Nghiên cứu xác định tiềm năng và công nghệ chế biến bột giấy chất l ợng cao cho 5 loài cây thông caribê, bạch đàn uro, keo tai t ợng, keo lá tràm và keo lai

Tỉng c«ng ty giÊy ViƯt Nam ViƯn C«ng nghiƯp giÊy xenluylô Báo cáo khoa học tổng kết đề mục Nghiên cứu xác định tiềm công nghệ chế biến bột giấy chất lợng cao cho loài cây: Thông caribê, bạch đàn uro, keo tai tợng, keo tràm keo lai (Thuộc đề tài cấp Nhà nớc: Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ để phát triển gỗ nguyên liệu cho xuất Mà số: KC.06.05.NN) TS Hoàng Quốc Lâm 5837-1 Hà Nội-2005 Tổng công ty giấy Việt Nam Viện Công nghiệp giấy xenluylô Báo cáo khoa học tổng kết đề mục Nghiên cứu xác định tiềm công nghệ chế biến bột giấy chất lợng cao cho loài cây: Thông caribê, bạch đàn uro, keo tai tợng, keo tràm keo lai (Thuộc đề tài cấp Nhà nớc: Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ để phát triển gỗ nguyên liƯu cho xt khÈu M· sè: KC.06.05.NN) C¬ quan thùc hiện: Chủ trì đề mục: Viện Công nghiệp giấy Xenluylô TS Hoàng Quốc Lâm Hà Nội-2005 Mục lục Trang Phần 1: Báo cáo khoa học tổng kết đề mục: I Đặt vấn đề: II Tổng quan nấu tẩy trắng bột giấy: 2.1 Nấu bột giấy: 2.1.1 NÊu bét sunph¸t: 2.1.2 NÊu sunphÝt: 2.1.3 NÊu xót: 2.2 TÈy tr¾ng bét: 2.2.1 Tẩy trắng theo quy trình truyền thống: 2.2.2 Tẩy trắng không dùng clo nguyên tố (ECF): 2.2.3 Tẩy trắng theo quy trình không sử dụng hợp chất clo (TCF): 2.3 Lựa chọn quy trình công nghệ tẩy trắng bột giấy.: 10 III Nguyên liệu phơng pháp nghiên cứu: 11 3.1 Nguyên liệu: 11 3.2 Phơng pháp nghiên cứu: 11 3.2.1 Lấy mẫu: 11 3.2.2 Tỷ trọng: 11 3.2.3 Thành phần hóa học tiêu chất lợng bột giấy: 12 3.2.4 Quá trình nấu tẩy trắng bột giấy: 12 IV Kết thảo luận: 13 4.1 Tính chất vật lý hóa học gỗ thông caribê: 13 4.1.1 Tỷ trọng: 13 4.1.2 Kích thớc xơ sợi: 14 4.1.3 Thành phần hãa häc: 14 4.2 TÝnh chÊt vËt lý vµ hãa học Bạch đàn uro, Keo lai, Keo tràm,: 16 4.2.1 Tỷ trọng: 16 4.2.2 Kích thớc xơ sợi: 17 4.2.3 Thành phần hóa học: 18 4.3 Nghiên cứu quy trình nấu bột giấy: 20 4.3.1 Nghiên cứu ảnh h−ëng cđa mét sè u tè c«ng nghƯ qui trình: 20 4.3.2 Nghiên cứu ảnh hởng số yếu tố công nghệ qui trình: 24 4.4 Nghiên cứu qui trình tẩy trắng bột giấy: 28 4.4.1 Tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm: 29 4.4.2 Tẩy trắng bột: 33 V Lựa chọn quy trình sản xuất bột giấy chất lợng cao, đánh giá hiệu quả: 36 5.1 Lựa chọn quy trình nấu bột tẩy trắng bột: 36 5.1.1 Quy trình nấu bột: 36 5.1.2 Quy trình tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm: 37 5.1.3 Quy trình tẩy trắng: 38 5.1.4 Lựa chọn cỡ tuổi cây: 38 5.2 đánh giá hiệu kinh tế, kỹ thuật môi trờng: 39 5.2.1 So sánh tiêu chất lợng bột giấy tẩy trắng theo quy trình: 39 5.2.2 Đánh giá hiệu kinh tế: 40 5.2.3 Đánh giá khả áp dụng mặt kỹ thuật: 43 5.2.4 Đánh giá tác động môi trờng: 43 VI Kết luận kiến nghị: 44 6.1 Kết luận: 44 6.2 Kiến nghị: 46 VII Tài liệu tham khảo: 47 Phần 2: Quy trình công nghệ chế biến bột giấy: 49 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ thông Caribê: 49 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ Bạch đàn uro: 50 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ Keo tai tợng: 52 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ Keo tràm: 54 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ Keo lai: 56 Phần Báo cáo khoa học tổng kết đề mục Tên đề mục: Nghiên cứu xác định tiềm công nghệ chế biến bột giấy chất lợng cao cho loài cây: Thông caribê, Bạch đàn urophylla, Keo tai tợng, Keo tràm Keo lai vùng sinh thái I Đặt vấn đề Quy hoạch phát triển vùng trồng gỗ nguyên liệu, áp dụng thành tựu công nghệ sinh học kỹ thuật thâm canh nhằm nâng cao suất trồng bảo đảm đáp ứng đầy đủ nhu cầu nguyên liệu với giá cạnh tranh yếu tố quan trọng định thành công dự án đầu t thuộc ngành chế biến gỗ nói riêng chế biến sản phẩm nông, lâm nghiệp nói chung Theo tinh thần Nghị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX thực đạo Chính phủ việc xây dựng vùng nguyên liệu tập trung gắn với nhà máy sản xuất bột giấy giấy, Ngành công nghiệp giấy phấn đấu đa diện tích đất trồng rừng nguyên liệu lên 1.096.000 vào năm 2010, đó: * Các gỗ nguyên liệu xơ sợi dài nh thông loại : 180.000 * Các gỗ nguyên liệu xơ sợi ngắn nh keo, bạch đàn : 786.000 * Các loài tre, nứa, luồng 110.000 * Các loài thân thảo năm nh cỏ bàng, đay : 20.000 Thông Caribê (Pinus Caribaea Morelet) loài đợc nhập vào gây trồng nớc ta ch−a l©u, diƯn tÝch g©y trång ch−a nhiỊu Song, so với loài thông địa nh: thông ba lá, thông mà vĩ thông nhựa, thông Caribê loài sinh trởng nhanh đờng kính chiều cao, thân hình thẳng đẹp, cành nhánh nhỏ, mấu mắt Mặt khác, biên độ sinh th¸i réng, thÝch øng víi nhiỊu vïng sinh th¸i cđa nớc ta (Phí Quang Điện cộng sự, 2001) nên diện tích trồng thông Caribê nớc ta ngày đợc phát triển mở rộng Cây bạch đàn (Eucalypts), keo (Acacia) đợc du nhập vào Việt Nam từ năm 60 với nhiều dòng khác Theo kết nghiên cứu thực nghiệm nhiều năm Trung tâm nghiên cứu giống rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam loài thích nghi víi khÝ hËu nhiƯt ®íi nãng Èm m−a nhiỊu có mức độ sinh trởng cao Trong trình gây trồng phát triển lai tạo tự nhiên keo tai tợng keo tràm số vùng Đông Nam Bộ Ba (Hà Tây) đà hình thành nên keo lai có mức độ sinh trởng lớn rõ rệt so với loài keo bố mẹ (Lê Đình Khả cộng sự, 1997) Bạch đàn keo loại nguyên liệu đợc trồng nhiều nớc ta Do cã nhiỊu −u ®iĨm sư dơng so víi tre, nứa loài thân thảo, gỗ kim (thông loại) gỗ rộng (bạch đàn keo) đợc Ngành công nghiệp giấy xác định nguồn nguyên liệu chủ lực dự án đầu t phát triển sản xuất ngành từ đến năm 2010 Việc nghiên cứu ảnh hởng điều kiện gây trồng (khí hậu, thổ nhỡng), giống, kỹ thuật chăm sóc, độ tuổi thành thục công nghệ nguyên liệu lên suất chất lợng gỗ có ý nghĩa quan trọng việc chọn lọc giống vùng sinh thái phù hợp cho đầu t phát triển vùng nguyên liệu Báo cáo đề mục: Nghiên cứu xác định tiềm công nghệ chế biến bột giấy chất lợng cao loài cây: Thông Caribê, Bạch đàn Urophyla, Keo tai tợng, Keo tràm, Keo lai gây trồng số vùng sinh thái khác Việt Nam Báo cáo gồm phần chính: phần báo cáo khoa học, phần quy trình công nghệ dự thảo đợc rút từ kết nghiên cứu II Tổng quan nấu Tẩy trắng bột giấy 2.1 Nấu bột giấy Quá trình nấu bột giấy hoá học dựa nguyên tắc phân huỷ, hoà tan tối đa lignin số tạp chất khác để xơ sợi xenluylô mảnh nguyên liệu tách rời mà không làm ảnh hởng nhiều tới độ bền vật lý chúng Có hai giai đoạn xảy trình nấu bột hoá học: - Giai đoạn thẩm thấu hoá chất: Trong giai đoạn mảnh nguyên liệu (gỗ, tre, nứa v.v) hấp thụ dịch nấu chứa hóa chất trớc phản ứng tách loại lignin bắt đầu Giai đoạn thấm thấu có ý nghĩa quan trọng trình nấu bột: mảnh nguyên liệu thẩm thấu triệt để bột sau nấu chín hơn, hiệu suất chất lợng bột cao - Giai đoạn nấu bột: Là giai đoạn diễn phản ứng hoá học phân huỷ, hoà tan lignin số hợp chất hữu khác Giai đoạn thông thờng đợc thực nhiệt độ tơng đối cao (150 oC đến 180 oC) Các phơng pháp nấu bột giấy thông dụng nấu sunphát (nấu bột kraft), nấu sunphít nấu xút 2.1.1 NÊu bét sunph¸t: Ho¸ chÊt chđ u sư dơng phơng pháp nấu sunphát (kraft) xút (NaOH) sunphua natri (Na2S) Ưu điểm phơng pháp nấu bột sunphát là: - Có thể áp dụng để nấu bột cho tất loại nguyên liệu; - Tính chọn lọc trình loại lignin cao; - Thời gian nấu bét nhanh; - TÝnh chÊt bét sau nÊu tèt; - Hiệu suất bột gỗ cứng cao; - Hàm lợng chất trÝch ly bét thÊp; - HiÖu suÊt thu hồi hoá chất nấu cao tiết kiệm lợng Nhợc điểm: - Bột sau nấu có màu nâu đậm - Có mùi khó chịu hàm lợng chất khí chứa lu huỳnh thải trình nấu bột 2.1.2 Nấu sunphít Hoá chất nấu thông thờng hỗn hợp NaHSO3, SO2, H2SO3, Na2SO3 Ưu điểm: - Hiệu suất bột gỗ mềm cao; - Khả tẩy trắng tốt, bột có màu sáng; - Có thể sử dụng chất hyđrat bon hoà tan nh sản phẩm phụ Nhợc điểm: - Có yêu cầu tơng đối khắt khe nguyên liệu đầu vào (không nấu đợc nguyên liệu nhiều nhựa); - Yêu cầu cao chất lợng mảnh nguyên liệu vào nấu đặc biệt nhạy cảm vỏ cây; - Độ bền bột tơng đối thấp; - Ô nhiễm không khí phát thải khí SO2 2.1.3 Nấu xút: Tác nhân nấu phổ biến NaOH Đợc dùng chủ yếu để nấu loại nguyên liệu hàng năm nh rơm rạ, bà mía Ưu điểm hoá chất nấu đơn giản, dễ vận hành Nhợc điểm tính lựa chọn trình nấu không cao, bột thu nhận đợc có hiệu suất, độ nhớt độ bền lý tơng đối thấp Ngày nay, giới bột chủ yếu đợc sản xuất theo công nghệ sunphát (chiếm tới 80% tổng sản lợng bột giấy giới) Chỉ có khoảng 10% tổng sản lợng bột giấy đợc sản xuất theo công nghệ nấu sunphít, 5% đợc sản xuất theo công nghệ nấu xút Lợng sản phẩm lại đợc sản xuất theo công nghệ nấu bột khác (Johan Gullichsen, 2000) Việt Nam, công nghệ sunphát, đợc áp dụng Công ty giấy BÃi Bằng, đợc xem công nghệ phù hợp cho trình sản xuất bột, đặc biệt điều kiện nguồn nguyên liệu không đồng Từ kết tham khảo tài liệu giới thực tế sản xuất Việt Nam, công nghệ nấu bột sunphát đà đợc lựa chọn để tiến hành nghiên cứu tiềm bột giấy số loại nguyên liệu thông Caribê, bạch đàn Urophyla, keo tai tợng, keo chàm, keo lai 2.2 Tẩy trắng bột Quá trình nấu bột tách loại hoàn toàn lợng lignin gỗ xenluylô bị phân huỷ tiếp tục kéo dài thời gian nấu Sự phân huỷ làm giảm hiệu suất nấu bột giấy giảm độ bền vật lý bột Vì trình nấu thờng kết thúc lợng lignin lại bột đạt mức từ 2% đến 3% Lợng lignin d tiếp tục đợc tách loại hoá chất phân huỷ lignin có tính chọn lọc cao trình tẩy trắng Tẩy trắng giai đoạn xử lý hoá học trình nấu để làm tăng độ trắng bột Tẩy trắng bột giấy thờng đợc tiến hành theo nhiều giai đoạn, giai đoạn đầu giai đoạn cho phép tách loại lợng lignin lại bột nhiều (giai đoạn tiền tẩy trắng) Các giai đoạn sau tẩy trắng bột Tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu, phơng pháp nấu bột, yêu cầu độ bền, độ trắng bột sau tẩy để đa quy trình tẩy trắng thích hợp Bột giấy đợc tẩy trắng theo phơng pháp tẩy truyền thống, tẩy không clo nguyên tố (ECF) tẩy không sử dụng hợp chất clo (TCF) 2.2.1 Tẩy trắng theo quy trình truyền thống Trong trình tẩy trắng truyền thống, hoá chất tẩy phổ biến clo, hypoclorit kiềm Giai đoạn clo hoá: Clo hóa giai đoạn trình tẩy truyền thống Clo đà hoá chất loại lignin thông dụng bắt đầu đợc sử dụng vào năm 1900 Clo hoá chất thích hợp cho trình tẩy trắng giá thành thấp hiệu phân huỷ lignin cao Giai đoạn clo hóa phân huỷ lignin làm cho chúng dễ dàng hoà tan kiềm, giai đoạn loại đợc 75 đến 90% lợng lignin lại bột sau nấu Clo không phản ứng với lignin mà phân huỷ mạnh hyđrat cacbon Chính mà độ nhớt bột sau tẩy theo phơng pháp trun thèng thÊp h¬n rÊt nhiỊu so víi tÈy theo phơng pháp ECF TCF Cho đến nay, Clo hoá chất loại lignin rẻ tiền có hiệu cao trình tẩy trắng bột hoá học Tuy nhiên, nhiều nớc giới đà ban hành đạo luật cấm việc sử dụng Clo tạo thành hợp chất hữu bị clo hoá trình tẩy trắng bột giấy Nớc thải từ giai đoạn tẩy trắng chứa hợp chất hữu bị clo hóa xử lý với dịch thải trình nấu Lợng nớc không qua trình xử lý sinh học gây ô nhiễm nặng nguồn nớc tiếp nhận độc tính Trong nớc thải từ giai đoạn tẩy trắng bột clo đà tìm thấy độc tố nh dibenzo furan, diôxin, chí chất cực độc 3,4,7,8 tetraclorodibenzo-p-dioxin Tẩy trắng hypoclorit: Sau giai đoạn clo hoá trích ly kiềm, trình tách loại lignin gần nh đà hoàn thành, lợng lignin lại bột vào khoảng 0,5 0,8% Hypoclorit (natri canxi) tác nhân hoá học thờng đợc sử dụng giai đoạn tẩy trắng quy trình tẩy truyền thống Tuy nhiên, hypoclorit tác nhân oxihoá có tính chọn lọc không cao, tác nhân phản ứng đồng thời với chất mang màu với 5.2.3 Đánh giá khả áp dụng mặt kỹ thuật Công nghệ tẩy trắng ECF công nghệ đợc áp dụng rộng rÃi giới, việc áp dụng công nghệ vào trình sản xuất Việt Nam đà đợc đề xuất cho dự án mở rộng Công ty giấy BÃi Bằng giai đoạn II (đầu t 01 dây chuyền bột công suất 250.000 bột tẩy trắng/năm) Việc áp dụng công nghệ ECF vào thực tế sản xuất không phức tạp ngoại trừ phải đầu t nhà máy sản xuất đioxít clo với dây chuyền sản xuất bột 5.2.4 Đánh giá tác động môi trờng Việc loại bỏ hoàn toàn clo nguyên tố quy trình tẩy trắng ECF cho phép giảm thiểu đáng kể phát thải hợp chất hữu clo môi trờng Các số liệu nghiên cứu thực Viện công nghiệp giấy xenluylô cho thấy, lợng chất hữu clo phát thải vào khoảng kg AOX/tấn bột (hợp chất hữu có clo hấp thụ đợc) thấp nhiều so với lợng AOX phát thải (4 kg/tấn bột) quy trình tẩy trắng theo phơng pháp truyền thống 43 VI Kết luận kiến nghị 6.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu đà đợc phân tích cho phép rút số kết luận nh sau: 6.1.1 Về tỷ trọng gỗ: - Tỷ trọng gỗ thông Caribê trồng nớc ta đạt mức trung bình so với gỗ thông Châu Âu 20 tuổi, nhng cao nhiều so với gỗ thông thông Tỷ trọng gỗ thông Caribê có khác vùng sinh thái cỡ tuổi khác Tỷ trọng gỗ thông Lâm Đồng thấp nhất, tỷ trọng gỗ thông vùng Quảng Trị cao tỷ trọng gỗ tăng dần theo tuổi lập địa - Tơng tự nh với thông Caribê, tỷ trọng gỗ bạch đàn keo thay đổi theo cỡ tuổi vùng sinh thái: Tỷ trọng gỗ tăng cỡ tuổi tăng từ đến tuổi Tỷ trọng gỗ gây trồng Đại Lải (Vĩnh Phúc) cao so với vùng khác Tỷ trọng gỗ nguyên liệu gây trồng Đồng Nai đạt mức thấp 6.1.2 Về kích thớc xơ sợi: - Kích thớc xơ sợi gỗ thông Caribê Lâm Đồng dài kích thớc xơ sợi gỗ thông trồng Vĩnh Phúc Quảng Trị Kể kích thớc tỷ lệ chiều dài/ chiều rộng xơ sợi gỗ thông Caribê trồng nớc ta cao xơ sợi thông silvestris 20 tuổi trồng Châu Âu - Kích thớc xơ sợi gỗ bạch đàn keo đạt mức trung bình so với loài gỗ rộng khác (0,9 - 1,3 mm) Chiều dài chiều rộng xơ sợi tăng cỡ tuổi nguyên liệu tăng 6.1.3 Về thành phần hoá học - Thông Caribê trồng Lâm Đồng có hàm lợng xenluylô cao, hàm lợng lignin thấp thông Caribê trồng Quảng Trị có hàm lợng xenluylô thấp hàm lợng lignin cao So với gỗ thông lá, hàm lợng xenluylô thông 44 Caribê Lâm Đồng tơng đơng hàm lợng lignin lại thấp từ 2,7 tới 3,6% - Đối với bạch đàn keo, xu biến đổi thành phần hoá học hàm lợng xenluylô lignin tăng hàm lợng chất tan đợc nớc nóng, nớc lạnh giảm cỡ tuổi nguyên liệu tăng Bạch đàn keo tai tợng gây trồng Quảng Trị có hàm lợng lignin thấp 6.1.4 Chế độ công nghệ nấu bột: - Các yếu tố công nghệ phù hợp đợc lựa chọn bổ sung trình nấu bột từ gỗ thông Caribê vùng Lâm Đồng Vĩnh Phúc là: * Mức dùng kiềm: 24% (so với nguyên liệu khô kiệt) * Thời gian bảo ôn: 150 (phút) - Thông Caribê vùng Quảng Trị không thích hợp cho sản xuất bột giấy tẩy trắng - Đối với phần lớn bạch đàn keo quy trình nấu phù hợp là: * Mức dùng kiềm: 22% (so với gỗ khô kiệt) * Thời gian bảo ôn: 150 (phút) - Riêng bạch đàn keo tai tợng gây trồng Quảng Trị, mức dùng kiềm thấp 2% (20% so với gỗ khô kiệt) 6.1.5 Quy trình tách loại lignin oxy: Xử lý bột trớc tẩy trắng oxy môi trờng kiềm để tách lignin đà làm giảm đợc 50% hàm lợng lignin bột, từ đà giảm đợc lợng hợp chất clo đáng kể sử dụng trình tẩy trắng bột - Mức sử dụng kiềm thích hợp xử lý bột từ gỗ thông Caribê 1,5% nhiệt độ thích hợp 1000C - Mức sử dụng kiềm trình xử lý bột từ gỗ bạch đàn keo dao động khoảng từ 1,4 đến 2,0% so với gỗ khô kiệt 45 Tẩy trắng bột: Bột cha tẩy trắng từ gỗ thông Caribê, bạch đàn keo tẩy trắng đạt tới độ trắng tơng đối cao (84 87%) ứng dụng quy trình ECF Bột trắng từ gỗ thông Caribê 15 tuổi Vĩnh Phúc, 12 tuổi Lâm Đồng bột từ gỗ bạch đàn, keo có tiêu chất lợng tơng đơng với bột nhập xơ sợi dài xơ sợi ngắn tơng đơng với bột nhập xơ sợi dài xơ sợi ngắn tơng ứng Các kết nghiên cứu sở để xây dựng quy trình công nghệ chế biến bột giấy chất lợng cao từ gỗ thông Caribê, từ gỗ bạch đàn keo 6.1.7 Về tính khả thi kỹ thuật, hiệu kinh tế tác động môi trờng: Việc áp dụng quy trình tẩy trắng ECF hoàn toàn khả thi mặt kỹ thuật, hiệu kinh tế cao gây ô nhiễm môi trờng so với quy trình áp dụng Công ty giấy BÃi Bằng 6.2 Kiến nghị: - Do thông Caribê đợc nhập gây trồng nớc ta, hạn chế cấp tuổi phạm vi gây trồng nên cha thể xác định xác tuổi khai thác thích hợp Hiện việc phát triển mở rộng loài ngày tăng, đề nghị cần phải tiếp tục nghiên cứu bổ sung hoàn thiện với loài - Một nghiên cứu hệ thống ảnh hởng cỡ tuổi nguyên liệu bạch đàn keo vùng lập địa khác lên khả sản xuất bột giấy cha thực đợc số lợng mẫu không đầy đủ Đề nghị cho tiếp tục nghiên cứu bổ sung 46 VII Tài liệu tham khảo Nikitin N.I: Hoá học gỗ Xenluylô, Nhà XB Viện hàn lâm khoa học Liên Xô, Maxtxcowva, 1962 Lê Đình khả, Nguyễn Đình Hải Phạm Văn Tuấn: Giống lai tự nhiên keo tai tợng keo chàm Trong Kết nghiên cứu khoa học chọn giống rừng Nhà xuất Nông Nghiệp, 1997 Đoàn Thị Lý: Nghiên cứu công nghệ nấu, tẩy bột giấy từ loại nguyên liệu từ lồ ô le Tây Nguyên, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Viện Công nghệ GiấyXenluylô, tháng 5/2002 Vũ Quốc bảo: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tẩy trắng bột giấy sử dụng oxy kiềm, Báo cáo tổng kết đề tài, Viện Công nghiệp Giấy Xenluylô, tháng 6/2002 Phí Quang Điện: Kết thảo nghiệm xuất xứ thông Caribê Việt Nam, Báo cáo Hội thảo thông Caribê, Hà Nội 6/2001 Johan Gullichsen: “Fiber line operations” in “Chemical pulping”, Papet Oy, Finland 2000 Olavi Pikka, Reijo Vesala and Johan Gullichsen: “Bleaching applications” in “Chemical pulping”, Papet Oy, Finland 2000 47 Phần Quy trình công nghệ chế biến bột giấy chất lợng cao Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ Thông caribê: 1.1 Những quy định chung: 1.1.1 Nội dung mục tiêu: Trên sở nguyên liệu gỗ Thông caribê xuất xứ hondurensis (P caribeae var hondurensis) đà đợc gây trồng số địa phơng, quy trình quy định điều kiện nấu bột, tách loại lignin tẩy trắng bột quy trình chế biến bột giấy chất lợng cao tơng đơng tiêu chuẩn bột giấy ngoại nhập 1.1.2 Phạm vi áp dụng: Quy trình áp dụng cho việc chế biến bột giấy chất lợng cao từ nguyên liệu gỗ Thông caribê xuất xứ hondurensis (P caribeae var hondurensis) từ 12-15 tuổi gây trồng Lang Hanh-Lâm Đồng Đại Lải-Vĩnh Phúc 1.1.3 Đối tợng áp dụng: Quy trình sở để áp dụng vào sản xuất cho dự án mở rộng Công ty giấy BÃi Bằng giai đoạn II số dự án xây dựng nhà máy giấy khác 1.2 Quy trình chế biến: 1.2.1 §iỊu kiƯn nÊu bét: - Møc dïng kiỊm: 24% (so với trọng lợng gỗ khô kiệt) - Độ sunphua: 25% (so với tổng lợng kiềm) - Tỷ dịch (cái/nớc): 1/4 - Thời gian tăng ôn: 90 phút - Thời gian bảo ôn: 150 phút 48 - Nhiệt độ bảo ôn: 1700C 1.2.2 Điều kiện tách loại lignin ôxy m«i tr−êng kiỊm: - Møc dïng kiỊm: 1,5% (so với trọng lợng bột khô kiệt) - Nhiệt độ: 1000C - Nång ®é bét: 10% - Møc dïng MgSO4: 0,2% (so với trọng lợng bột khô kiệt) - áp suất «xy: 490 kPa - Thêi gian ph¶n øng: 60 1.2.3 Điều kiện tẩy trắng bột: Bột sau tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm đợc tẩy trắng theo công nghệ ECF (không sử dụng clo nguyên tố): Do-Eo-D1-E-D2 Điều kiện Giai đoạn tẩy công nghệ Do Eo D1 E D2 Nång ®é bét (%) 10 10 10 10 10 NhiƯt ®é ( C) 75 75 75 75 75 Thêi gian (phót) 90 30 90 30 90 pH cuèi 2-3 3-4 3-4 196 áp suất ôxy (kPa) Mức dùng kiềm (%) 0,15K1 0,7 Møc dïng clo ho¹t tÝnh (%) 0,3K1 0,5K2 0,25K2 Møc dïng MgSO4 (%) 0,2 Ghi chó: K1 trị số kapa bột sau giai đoạn ôxy kiềm, K2 trị số kapa bột sau giai đoạn trích ly kiềm tròng ôxy (Eo) Bột sau tẩy đợc làm xeo sấy khô buồng sấy khí nóng, cắt tờ, đóng kiện ®ãng bµnh tr−íc cho vµo kho vµ giao cho khách hàng 49 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ bạch đàn uro: 2.1 Những quy định chung: 2.1.1 Nội dung mục tiêu: Trên sở nguyên liệu gỗ bạch đàn uro (E urophylla) đà đợc gây trồng số địa phơng, quy trình quy định điều kiện nấu bột, tách loại lignin tẩy trắng bột quy trình chế biến bột giấy chất lợng cao tơng đơng tiêu chuẩn bột giấy ngoại nhập 2.1.2 Phạm vi áp dụng: Quy trình áp dụng cho việc chế biến bột giấy chất lợng cao từ nguyên liệu gỗ bạch đàn uro (E urophylla) tuổi gây trồng Đồng Nai, Vĩnh Phúc, Kon Tum Quảng Trị 2.1.3 Đối tợng áp dụng: Quy trình sở để áp dụng vào sản xuất cho dự án mở rộng Công ty giấy BÃi Bằng giai đoạn II số dự án xây dựng nhà máy giấy khác 2.2 Quy trình chế biến: 2.2.1 Điều kiện nấu bột: Điều kiện công nghệ Đồng Nai, Vĩnh Quảng Phúc, Kon Tum Trị 22 20 Độ sunphua so với tổng lợng kiềm (%) 25 25 Tỷ dịch (cái/nớc) 1/4 1/4 Thời gian tăng ôn (phút) 90 90 Thời gian bảo ôn (phút) 150 150 Nhiệt độ bảo ôn (0C) 170 170 Mức dùng kiềm so với trọng lợng gỗ khô kiệt (%) 50 2.2.2 Điều kiện tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm: - Møc dïng kiỊm: (K-10)x1,5% (so víi träng l−ỵng bét khô kiệt) - Nhiệt độ: 1000C - Nồng độ bột: 10% - Møc dïng MgSO4: 0,2% (so víi träng l−ỵng bột khô kiệt) - áp suất ôxy: 490 kPa - Thời gian phản ứng: 60 phút Trong K trị số kapa bột sau nấu 2.2.3 Điều kiện tẩy trắng bột: Bột sau tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm đợc tẩy trắng theo công nghệ ECF (không sử dụng clo nguyên tố): Do-Eo-D1-E-D2 Điều kiện công nghệ Giai đoạn tẩy Do Eo D1 E D2 Nång ®é bét (%) 10 10 10 10 10 NhiƯt ®é (0C) 75 75 75 70 75 Thêi gian (phót) 90 30 90 30 90 pH cuối 2-3 - 3-4 - 3-4 áp suất ôxy (kPa) - 196 - - - Møc dïng kiÒm (%) - 0,15K1 - 0,7 - 0,3K1 - 0,5K2 - 0,25K2 - 0,2 - - - Møc dïng clo ho¹t tÝnh (%) Møc dïng MgSO4 (%) Ghi chó: K1 trị số kapa bột sau giai đoạn ôxy kiềm, K2 trị số kapa bột sau giai đoạn trích ly kiềm tròng ôxy (Eo) Bột sau tẩy đợc làm xeo sấy khô buồng sấy khí nóng, cắt tờ, đóng kiện ®ãng bµnh tr−íc cho vµo kho vµ giao cho khách hàng 51 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ keo tai tợng: 3.1 Những quy định chung: 3.1.1 Nội dung mục tiêu: Trên sở nguyên liệu gỗ Keo tai tợng (Acaca mangium) đà đợc gây trồng số địa phơng, quy trình quy định điều kiện nấu bột, tách loại lignin tẩy trắng bột quy trình chế biến bột giấy chất lợng cao tơng đơng tiêu chuẩn bột giấy ngoại nhập 3.1.2 Phạm vi áp dụng: Quy trình áp dụng cho việc chế biến bột giấy chất lợng cao từ nguyên liệu gỗ Keo tai tợng (Acaca mangium) tuổi gây trồng Đồng Nai, Kon Tum, Vĩnh Phúc Quảng Trị 3.1.3 Đối tợng áp dụng: Quy trình sở để áp dụng vào sản xuất cho dự án mở rộng Công ty giấy BÃi Bằng giai đoạn II số dự án xây dựng nhà máy giấy khác 3.2 Quy trình chế biến: 3.2.1 Điều kiện nấu bột: Điều kiện công nghệ Đồng Nai, Quảng Vĩnh Phúc, Trị Kon Tum Mức dùng kiềm so với trọng lợng gỗ khô kiệt (%) 22 20 Độ sunphua so với tổng lợng kiềm (%) 25 25 Tỷ dịch (cái/nớc) 1/4 1/4 Thời gian tăng ôn (phút) 90 90 Thời gian bảo ôn (phút) 150 150 Nhiệt độ bảo ôn (0C) 170 170 52 3.2.2 Điều kiện tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm: - Mức dùng kiềm: (K-10)x1,5% (so với trọng lợng bột khô kiƯt) - NhiƯt ®é: 1000C - Nång ®é bét: 10% - Møc dïng MgSO4: 0,2% (so víi träng l−ỵng bét khô kiệt) - áp suất ôxy: 490 kPa - Thời gian phản ứng: 60 phút Trong K trị sô kapa bột sau nấu 3.2.3 Điều kiện tẩy trắng bột: Bột sau tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm đợc tẩy trắng theo công nghệ ECF (không sử dụng clo nguyên tố): Do-Eo-D1-E-D2 Điều kiện công nghệ Giai đoạn tẩy Do Eo D1 E D2 Nång ®é bét (%) 10 10 10 10 10 NhiƯt ®é (0C) 75 75 75 70 75 Thêi gian (phót) 90 30 90 30 90 pH cuèi 2-3 - 3-4 - 3-4 áp suất ôxy (kPa) - 196 - - - Møc dïng kiÒm (%) - 0,15K1 - 0,7 - 0,3K1 - 0,5K2 - 0,25K2 - 0,2 - - - Møc dïng clo ho¹t tÝnh (%) Møc dïng MgSO4 (%) Ghi chó: K1 trị số kapa bột sau giai đoạn ôxy kiềm, K2 trị số kapa bột sau giai đoạn trích ly kiềm tròng ôxy (Eo) Bột sau tẩy đợc làm xeo sấy khô buồng sấy khí nóng, cắt tờ, đóng kiện đóng bành trớc cho vào kho giao cho khách hàng 53 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ Keo tràm: 4.1 Những quy định chung: 4.1.1 Nội dung mục tiêu: Trên sở nguyên liệu gỗ Keo tràm (Acacia auriculiformis) đà đợc gây trồng số địa phơng, quy trình quy định điều kiện nấu bột, tách loại lignin tẩy trắng bột quy trình chế biến bột giấy chất lợng cao tơng đơng tiêu chuẩn bột giấy ngoại nhập 4.1.2 Phạm vi áp dụng: Quy trình áp dụng cho việc chế biến bột giấy chất lợng cao từ nguyên liệu gỗ Keo tràm (Acacia auriculiformis) tuổi gây trồng Đồng Nai, Vĩnh Phúc, Kon Tum Quảng Trị 4.1.3 Đối tợng áp dụng: Quy trình sở để áp dụng vào sản xuất cho dự án mở rộng Công ty giấy BÃi Bằng giai đoạn II số dự án xây dựng nhà máy giấy khác 4.2 Quy trình chÕ biÕn: 4.2.1 §iỊu kiƯn nÊu bét: - Møc dïng kiềm: 22% (so với trọng lợng gỗ khô kiệt) - §é sunphua: 25% (so víi tỉng l−ỵng kiỊm) - Tû dịch (cái/nớc): 1/4 - Thời gian tăng ôn: 90 phút - Thời gian bảo ôn: 150 phút - Nhiệt độ bảo ôn: 1700C 4.2.2 Điều kiện tách loại lignin «xy m«i tr−êng kiÒm: - Møc dïng kiÒm: (K-10)x1,5% (so với trọng lợng bột khô kiệt) - Nhiệt độ: 1000C 54 - Nång ®é bét: 10% - Møc dïng MgSO4: 0,2% (so với trọng lợng bột khô kiệt) - áp suất ôxy: 490 kPa - Thời gian phản ứng: 60 phút Trong K trị số kapa bột sau nấu 4.2.3 Điều kiện tẩy trắng bột: Bột sau tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm đợc tẩy trắng theo công nghệ ECF (không sử dụng clo nguyên tố): Do-Eo-D1-E-D2 Điều kiện Giai đoạn tẩy công nghƯ Do Eo D1 E D2 Nång ®é bét (%) 10 10 10 10 10 NhiƯt ®é (0C) 75 75 75 70 75 Thêi gian (phót) 90 30 90 30 90 pH cuèi 2-3 - 3-4 - 3-4 áp suất ôxy (kPa) - 196 - - - Møc dïng kiÒm (%) - 0,15K1 - 0,7 - 0,3K1 - 0,5K2 - 0,25K2 - 0,2 - - - Møc dïng clo ho¹t tÝnh (%) Mức dùng MgSO4 (%) Ghi chú: K1 trị số kapa bột sau giai đoạn ôxy kiềm, K2 trị số kapa bột sau giai đoạn trích ly kiềm tròng ôxy (Eo) Bột sau tẩy đợc làm xeo sấy khô buồng sấy khí nóng, cắt tờ, đóng kiện đóng bành trớc cho vào kho giao cho khách hàng 55 Quy trình công nghệ chế biến bột giấy từ gỗ Keo lai: 5.1 Những quy định chung: 5.1.1 Nội dung mục tiêu: Trên sở nguyên liệu gỗ Keo lai (Acacia hybrids) đà đợc gây trồng số địa phơng, quy trình quy định điều kiện nấu bột, tách loại lignin tẩy trắng bột quy trình chế biến bột giấy chất lợng cao tơng đơng tiêu chuẩn bột giấy ngoại nhập 5.1.2 Phạm vi áp dụng: Quy trình áp dụng cho viƯc chÕ biÕn bét giÊy chÊt l−ỵng cao tõ nguyên liệu gỗ Keo lai (Acacia hybrids) tuổi gây trồng Đồng Nai, Vĩnh Phúc, Kon Tum Quảng Trị 5.1.3 Đối tợng áp dụng: Quy trình sở để áp dụng vào sản xuất cho dự án mở rộng Công ty giấy BÃi Bằng giai đoạn II số dự án xây dựng nhà máy giấy khác 5.2 Quy trình chế biến: 5.2.1 Điều kiện nấu bét: - Møc dïng kiỊm: 22% (so víi träng l−ỵng gỗ khô kiệt) - Độ sunphua: 25% (so với tổng lợng kiềm) - Tỷ dịch (cái/nớc): 1/4 - Thời gian tăng ôn: 90 phút - Thời gian bảo ôn: 150 phút - Nhiệt độ bảo ôn: 1700C 5.2.2 Điều kiện tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm: - Mức dùng kiềm: (K-10)x1,5% (so với trọng lợng bột khô kiƯt) - NhiƯt ®é: 1000C - Nång ®é bét: 10% 56 - Møc dïng MgSO4: 0,2% (so víi träng l−ỵng bột khô kiệt) - áp suất ôxy: 490 kPa - Thời gian phản ứng: 60 phút Trong K trị số kapa bột sau nấu 5.2.3 Điều kiện tẩy trắng bột: Bột sau tách loại lignin ôxy môi trờng kiềm đợc tẩy trắng theo công nghệ ECF (không sử dụng clo nguyên tố): Do-Eo-D1-E-D2: Điều kiện Giai đoạn tẩy công nghệ Do Eo D1 E D2 Nång ®é bét (%) 10 10 10 10 10 NhiƯt ®é (0C) 75 75 75 70 75 Thêi gian (phót) 90 30 90 30 90 pH cuối 2-3 - 3-4 - 3-4 áp suất ôxy (kPa) - 196 - - - Møc dïng kiÒm (%) - 0,15K1 - 0,7 - 0,3K1 - 0,5K2 - 0,25K2 - 0,2 - - - Møc dïng clo ho¹t tÝnh (%) Møc dïng MgSO4 (%) Ghi chó: K1 trị số kapa bột sau giai đoạn ôxy kiềm, K2 trị số kapa bột sau giai đoạn trích ly kiềm tròng ôxy (Eo) Bột sau tẩy đợc làm xeo sấy khô buồng sấy khí nóng, cắt tờ, đóng kiện ®ãng bµnh tr−íc cho vµo kho vµ giao cho khách hàng 57