đồ án quá trình sản xuất giấy bằng phương pháp cơ học

Mục Lục Phần 1: Khái quát ngành kỹ thuật………1 hóa học 1,Giới thiệu ngành kỹ thuật hóa học……………… 2, Chương trình đào tạo KTHH ĐHBK Hà Nội….4 Phần 2: Khái quát trình……………………4 sản xuất (giấy, bột giấy) II.1Lịch sử giấy ngành sản xuất giấy………………… II.1.1 Tình hình sản xuất giấy giới ……………………… II.1.2 Tình hình sản xuất giấy Việt Nam II.2 Tìm hiểu phương pháp sản xuất bột giấy…………………7 phương pháp học II.2.1.Khái niệm………………………………………………………….9 II.2.2 Tổng quát quy trình sản xuất bột giấy…………………… II.2.3 Sản xuất bột ……………………………………………… 10 II.2.3.1Phương pháp mài………………………………………… 12 II.2.3.2 Phương pháp nghiền……………………………………….17 Phần III: Kết luận kiến nghị .19 III.1 Kết luận………………………………………………………… 20 III.2 Kiến nghị………………………………………………………… 21 Tài liệu tham khảo Phần 1: Khái quát ngành kỹ thuật hóa học I,Giới thiệu ngành kỹ thuật hóa học VAI TRÒ CỦA HÓA HỌC: Hóa học diện khắp nơi sống Hóa học không thích phô trương thân Nó có mặt xung quanh sản phẩm nhỏ bé hàng ngày, đồng thời thiếu bóng hóa học thành tựu ngoạn mục giới Người ta gọi hóa học khoa học trung tâm khoa học khác, hóa học có bước đột phá thăm dò vào không gian, có phát minh điều trị bệnh, có khám phá kì diệu công nghệ Hóa học đóng góp lớn lĩnh vực thực phẩm, thuốc men, lượng, nguyên vật liệu, vận chuyển thông tin liên lạc Nó cung cấp nguyên liệu cho lĩnh vực vật lý, chất cho sinh học, dược học nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác Ngành hóa học liên quan đến ngành nghề khác Một giới hóa học vật liệu tổng hợp Điều có nghĩa vật dụng hàng ngày thường sử dụng như: điện thoại, máy tính, quần áo , giới aspirin xà phòng, dầu gội, kem đánh răng, mỹ phẩm, giấy báo chí, sách, keo sơn Không có hóa học, loại phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, điều đồng nghĩa với việc thiếu lương thực, loại nước hoa tạo mùi hương quyến rũ Chúng ta không quên rằng, hóa học giúp nhà sử học nghiên cứu bí mật đằng sau tranh, tác phẩm điêu khắc nghệ thuật, giúp cho nhà khoa học pháp y phân tích mẫu từ trường gây án, từ nhanh chóng tìm thủ phạm Trong ngành vật lý có nhiệm vụ giải mã quy luật vũ trụ, ngành sinh vật học giải mã giới sống ngành hóa học khoa học vật chất biến đổi Hóa học đóng vai trò quan trọng hàng đầu cho hiểu biết nhân loại tượng vật chất, khả người hành động theo chúng để kiểm soát thay đổi chúng Trong khoảng gần kỷ nay, hóa học phân tử đưa loạt vấn đề phân tử vật liệu tinh vi Từ tổng hợp Urê năm 1828, hóa học bắt đầu cách mạng thật Đó chứng cho thấy tạo phân tử hữu từ thành phần vô Đến đời phát triển vũ bão vật liệu nano khoảng thập niên trở lại cho thấy rõ tranh nghệ thuật hóa học lĩnh vực vật chất Hóa học chế tạo hàng loạt vật liệu có cấu trúc đặc biệt, kích thước nano Và vật liệu đem lại cách mạng lớn công nghệ ứng dụng vào thiết bị điện tử, trị liệu y học, dược liệu, lượng, mỹ phẩm… Những vật liệu nano tổng hợp phần lớn ống than nano, fullerence C60, hạt nano kim loại, chất bán dẫn hay polymer có kích thước từ - 100 nanomét Chúng có tính chất ứng dụng đặc biệt, ví dụ so với thép ống than nano cứng lần, bền 160 lần nhẹ gần lần Khi thêm vào lượng nhỏ (khoảng 1%) ống than nano làm tăng tính polymer cao lần Trong y học, hạt nano mang theo dược liệu trị liệu chẩn đoán ung thư Đã có nhiều báo cáo việc tổng hợp loại hạt nano “thông minh” cảm nhận tế bào ung thư, có khả tải thuốc nhả thuốc công vào tế bào Trong ngành thẩm mỹ, hình thành ngành nano phẫu thuật thẩm mỹ (Cosmetic Nano Surgery), ứng dụng công nghệ nano ứng dụng vi phẫu thuật thẩm mỹ để bóc mỡ thừa, căng da, xóa nếp nhăn, đổi màu tóc Các loại kem bôi da chứa hạt nano giúp thay đổi màu da hay ngăn chặn tia tử ngoại dễ gây ung thư da… Kỹ thuật hóa học nhánh khoa học ứng dụng khoa học (hóa học vật lý) khoa học sống (vi sinh vật hóa sinh) với toán ứng dụng kinh tế để tạo ra, chuyển hóa, vận chuyển, sử dụng hóa chất, vật liệu lượng cách Về bản, kỹ sư hóa học thiết kế quy trình, quy mô lớn để chuyến đổi hóa chất, vật liệu thô, tế bào sống, vi sinh vật lượng thành dạng sản phẩm hữu ích Đây lĩnh vực khoa học công nghệ nghiên cứu ứng dụng kiến thức hóa học kỹ thuật vào trình sản xuất sản phẩm hóa học phục vụ công nghiệp đời sống Ngành kỹ thuật hóa học coi bốn ngành kinh tế trọng điểm nước ta, đóng góp phần không nhỏ vào kinh tế quốc dân Có thể nói hóa học không khoa học khám phá phát hiện, mà khoa học sáng tạo Hóa học tranh phức tạp vật chất 2, Chương trình đào tạo KTHH ĐHBK Hà Nội Trường đại học bách khoa Hà nội trường nước đào tạo ngành kỹ thuật hóa học Trong ngành kỹ thuật hóa học trường chia làm nhiều chuyên ngành nhỏ để đào tạo chuyên sâu, vừa giúp sinh viên định hướng chuyên ngành phù hợp với mình, vừa đáp ứng nhu cầu khác lĩnh vực cụ thể.Dưới chuyên ngành liên quan đến hóa đào tạo trường: Công nghệ giấy Xenluloza Công nghệ Vật liệu Silicat Công nghệ Ðiện hoá Bảo vệ kim loại Công nghệ Hữu - Hoá dầu Công nghệ hợp chất Cao phân tử Quá trình Thiết bị Công nghệ Máy Thiết bị Công nghệ chất vô  Công nghệ Hóa dược chất bảo vệ thực vật  Công nghiệp Hoá chất - Dầu khí  Công nghệ Hoá lý       Hoá học Hàng năm, trường đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao ngành thuộc lĩnh vực hóa học, đáp ứng nhu cầu nhiều ngành Có thể nói trường đại học bách khoa Hà Nội số trường đào tạo nguồn nhân lực có uy tín nhất, đảm bảo chất lượng đầu vào đầu Phần 2: Khái quát trình sản xuất (giấy, bột giấy) II.1 Lịch sử giấy ngành sản xuất giấy Giấy sản phẩm cuả văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời hàng nghìn năm Từ thời cổ đại, người Ai Cập biết làm giấy từ sợi papyrus mọc bên bờ sông Nile Xuất sứ giấy từ Trung Quốc Giấy loại vật liệu từ xơ dài từ vài mm đến vài cm, thường có nguồn gốc từ thực vật tạo thành mảng lưới lực liên kết hidro chất kết dính Loại giấy quan trọng giấy viết, bên cạnh giấy sử dụng làm bao bì, giấy vệ sinh, giấy ăn, giấy trang trí phục vụ cho nhiều mục đích khác Ngay từ năm trước công nguyễn, giấy phát triển rộng khắp Trung Quốc Thế kỉ II có khan giấy Tờ báo Bắc Kinh phát hành số năm 363, kỉ VI có khăn giấy phục vụ cho triều đình hoàng gia Dần dần, giấy lan rộng khắp toàn giới Đầu tiên giới Ả Rập, sau nhanh chóng phổ biến châu Âu Ban đầu , phương pháp sản xuất giấy thô sơ đơn giản :người ta nghiền ướt nguyên liệu thực vật thành bột nhão chải thành lớp mỏng sấy khô Nhờ cách sợi thực vật liên kết với nau tạo thành tờ giấy Nhiều kỉ trôi qua, đến kỉ VIII phát minh người Trung Hoa du nhập vào Trung Á, tiếp Châu Âu Đến kỉ XV cách sản xuất xuất Tây Ban Nha , Italia, Pháp Đức Khi giấy sản xuất thủ công với nguyễn liệu chủ yếu mảnh lanh vụn Đầu kỉ XIX, sản xuất giấy giới hóa ngày nhiều, suất lao động tăng nhanh Bên cạnh đó, nhu cầu lao động tăng nhanh khiến nhu cầu vải vụn tăng nhanh Bên cạnh đó, nhu cầu giấy nguyên liệu sản xuất giấy liên tục tăng nhà máy in pháp minh vào kỉ XV Đặc biệt vào thời điểm nhà máy giấy xuất hiện, người ta nghiên cứu dùng gỗ làm nguyên liệu thay cho vải vụn Năm 1840 Đức, người ta phát triển phương pháp nghiền gỗ thành bột giấy thiết bị nghiền học Năm 1866, nhà hóa học người Mỹ Benjamin Tigh pháp minh quy trình sản xuất bột giấy Na2CO3 NaOH Kể từ gỗ trở thành nguyễn liệu sản xuất Thành phần giấy cellulose Để tách cellulose người ta phải băm gỗ thành mẩu vụn nghiền ướt mẩu vụn thành bột nhão Bột giấy lót qua sàng lưới kim loại , nước chảy sợi cellulose liên kết với tạo thành giấy thô Tấm giấy thô đưa qua nhiều cục lăn để sấy khô, ép phẳng sử lý hoàn thiện cho thích hợp với nhu cầu sử dụng chẳng hạn giấy viết tẩm chất chống thấm nước để không bị nhòe ta viết Quy trình sản xuất bột giấy phương pháp nghiên học quy trình có hiệu thu hồi cellulose cao tốn nhiều lượng không loại bỏ hết lignin khiến chất lượng giấy không cao Vì qúa trình dùng chủ yếu để sản xuất giấy in báo, khăn giấy, giấy gói, loại giấy chất lượng tháp khác Ngày người ta sáng tạo nhiều phương pháp khác mang lại hiệu cao Sự pháp triển giấy ngành giấy ngày mạnh có tầm ảnh hưởng quan trọng đời sống xã hội phát triển nhân loại gắn liền với văn hóa đọc, viết , tiền giấy… `II.1.1 Tình hình sản xuất giấy giới: Sản xuất giấy bìa toàn cầu tiếp tục tăng năm 2006 đạt 382 triệu tấn(năm 2005 366 triệu tấn), theo RISI Annual Review of Global Pup &Paper Statistics 2007 Sản xuất bột giấy năm 2006 tăng 1,9% đạt 192 triệu Năm 2006, Mỹ nước đứng đầu sản xuất tiêu dùng giấy, xếp thứ hai thứ ba Trung Quốc tiếp tục củng cố vị trí Khi sản xuất giấy tăng trưởng nhiều với mức độ tăng trưởng 16% Trong nước sản xuất giấy Phần Lan Canada sản lượng lại giảm xuống bãi công đóng cửa sở sản xuất Riêng châu Á sản lượng năm 2006 tăng thêm 12 triệu so với năm 2005 Úc II.1.2 Tình hình sản xuất giấy Việt Nam Đặc trưng ngành sản xuất giấy Việt Nam quy mô nhỏ (về sản lượng đầu tư), công nghệ sản xuất lạc hậu chưa làm chủ công nghệ, cân đối lực sản xuất bột giấy, gây ô nhiễm môi trường khu vực sản xuất vung lân cận… 2.1.2.1, Quy mô nhỏ tốc độ tăng trưởng cao Ở Việt Nam, giấy xuất sớm ảnh hưởng văn hóa từ Trung Hoa Ngày này, nhanh công nghiệp sản xuất giấy Việt Nam dù quy mô nhỏ bé so với khu vực giới có vị trí quan trọng kinh tế quốc dân Năm 1995, ngành công nghiệp giấy Việt Nam đạt 572 tỉ VNĐ, chiếm 2,34% tổng giá trị công nghiệp nước đứng hàng thứ 10 ngành công nghiệp Bao gồm 1408 sở sản xuất, có 42 sở quốc doanh, 39 sở thuộc kinh tế tập thể, 38 xí nghiệp tư nhân phần lại hộ lao động thủ công cá thể Tổng công suất sản xuất bột giấy giấy công nghiệp giấy Việt Nam tương ứng 200.000 tấn/năm 400.000 tấn/năm Theo thống kê hiệp hội giấy Việt Nam, ngành giấy đạt tốc độ tăng trưởng cao liên tục năm vừa qua Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng trưởng bình quân 16%/năm, năm sau (2000, 2001 2002) đạt 20% Dự báo tốc độ tăng trưởng năm 28%/năm Với tốc độ tăng trưởng cao vậy, với việc gia tăng sản phẩm giấy nhập khẩu, giúp định hướng sản xuất nước đạt 1,38 triệu giấy/năm 600.000 bột giấy Đặc trưng ngành giấy Việt Nam quy mô nhỏ Tính đến năm 2004, toàn ngành giấy có 300 nhà máy sản xuất giấy bột giấy phần lớn có quy mô 1.000 đến 20.000 tấn/năm Chỉ có khoảng 20 nhà máy có quy mô 20.000 tấn/năm 2.1.2.2 Mất cân đối lực sản xuất bột giấy Hiện , thời kì hội nhập với kinh tế giới, ngành giấy Việt Nam gặp nhiều khó khăn, thách thức chủ động nguồn bột giấy, quy mô, trình độ công nghệ vấn đề sử lý môi trường sức ép từ phía nguồn giấy nhập với mức thuế thấp Nhất vấn đề nguồn nguyên liệu Giá bột giấy liên tục tăng, bình quân 120USD/tấn so với trước Những doanh nghiệp chủ động giấy có khả lãi to, hàng đầu công ty giấy Bãi Bằng Hiện hoàn tòan chủ động nguyên liệu sản xuất giấy in, giấy viết Công ty giấy Sài Gòn có dây chuyền sản xuất bột giấy từ phế liệu nên chủ động nguồn bột cho sản xuất giấy carton giấy sinh Một số doanh nghiệp có vốn đầu tư nước có dây chuyền sản xuất bột giấy từ phế liệu giúp tăng khả cạnh tranh Tuy nhiên lực sản xuất công ty chưa đủ lớn để cung ứng cho sản xuất nên phải nhập thêm bột giấy Trong đa phần nhà máy khác bước đầu tư không chủ động nguồn bột giấy rơi vào tinh trạng căng thẳng, sản phẩm tạo có giá thành cao, bán thị trường bị thua lỗ nặng Cũng ngành giấy Việt Nam chưa đầu tư nhà máy sản xuất bột giấy lớn đáng kể để cung cấp cho toàn ngành nên phần lớn doanh nghiệp phải nhập thêm bột giấy dẫn đến việc phụ thuộc Mỗi năm nhập khoảng 130.000-150.000 bột giấy 2.1.2.3 Chưa làm chủ công nghệ Hiệp hội giấy việt nam cho biết, riêng nhu cầu nhập giấy bao bì công nghiệp, giấy tráng chiếm 36,84%(175.000 tấn), giấy làm mặt carton song chiếm 18,69%, giấy làm carton chiếm 29,27%, giấy duplex ( mặt trắng hai mặt trắng ) chiếm 5,7%, giấy làm bao bì xi măng chiếm 9,5% Như nhu cầu giấy tráng phấn lớn Vừa qua công ty giấy Việt Trì , công ty giấy Bình An, công ty giấy Hải Phòng đầu tư vào sản xuất giấy tráng phấn Đây xem bước hướng nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước Tuy nhiên, hầu hết mặt mặt hàng giấy tráng phấn chưa sản xuất ổn định, sản phẩm làm chưa đáp ứng nhu cầu nước gây tổn thất lớn Ngoài dự án cửa công ty giấy Hải Phòng đưa vào hoạt động nên chưa có đanh giá chuẩn xác , lại hai dự án công ty giấy Vệt Trì Bình An trở thành gánh nặng tài chinh thiết bị đầu tư không hiệu quả, không khai thác hết lượng đầu tư Theo nhận xét chuyên gia, nguyên nhân chủ yếu doanh nhiệp chưa có kinh nghiệm sản xuất mặt hàng thị trường chưa ổn định Đối với mặt hàng giấy in giấy viết, năm qua giấy Bãi Bằng, Tân Mai, Đồng Nai chủ động công nghệ sản xuất Tuy nhiên, có nhiều dự án đầu tư tư nhân sản xuất mặt hàng trọng thiết bị mà chưa làm chủ công nghệ khiến sản phẩm làm không tiêu thụ Đến nhiều doanh nghiệp đứng trước nguy phá sản không trả nợ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng II Tìm hiểu phương pháp sản xuất bột giấy phương pháp học II.2.1.Khái niệm 1.Bột(Plup):Là nguyên liệu sơ sợi sử dụng để sản xuất giấy 2.Xơ sợi(Fibers): Là tế bào dài có nguồn gốc từ gỗ nhiều loại thực vật khác + Xơ sợi nguyên thủy: Là loại sơ chưa qua sử dụng, loại xơ không qua trình sấy khô sử lý hóa +Xơ sợi thứ cấp: Là loại xơ sợi qua trình sử dụng, loại sơ thường trải qua giai đoạn trung gian như:in ấn, gia công… 3.Các trình sản xuất bột có giai đoạn sau: • Nguồn nguyên liệu (Raw material resource) • Xử lý nguyên liệu (Handling of raw material) • Phân tách xơ sợ i(Fiber separation) • Làm (Cleaning) • Tẩy trắng (Theo yêu cầu)(Bleaching) • Sấy khô(theo yêu cầu)(Drying) **Nguồn nguyên liệu: Nguyên liệu sử dụng cho trình sản xuất bột bao gồm +Gỗ: gỗ cứng gỗ mềm +Phi gỗ: Rơm dạ, bã mía, tre, luồng, đay… ** Xử lý nguyên liệu gỗ -Đo đạc lượng gỗ -Bốc dỡ dự chữ gỗ tròn -Bóc vỏ -Đánh thành dăm mảnh -Sàng dăm mảnh -Dự trữ dăm mảnh -Xử lý vỏ II.2.2 Tổng quát quy trình sản xuất bột giấy: THU HOẠCH (DẠNG KHÚC) DĂM MẢNH XỬ LÝ CƠ HỌC XỬ LÝ HÓA HỌC NHIỆT SÀNG VÀ LÀM SẠCH SÀNG LÀM SÁNG BỘT RỬA TẨY TRẮNG BỘT GIẤY Nguyên liệu: gỗ thu hoạch dạng khúc (dễ vận chuyển) sau chặt gỗ dạng khúc nhỏ cho vào máy nghiền, mài thu dăm mảnh (tiết kiệm nguyên liệu, tiết kiệm diện tích nồi nấu) Sau đó, đem dăm mảnh xử lý cơ, xử lý hóa học xử lý bán học Xừ lý học, nhiệt từ ma sát từ máy nghiền (mài) làm cho dăm mãnh tách thành xơ sợi nhằm làm mềm lignin mà không loại bỏ hoàn toàn Xử lý hóa học, cung cấp nhiệt từ bên sử dụng hóa chất để tách hẳn lignin Bột giấy qua 10 trình sàng làm để loại bỏ tạp chất có bột Tùy theo nguyên liệu để ta lựa chọn cách tẩy trắng bột Đối với bột cơ, làm sáng bột ( làm mềm lignin) cách thêm số chất vào Đối với bột hóa học phải tẩy trắng (loại bỏ gần hoàn toàn lignin) số hóa chất định II.2.3 Sản xuất bột -Phương pháp học sản xuất dùng học mài nghiền nguyên liệu gỗ thành bột giấy hay gọi bột Tuy có phương pháp sản xuất bột có giai đoạn tương tự Dưới sơ đồ đơn giản mô phương pháp Gỗ đoạn bóc vỏ PP mài Cối mài Sàng chọn Thiết bị nghiền Nghiền phần sợi không hợp cách Sàng tinh PP nghiền Cắt,sàng, chọn dăm Tồn trữ Tẩy Xeo 11 Lọc rửa Cô đặc Sơ đồ chung sản xuất bột học 12 II.2.3.1Phương pháp mài -Bột gỗ mài áp suất khí +Mô tả trình: Nguyên liệu sử dụng đoạn gỗ dài từ 1-1,5m, bóc vỏ, rửa sạch, ép xong xong với trục quay lỗ đá sần sùi Nhiệt sinh ma sát gỗ lô đá làm nóng xơ sợi gỗ làm mềm lignin có lớp trung gian, làm cho trình tách xơ dễ dàng Các viên đá lồi lô đá có tác động cắn xé để tách sợi sơ khỏi gỗ Sợi tách giữ lại lô trũng mặt lô đá Lô đá làm ẩm, nước hấp thụ nhiệt làm cho gỗ không bị cháy đồng thời rủa lô đá kéo bột +Nguyên lý tách sợi gỗ phương pháp mài: Nguyên lý trình mài hay trình tách học đưa gỗ vào môi trường chịu tác động tuần hoàn ứng suất, lượng học hấp thụ để phá vỡ cấu trúc ban đầu nguyên liệu Sợi tách vấn đề cần thiết kiểm tra tượng sợi bị cắt tính mềm mại sợi, điều phụ thuộc vào nhiệt độ, hàm ẩm gỗ Cơ chế trình mài giải thích sau: +Sự phá vỡ cấu trúc “mỏi” gỗ: Trong trình mài, xơ sợi cấu trúc gỗ chịu tác động tuần hoàn tác động cắt , xén duỗi sợi Vì gỗ có cấu trúc sơ sợi phức tạp polyme đàn hồi nhớt, số điều kiện cần quan tâm là: Sự mềm gỗ trước tách sợi yếu tố chủ yếu để có xơ sợi không bị cắt Ở nhiết độ định, có nhiều nước hấp thụ gỗ tác động hóa dẻo lớn Trong điều kiện khô,lignin hemixenluloz hóa dẻo nhiệt độ khoảng 180-2200C Polymer ưa nước hemixenluloz xenlulozvoo định hình hấp thụ nước nhiều 4-5 lần so với lignin có nhiệt độ chuyển pha thủy tinh đàn hồi dẻo điều kiện bão hòa nước tương đối thấp (khoảng 200C) Điểm chảy mềm lignin bão hòa nước 80900C Nhưng điều kiện đặc trưng trình sản xuất bột nhiệt độ chảy mềm lignin trạng thái “động” có cao hơn, khoảng 1001300C Do lignin thành phần cứng gỗ điều kiến sản xuất Trên mặt cối đá, hạt sần sùi cao bề mặt cối đá làm sinh tác động xung lực cắt lực nén Các hạt sần sùi phải có kích thước xác định ( tốt kích thước 0.2-0.5mm) nhằm mức phá hủy cấu trúc gỗ mong muốn Nếu kích thước hạt nhỏ có cắt sợi làm giảm 13 chất lượng bột giấy Ngoài để đạt biến dạng dẻo cho xơ sợi khoảng thời gian thích hợp tải trọng nạp tiêu thụ vào vùng mài tương đối dư Nếu mức nạp liệu thấp, gỗ hay xơ sợi làm “mỏi” chậm không thích hợp, biến dạng dẻo đủ cho việ hâm nóng gỗ làm tăng lượng tiêu tốn Quá trình mài phải có đủ nước tuần hoàn nước tốt để làm mát cối đá sinh nhiệt trình ma sát, để làm chất bôi trơn vùng mài làm giảm lượng vận hành máy chống cháy cho gỗ Trong trình mài, nhiệt có tác dụng làm thuận lợi cho việc phá hủy cấu trúc gỗ tạo bó xơ sợi không bị tổn thương Kiểm soát nhiệt độ mài thông qua việc đo nhiệt độ nước, nhiệt độ thấp sợi sinh cứng, ngược lại nhiệt độ cao sợi sinh sẫm màu không mong muốn * Bột gỗ mài áp suất khí (SGW): + Tách xơ sợi tác động bóc vỏ: Khi gỗ nạp piston nén vào cối mài, tiếp xúc với hạt đá sần sùi bề mặt cối mà cấu trúc gỗ bị lỏng lẻo dần tác động “bóc vỏ” Các đầu lỏng lẻo sợi tách khỏi cấu trúc gỗ tổ chức lân cận vào theo hướng quay cối mài Sự bóc vỏ bắt đầu bề mặt bắt đầu tạo góc 450 với bề mặt hạt sần sùi Chính trình bóc vỏ này, phần lớn xơ sợi mịn hình thành Nếu bề mặt hạt cát nhỏ bén (trong trường hợp cối đá mới), phần lớn sợi bị cắt ngắn với khả liên kết thấp Thiết bị sử dụng cho bột gỗ mài 14 Một số kiểu thiết kế cối mài để sản xuất SGW Cơ cấu làm sắc đá mài khắc Cấu tạo chi tiết lô đá mài Trước sau làm sắc lô đá mài 15 Các dạng mẫu gời Thiết bị mài gỗ Valmet áp suất khí + Đá mài: Là phần chủ yếu máy mài, làm phương pháp đúc lô đá chế tạo phần Chất lượng bột phụ thuộc chủ yếu vào tình trạng mặt đá Ngày hầu hết đá mài đá nhân tạo có độ chịu mài mòn cao Tuy nhiên sau thời gian mặt đá bị mòn nên phải khắc lại máy khắc đá có dao khắc kim loại siêu cứng Lớp mặt cứng đá (bằng oxit nhôm Carbua Silic dày khoảng 7cm) thường đúc thành phiến, gắn lên khung thép đúc bêtông gắn vào đá Khi lớp bị mòn (sau khoảng năm) người ta thay lớp khác Phân loại đường rãnh mặt đá tùy theo bột thô hay bột mịn : rãnh thô mài bột thô (độ tự cao, dễ thoát nước) thích hợp cho loại giấy cactông, loại rãnh nhỏ mài bột mịn, loại trung bình mài bột dùng cho giấy in báo Trong thực tế sản xuất khống chế áp lực mài độ sắc cạnh vằn đá thông số quan trọng Định kì phải khắc lại vằn đá để đảm bảo độ sắc, đảm bảo ổn định suất mài chất lượng bột mài Răng đá sắc thu bột thô xơ mịn, thoát nước dễ, bột có độ bục độ chịu kéo thấp Vì cần phải giảm bớt áp lực mài Các loại bột học: • Bột gỗ mài trắng: mài từ gỗ bóc vỏ máy mài gỗ • Bột gỗ mài nâu: hình thành cuống thấm ướt nồi nấu trước mài 16 Bột nhiệt cơ: sản xuất từ phế liệu gỗ băm nhỏ vỏ bào xưởng cưa Theo phương thức TMP (thermo-mechanical pulp), hay "bột nhiệt cơ", chúng làm thấm ướt 130°C Các liên kết lignin nhờ bị yếu Sau nước thêm vào miếng gỗ nghiền máy nghiền (refiner) Nếu hóa chất sử dụng thêm vào lúc thấm ướt phương pháp gọi phương pháp CTMP (chemo-thermo-mechanical pulp), hay "bột hóa nhiệt cơ" Đây quy trình có hiệu thu hồi cellulose cao tiêu tốn nhiều lượng không loại bỏ hết lignin, khiến chất lượng giấy không cao Vì quy trình áp dụng chủ yếu để sản xuất giấy in báo, khăn giấy, giấy gói loại giấy chất lượng thấp khác Dư lượng lignin bột giấy làm cho giấy có màu nâu, muốn sản xuất giấy trắng vàng chất lượng cao phải loại bỏ hết lignin Thường người ta oxy hóa lignin clo ClO2 phương pháp gây ô nhiễm môi trường mức độ cao Vì nhà hóa học tích cực nghiên cứu quy trình thân môi trường để áp dụng cho việc tẩy trắng giấy, kể quy trình sử dụng ozon Cuối thập niên 1980, Phần Lan người ta áp dụng quy trình tẩy trắng giấy với xúc tác enzym • Nếu dùng phương thức để sản xuất, thành phần bột gỗ sợi cellulose mà liên kết sợi mài nghiềm nhỏ Để lấy sợi nguyên thủy phải dùng đến biện pháp xử lý gỗ hóa học II.2.3.2 Phương pháp nghiền Sản xuất bột nghiền sản xuất bột theo phương pháp nghiền dăm mảnh gỗ máy nghiền thành bột giấy gọi bột nghiền Nguyên tắc nghiền: nguyên liệu gỗ cắt thành dăm mảnh gỗ qua rửa để loại bỏ tạp chất nặng, qua máy nghiền ( máy nghiền đĩa ) làm trà sát bị phá vỡ, tách cắt sợi gỗ dăm mảnh gỗ tạo thành bột nghiền Công nghệ sản xuất bột nghiền môi trường nhiệt độ cao, môi trường hóa học 17 Thiết bị nghiền: có loại máy sau: máy nghiền hai đĩa nằm ngang quay ngược chiều, loại máy nghiền hai đĩa có đĩa quay đĩa cố định, máy nghiền côn Thường đĩa mài quay với tốc độ 1500 vòng/phút… 18 Hình ảnh số loại máy nghiền Nguyên tắc sản xuất : Dòng dăm mảnh gỗ nước bổ sung với nồng độ định đưa vào phần gần tâm đĩa, làm tách sợi gỗ khỏi dăm mảnh gỗ, dòng sợi gỗ chuyển động ly tâm với nước biên đĩa, sau theo bột tháo Ngoài sử dụng hóa chất cho vào với nước bổ sung cần xử lý dăm mảnh gỗ Cấu tạo đĩa nghiền có dạng như: số thưa hay dày sâu hay không đĩa có nhiều loại từ tâm mép đĩa máy nghiền đĩa có nhiều loại đĩa mà ta phải chọn máy nghiền đĩa cho phù hợp cới mục đích sử dụng để nghiên dăm mảnh gỗ yêu cầu lỹ thuật bột nghiền Vật liệu làm đĩa nghiền phải chịu mài mòn cao Quy trình sản xuất bột nghiền áp suất khí quyển(RMP) Nguyên liệu dăm gỗ sau rửa qua máy nghiền để tạo thành bột nghiền RMP Đặc điểm bột RMP sợi gỗ thường bị đướt ngang, nên chiều dài sợi gỗ ngắn, độ bền lý thấp Dăm mảnh gỗ hợp cách rửa ( thông thường rửa nước nóng ) để loại sỏi hâm nóng dăm Sau dăm mảnh nạp vào hệ thống nghiền ( nghiền cấp 1, cấp or cấp tùy công nghệ ) thông thường công nghệ nghiền giai đoạn: -Giai đoạn nghiền thô: dăm mảnh gỗ qua hệ thống nhiều máy nghiền đĩa bị trà sát phá vỡ thành bột nghiền thô nồng độ nghiền cao thay đổi từ 16-25% -Giai đoạn hai nghiền tinh: Bột sau nghiền khô thực máy nghiền đĩa nghiền côn có nhỏ lại tiếp xúc trà sát tiếp tạo thành bột sơ sợi đáp ứng yêu cầu Nhưng bột sau máy nghiền thường bị xoắn lại Do phải cho xơ sợi thẳng để tăng tính liên kết cho tơ giấy người ta phải duỗi thẳng xơ sợi bột cách pha loãng bột đến nồng độ 3% nước nóng khuấy trộn rung động nhiệt độ 85-900 khoảng thời gian 30 phút làm cho xơ sợi duỗi thẳng ra, 19 công đoạn giúp cho xơ sợi bị cong duỗi thẳng trước qua hệ thống lọc sàng, cô đặc bảo quản bột giấy Đây khác biệt trình sản xuất bột nghiền RMP bột mài SGW Bột nghiền RMP thường có chiều dài xơ sợi lớn nên có độ bền lý thường cao so với bột mài SGW, nhược điểm bột RMP có màu tối so với bột SGW Ngày phương pháp sản xuất bột nghiền cải tiến nhiều cách dựa nguyên tắc làm mềm lignin trước nghiền để xơ sợi dễ bị tách hơn, bị tổn hại có độ bền lý cao Quá trình sản xuất bột nghiền nhiệt độ cao (TMP) Tính lý bột nghiền cải thiện đánh kể dăm gỗ xử lý nhiệt độ cao trước sau nghiền(110 0-1300) Ở nhiệt độ gỗ hóa dẻo nên sợi tách dễ dàng dễ dàng bị đứt Quá trình sản xuất bột nhiệt sau: dăm gỗ trục vít xoắn đưa vào khoang xông Tại nhiệt tận dụng thoát từ máy nghiền đĩa để làm nóng dăm mảnh tới nhiệt độ 90 có thời gian lưu thích hợp Việc xông có tác dụng đuổi không khí khỏi dăm mảnh gỗ trước vào máy nghiền đĩa, tránh tượng áp suất giả máy nghiền Dòng bột xử lý ngầm nước để duỗi sợi gỗ trước qua sàng lọc xơ sợi Vì để chất lượng bột mong muốn ta phải giám sát kĩ chất lượng công đoạn Như có nhiều phương pháp để sản xuất bột , phương pháp mang đặc điểm riêng phù hợp với loại giấy Vì công đoạn sản xuất giấy cần trọng để có sản phẩm mông muốn Phần III: Kết luận kiến nghị III.1 Kết luận Qua phần tìm hiểu phương pháp sản xuất bột giấy nói chung, phương pháp sản xuất phương pháp học nói riêng giúp em có thêm nhiều kiến thức bổ ích Từ em nhận thức để có sản phẩm giấy cho chúng 20 ta dùng hàng ngày thành nhiều trình mà không dễ dàng Chất lượng giấy, bột giấy phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, áp suất, lượng nước, phương pháp sản xuất,…Có nhiều phương pháp sản xuất giấy phương pháp có ưu nhược điểm riêng , phù hợp với loại giấy khác Vì để vận hành trình sản xuất giấy, bột giấy phải có kiến thức tảng thật đồng thời phải có tính cẩn thận đảm nhiệm tốt công việc Từ tìm hiểu trình sản xuất bột cơ, em nhận thực trạng ảnh hưởng nhiều môi trường: +Ô nhiễm không khí: -Bụi thoát trình mài, nghiền nguyên liệu lớn -Ô nhiễm tiếng ồn hoạt động máy móc công suất lớn +Ô nhiễm nước thải: -Nước trình tẩy rửa nguyên liệu đầu vào - Nước trình sản xuất, giấy bột giấy khó sử lý triệt để,nước chứa nhiều kim loại nặng bị đưa trình xả thải gầy ô nhiễm môi trường xung quanh +Lãng phí nhiều nước ngọt: -Công nghệ sản xuất giấy Việt Nam lạc hậu Để sản xuất giấy thành phẩm, nhà máy phải sử dụng từ 30-100m nước, nhà máy giấy đại giới sử dụng 7-15m 3/ giấy Sự lạc hậu không gây lãng phí nguồn nước ngọt,tăng chi phí xử lý nước mà đưa sông, rạch lượng nước thải khổng lồ III.2 Kiến Nghị Ngày nay,ở nước ta giấy sản xuất chủ yếu từ gỗ loại cây-đây nguồn nguyên liệu có hạn Nếu phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu ngành giấy nước nhà đáp ứng nhu cầu thị trường nước phát triền vươn xa Vì ta cần đẩy mạnh, tìm kiếm nguồn nguyên liệu thay nguồn nguyên liệu cũ Ngoài ta 21 áp dụng phương pháp tái chế loại giấy cũ, phương pháp tối ưu mà tốn phương pháp sản xuất trực tiếp Bên cạnh đó, ta phải không ngừng tìm kiếm, sáng tạo phương pháp sản xuất thân thiện với môi trường tức hạn chế tối đa tác động đến môi trường xung quanh Luôn đặt vấn đề phát triển sản phẩm vấn đề bảo vệ môi trường song song phát triển lâu dài bền vững Chúng ta học hỏi, nhập máy móc nước phát triển giới, đầu tốn chi phí lớn mang lại hiệu lợi nhuận lớn Bài viết e nhiều thiếu sót chưa có kinh nghiệm làm đồ án lượng kiến thức ngành giấy Bài viết còn nhiều lỗi, diễn đạt chưa trau chuốt hợp lý Mong thầy cô góp ý để viết e thêm hoàn thiện Em xin trân thành cảm ơn Tài liệu tham khảo -Tailieu.vn -Wikipedia.org-bột giấy -Tài liệu 123doc.org -Quá trình sản xuất giấy-Lan Vi paper 22 [...]... từng công đoạn Như vậy có nhiều phương pháp để sản xuất ra bột cơ , mỗi phương pháp mang một đặc điểm riêng phù hợp với từng loại giấy Vì vậy các công đoạn sản xuất giấy cần được chú trọng để có được sản phẩm như mông muốn Phần III: Kết luận và kiến nghị III.1 Kết luận Qua phần tìm hiểu về phương pháp sản xuất bột giấy nói chung, phương pháp sản xuất bằng phương pháp cơ học nói riêng đã giúp em có thêm... được để có sản phẩm giấy cho chúng 20 ta dùng hàng ngày là thành quả của nhiều quá trình mà không hề dễ dàng Chất lượng giấy, bột giấy phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, áp suất, lượng nước, phương pháp sản xuất, …Có nhiều phương pháp sản xuất giấy nhưng mỗi phương pháp có những ưu nhược điểm riêng , phù hợp với các loại giấy khác nhau Vì vậy để có thể vận hành quá trình sản xuất giấy, bột giấy thì phải... ta đã áp dụng các quy trình tẩy trắng giấy với xúc tác enzym • Nếu chỉ dùng các phương thức cơ để sản xuất, thành phần của bột gỗ không phải là các sợi cellulose mà là các liên kết sợi đã được mài và nghiềm nhỏ ra Để có thể lấy được sợi nguyên thủy phải dùng đến các biện pháp xử lý gỗ bằng hóa học II.2.3.2 Phương pháp nghiền Sản xuất bột cơ nghiền là sản xuất bột cơ theo phương pháp nghiền dăm mảnh... thành bột giấy hay còn gọi là bột cơ Tuy có 2 phương pháp chính sản xuất bột cơ nhưng đều có một giai đoạn cơ bản tương tự nhau Dưới đây là sơ đồ đơn giản mô phỏng 2 phương pháp đó Gỗ đoạn bóc vỏ PP mài Cối mài Sàng chọn Thiết bị nghiền Nghiền phần sợi không hợp cách Sàng tinh PP nghiền Cắt,sàng, chọn dăm Tồn trữ Tẩy Xeo 11 Lọc rửa Cô đặc Sơ đồ chung sản xuất bột cơ học 12 II.2.3. 1Phương pháp mài -Bột.. .quá trình sàng và làm sạch để loại bỏ các tạp chất có trong bột Tùy theo nguyên liệu để ta lựa chọn cách tẩy trắng bột Đối với bột cơ, chỉ làm sáng bột ( làm mềm lignin) bằng cách thêm một số chất vào Đối với bột hóa học thì phải tẩy trắng (loại bỏ gần như hoàn toàn lignin) bằng một số hóa chất nhất định II.2.3 Sản xuất bột cơ -Phương pháp cơ học là sản xuất dùng cơ học mài hoặc nghiền... ướt phương pháp này được gọi là phương pháp CTMP (chemo-thermo-mechanical pulp), hay "bột hóa nhiệt cơ" Đây là quy trình có hiệu quả thu hồi cellulose cao nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và không loại bỏ hết lignin, khiến chất lượng giấy không cao Vì vậy quy trình này được áp dụng chủ yếu để sản xuất giấy in báo, khăn giấy, giấy gói hoặc các loại giấy chất lượng thấp khác Dư lượng lignin trong bột giấy. .. bền cơ lý thường cao hơn so với bột mài SGW, nhưng nhược điểm của bột RMP có màu tối hơn so với bột SGW Ngày này phương pháp sản xuất bột nghiền cơ được cải tiến bằng nhiều cách dựa trên nguyên tắc làm mềm lignin trước khi nghiền để xơ sợi dễ bị tách hơn, ít bị tổn hại hơn và có độ bền cơ lý cao hơn Quá trình sản xuất bột nghiền ở nhiệt độ cao (TMP) Tính năng cơ lý của bột nghiền được cải thiện đánh... trình sản xuất, giấy bột giấy khó được sử lý triệt để,nước chứa nhiều kim loại nặng bị đưa ra ngoài trong quá trình xả thải gầy ô nhiễm môi trường xung quanh +Lãng phí khá nhiều nước ngọt: -Công nghệ sản xuất giấy ở Việt Nam còn khá lạc hậu Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy phải sử dụng từ 30-100m 3 nước, trong khi các nhà máy giấy hiện đại trên thế giới chỉ sử dụng 7-15m 3/ tấn giấy. .. giấy cũ, phương pháp này khá tối ưu mà tốn kém ít hơn phương pháp sản xuất trực tiếp Bên cạnh đó, ta cũng phải không ngừng tìm kiếm, sáng tạo các phương pháp sản xuất thân thiện với môi trường tức là hạn chế tối đa tác động đến môi trường xung quanh Luôn đặt vấn đề phát triển sản phẩm và vấn đề bảo vệ môi trường song song cùng nhau thì mới có thể phát triển lâu dài bền vững được Chúng ta có thể học hỏi,... trên mặt lô đá Lô đá sẽ được làm ẩm, nước sẽ hấp thụ nhiệt làm cho gỗ không bị cháy và đồng thời rủa lô đá kéo bột ra ngoài +Nguyên lý tách sợi gỗ bằng phương pháp mài: Nguyên lý chính của quá trình mài hay mọi quá trình tách cơ học là đưa gỗ vào môi trường chịu tác động tuần hoàn của một ứng suất, ở đó năng lượng cơ học được hấp thụ để phá vỡ cấu trúc ban đầu của nguyên liệu Sợi được tách ra và vấn đề ... thấp Thi t bị sử dụng cho bột gỗ mài 14 Một số kiểu thi t kế cối mài để sản xuất SGW Cơ cấu làm sắc đá mài khắc Cấu tạo chi tiết lô đá mài Trước sau làm sắc lô đá mài 15 Các dạng mẫu gời Thi t... hoá Bảo vệ kim loại Công nghệ Hữu - Hoá dầu Công nghệ hợp chất Cao phân tử Quá trình Thi t bị Công nghệ Máy Thi t bị Công nghệ chất vô  Công nghệ Hóa dược chất bảo vệ thực vật  Công nghiệp Hoá... triển phương pháp nghiền gỗ thành bột giấy thi t bị nghiền học Năm 1866, nhà hóa học người Mỹ Benjamin Tigh pháp minh quy trình sản xuất bột giấy Na 2CO3 NaOH Kể từ gỗ trở thành nguyễn liệu sản