tiểu luận công nghệ sản xuất giấy

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

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 +Nguyễn Thanh Văn

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

Để chống không lem mực phải cần đến keo

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 bổ sung để tăng độ chắn sáng, độ trắng và độ phẳng, độ mịn của

giấy

- Các tác nhân khác: hồ, nhựa thông, phèn, giêlatin hoặc latex được sử dụng để tăng độ chống thấm, chống mực nhoè và

giảm bụi từ sợi có thể gây trở ngại cho quá trình in

- Chất diệt khuẩn sinh học: Để ngăn ngừa sự phát triển của vi

khuẩn trong bột giấy và các sản phẩm từ giấy.

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 nhau.

Các cuộn giấy trắng được cắt cùng kích cỡ

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 Bôôt Giấy

Sản xuất bột gỗ mài đa

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 đa

Sản xuất bột gỗ mài đa

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 may 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 may 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: NH3 + H2O → NH4OH NH4OH + H2SO3 → NH4HSO3 + H2O

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 Kraf

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 Kraf

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

May Xeo Giấy

May Xeo Giấy

Sản Xuất Giấy Tai Chế

Sản Xuất Giấy Tai 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 nước thải khổng lồ

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 phép

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 mất cân bằng sinh thái trong môi trường nước

Biện Phap Xử Ly

Đổi mới công nghệ , thân thiện với môi trường:

+ Bột giấy sunfat thường được tẩy trắng bằng clo,vì thế mà nước thải sẽ nhiễm các hợp chất cacbon của clo.Nếu thay thế clo bằng hidroroxit hay bằng oxi(sợi giấy sẽ kém bền hơn tẩy

bằng clo) nhưng thân thiện với môi trường hơn

Biện Phap Xử Ly

+ 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 Phap Xử Ly

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 Phap Xử Ly

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 Được phát minh bởi giáo sư Lettinga , người

Biện Phap Xử Ly

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 Phap Xử Ly

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 thiết

Biện Phap Xử Ly

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 trì và tạo ra hạt

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, môi trường một cách hiệu quả hơn

The End

Thanks For Watching !!!