KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẤY GIẤY CARTON LỚP SÓNG CỦA MÁY XEO 5 TẠI CÔNG TY GIẤY AN BÌNH

Riêng 1,5% này thôi thôi thì đối với máy xeo hiện đại, vận tốc cao sản xuất giấy in báo, khối lượng nước được bay hơi tại bộ phận sấy là khoảng 250 – 300 tấn trong một ngày đêm Cao Thị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẤY GIẤY CARTON LỚP SÓNG CỦA MÁY XEO 5 TẠI CÔNG TY GIẤY AN BÌNH

Họ và tên sinh viên: VŨ VĂN NAM

Niên khóa: 2004 – 2008

Tháng 11/2008

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẤY GIẤY CARTON LỚP SÓNG CỦA MÁY XEO 5 TẠI CÔNG TY GIẤY AN BÌNH

Tác giả

VŨ VĂN NAM

Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư Ngành Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy

Giáo viên hướng dẫn:

T.S Phan Trung Diễn

Tháng 11 năm 2008

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và sinh hoạt, tôi luôn luôn nhận được sự động viên và giúp đỡ của gia đình cùng với sự quan tâm, dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức – những kinh nghiệm vô cùng quí báu của quí cô, quí thầy trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Lâm Nghiệp để làm hành trang bước vào cuộc sống Qua luận văn này, tôi xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến:

- Công ơn sinh thành và nuôi dưỡng của cha mẹ Tất cả những người thân trong gia đình đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

- Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM

- Ban Chủ Nhiệm Khoa Lâm Nghiệp

- Toàn thể quí cô, quí thầy trong Khoa Lâm Nghiệp

- TS.Phan Trung Diễn, người đã trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt những kinh nghiệm và tạo điều kiện để tôi hoàn thành đề tài này

- Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Giấy An Bình

- Đến anh Xuyên (giám đốc sản xuất), anh Hiền (quản đốc phân xưởng xeo giấy), anh Tráng ( quản đốc phân xưởng lò hơi - nước thải), cùng toàn thể các anh công nhân vận hành máy xeo 5 và các anh chị trong phòng QC của công ty giấy An Bình đã giúp

đỡ tôi rất nhiều trong quá trình tôi thực tập tại công ty

- Tất cả bạn bè trong lớp DH04GB

Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức còn hạn chế và thời gian nghiên cứu còn hạn hẹp nên đề tài không tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự chỉ dẫn của quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

TPHCM, tháng 11/2008 Sinh viên thực hiện

Vũ Văn Nam

TÓM TẮT

Đề tài “Khảo sát quá trình sấy giấy carton lớp sóng của máy xeo 5 tại công

ty cổ phần giấy An Bình” đã được thực hiện tại công ty giấy An Bình, thời gian từ

tháng 10/2007 đến tháng 12/2007 Qua thời gian thực tập tại công ty, tôi đã tìm hiểu

về hệ thống sấy, nắm bắt được quy trình vận hành cũng như quy trình công nghệ của

hệ thống sấy Qua số liệu thu thập, tôi đã tiến hành tính toán được lượng hơi cần thiết

để sấy khô 1 tấn sản phẩm giấy carton lớp sóng có định lượng 150 g/m2

Kết quả tính toán được như sau:

Hiệu suất:  = 89,82%

Tiêu hao kg hơi/kg giấy: 2,00 kg hơi / kg giấy

Tiêu hao kg hơi/kg nước bốc hơi: 2,44 kg hơi / kg nước bốc hơi

Lượng hơi tiêu hao trong một giờ: 4,02 kg hơi / kg giấy

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt viii

Danh sách các hình ix

Danh sách các bảng x

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1.Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích đề tài 2

1.3 Yêu cầu thực hiện 2

1.4 Giới hạn đề tài 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 4

2.1 Tổng quan về công ty giấy An Bình 4

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 4

2.1.2 Địa điểm xây dựng và sơ đồ công ty 5

2.1.3 Sản phẩm và hệ thống phân phối 6

2.1.3.1 Sản phẩm 6

2.1.3.2 Hệ thống phân phối 7

2.1.4 Nguyên liệu 7

2.1.5 Thành tựu đã đạt được và mục tiêu sắp tới 10

2.1.5.1 Thành tựu đã đạt được 10

2.1.5.2 Mục tiêu 11

2.2 Tổng quan về quá trình sấy giấy 11

2.2.1 Mục đích sấy giấy 11

2.2.2 Các phương pháp sấy giấy 11

2.2.3 Mô tả quá trình sấy giấy 12

2.2.4 Cách phân bố hơi giữa các lô sấy giấy 14

2.2.4.1 Cách thứ nhất 15

2.2.4.2 Cách phân bố hơi thứ hai 16

2.2.5 Cách phân bố chăn sấy trong bộ phận sấy 17

2.2.5.1 Cách mắc chăn sấy dùng hai chăn 17

2.2.5.2 Cách mắc chăn sấy dùng một chăn 18

2.2.6 Qúa trình thoát nước khi sấy 18

2.2.7 Qúa trình thoát nước ngưng 20

2.2.8 Quạt gió trong túi khí 22

2.2.9 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 23

2.2.10 Ảnh hưởng của quy trình sấy lên tính chất của giấy 24

2.2.10.1 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến độ khô của giấy 24

2.2.10.2 Bề mặt giấy 25

2.2.10.3 Độ chịu bục của giấy 25

2.2.10.4 Ảnh hưởng đến khả năng thấm hút nước của giấy 25

2.2.10.5 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến độ gia nhựa của giấy 25

2.2.10.6 Sự co ngót của giấy 26

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Nội dung nghiên cứu 28

3.2 Phương pháp nghiên cứu 28

3.2.1 Tính cân bằng vật chất 28

3.2.1.1 Sơ đồ sản xuất giấy 28

3.2.1.2 Phương pháp tính 28

3.2.2 Tính toán nhiệt lượng sấy 29

3.2.2.1 Nhiệt hữu ích tính cho 1 tấn sản phẩm trong 1 giờ 29

3.2.2.1.1 Giai đoạn sấy 1 (tổ sấy 1) 29

3.2.2.1.2 Giai đoạn sấy 2 (tổ sấy 2) 29

3.2.2.1.3 Giai đoạn sấy 3 (tổ sấy 3) 30

3.2.2.1.4 Nhiệt hữu ích của bộ phận sấy 30

3.2.2.2 Nhiệt mất mát trong 1 giờ 30

3.2.2.2.1 Nhiệt mất mát ở các đoạn băng giấy tự do ra môi trường xung quanh .30

3.2.2.2.2 Nhiệt mất mát ở các đoạn bạt sấy tự do 31

3.2.2.2.3 Nhiệt mất mát ở hai đầu lô sấy giấy 32

3.2.2.2.4 Nhiệt mất mát ở mặt bên lô sấy giấy (phần mặt bên lô sấy không có giấy) 32

3.2.2.2.5 Nhiệt mất mát ở mặt bên lô sấy giấy bị phủ bởi giấy và bạt 33

3.2.2.2.6.Nhiệt mất mát ở mặt bên lô sấy bị phủ bởi giấy, không có bạt 33

3.2.2.2.7 Tổng lượng nhiệt mất mát và hiệu suất sử dụng nhiệt 34

3.2.2.3 Nhiệt cần thiết để thông hơi 35

3.2.2.3.1 Lượng không khí khô cần thiết đưa vào để đuổi hơi ẩm trong 1 giờ 35

3.2.2.3.2 Nhiệt do không khí mới mang vào (kJ/h) 35

3.2.2.3.3 Lượng hơi dùng cho quá trình sấy 35

3.2.2.4 Nhiệt thông gió trong buồng sấy 36

3.2.2.4.1 Tổng nhiệt vào .36

3.2.2.4.2 Tổng nhiệt ra 37

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40

4.1 Cân bằng vật chất 40

4.1.1 Cắt, cuộn lại 40

4.1.2 Cuộn 41

4.1.3 Sấy tổ 1 42

4.1.4 Sấy tổ 2 43

4.1.5 Sấy tổ 3 44

4.2 Tính toán nhiệt lượng sấy 45

4.2.1 Nhiệt hữu ích tính cho một 1 tấn sản phẩm trong 1 giờ 45

4.2.2 Nhiệt mất mát trong 1 giờ 46

4.2.3 Tổng lượng nhiệt dùng cho quá trình sấy và hiệu suất sử dụng nhiệt 47

4.2.4 Nhiệt cần thiết để thông hơi 48

4.2.5 Cân bằng nhiệt ở sấy 49

4.3 Thảo luận 50

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 52

5.1 Kết luận 52

5.2 Đề nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 56

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TS: Tiến sĩ

OCC: (old corrugated container): giấy thùng carton cũ

MW: (mixed wastepaper): giấy hỗn hợp ytheo tiêu chuẩn Mỹ

BBC: (box board cutting): giấy rìa, giấy rẻo

DLK: (new double-lined kraft corrugated cuttings): thùng carton ngoại nhập có 2 lớp làm bằng giấy Kraft dày

KKK: Không khí khô

oISO: Tiêu chuẩn chất lượng

TPHCM: Thành Phố Hồ Chí Minh

QC: Bộ phận kiểm tra chất lượng giấy trong công ty

WTO: Tổ chức thương mại quốc tế

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Thùng carton ngoại nhập, có hai lớp làm bằng giấy kraft dày 7

Hình 2.2: Giấy rìa carton của các công ty liên doanh sản xuất bao bì 7

Hình 2.3: Giấy rìa từ các đơn vị sản xuất bao bì trong nước 8

Hình 2.4: ống vải, ống nòng giấy hư 8

Hình 2.5: Ống cuộn chỉ nhập từ nước ngoài 8

Hình 2.6: Giấy lề xám làm thùng, hộp carton làm bằng giấy xám ngoại 8

Hình 2.7: Thùng carton sản xuất trong nước có lẫn các loại giấy báo, bao gói 9

Hình 2.8: Thùng carton gián nhiều băng keo 9

Hình 2.9: Tình hình doanh thu và sản lượng của Công Ty từ 2000 – 2007 10

Hình 2.10: Cơ cấu hình hệ thống sấy nhiều lô 13

Hình 2.11: Túi khí giữa các lô sấy 13

Hình 2.12: Sơ đồ cách phân bố hơi thứ nhất 16

Hình 2.13: Cách bố trí hơi thứ hai 16

Hình 2.14: Cách bố trí chăn sấy hai chăn 17

Hình 2.15: Cách mắc chăn sấy một chăn 18

Hình 2.16: Đường cong sấy 19

Hình 2.17: Quá trình hơi nước ngưng bám trên bề mặt lô 20

Hình 2.18: Hơi nước ngưng rớt xuống 21

Hình 2.19: Chu trình tái sửu dụng hơi bị kéo theo nước ngưng 21

Hình 2.20: Hệ thống gia nhiệt, nén khí cho phần hơi bị kéo theo nước ngưng 21

Hình 2.21: Sự thông gió trong túi khí qua những trục đỡ chăn 23

Hình 2.22 : Sự thông gió trong túi khí với hệ thống ống dẫn 23

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Chỉ tiêu cơ lý của công ty 7

Bảng 2.2: Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu 9

Bảng 4.1 Nhiệt hữu ích tính cho một 1 tấn sản phẩm trong 1 giờ 45

Bảng 4.2 Nhiệt mất mát trong 1 giờ 46

Bảng 4.3 Tổng lượng nhiệt dùng cho quá trình sấy và hiệu suất sử dụng nhiệt 47

Bảng 4.4 Nhiệt cần thiết để thông hơi 48

Bảng 4.5 Cân bằng nhiệt ở sấy 49

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Giấy là một sản phẩm không thể thiếu trong hoạt động xã hội của bất kì đất nước nào Mạc dù các phương tiện tin học trong thông tin và lưu trữ phát triện mạnh, nhưng giấy vẫn luôn là một sản phẩm không thể thay thế trong hoạt động giáo dục, in

ấn, báo chí, văn học, hội họa… Và khi nền kinh tế quốc gia đang phát triển, nhu cấu xã hội gia tăng thì nhu cầu bao bì từ giấy và nhu cầu về các loại giấy gia dụng sẽ càng gia tăng Người ta ước tính, cứ sau mỗi 15 năm thì sản lượng giấy của thế giới lại tăng gấp đôi Hiện nay mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người trên thế giới khoảng 50kg/người/năm Chỉ số này thay đổi tùy từng nước: ở những nước phát triển thì chỉ số này là 150 ÷ 250 kg/người/năm; còn ở những nước kém phát triển thì chỉ số này chỉ khoảng một vài kg/người/năm; tại Việt Nam chỉ số này vào năm 2003 là khoảng 10kg/người/năm Bên cạnh lợi ích của sản phẩm giấy thì ngành công nghiệp giấy còn tạo ra công ăn việc làm cho nhiều người từ khâu trồng rừng làm nguyên liệu đến khâu sản xuất và phân phối sản phẩm giấy Những điều này cho thấy sự đóng gióp quan trọng của ngành giấy vào sự phát triển kinh tế của xã hội

Trong quá trình sản xuất giấy, nhiều phương pháp được sử dụng để tách bỏ nước khỏi tấm giấy ướt, đó là các phương pháp: thoát nước tự do, hút chân không, ép

và sấy Mỗi phương pháp đó cần phải thực hiện sao cho đạt hiệu quả cao nhất đồng thời không làm hại đến cấu trúc và những tính chất khác của giấy Nếu coi toàn bộ lượng nước có trong tấm giấy ướt mới hình thành trên máy xeo là 100% thì trên bộ phận lưới lượng nước thoát đi đã thoát đi khoảng 96-97%, còn trên bộ phận sấy thì tỷ

lệ này khoảng 1,5% Riêng 1,5% này thôi thôi thì đối với máy xeo hiện đại, vận tốc

cao sản xuất giấy in báo, khối lượng nước được bay hơi tại bộ phận sấy là khoảng 250 – 300 tấn trong một ngày đêm (Cao Thị Nhung, Các yếu tố công nghệ và tính chất các loại giấy)

Thoát nước bằng phương pháp sấy là tiêu tốn nhiều năng lượng nhất Người ta tính rằng chi phí cho phương pháp sấy để bay hơi cùng một lượng nước thì cao gấp 10-12 lần so với phương pháp ép nước thì cao hơn 60-70 lần so với phương pháp thoát

nước trên bàn lưới.Ngoài ra bộ phận sấy của máy xeo hiện đại là phần đắt tiền nhất và tốn kém nhiều kim loại nhất so với các bộ phận khác của máy xeo, nếu coi toàn bộ giá trị của dàn máy xeo hiện đại là 100% thì riêng giá trị của bộ phận sấy chiếm khoảng 48%, khối lượng của bộ phận sấy chiếm 60-68%

Nhiệm vụ của nhà công nghệ giấy là tìm cách tăng cường lượng nước thoát đi càng nhiều càng tốt trên bộ phận lưới và ép Khi độ khô tấm giấy trước khi vào sấy tăng lên 1% thì tương ứng với sự tiết kiệm hơi ở bộ phận sấy là 3% Tuy nhiên việc tăng cường thoát nước ở bộ phận lưới và bộ phận ép chỉ có giới hạn của nó buộc lòng

ta phải dùng phương pháp sấy để làm bay hơi lượng nước còn lại trong băng giấy Do

đó để giảm giá thành sản phẩm giấy thì giảm chi phí cho khâu sấy giấy cần thiết được quan tâm, cũng như để cho quá trình sấy đạt hiệu quả cao và tiêu tốn ít năng lượng, chúng ta ngoài việc hiểu rõ về công nghệ để đề ra chế độ sấy thích hợp

Xuất phát từ thực tiễn trên, được sự gợi ý của giáo viên hưóng dẫn, tôi đã thực

hiện đề tài : “Khảo sát quá trình sấy giấy carton lớp sóng của máy xeo 5 tại công

ty cổ phần giấy An Bình” trong thời gian từ tháng 10/2008 đến tháng 12/2008 1.2 Mục đích đề tài

Khảo sát hệ thống sấy máy xeo 5 của công ty giấy An Bình và tính toán, xử lý các số liệu thu được để đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống sấy và từ đó đề xuất một số giải pháp nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng nhiệt tại công ty nhằm hạ giá thành sản phẩm giấy

1.3 Yêu cầu thực hiện

Tính toán cân bằng vật chất

Tính toán lượng nhiệt tiêu hao

Tính toán hiệu suất hoạt động của hệ thống sấy máy xeo 5

Tính toán nhiệt thông gió buồng sấy

Tính toán lượng hơi cần cấp vào hệ thống sấy để sấy giấy

1.4 Giới hạn đề tài

Để đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống sấy cần phải xem xét rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy giấy như: loại nguyên liệu làm giấy, loại giấy sản xuất, độ ẩm của giấy trước sấy, áp lực hơi sấy, ứng suất căng của chăn sấy, độ sạch của bề mặt bên trong và bên ngoài lô sấy…nhưng vì thời gian có giới hạn nên đề tài

chỉ tập trung vào việc tính toán theo các yêu cầu đã được đề cập ở trên đối với hệ thống sấy máy xeo 5 khi sản xuất giấy carton lớp sóng định lượng 150g/m2

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về công ty giấy An Bình

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

Ngày 20 tháng 8 năm 1992, doanh nghiệp giấy An Bình đã khởi sự bước đầu tiên với một công ty gia đình chuyên sản xuất bột tre bán hóa cung cấp cho các nhà máy giấy lớn trong nước như Tân Mai, Đồng Nai, Linh Xuân, Vĩnh Huê… với sản lượng 800 tấn/tháng, doanh thu năm đầu tiên là 5 tỷ đồng

Sau đó, nhận thức được xu hướng tích cực của nền công nghệ tái chế trong việc bảo vệ môi trường, công ty quyết định chuyển hướng hoạt động sang lĩnh vực sản xuất giấy carton làm bao bì, sử dụng 100% nguồn nguyên liệu từ giấy đã qua sử dụng, giấy thải…thay vì sử dụng nguồn nguyên liệu khai thác từ thiên nhiên lồ ô, tre nứa…như trước kia

Trải qua 15 năm hoạt động, với số vốn nhỏ ban đầu đăng ký 300 triệu đồng, đến nay vốn đóng góp của các cổ đông là 145 tỷ đồng Nhà máy tọa lạc tại xã An Bình (huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương) là một trong hai nhà máy duy nhất ở Việt Nam sử dụng thiết bị chuẩn bị bột thao công nghệ tiên tiến của tạp đoàn ANDRITZ Trong năm 2007 nhà máy đã sản xuất được gần 51.000 tấn sản phẩm, doanh thu đạt trên 16.5 triệu đôla

Đầu năm 2007, công ty quyết định thay đổi hình thức sở hữu và tên gọi được chuyển từ Công ty Trách nhiệm hữu hạn An Bình thành Công ty Cổ Phần Giấy An Bình, do sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Bình Dương ký ngày 12 tháng 02 năm 2007

Với đội ngũ nhân viên năng động, sáng tạo, giàu kinh nghiệm và làm việc trong hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2000, được sự tư vấn giúp đỡ của các chuyên gia về thiết bị, công nghệ, hóa chất từ Andritz (Áo), Kamira, Behn Meyer Group (Đức)…cho đến nay, công ty là một nhà máy sản xuất mặt hàng giất bao bì công nghiệp với công suất thiết kế 75.000 tấn/năm Công ty đang nỗ lực duy trì vị trí là một trong những nhà máy hàng đầu của ngành sản xuất giấy bìa carton Việt Nam, với khách hàng là những nhà sản xuất bao ì lớn trong nước – cả nội địa lẫn đầu tư nước ngoài Lượng khách hàng to lớn và không ngừng tăng cao này đã cho công ty niềm tin

để vạch ra hướng phát triển mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng phong phú và đa dạng của thị trường

Công ty cổ phần giấy An Bình nằm tại 27/5A Đường Kha Vạn Cân - Xã An Bình - Huyện Dĩ An - Tỉnh Bình Dương

Cơ cấu tổ chức của công ty:

Công nghệ thông tin

Kinh doanh Tài

chính

Cơ cấu tổ chức sản xuất:

2.1.3 Sản phẩm và hệ thống phân phối

2.1.3.1.Sản phẩm

Sản phẩm giấy An Bình đã được đăng ký chất lượng tại chi cục tiêu chuẩn đo

lường chất lượng tỉnh Bình Dương, theo tiêu chuẩn số 24 TCVN 72-99; 24 TCVN

73-99 Luôn đáp ứng được các yêu cầu về tiêu chuẩn kỹ thuật khách hàng là nhà sản xuất bao bì lớn, sản xuất trên quy trình hiện đại, đòi hỏi chất lượng nguyên liệu đầu vào cao

và ổn định về độ chịu bục, độ chịu nén vòng, chịu nén phẳng và mức độ đồng đều của định lượng như YUEN FOONG YU, OJITEX, CHENG NENG, TÂN Á

Công ty sản xuất giấy bao bì công suất 75000 tấn/ năm bao gồm: giấy cáctông sóng và giấy cáctông lớp mặt

Đặc điểm sản phẩm:

 Sản phẩm giấy An Bình có độ bền cơ lý tốt do dùng nguyên liệu là giấy thu hồi ngoại nhập vốn được sản xuất từ xơ sợi nguyên thủy, sợi dài, và được xử lý trên quy trình hiện đại, sử dụng các chất phụ gia phù hợp

 Sản phẩm giấy An Bình có định lượng giấy ổn định trên suốt chiều ngang và chiều dài cuộn giấy

 Sản phẩm giấy An Bình có màu sắc giấy được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo tính bền màu trong thời gian dài

:

Giám đốc sản xuất

Xưởng

cơ khí

Khu vực

xử lý nước thải

Khu vực

lò hơi

Phân xưởng xeo

Phân

xưởng

chuẩn bị

bột

Bảng 2.1: Chỉ tiêu cơ lý của công ty

Chủng loại Định lượng

( g/m2)

Độ chịu bục (kgf/ cm2) Độ ẩm(%) Màu sắc Giấy carton

( nguồn: công ty giấy An Bình)

2.1.3.2 Hệ thống phân phối

Công ty có hệ thống phân phối rộng khắp nơi với khách hàng là những nhà sản xuất bao bì lớn trong nước – cả nội địa lẫn đầu tư nước ngoài – như Yuen Foong Yu, Cheng Neng (Taiwan), Alcamax, Orna (Malaysia), Ojitex (Nhật), Tân Á (Singapore), Vinatoyo, Sovi, Việt Long, Á Châu, Hồng Ân, Bao Bì Việt, etc ; bên cạnh đó công

ty còn xuất khẩu ra nước ngoài như Golden Frontier, Linocraft, Real Paper, Harta Packaging, Kheng Wa, Lunas (Malaysia), AMB Packaging, Cheng Heng (Singapore)…

2.1.4 Nguyên liệu

Giấy carton loại một:( DLK, BBC)

Thùng carton ngoại nhập, có hai lớp làm bằng giấy kraft dày

Giấy rìa carton của các công ty liên doanh sản xuất bao bì

Giấy xén lề làm thùng, hộp carton cao cấp có một hoặc hai mặt làm bằng giấy trắng (không lẫn tạp chất, tỷ lệ băng keo cho phép tối đa 0,5%)

Hình 2.1: Thùng carton ngoại nhập, có

hai lớp làm bằng giấy kraft dày

Hình 2.2: Giấy rìa carton của các công

ty liên doanh sản xuất bao bì

Giấy carton loại hai:

Giấy rìa từ các đơn vị sản xuất bao bì trong nước

Ống vải, ống nòng giấy hư

Ống cuộn chỉ nhập từ nước ngoài

Giấy lề xám làm thùng, hộp carton làm bằng giấy xám ngoại Thùng carton thải ra từ siêu thị, cửa hàng tạp hóa (tỷ lệ băng keo cho phép tối đa là 1%)

Hình 2.3: Giấy rìa từ các đơn vị sản

xuất bao bì trong nước

Hình 2.4: Ống vải, ống nòng giấy hư

Giấy carton loại 3 : ( MW, OCC)

Thùng carton sản xuất trong nước có lẫn các loại giấy báo, bao gói, tập học sinh, hộp thuốc tây, hộp thuốc lá đã làm sạch (khoảng 10%)

Thùng carton dán nhiều băng keo (tỷ lệ tối đa 2%)

Thùng carton làm bằng giấy nội có lẫn các loại giấy khác như tạp chí, giấy báo, tập học sinh, giấy bao gói chiếm khoảng 20%

Tất cả các loại giấy phải tuân thủ theo tiêu chuẩn chung

Giấy phải khô, độ ẩm cho phép  12%

Giấy không lẫn bao xi măng, thùng sáp, thùng đựng táo bằng bột rơm, giấy keo và tráng phủ hóa chất

Hình 2.7: Thùng carton sản xuất trong

nước có lẫn các loại giấy báo, bao gói

Hình 2.8: Thùng carton dán nhiều băng

keo Các loại giấy vụn được phối trộn theo tỷ lệ được trình bày ở Bảng 2.2

Bảng 2.2: Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu

Giấy carton loại 1 Giấy carton loại 2 Giấy carton loại 3

10% 75% 15%

2.1.5.Thành tựu đã đạt được và mục tiêu sắp tới

2.1.5.1 Thành tựu đã đạt được:

Công ty cổ phần giấy An Bình là một trong những doanh nghệp tái chế giấy hàng đầu ở Việt Nam chuyên sản xuất giấy Carton làm bao bì từ nguyên liệu giấy vụn, giấy thải…nhập khẩu và nội địa Nhờ sớm nhận thức được giá trị môi trường và kinh tế to lớn của tái chế mà An Bình đã đạt được sự tăng trưởng ngoạn mục, liên tục trong 7 năm từ năm 2000 đến 2007 được thể hiện như sau:

Hình2.9: Tình hình doanh thu và sản lượng của Công Ty từ 2000 – 2007

Với sản lượng 51.644 tấn trong năm 2007, An BÌnh đã xuất khẩu trên 6000 tấn, trị giá gần 50 tỷ đồng chiếm hơn 10% tổng sản lượng cả năm Đây là con số đáng kể mà không phải doanh nghiệp giấy nào trong nước cũng đạt được

Sang năm 2008, An Bình dự tính sẽ nâng tổng sản lượng lên 75.000 tấn, vẫn với hai mặt hàng chính là giấy testliner làm lớp mặt và giấy medium làm lớp sóng Thực hiện 3 tháng đầu năm ( trong đó có tháng 2 là tháng có nhiều ngày nghỉ Tết ) đạt gần

15

2.1.5.2 Mục tiêu:

Đến năm 2010, công ty sẽ xây dựng hoàn chỉnh và đưa vào hoạt động thêm một nhà máy sản xuất giấy bao bì công nghiệp mới, sử dụng các thiết bị máy móc công nghệ kỹ thuật tiên tiến của châu Âu trong công nghệ tái chế, có tên là Nhà máy giấy Phú Mỹ Dự án này được khởi động từ tháng 05/2007, có công suất thiết kế 335.000 tấn/năm Với vị trí tọa lạc tại huyện Tân Thành – vốn là trung tâm công nghiệp của tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu – cùng những thuận lợi kinh nghiệm uy tín thương hiệu có được hoạt động lâu năm trong ngành cũng như từ các mối quan hệ tố đẹp với các đối tác, khách hàng và các nhà cung cấp, công ty hy vọng dự án Nhà máy giấy Phú Mỹ sẽ có được những bước đi vững chắc trong tương lai

2.2 Tổng quan về quá trình sấy giấy

2.2.1 Mục đích sấy giấy

- Sau khi đi qua khỏi bộ phận ép tờ giấy có độ khô khoảng 38 – 40% , lượng nước còn lại trong băng giấy chủ yếu là nước liên kết rất khó tách ra bằng phương pháp ép do đó để tách lượng nước liên kết này ra khỏi băng giấy ta dùng phương pháp sấy Nhiệm vụ của bộ phận này là tách các phần tử nước còn lại trong tờ giấy đến độ khô phù hợp cho sử dụng Tờ giấy phải được sấy sao cho đạt chất lượng và tiêu hao về kinh tế là thấp nhất Hệ thống hơi sấy phù hợp làm cho tốc độ bốc hơi nước đạt tối đa,

tờ giấy có độ ẩm đồng đều theo suốt chiều ngang, nâng cao khả năng sấy và tận thu được nhiệt lượng dư thừa trong quá trình sấy giấy

2.2.2 Các phương pháp sấy

- Sấy bằng lô sấy: dùng nhiệt từ hơi nước ở áp suất cao đi vào các lô sấy để sấy giấy Phương pháp này thường được áp dụng trong sản xuất các loại giấy thông thường như: giấy in, giấy viết, giấy bao bì carton, giấy vệ sinh…

- Sấy bằng lò sấy tuynen ( hay còn gọi là phương pháp sấy đối lưu bằng không khí nóng ): là tấm giấy ướt được dẩn vào trong lò có thổi không khí nóng qua lò để làm khô tấm giấy Phương pháp này thường được áp dụng để sấy bột thương phẩm Bột giấy được sấy bằng phương pháp này mang tính chất độ xốp và khả năng trương

nở cao, thấm hút nước tốt nên thường được sử dụng để sấy bột giấy sản xuất băng vệ sinh, tã lót trẻ em Ngoài ra phương pháp này được áp dụng khi sấy sơ bộ các lớp

tráng phủ bề mặt giấy, giấy tráng sơn, giấy trang phấn Khi đó trong buồng sấy, giấy được làm khô từ độ khô 53% lên thành 85%, sau đó giấy được làm khô tiếp tục bằng sấy tiếp xúc trực tiếp với lô sấy Giấy làm túi xi măng nếu được sấy bằng phương pháp này thì độ chịu kéo dọc và ngang của giấy đều tốt hơn lên, khả năng chụi giãn trước khi đứt tăng lên, độ chịu bục và độ bền của túi giấy tăng lên ( Cao Thị Nhung, Các yếu tố công nghệ và tính chất các loại giấy)

- Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại: để làm khô lớp keo phủ trên bề mặt giấy thì phương pháp tối ưu nhất là sửu dụng tia hồng ngoại, phương pháp sấy này tối

ưu hơn cả phương pháp sấy đối lưu trong lò tuynen bằng khí nóng Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại còn có thể được áp dụng ở trước cặp ép cuối nhằm mục đích làm nóng tấm giấy, làm giảm độ nhớt của nước trong tấm giấy, giúp cho nước thoát dễ dàng hơn và nhiều hơn khi qua cặp ép cuối ( Cao Thị Nhung, Các yếu tố công nghệ và tính chất các loại giấy)

- Phương pháp sấy bằng sóng cao tần hay lò vi sóng: phương pháp này đắt giá nhất mặc dù hiệu suất tách nước của phương pháp này rất cao, có thể đạt tới 100kg nước bay hơi trên một 1m2 diện tích sấy trong một giờ Năng lượng điện tiêu hao khoảng 100kW.h để bay hơi 1 tấn nước ( Cao Thị Nhung, Các yếu tố công nghệ và tính chất các loại giấy)

Trong tất cả các phương pháp được sử dụng để sấy giấy thì phương pháp sấy giấy bằng lô sấy là phương pháp đắt tiền tuy nhiên nó lại là phương pháp hiệu quả nhất so với các phương pháp sấy khác để sản xuất giấy

2.2.3 Mô tả quá trình sấy

Băng giấy ướt từ phần ép chứa khoảng 55-60% hàm ẩm sẽ được đi vào hệ thống các lô sấy Thường lô sấy có đuờng kính 1,5-1,8 mét và tại đây nước được bốc hơi rồi dược lấy đi nhờ hệ thống quạt gió Băng giấy ướt tì chặt vào lô sấy qua lớp chăn sấy có tính thấm nước Chăn sấy cũng có nhiệm vụ đỡ và dẫn băng giấy đi qua các lô sấy Đa phần các máy xeo có 3-5 tổ lô sấy độc lập với nhau, được dẫn động và điều chỉnh tốc độ một cách riêng lẽ để điều chỉnh độ co ngót của tờ giấy Các bạt trên

và bạt dưới đều có lô căng bạt và chỉnh bạt Cũng có khi từng tổ có hệ điều chỉnh áp suất hơi riêng lẻ

Một cấu hình đặc trưng của hệ thống sấy truyền thống được minh hoạ khái quát ở hình 2.9

Hình 2.10: Cấu hình hệ thống sấy nhiều lô

Hình 2.11: Túi khí giữa các lô sấy

Hình 2.5 minh hoạ sự tạo thành các túi khí giữa các lô sấy Qúa trình sấy giấy có thể được xem như một quá trình hai pha được lặp lại Trong pha thứ nhất, băng giấy sẽ lấy phần nhiệt nhạy khi nó tiếp xúc với lô sấy Trong pha thứ hai, băng giấy sẽ nhả phần hơi trong đoạn kéo căng giữa lô trên và lô dưới Như vậy băng giấy sẽ được làm mát tức thời và sẵn sàng lấy nhiệt trong hành trình ở

lô sấy kế tiếp Qúa trình truyền nhiệt từ hơi nóng bên trong lô sấy đến bề mặt giấy có trở lực lớn nhất ở lớp hơi ngưng tụ (nằm sát mặt trong trục sấy) và ở lớp không khí giữa băng giấy và trục sấy Lớp không khí này có thể được giảm bằng việc sử dụng một lực căng chăn sấy đủ lớn giữ băng giấy áp sát vào mặt trục sấy, tuy nhiên, giải

pháp này cũng có một giới hạn Lực căng cần có sẽ tỉ lệ với tốc độ máy và đường kính trục sấy là phần có trở lực truyền nhiệt lớn nhất trên máy xeo tốc độ cao

Để đánh giá hiệu quả sấy cần dựa trên ba chỉ tiêu quan trọng: hiệu suất bốc hơi nước, tiêu tốn hơi sấy và độ đồng đều theo chiều ngang máy xeo (Nguyễn Thị Ngọc Bích , Kỹ thuật xenlulô và giấy)

- Hiệu suất bốc hơi nước: là số kilôgram nước bốc hơi trên 1 giờ trên 1 mét vuông bề mặt tiếp xúc với trục sấy Thông số này phụ thuộc rất nhiều vào áp suất của hơi quá nhiệt bên trong trục sấy

- Tiêu tốn hơi sấy: là số kilôjul (hay kilôgram hơi quá nhiệt) cần cho 1 kilôgram nước bốc hơi Với một hệ thống sấy hiện đại, giá trị phổ biến là khoảng 1,3

kg hơi sấy/kg nước bốc hơi

- Độ đồng đều của quá trình sấy: được kiểm tra bằng độ ẩm theo chiều ngang của máy từ đầu ra chỗ bộ phận ép của băng giấy cho đến cuối buồng sấy

Để nghiên cứu toàn bộ quá trình sấy và đánh giá năng saut61 sấy của máy xeo,

ta phải tiến hành các bước ( Cao Thị Nhung, Các yếu tố công nghệ và tính chất các loại giấy, trang 181 )

- Xác định độ ẩm của giấy trước và sau khi qua bộ phận sấy

- Tính toán lượng hơi nước tiêu tốn và lượng nước ngưng tụ thu được trong quá trình sấy

- Xác định độ ẩm của dòng không khí và vận tốc của nó trong nhà xeo và trong khoang của bộ phận sấy

- Từ đó tính ra lượng không khí tham gia vào quá trình sấy và các thông số khác của quá trình sấy như: nhiệt độ của bề mặt lô sấy, độ ẩm của không khí và nhiệt

độ của tấm giấy

- Từ các số liệu đó tính toán ra công suất của bộ phận sấy theo lượng nước thoát ra từ giấy trên 1m2 diện tích bề mặt lô sấy trong 1 giờ và nêu lên ảnh hưởng của

đồ thị sấy lên các thông số khác của quá trình sấy

2.2.4 Cách phân bố hơi giữa các lô sấy giấy

Do quá trình sấy có nhiều giai đoạn với tốc độ sấy và nhiệt độ sấy khác nhau nên các lô trong bộ phận sấy được phân bố thành từng nhóm gọi là những tổ sấy Mỗi

tổ sấy có cùng một nhiệt độ trên các lô, cùng chung một chăn sấy Phân bố như vậy

thuận lợi cho việc phân bố hơi vào các lô sấy và điều khiển dễ dàng nhiệt độ theo các

tổ sấy Nhiệt độ này thấp để tránh hiện tượng dộp, cong vênh và dính giấy trên bề mặt

lô sấy,…, tổ này tương ứng với việc tăng dần nhiệt độ và có tác dụng là hâm nóng tờ giấy để chuẩn bị chuyển qua giai đoạn nhiệt độ cao

Tổ sấy giữa thường có nhiệt độ sấy cao nhất tương ứng với giai đoạn sấy có tốc

độ không đổi Phải cung cấp cho tổ này một nhiệt độ cao và ổn định vì nhiệm vụ của

tổ là làm khô hoàn toàn nước còn bám trên bề mặt tấm giấy và nó quyết định đến độ khô tấm giấy

Tổ sấy thứ ba có nhiệt độ thấp hơn so với tổ giấy giữa để tránh hiện tượng dòn giấy, cong vênh,… đây là giai đoạn tương ứng với quà trình giảm tốc độ bay hơi và hạn chế hiện tượng hút ẩm từ không khí

Phần cuối cùng của bộ phận sấy là lô làm lạnh vì lúc này độ khô của tấm giấy

đã không đổi Trong lô này người ta không đưa hơi nóng vào mà đưa nước lạnh vào rồi ra Nhiệm vụ của lô là làm giảm nhiệt độ sấy của tấm giấy, làm cho nó trở nên mềm mại trước khi đi qua bộ phận cáng láng để tấm giấy dễ dàng cáng láng

Có hai cách phân bố hơi giữa các tổ sấy ( Cao Thị Nhung, Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy)

Hình 2.12: Sơ đồ cách phân bố hơi thứ nhất 2.2.4.2 Cách phân bố hơi thứ hai

Mỗi tổ sấy có bộ phận cung cấp hơi riêng bao gồm cả hơi mới (áp lực cao) và hơi thu hồi (áp lực thấp) Lượng hơi thu hồi từ mỗi tổ sấy được tách ngưng và đưa vào máy nén khí (bình áp suất) đến áp suất cao sau đó được kết hợi với hơi mới đưa vào lô sấy Ưu điểm của cách phân bố hơi này là vừa tận dụng được lượng hơi thu hồi, vừa dễ dàng điều khiển áp suất hơi trong từng tổ sấy theo yeu cầu của khúc tuyến sấy và phân

bố hơi trên các tồ là độc lập

Hình 2.13: Cách bố trí hơi thứ hai

2.2.5 Cách phân bố chăn sấy trong bộ phận sấy

Trong bộ phận sấy các lô sấy thường được lắp đặt làm hai dãy trên dưới và so le nhau Có hai cách mắc chăn sấy ( Cao Thị Nhung, Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy)

2.2.5.1 Cách mắc chăn sấy dùng hai chăn

Các lô sấy ở hàng trên trong cùng một tổ sấy dùng chung trong một chăn sấy, các lô ở hàng dưới dùng chung một chăn sấy Cách mắc này có hai ưu điểm là: cả hai mặt tấm giấy thay phiên nhau tiếp xúc trực tiếp với bề mặt của lô sấy nên tấm giấy được nhẵn đều hai mặt, tấm giấy có những khoảng cách chuyển động giữa hai lô mà không phải tiếp xúc với chăn nên có khoảng thoáng giúp cho việc hơi nước bay hơi được dễ dàng hơn

Nhưng lại có hai nhược điểm là: Những lúc tấm giấy được tự do chuyển động

mà không tiếp xúc với chăn dễ gây ra hiện tượng bập bùng giấy gây ra những vết nhăn hoặc nhàu giấy khi tấm giấy đi tiếp vào các vòng ép giữa chăn và lô sấy

Tấm giấy nếu có độ bền kém sẽ dễ bị đứt khi khi không được chăn sấy dỡ giúp mõi lần chuyển qua các lô sấy tiếp theo trên bộ phận sấy

Hình 2.14: Cách bố trí chăn sấy 2 chăn

2.2.5.2 Cách mắc chăn sấy dùng một chăn sấy

Chăn sấy giấy được mắc chung cho cả các lô ở hàng trên và hàng dưới trong một tổ sấy Ưu điểm của cách mắc này là khắc phục được những nhược điểm của cách mắc trên nhưng nhược điểm của cách mắc này là tấm giấy chỉ được tiếp xúc với một mặt của lô sấy nên chỉ được làm nhẵn một mặt của tấm giấy, mặt này thường tiếp xúc với lưới xeo

Để tận dụng những ưu điểm của hai cách mắc trên thì trong các máy xeo giấy mỏng cao cấp, người ta thường sử dụng cả hai cách mắc trong một bộ phận sấy: Sử dụng cách mắc thứ hai vào những tổ sấy đầu tiên khi giấy còn ướt và độ liên kết bền kém như vậy giấy sẽ không bị đứt và hình thành mặt giấy nhẵn tốt nhất

Sử dụng cách mắc thứ nhất vào những lô sấy sau trên bộ phận sấy vì lúc này tấm giấy có độ chắc tăng lên và thoát nước tăng cao nên cần có nhiều khoảng trống thoát khi giữa các lô

Hình 2.15: Cách mắc chăn sấy một chăn 2.2.6 Quá trình thoát nước khi sấy

Lượng nước chứa trong tấm giấy khi đi vào bộ phận sấy tồn tại dưới hai hình thức chủ yếu ( Cao Thị Nhung, Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy)

- Lượng nước có trên bề mặt các xơ sợi (lượng nước tự do): là phần chính, có đặc điểm là dễ bay hơi trong quá trình sấy

- Lượng nước nằm trong các khe nhỏ bên trong hoặc giữa các xơ sợi kế sát nhau, gọi là lượng nước liên kết, có đặc điểm là khó bay hơi

Có thể mô tả quá trình sấy qua biểu đồ sau:

 Giai đoạn AB (giai đoạn gia nhiệt): Khi tờ giấy tiếp xúc với các lô sấy đầu,

tờ giấy được gia nhiệt từ nhiệt độ ban đầu 25 – 30 0C lên nhiệt độ 60 – 70 0C Nước trong tờ giấy ở dạng tự do, trên bề mặt xơ sợi và ống mao dẫn xơ sợi lấp đầy nước sẽ bốc hơi dưới tác dụng nhiệt của bề mặt lô sấy Giai đoạn này vận tốc bốc hơi tăng nhanh Ở giai đoạn này không nên sấy quá nhanh

 Giai đoạn BC (giai đoạn sấy chính): Nhiệt độ sấy là cao nhất và không đổi Tại giai đoạn này lượng nước bốc hơi với vận tốc không đổi, lượng nước còn lại bên trong xơ sợi và trong liên kết rất khó bốc hơi vì vậy cần khoảng thời gian dài hơn, nhiệt độ cao hơn Nhiệt độ và độ khô của tờ giấy trong giai đoạn này cùng tăng

 Giai đoạn CD (giai đoạn sấy giảm tốc): Sau sấy chính nhiệt độ giấy giảm, vận tốc bốc hơi giảm nhanh, tờ giấy đã có độ khô tương đối, lượng nước bên trong tờ giấy vẫn bốc hơi nhưng rất chậm Lượng nước cuối cùng còn khoảng vài % ở dạng liên kết hoá học với các mắc xích xơ sợi xenlulô Giai đoạn CD tương ứng với số lô sấy ít hơn nhiều so với sấy chính, nó làm giảm bớt nhiệt độ của tờ giấy, làm tờ giấy không bị giòn, dễ bị đứt, bị rách khi độ căng tờ giấy vào các bộ phận sau nó khá lớn

 Giai đoạn DE (giai đoạn độ khô ổn định): Trong tấm giấy chỉ còn lại lượng nước liên kết sâu trong các sơ sợi, nước không bay hơi được nữa và độ khô của giấy cũng không tăng thêm được nữa

Hình 2.16: Đường cong sấy

2.2.7 Quá trình thoát nước ngưng

Hơi nước quá nhiệt ở áp lực cao khoảng 2 - 4 Kg/cm2 được đưa vào trong lô sấy, sau khi thực hiện quy trình trao đổi nhiệt với tấm giấy trên mặt lô thì hơi nước sẽ ngưng tụ bên trong lơ sấy, lượng nước này được tháo ra ngoài liên tục vì nếu không nó

sẽ làm giảm hiệu quả của quá trình trao đổi nhiệt

Người ta dùng ống siphon để đưa lượng nước này ra ngoài do chênh lệch áp suất giữa hơi nước nóng bên trong lô và áp suất khí quyển bên ngoài lô sấy

Hình 2.17: Quá trình hơi nước ngưng bám trên bề mặt lô

Có hai cách lấy nước ngưng từ lô sấy:

Lấy nước ngưng từ lô sấy bằng cách đặt siphon cố định phía dưới của lô sấy để hút nước ngưng vì: Lớp nước ngưng này đọng ở phía dưới của lô sấy và phương pháp này được áp dụng cho máy có vận tốc quay của lô thấp (< 400 m/phút)

Lấy nứơc ngưng từ lô sấy bằng cách đặt siphon khắp lô sấy để gạt nước ngưng bám xung quanh (phía trong bề mặt) lô sấy Lớp nước ngưng này thoát ra ngoài nhờ

máng đặt giữa các siphon này và phương pháp này được áp dụng cho máy có vận tốc sấy của lô cao (> 450 m/phút)

Để tháo nước ngưng từ lô sấy ra ngoài một cách triệt để thì người ta tháo kèm với lượng hơi dư, do vậy ngưòi ta cần phải lắp đặt bình phân ly (máy phân tách) để phân tách hơi dư và hơi sau khi lấy từ lô cung cấp hơi chính để tận dụng lại, cung cấp cho hơi thứ tiếp theo

Khối lượng của hơi dư này chiếm khoảng 15 % - 20 % lượng nước ngưng tụ

Hình 2.18: Hơi nước ngưng rớt xuống

* Xử lý hơi bị kéo theo nước ngưng ( Nhuyễn Thị Ngọc Bích, Kĩ thuật xenlulo và

giấy)

Hình 2.19 : Chu trình tái sử dụng Hình 2.20 : Hệ thống gia nhiệt, nén khí

hơi bị kéo theo nước ngưng cho phần hơi bị kéo theo nước ngưng

Có hai hệ thống thông dụng để giải quyết vấn đề này Trong hệ bậc thang , hơi được tách ra và được tái sử dụng trong phần sấy có áp suất hơn như sơ đồ minh hoạ ở hình 2.8 Bất lợi chính của hệ thống này là do sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các phần sấy, nên chỉ có phần áp suất cao nhất là có thể thay đổi một cách độc lập Loại thứ hai,

là loại phổ biến ngày nay - kiểu kết hợp gia nhiệt và nén (thermo-compressor) như minh hoạ ở hình 2.9 Phần hơi bị kéo theo nước ngưng có áp suất thấp được trộn với dòng hơi có áp suất cao và kế đó được tái sử dụng cũng trên cùng phần sấy Hệ thống này cho phép kiểm tra áp suất một cách hoàn toàn độc lập cho mỗi phần trong buồng sấy Tuy nhiên, hệ thống này đắt vì phải tiêu tốn thêm phần năng lượng cho dòng hơi

áp suất cao

2.2.8 Quạt gió trong túi khí

Trước năm 1960, chăn sấy được dệt từ len và nó không có tính thấm nước Khi trục sấy được phủ những chăn sấy loại này thì các túi khí gần như bị đóng kín (ngoại trừ đầu mút) và hệ thống quạt gió để lấy đi không khí ẩm gặp khó khăn Khái quát, dòng không khí có tốc độ cao được đưa vào một đầu túi khí, tạo ra dòng khí chuyển động ngang qua túi khí và làm giảm độ ẩm Hệ thống này không hiệu quả nhất là khi máy xeo khá rộng Vào những năm 1960, bắt đầu có loại chăn dệt từ sợi tổng hợp có

độ thấm nước tốt hơn Những loại chăn này có khả năng cung cấp tác động quạt gió bằng việc mang tức thời dòng khí đi vào và đi ra khỏi túi khí Một số khảo sát tìm thấy rằng lượng khí di chuyển trong túi khí phụ thuộc vào tính thấm của chăn sấy và tốc độ máy ( Nguyễn Thị Ngọc Bích, Kỹ thuật xenlulo và giấy)

Tính thấm của chăn sấy còn được khai thác để cấp khí khô và nóng vào túi khí Hai phương pháp khái quát hay được sử dụng là:

- Qua một trục đỡ chăn như minh hoạ ở hình 2.10

- Qua một ống dẫn từ phía ngoài (hình 2.11)

Với khả năng cung cấp khí, các hệ thống này có thể được dùng để được dùng để điều chỉnh thay đổi của độ âm

Hình 2.21: Sự thông gió trong túi khí qua những trục đỡ chăn

Hình 2.22 : Sự thông gió trong túi khí với hệ thống ống dẫn 2.2.9 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

 Độ nghiền bột: bột có độ nghiền càng cao thì càng khó thoát nước và do đó tiêu tốn hơi sấy sẽ nhiều hơn Ngược lại nếu bột có độ nghiền thích hợp thì lượng nước thoát ra ở phần lưới và phần ép là tối đa (nếu hệ thống lưới và ép hoạt động tốt)

và tiêu tốn hơi sấy sẽ ít hơn

 Bộ phận lưới và ép: thoát nước càng nhiều càng tốt Tuy nhiên lượng nước thoát ra bằng phương pháp ép chỉ đạt được một giới hạn nhất định mà không tăng lên nữa Khi đó nếu tăng áp lực ép giấy sẽ bị nát Thường thì áp lực ép được giữ cố định nên sự thoát nước trên lưới xeo là rất quan trọng để giảm chi phí cho phần sấy

 Áp lực hơi sấy: tác dụng chủ yếu ở giai đoạn BC Khi áp lực tăng, nhiệt độ sẽ tăng và lượng nước thoát ra cũng tăng Nếu tăng áp lực hơi sấy ở giai đoạn đầu AB thì dễ phá vỡ cấu trúc của tờ giấy vì khi lượng nước bề mặt được bốc hơi, nước bên trong xơ sợi chưa kịp thoát ra mà bề mặt tờ giấy đã khô dẫn đến tình trạng giấy khô

ẩm cục bộ, kết quả là làm nhăn, phồng rộp tờ giấy Tăng áp lực hơi sấy chỉ đối với giấy dày, bìa carton, còn đối với giấy bìa mỏng thì dễ phá vỡ cấu trúc tờ giấy, làm cho giấy giòn và dễ bị lão hoá

 Hệ số truyền nhiệt K: cần phải tăng hệ số truyền nhiệt K bằng cách:

- Phải luôn làm sạch bề mặt trong và ngoài lô

- Lấy nước ngưng trong lô ra liên tục, tránh không tạo màng nước ngưng làm giảm hệ số truyền nhiệt

 Hệ thống hơi sấy và nước ngưng: cần phải vận hành tốt Lượng nước ngưng cần phải được lấy ra liên tục, càng nhiều càng tốt Ngoài ra chúng ta cần cung cấp đủ lượng không khí nóng và hút hơi ẩm ra khỏi vùng sấy để tránh hiện tượng “điểm sương” làm ngưng tụ hơi nước bốc ra thành các giọt nước, dính bám vào cơ cấu bên trong vùng sấy hoặc rơi thành giọt trong tờ giấy làm ảnh hưởng đến vận hành và thiết

bị cũng như chất lượng tờ giấy

 Bạt sấy: cần có cấu trúc thông thoáng để giúp cho hơi ẩm trong tờ giấy thoát

ra dễ dàng Bạt sấy cần phải được điều chỉnh áp sát vào bề mặt tấm giấy để đảm bảo

sự tiếp xúc tốt giữa tấm giấy và lô sấy, tránh hiện tượng giấy bị khô không đều hoặc

bị nhăn, uốn cong

2.2.10 Ảnh hưởng của quy trình sấy lên tính chất của giấy

Thông thường công suất của máy xeo thường bị giới hạn bởi khả năng có hạn của bộ phn sấy Vì vậy vấn đề tăng năng suất của bộ phận sấy là vấn đề quan trọng

Nó cho phép làm giảm giá thành của giấy ở bộ phận sấy công suất của bộ phận sấy có thể tăng bằng cách tăng áp lực hơi sấy, nghĩa là tăng nhiệt độ của bề mặt lô sấy.Tuy nhiên quá trình sấy không chỉ có mục đích là tiếp tục làm khô giấy mà còn có mục đích là : làm nhẵn bề mặt giấy, làm cho các xơ sợi bột giấy tiếp tục xích lại gần nhau

để hình thành các liên kết mới làm tăng độ bền cơ lý của giấy, và quá trình sấy còn ảnh hưởng đến một số tính chât khác của giấy như : khả năng thấu khí, khả năng thấm hút nước, độ gia nhựa, độ bền ướt,…của giấy

2.2.10.1 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến độ khô của giấy

Sau khi tiếp xúc với các lô sấy, giấy sẽ được làm khô Thời gian tiếp xúc càng dài, nhiệt độ sấy càng cao thì giấy đạt được độ khô càng cao Tuy nhiên thời gian tấm giấy đi qua bộ phận sấy trên máy xeo chỉ vào khoảng 30 giây, hiếm khi lên tới 2 phút, còn thời gian mỗi điểm của giấy được áp vào bề mặt nóng của lô sấy thì ngắn hơn, chỉ vào khoảng 15 giây đến 1,5 phút, do đó nhiệt độ sấy là một nhân tố rất quan trọng ảnh hưởng đến độ khô của giấy và nhiều tính chất khác của giấy Khi nhiệt độ sấy càng

cao, mức độ polymer hoá của mạch xenlulô bị giảm càng nhiều, giấy sau sấy sẽ bị giòn, dễ gãy, không đảm bảo độ bền (Cao Thị Nhung, Các yếu tố công nghệ và tính

chất các loại giấy)

2.2.10.2 Bề mặt giấy:

Khi sấy giấy bằng lô sấy, do bề mặt giấy được chăn sấy luôn ép chặt vào bề mặt nhẵn của lô sấy nóng nên giấy không chỉ được làm khô mà còn được làm nhẵn bề mặt giấy Trên các máy xeo nhiều lô sấy, các lô sấy được xếp theo kiểu bàn cờ hai hàng Tấm giấy được tiếp xúc lần lượt : khi thì bề mặt trên, khi thì bề mặt dưới tiếp xúc trực tiếp với bề mặt nhẵn của lô sấy Vì vậy tấm giấy được làm nhẵn cả hai mặt Khi cần sản xuất loại giấy chỉ cần một mặt láng thì người ta chỉ cần cho một mặt giấy tiếp xúc với lô sấy

2.2.10.3 Độ chịu bục của giấy

Kết quả thí nghiệm cũng chứng minh rằng sự sấy khô quá làm giảm độ chịu bục của giấy, nguyên nhân có thể do xơ sợi bị sấy quá khô thì trở nên giòn hơn, dễ gãy hơn Kết quả thí nghiệm sấy giấy trên máy xeo thu được là: khi giấy sấy khô quá đã được ổn định độ ẩm thì độ chịu gấp của giấy lại tăng, lý do là sau khi ổn định độ ẩm thì độ ẩm của giấy tăng lên làm cho xơ sợi trở nên mềm mại nên độ chịu gấp tăng lên Như vậy là quá trình ổn định độ ẩm của giấy làm tăng độ chịu gấp của giấy khi giấy bị

sấy quá khô, còn đối với giấy không bị sấy quá khô thì trong quá trình ổn định độ ẩm

thì độ chịu gấp lại giảm Đây là sự không thuận nghịch trong quá trình sấy

2.2.10.4 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến khả năng thấm hút nước của giấy

Khi giấy bị sấy quá khô thì khả năng thấm hút nước của giấy giảm, nguyên nhân là khi xơ sợi bị sấy quá khô sẽ mất khả năng trương nở ban đầu khi chưa qua sấy Do xơ sợi bị biến dạng vĩnh viễn (hiệu ứng Jentsen), khả năng trương nở giảm đi nên tính chất thấm hút nước của giấy cũng giảm đi

2.2.10.5 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến độ gia nhựa của giấy

Nhiệt độ cao của các lô sấy đầu trong bộ phận sấy ảnh hưởng không tốt đến độ gia nhựa của giấy vì sự tăng đột ngột của nhiệt độ làm cho sự bay hơi nước mạnh hơn

là khả năng thoát nước trong cấu trúc giấy, vì vậy giấy trở nên xốp hơn làm cho khả năng kháng nước của giấy giảm

Nhiệt độ cao ở các lô sấy giữa và lô sấy cuối làm tăng độ gia nhựa của giấy vì nhiệt độ cao làm tăng tính không thấm nước của các hạt nhựa thông và tăng tính không thấm nước của chính sợi bột (do giảm khả năng trương nở nên giảm khả năng thấm hút nước của sợi bột giấy) Do đó để cho quá trình sấy đạt hiệu quả thì nhiệt độ các lô sấy đầu phải thấp hơn nhiệt độ các lô sấy sau, đồng thời sự gia tăng nhiệt độ giữa các tổ sấy không được quá đột ngột làm ảnh hưởng xấu đến tính chất của giấy sau sấy.

2.2.10.6 Sự co ngót của giấy

Trong quá trình sấy, sự bay hơi nước trong cấu trúc mao dẫn của giấy xảy ra kèm theo với sự co ngót của giấy, khi đó các sợi bột giấy xích lại gần nhau hơn, hình thành thêm nhiều liên kết giữa các xơ sợi Giấy càng co ngót nhiều thì cấu trúc của giấy càng bền, độ chặt càng cao Đồng thời với sự co ngót của giấy thì đường kính của các lỗ mao dẫn càng nhỏ, độ thấu khí và khả năng thấm hút nước của giấy càng giảm Qúa trình tách nước từ các lỗ khoang của thành tế bào sợi xenlulo là quá trình ngược lại với quá trình trương nở của sợi bột giấy Nếu thời gian sấy càng kéo dài thì sợi co ngót càng nhiều, đây là sự co ngót của chính từng sợi bột

Hai hiện tượng co ngót của giấy là: co ngót do các sợi bột xích lại gần nhau và

co ngót do chính bản thân từng sợi bột Sự co ngót khoảng cách giữa các sợi bột xảy ra sớm hơn sự co ngót chính bản thân từng sợi bột, trong đó độ nghiền của bột càng cao thì sự co ngót đầu xảy ra càng sớm

Trong giai đoạn này xảy ra sự bay hơi của lượng nước nằm trong sợi bột, sự bay hơi nước này khó hơn Đồ thị giai đoạn này có dạng đường cong, độ dốc giảm dần

ở cuối đường cong Đối với từng loại giấy phải áp dụng các đồ thị nhiệt độ sấy khác nhau Tuy nhiên đối với bất kì loại giấy nào cũng đòi hỏi sự thay đổi nhiệt độ từ lô sấy

nọ sang lô sấy kia phải điều hoà, không đột ngột để tránh ảnh hưởng xấu đến tính chất của giấy Khi tăng nhiệt độ của các lô sấy thì quá trình sấy sẽ diễn ra nhanh hơn, giấy

bị co ngót hơn Thực tế đã chứng minh điều này Thí dụ khi sản xuất loại giấy có khả năng thấm hút tốt, độ xốp cao, mức độ co ngót ít thì nên áp dụng nhiệt độ sấy cao, thời gian sấy nhanh Ngược lại, muốn sản xuất giấy có độ chặt cao, mức độ co ngót nhiều thì phải chọn nhiệt độ sấy thấp hơn, thời gian sấy lâu hơn Hiện tượng trên đây được giải thích như sau: khi sấy ở nhiệt độ càng cao thì làm cho lực căng bề mặt của nước

trong giấy càng nhỏ, lực làm cho các sợi bột xích lại gần nhau càng giảm, kết quả là giấy co ngót càng ít, và ngược lại Một tác dụng nữa là: nếu nhiệt độ càng cao thì thời gian sấy càng nhanh do vậy sự co ngót của chính bản thân từng sợi bột sẽ ít hơn và giấy bị co ngót ít hơn

Yếu tố quyết định trong quá trình sấy là thời gian sấy Khi sấy giấy trên lô sấy

có khoang hút chân không thì thời gian sấy giảm đi rõ rệt mặc dù nhiệt độ của bề mặt

lô sấy không cao lắm Khi sấy trên lô sấy như vậy thì giấy thu được có sự co ngót ít hơn, độ bền cơ giấy giảm hơn một chút, nhưng độ xốp, độ mềm mại, khả năng thấm hút nước của giấy lại tăng, mặc dù sức căng bề mặt của nước trong trường hợp này có tăng lên khoảng 15%

Sự co ngót của giấy theo chiều ngang của tấm giấy thường lớn hơn theo chiều dọc máy Độ khô của giấy ở cuối máy xeo càng cao thì giấy càng bị co ngót nhiều và

sự co ngót theo chiều ngang của tấm giấy càng nhiều

Sự co ngót của giấy trong quá trình sấy luôn luôn xảy ra đồng thời theo 3 chiều: chiều dọc, chiều ngang, chiều dày của tấm giấy

Trong quá trình sấy, sư bay hơi nước trong cấu trúc mao dẫn của giấy xảy ra kèm theo với sự co ngót của giấy, khi đó các sợi bột giấy xích lại gần nhau hơn, hình thành thêm nhiều liên kết giữa các xơ sợi Giấy càng co ngót nhiều thì cấu trúc của giấy càng bền, độ chặt càng cao Đồng thời với sự co ngót của giấy thì đường kính của các lỗ mao dẫn càng nhỏ, độ thấu khí và khả năng thấm hút nước của giấy càng giảm Qúa trình tách nước từ các lỗ khoang của thành tế bào sợi xenlulo là quá trình ngược lại với quá trình trương nở của sợi bột giấy Nếu thời gian sấy càng kéo dài thì sợi bị

co ngót càng nhiều, đây là sự co ngót của chính từng sợi bột

Ngoài ra quá trình sấy còn ảnh hưởng tới các tính chất khác của giấy như : độ trong suốt của tờ giấy ( muốn độ trong suốt của tờ giấy cao thì quá trình sấy phải diễn

ra chậm , nhiệt đô sấy thấp), ảnh hưởng đến khả năng nhuộm màu của các loại giấy có sửu dụng phẩm màu, khi nhiệt độ sấy thay đổi thì ảnh hưởng ngay đến mức độ nhuộm màu của giấy Do đó chúng ta cần phải theo dõi cẩn thận đồ thị sấy khi sản xuất giấy

có nhuộm màu

CHƯƠNG 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát hệ thống sấy máy xeo 5 tại công ty cổ phần giấy An Bình

Tính toán năng lượng sấy cần thiết để sản xuất 1 tấn sản phẩm giấy carton sóng

3.2.2 Tính toán nhiệt lượng sấy

3.2.2.1 Nhiệt hữu ích tính cho 1 tấn sản phẩm trong 1 giờ

3.2.2.1.1 Giai đoạn sấy 1 (tổ sấy 1)

Nhiệt lượng cần cung câp ở giai đoạn I:

Q1 = G*C*(t2 – t1) + W*Cp*(t2 – t1) + W’1*(i1 – t1tb) (1.1)

Trong đó:

G: Lượng chất rắn khô tuyệt đối vào sấy (kg)

C: Nhiệt dung riêng của giấy khô tuyệt đối (= 1,4235 kJ/kg.0C)

Cp: Nhiệt dung riêng của nước (= 4,1868 kJ/kg.0C)

t1: Nhiệt độ giấy vào giai đoạn I (0C)

t2: Nhiệt độ giấy ra giai đoạn I (0C)

W’1: Lượng nước bốc hơi trong giai đoạn 1

i1: Nhiệt dung riêng của hơi nước bão hoà tương ứng với áp suất (kJ/kg) (tổ 1)

t1tb: Nhiệt độ trung bình của giấy ở tổ 1 (0C), t1tb = (t1 + t2) / 2

Nhiệt hữu ích của giai đoạn I trong 1 giờ:

Q1hi = Q1 * Sản lượng (kJ/h)

3.2.2.1.2 Giai đoạn sấy 2 (tổ sấy 2)

Nhiệt lượng cần dùng ở giai đoạn II:

Q2 = G*C*(t2 – t1) + W*Cp*(t2 – t1) + W’2*(i2 – t2tb) (1.2)

Trong đó:

G: Lượng chất rắn khô tuyệt đối vào sấy (kg)

C: Nhiệt dung riêng của giấy khô tuyệt đối (= 1,4235 kJ/kg.0C)

Cp: Nhiệt dung riêng của nước (= 4,1868 kJ/kg.0C)

W: Lượng nước theo giấy vào sấy (kg)

W’2: Lượng nước bốc hơi ở tổ sấy 2 (kg)

t1: Nhiệt độ giấy vào giai đoạn 2 (0C)

t2: Nhiệt độ giấy ra giai đoạn 2 (0C)

i2: Nhiệt dung riêng của hơi nước bão hoà tương ứng với áp suất (kJ/kg) (tổ 2)

t2tb: Nhiệt độ trung bình của giấy ở tổ 2 (0C), t2tb = (t1 + t2) / 2

Nhiệt hữu ích của giai đoạn II trong 1 giờ:

Q2hi = Q2 * Sản lượng (kJ/h)