ trên

mặt sàn khi qua máy nghiền thủy lực Tiếp đến là dùng peroxit với nồng độ cao để tẩy Việc

này còn có tác dụng khử trùng Cuối cùng giấy được đưa qua máy xeo với nhiệt độ sấy là 110-115 độ C nhằm làm khô cũng như giúp diệt vi khuẩn

được tốt hơn Với loại giấy màu, phải dùng màu công nghiệp loại chất

lượng cao để không bị dính lên da người sử dụng.

Make t5ilet paper.avi

Hiện Trạng Ô Nhiễm

Theo thống kê, các nhà máy giấy trên thế giới nhờ công nghệ tiên tiến nên chỉ dùng

từ 7-15m3 nước/tấn giấy, trong khi ở Việt Nam do thiết bị sản xuất, công nghệ lạc hậu nên vẫn dùng từ 30-100m3 nước/tấn giấy Sự lạc hậu này không chỉ gây lãng phí nguồn nước ngọt, tăng chi phí xử lý nước thải mà còn đưa ra sông, rạch lượng

Hiện Trạng Ô Nhiễm

Hiện nay, doanh nghiệp

sản xuất giấy tại Việt Nam

chủ yếu là thuộc thành phần doanh nghiệp vừa và

nhỏ, sản xuất tới 75%

lượng giấy cả nước Các

doanh nghiệp này nằm rải

rác tại các địa phương, do

đó có nguy cơ gây ô nhiễm

tại các cơ sở này rất cao

Hiện Trạng Ô Nhiễm

Trong các cơ sở công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình 9 - 11, chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu oxy hoá học (COD) cao, có thể lên đến 700mg/l và

2.500mg/l Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho

Hiện Trạng Ô Nhiễm

Đặc biệt nước có chứa cả kim loại nặng, lignin (dịch đen), phẩm màu, xút, các chất

đa vòng thơm Clo hoá là những hợp chất có độc tính sinh thái cao và có nguy cơ gây ung thư, rất khó phân huỷ trong môi trường Có những nhà máy giấy, lượng nước thải lên tới

4.000 - 5.000m3/ngày, các chỉ tiêu BOD, COD gấp 10 – 18 lần tiêu chuẩn cho phép; lượng nước thải này không được xử lý mà đổ

trực tiếp vào sông.

Hiện Trạng Ô Nhiễm

Ngoài ra, trong công nghiệp xeo giấy, để

tạo nên một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử dụng nhiều hóa chất và

chất xúc tác Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi thì vấn đề ô nhiễm là không tránh khỏi, làm

Biện Pháp Xử Lý

Đổi mới công nghệ , thân thiện với môi

trường hơn

Biện Pháp Xử Lý

+ Phương pháp organocell sản xuất bột giấy không có lưu huỳnh thân thiện với môi trường hơn:các mảnh gỗ được nấu với hỗn hợp nước

và mêtanol (methanol) có cho thêm dung dịch kiềm qua nhiều giai đoạn dưới áp suất và

ở nhiệt độ đến 190°C Qua đó linhin và hemicellulose được hòa tan ra Sau đó phải rửa sạch qua nhiều giai đoạn rồi tẩy và tháo

nước

Biện Pháp Xử Lý

Xử lý dịch đen + Phương pháp thu hồi kiềm theo công

nghệ tiên tiến nhất những năm gần đây, tuy nhiên hiệu quả không cao vì

vốn đầu tư quá lớn +Phương pháp xử lý sinh hóa bằng hệ thống xử lý nước thải, cũng đòi hỏi kỹ

thuật cao và sự chính xác tuyệt đối +Phương pháp thứ ba là thay đổi tính

chất của lignin trong dịch đen.

Biện Pháp Xử Lý

Phương pháp UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket ( Chảy ngược qua lớp

bùn yếm khí ) Đây là một công nghệ

xử lý chịu được tải COD rất lớn và thích hợp với nước thải các

nhà máy giấy.

Biện Pháp Xử Lý

Trong thiết bị này thì nước thải thô được bơm

từ phía dưới của thiết bị

qua lớp đệm bùn (gồm

các sinh khối dạng hạt)

Sự xử lý xảy ra khi nước

thải đến và tiếp xúc với

các hạt sinh khối và sau

đó đi ra khỏi thiết bị từ

phía trên của thiết bị

Biện Pháp Xử Lý

Trong suốt quá trình

này thì sinh khối với

đặc tính lắng cao sẽ

được duy trì trong

thiết bị

Một trong những bộ phận quan trọng của

thiết bị UASB đó là bộ

phận tách khí - lỏng -

rắn ở phía trên của

Biện Pháp Xử Lý

Trong quá trình xử lý nước thải, lượng khí tạo

ra chủ yếu là CH4 và CO2

tạo nên sự lưu thông bên

trong giúp cho việc duy

Kết Luận

Công nghiệp giấy là một trong những ngành công nghiệp cần thiết nhất song cũng tiêu hao nhiều tài nguyên nhất, đặc biệt là về rừng và nước, vấn đề xử lý, bảo vệ môi trường

luôn đi cùng với sự phát triển bền vững của

ngành Trước khả năng tăng trưởng vượt bậc của ngành giấy chúng ta cần phải đưa ra những biện pháp để giải quyết vấn đề về tài nguyên,

The End

Thanks For

Watching !!!