Đánh giá quy trình xử lý bột giấy sau khi nấu và thu hồi hoá chất tại nhà máy giấy việt trì

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành đề tài tốt nghiệp, xin đƣợc bày tỏ long cảm ơn chân thành tới: Cô giáo, TS Nguyễn Thị Minh Nguyệt ngƣời tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành đề tài Tập thể công nhân viên nhà máy giấy Việt Trì tạo điều kiện giúp đỡ thời gian thực tập công ty, giúp tơi có đƣợc thơng tin cần thiết cho đề tài Các thầy Trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản tạo điều kiện giúp đỡ hồn thành thí nghiệm trung tâm Cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ tơi hồn thành đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Hà Tây, tháng 6, năm 2008 Sinh viên Phạm Thị Mai Châm MỤC LỤC Chƣơng1 TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử xu hƣớng phát triển ngành giấy- bột giấy: 1.1.1 Lịch sử phát triển ngành giấy- bột giấy: 1.1.2 Xu hƣớng phát triển ngành giấy: 1.2 Tính cấp thiết đề tài: 1.3 Mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu : 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu: 1.3.2 Nội dung nghiên cứu: 1.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu: Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mục đích xử lý bột sau nấu thu hồi hóa chất: 2.2 Quy trình xử lý bột sau nấu thu hồi hoá chất: 2.2.1 Quy trình xử lý bột sau nấu: 2.2.2 Thu hồi hoá chất: 24 Chƣơng 34 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34 3.1 Giới thiệu nhà máy giấy Việt Trì: 34 3.2 Thực trạng công nghệ xử lý bột sau nấu nhà máy giấy Việt Trì: 35 3.2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý bột sau nấu nhà máy giấy Việt Trì: 35 3.2.2 Các công đoạn, thiết bị sử dụng công đoạn làm bột: 35 3.3 Tìm hiểu quy trình thu hồi hố chất nhà máy giấy Việt Trì: 49 3.4 Kết nghiên cứu: 50 3.4.1 Thông số chất lƣợng bột sau nấu: 50 3.4.2 Kết nghiên cứu thực nghiệm 50 Chƣơng 58 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 58 4.1 Kết luận: 58 4.2 Kiến nghị: 58 ĐẶT VẤN ĐỀ Giấy phát minh quan trọng, lâu đời có giá trị văn minh nhân loại Ngày nay, giấy trở thành nhu cầu thiếu ngƣời Giấy thân lĩnh vực hoạt động ngƣời: Công nghiệp, giáo dục, sách, viết, báo tạp chí,… Theo thời gian ngành sản xuất giấy- bột giấy phát triển mạnh mẽ Các nƣớc phát triển nhu cầu sử dụng giấy cao Do nhu cầu sử dụng lớn nên thúc đẩy ngành sản xuất phát triển Hàng nghìn nhà máy doanh nghiệp sản xuất kinh doanh giấy đƣợc thành lập Ở nƣớc ta, nhu cầu sử dụng giấy ngày tăng Do ngành sản xuất giấy- bột giấy nƣớc ta bƣớc khẳng định vai trị cơng nghiệp nƣớc Hàng trăm nhà máy doanh nghiệp mọc lên phục vụ nhu cầu sử dụng giấy nƣớc Quy trình sản xuất giấy- bột giấy khơng thể thiếu công đoạn xử lý bột sau nấu thu hồi hố chất Bột tháo từ cơng đoạn nấu hỗn hợp phức tạp gồm: xơ sợi không hợp cách, bột, dịch đen tạp chất Trong đó: 50%-85% bột giấy, 15%-20% chất hồ tan dịch nấu Vì cần thiết phảI xử lý bột sau nấu để thu đƣợc thành phần hợp cách, tách dịch đen lợi dụng thu hồi hoá chất Các phƣơng pháp: rửa, sàng tuyển làm cô đặc đƣợc áp dụng để sử lý bột sau nấu Với quy trình xử lý bột tạp chất: mấu mắt, xơ sợi không hợp cách, đất cát đƣợc loai bỏ hồn tồn Do chất lƣợng bột đƣợc nâng cao, hiệu suất bột tăng, tạo điều kiện thận lợi cho cơng đoạn sau Ngồi ra, dịch đen đƣợc sử dụng để thu hồi hố chất tiết kiệm chi phí nâng cao hiệu kinh tế Xuất phát từ quan điểm dƣới hƣớng dẫn cô giáo: TSNguyễn Thị Minh Nguyệt tiến hành thực đề tài: “Đánh giá quy trình xử lý bột giấy sau nấu thu hồi hố chất nhà máy giấy Việt Trì” Chương1 TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử xu hướng phát triển ngành giấy- bột giấy: 1.1.1 Lịch sử phát triển ngành giấy- bột giấy: Lịch sử phát triển nghề giấy giới ghi nhận vào năm 105 sau Công Nguyên Trung Quốc, Thái Luân ngƣời hồn thiện cơng nghệ xeo giấy cơng nghệ thủ cơng (do liềm xeo) góp phần to lớn đƣa nghề giấy lên giai đoạn phát triển Những tờ giấy đƣợc sản xuất Lôi Dƣơng-Trung Quốc vỏ dâu đƣợc ngâm vào nƣớc đập giã Xơ sợi lơ lửng nƣớc đƣợc vớt lên sàng kết nan tre lông ngựa (ta gọi liềm xeo) Bí đƣợc giữ kín khơng lộ ngoại quốc đến hàng trăm năm ngƣời Ả Rập chiếm đƣợc Samarkand – thị trấn phía Tây Trung Hoa vào khoảng năm 704 sau Cơng Nguyên Ngƣời Ả Rập học đƣợc cách làm giấy từ tay thợ giấy Trung Quốc bị bắt Cuối kỷ ngƣời thợ giấy phát sử dụng xơ gai làm nguồn nguyên liệu sản xuất giấy Từ ngƣời Ả Rập, nghề giấy đƣợc phát triển truyền sang châu Âu ngƣời Muslim xâm lƣợc tới Tờ giấy sản xuất châu Âu xƣởng Toledo- Tây Ban Nha năm 1085 sau Công Nguyên Vào kỷ XII “Thập tự chinh” kỹ thuật giấy đƣợc truyền sang Palestine Xiri Mãi tới cuối kỷ XI truyền sang Pháp đầu kỷ XII sang Italia , ngƣời ta bắt đầu biết làm hình bóng mờ giấy Từ năm 1365 đến năm 1630 ngành giấy lan sang nƣớc Đức, Áo, Hà Lan, Thuỵ Sỹ, Nga nƣớc Scandinavơ Cuối công nghệ giấy tới đƣợc lục địa Bắc Mĩ vào năm 1690 với việc xây dựng xƣởng sản xuất William Bradford Germantown, Pensylvania Ở Việt Nam, theo cơng trình nghiên cứu nhiều học giả ngồi nƣớc từ kỷ thứ III sau Công Nguyên ngƣời Việt Giao Châu biết dùng vỏ mật hƣơng làm thành thứ giấy tốt gọi giấy mật hƣơng Đến kỷ XV, dân ta biết chế nhiều loại giấy: Giấy vỏ dó , rêu biển, đặc biệt giấy trầm hƣơng chế vỏ trầm thơm bền, màu trắng có vân nhƣ mắt cá lớn, bỏ xuống nƣớc không nát Trong suốt tiến trình lịch sử dân tộc, nghề giấy Việt Nam không ngừng phát triển để phục vụ cho triều đình phong kiến nhƣ nhu cầu nƣớc Các làng nghề giấy vùng sản xuất giấy phát triển tiếng đƣợc nƣớc biết đến nhƣ: Yên Hòa- Kẻ Bƣởi, Xuân Ổ(Tiên Sơn) Dƣơng Ổ (Yên Phong), làng Ném Tiền, Đào Thôn, Châu Khê,… thuộc tỉnh Bắc Ninh Ngƣời thợ thủ cơng xứ Bắc cịn làm giấy vỏ dâu để in tranh Đông Hồ gọi giấy điệp Ở Thanh Hóa, Nghệ Tĩnh sản xuất loại giấy bản, giấy nhũ tƣơng Bƣớc vào thời kỳ đổi mới, xí nghiệp điển hình nhƣ Giấy Tân Mai, Giấy Bãi Bằng, Giấy Việt Trì, Giấy Vĩnh Huê, Giấy Linh Xuân, Giấy Xuân Đức, Giấy Hải Phòng, Giấy Mục Sơn, Giấy Lửa Việt,…đầu tƣ nâng cấp số thiết bị then chốt, ví dụ phận hình thành giấy, hệ thống kiểm sốt chất lƣợng máy xeo, cải tiến quy trình nghiên cứu ứng dụng Nhiều công nghệ tiên tiến nhƣ cơng nghệ gia keo kiềm tính sử dụng CaCO3 sản xuất giấy in, viết; tận dụng bột thƣơng phẩm nhập giá rẻ; tận dụng giấy loại khử mực… tạo đƣợc chủ động cân dây chuyền, nâng cao chất lƣợng sản phẩm, hạ đƣợc phần giá thành sản phẩm chủ yếu…Nhiều xí nghiệp bắt đầu vào sản xuất ổn định, kinh doanh có lãi Ngành giấy Trung Ƣơng bắt đầu khởi sắc, từ năm 1995 trở (đạt 126.200 tấn/năm 1995, toàn ngành đạt 215.000 tấn/năm với vƣơn lên mạnh mẽ giấy Bãi Bằng (50622 tấn) Giấy Tân Mai (41521 tấn) 1.1.2 Xu hƣớng phát triển ngành giấy: Trong thời kỳ kháng chiến chống Pháp nhƣ thời kỳ đầu kháng chiến chống Mỹ, lực lƣợng sản xuất nhỏ, nhu cầu đơn giản, ngành giấy bỏ qua phƣơng thức sản xuất cổ truyền thủ công Nhƣng từ chiến tranh kết thúc, nhu cầu giấy ngày lớn, đa dạng, yêu cầu chất lƣợng ngày cao nên ngành giấy giới với ƣu suất cao, giá thành hạ, nguồn nguyên liệu dễ kiếm, thay cho giấy cổ truyền Trong suốt gần 10 năm cơng nghệ tẩy trắng an tồn mơi trƣờng không sử dụng Clo phân tử ( ECF ) hợp chất chứa Clo ( TCF ) đƣợc nghiên cứu đƣa vào sử dụng Ngày nay, nhà máy đại sản xuất bột sunphat tẩy trăng, công nghệ tẩy trắng đƣợc xem an tồn mơi trƣờng lƣợng hợp chất Clo thải không vƣợt 0.5 kg / bột sản xuất Một thành tựu khoa học kỹ thuật sản xuất bột giấy đời ứng dụng rộng rãi chu trình cơng nghệ vận hành nồng độ bột trung bình 815 % nồng độ cao tới 40 % Trong 30 năm qua, vai trị hóa chất phụ trợ chu trình cơng nghệ sản xuất giấy ngày tăng ( gần gấp 10 lần ) tạo khả cải tiến công nghệ sản xuất giấy theo xu hƣớng sau : - Sản xuất loại giấy có tính chất đặc biệt giấy tráng phủ - Tăng suất thiết bị - Tăng mức sử dụng giấy loại - Giảm chi phí nƣớc lƣợng - Giảm lƣợng phế thải sản xuất chất thải môi trƣờng - Tăng hàm lƣợng hóa chất phụ trợ giấy, tăng hiệu sử dụng giảm ảnh hƣởng chúng đến môi trƣờng Những xu hƣớng phát triển công nghiệp Xenluloza – Giấy giới ảnh hƣởng trực tiếp tới công nghiệp Việt Nam Sự đời nhà máy giấy Bãi Bằng ( 1982 ) có quy mơ lớn đại đất nƣớc, với công suất 55 000 giấy in giấy viết năm; việc đầu tƣ nâng cấp Nhà máy giấy Tân Mai với dây chuyền sản xuất bột CTMP công suất 40000 tấn/năm tảng cho phát triển công nghiệp bột giấy giấy Việt Nam 1.2 Tính cấp thiết đề tài: Tầm quan trọng xử lý bột sau nấu thu hồi hóa chất: Bột sau nấu thành phần phức tạp gồm xơ sợi dịch đen Tạp chất ảnh hƣởng lớn tới chấy lƣợng bột khâu xử lý bột sau Trong hỗn hợp bột nƣớc gồm có Xenluloza, chất hoà tan dịch Dịch đen sản phẩm hồ tan chất q trình nấu, bao gồm: Xút dƣ, Lignin kiềm, xà phòng chất hồ tan khác Vì vậy, tách bỏ tạp chất thu hồi dịch đen khâu quan trọng 1.3 Mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu : 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu: - Khảo sát đánh giá thực trạng quy trình xử lý bột sau nấu nhà máy giấy Việt Trì - Khảo sát đánh giá q trình thu hồi hố chất nhà máy giấy Việt Trì - Từ đƣa đƣợc giải pháp tận dụng dịch thải 1.3.2 Nội dung nghiên cứu: - Khảo sát quy trình xử lý bột sau nấu nhà máy giấy Việt Trì - Khảo sát quy trình thu hồi hố chất nhà máy giấy Việt Trì - Kiểm tra đánh giá chất lƣợng bột giấy sau nấu - Nghiên cứu giả pháp tận dụng dịch thải - Đánh giá trạng công nghệ, hiệu sản xuất, mức độ ô nhiễm môi trƣờng 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu: - Phƣơng pháp điều tra khảo sát - Phƣơng pháp kế thừa tài liệu - Phƣơng pháp thực nghiệm: Căn vào sản phẩm số mẻ nấu cụ thể: + Xác định hàm lƣợng tro bột giấy + Xác định hàm lƣợng Lignin bột sau nấu + Kiểm tra tàn kiềm + Xác định hàm lƣợng khô dịch đen + Phân tích dịch đen Chương CỞ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mục đích xử lý bột sau nấu thu hồi hóa chất: Bột thơ sau khỏi cơng đoạn nấu, có chứa lƣợng lớn dịch thải lƣợng nhỏ tạp chất thơ(dăm sống), đất, cát,…Vì cần thiết phải thơng qua q trình xử lý để đạt đƣợc bột giấy có chất lƣợng phù hợp với yêu cầu, đồng thời để thu hồi lợi dụng dịch thải hay tạp chất thô, mặt khác giải nguồn gây ô nhiễm chủ yếu nhà máy sản xuất bột giấy Dịch đen thu đƣợc trình nấu bột nằng phƣơng pháp hoá học( nấu sunphit nấu kiềm) dung dịch hỗn hợp chất vô hữu cơ, thành phần vô vô phong phú( Các chất khô dịch đen nấu kiềm phƣơng pháp nấu kiềm chứa 30 35% chất vô 65 70% hợp chất hƣu cơ) Lƣợng dịch thải trình nấu tƣơng đối lớn, trung bình bột đƣợc sản xuất kèm theo 8 10m3 dịch đen nguyên thể( chƣa pha lỗng) Do đó, thu hồi chế biến dịch đen thu hồi tận dụng, tái sử dụng chế biến chất vô hữu chứa dịch đen 2.2 Quy trình xử lý bột sau nấu thu hồi hố chất: 2.2.1 Quy trình xử lý bột sau nấu: Sơ đồ công nghệ: Làm ngun liệu gián đoạn Cơ đặc Bột Hình 3.3: Máy cô đặc + Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý hoạt động máy cô đặc dựa vào chênh lệch mức nƣớc bình thơng lọc qua lƣới lọc, tạo áp suất đẩy nƣớc lọc qua lƣới lọc Do lô lọc quay trịn nên q trình đặc đƣợc liên tục thực Máy cô đặc bột thải: + Thông số kỹ thuật: Kích thƣớc: 600 x 2025 mm Kích thƣớc lỗ sàng:  mm + Nguyên lý làm việc: 47 Máy đặc có hình dạng trụ rỗng bên đƣợc hàn hệ thống ngăn có dạng hình vít xoắn ( vít tải ) Q trình bột vào đƣợc vận động theo bƣớc vít xoắn lơ lọc, nƣớc đƣợc ngồi thơng qua lỗ lô lọc tới đầu bên Máy lắng cát: + Thông số kỹ thuật: Độ nghiêng chắn: 60o Nồng độ bột vào: 0,4  0,6 % Vận tốc chảy dòng:  m/s + Nguyên lý làm việc: Máy lắng cát có tác dụng để lọc số bột chƣa tan vật có tỷ trọng lớn ( nhƣ cát sạn ) khỏi bột Đó vật nặng có thẻ lắng xuống dễ dàng 48 trình dung dịch chảy từ từ, tạp chất, vật chất lẫn nguyên liệu lẫn vào bột nhƣ cụm thớ sợi … , lọt đƣợc qua sàng mắt trình lắng lắng xuống máng lắng cát có dạng hình chữ nhật đƣợc đặt chắn có chiều nghiêng theo chiều chuyển động dòng bột, trình bột chảy với vận tốc xác định tạp chất có khối lƣợng riêng lớn lắng xuống bị chắn giữ lại Một điều kiện hoạt động tốt máng lắng cát hồ lỗng bột cách thỗ mãn nồng độ bột Nồng độ bột thích hợp cho q trình lắng cát 0,3  0,6 % Ngoài tốc độ dòng bột chảy máng yếu tố quan trọng, tốc độ dòng bột phải đảm bảo cho tạp chất lắng xuống Tốc độ bình qn lớn dịng bột 1,5 m/p, nhƣng tốc độ nhỏ lại phải độ cao máng lắng cát tức độ sâu từ mặt dung dịch bột tới đỉnh ngăn định Độ sâu lớp dung dịch bột không nên nhỏ 200 mm không nên sâu 600 mm Chính điều kiện mà q trình sử dụng máy lắng cát cần phải ý tới tốc độ dòng chảy Nên vận tốc dòng chảy lớn dẫn đến tƣợng kéo tạp chất vận tốc dòng chảy nhỏ làm tƣợng lắng đọng tăng, điều làm cho tổn thất xơ sợi lớn 3.3 Tìm hiểu quy trình thu hồi hố chất nhà máy giấy Việt Trì: Nhà máy giấy Việt Trì khơng có cơng đoạn thu hồi hố chất Đây nhƣợc điểm lớn nhà máy Ngoài ra, nhà máy khơng có hệ thống xử lý nƣớc thải Dịch đen thu hồi công đoạn nấu phần nhỏ đƣợc đƣa thu hồi nhà máy 2, phần lớn dịch đen theo cống ngầm hồ Nƣớc rửa máy rửa đƣợc tận dụng để bảo quản nguyên liệu 49 3.4 Kết nghiên cứu: 3.4.1 Thông số chất lượng bột sau nấu: Số nồi Trị số Kappa Tàn kiềm (g/l) Chủng loại nguyên liệu Bạch đàn, keo, tre 28,2 5,6 Bạch đàn, tre 29,5 7,2 Bạch đàn, keo 28,4 5,6 Gỗ cắt 28,6 5,8 Gỗ cắt, tre 20,5 4,0 Gỗ cắt 24,5 3,2 Bạch đàn, keo 27,6 4,8 Gỗ cắt 29,5 5,6 Gỗ cắt 28,4 5,6 10 Bạch đàn 29,8 4,8 Bảng 3.3: Bảng thông số chất lƣợng bột sau nấu 3.4.2 Kết nghiên cứu thực nghiệm: 3.4.2.1 Xác định hàm lƣợng khô dịch đen: a) Dụng cụ: Cốc sứ Cốc thuỷ tinh Pipet b) Phƣơng pháp thực hiện: Sử dụng phƣơng pháp cân sấy c) Các bƣớc tiến hành: 50 Trƣớc tiên sấy khô cốc đến khối lƣợng không đổi Dùng cân cân cốc sấy, sau dùng pipet hút 5ml dịch đen cho vào cốc sấy Cho cốc có chứa dịch vào tủ sấy sấy 103  20C Trong trình sấy cân cốc dịch đến khối lƣợng khơng đổi dừng lại Hàm lƣợng khơ đƣợc tính theo cơng thức sau: HLK = (g/l) Trong đó: m - Khối lƣợng chất khơ cịn lại dịch đen sau sấy V - Thể tích dịch đƣa vào sấy d) Kết quả: Hàm lƣợng khô dịch đen là: 46,4g/l 3.4.2.2 Xác định tàn kiềm: Mục đích: Xác định tàn kiềm cho biết lƣợng kiềm dƣ có dịch đen từ ta xác định đƣợc lƣợng kiềm bổ sung đem chƣng bốc dịch đen a) Dụng cụ hoá chất sử dụng: Dụng cụ Hố chất sử dụng Pipet Dung dịch BaCl2 Bình định mức 250ml HCl 0,1N Bình tam giác Chất thị màu phenoltalein Nƣớc cất b) Chuẩn bị hoá chất: 51 Pha dung dịch thi màu: pH = 8, nồng độ khoảng 1% Pha cồn 950 Cho lƣợng phenoltalein khan vào bình tam giác 250ml, đổ lƣợng cồn vào, cho dung dịch lên bếp điện đun nóng, vừa đun vừa lắc cho tan hết Pha dung dịch BaCl2 200g/l: Pha 100ml dung dịch BaCl2 200g/l cần 2g BaCl2 khan Cân 2g BaCl2 khan cho vào 100ml nƣớc cất, dùng đũa thuỷ tinh khuấy cho tan hết hoá chất c) Phƣơng pháp thực hiện: Phần dịch đen nồi lấy dùng pipet lấy 10ml cho vào bình định mức 250ml có sẵn 2/3 nƣớc cất Cho tiếp 20ml dung dịch BaCl2 200g/l vào bình, thêm nƣớc vạch, lắc để yên cho lắng Khi dung dịch lắng trong, dùng pipet hút cẩn thận 25ml dịch trong(đầu pipet ngập dƣới mặt dịch) cho vào bình tam giác 250ml chuẩn độ HCl 0,1N viới thị phenoltalein Thể tích HCl tiêu hao V(ml)( pha thêm 20 25 ml nƣớc cất vào bình tam giác chuẩn độ cho dễ nhận màu) Tàn kiềm đƣợc tính theo cơng thức sau: Tàn kiềm = 4.V(g/l theo NaOH) d) Kết quả: Kết thu đƣợc sau lần làm thí nghiệm, tàn kiềm là: 5,81 3.4.2.3 Xác định chất chiết suất có dịch đen: Mục đích: Thí nghiệm cho biết hàm lƣợng chất trung tính axit tự có dịch đen từ mở hƣớng cho thu hồi hoá chất từ dịch đen nhà máy a) Dụng cụ: Bình tam giác Bếp điện Cốc thuỷ tinh Tủ sấy Bình chiết Cân điện tử 52 Thiết bị ngƣng lạnh b) Hoá chất sử dụng: Ête Dung dịch H2SO4 20% NaOH 2% NaCl bão hoà Na2SO4 khan c) Phƣơng pháp tiến hành: d) Các bƣớc tiến hành: Xác định hàm lượng chất tan có dịch đen: Chuẩn bị bình chiết, cho lƣợng ete ( khoảng 10 20ml) vào bình chiết, tiếp tục cho khoảng 50ml dịch đen vào bình Lắc bình cho ete hồ tan hết chất có dịch đen Chú ý vừa lắc vừa mở khoá cho ete bay ngồi Sau dể lắng hỗn hợp khoảng 15 phút tách bỏ dịch đen Tiếp tục cho dịch đen vào bình chiết lặp lại động tác nhƣ Tách bỏ dịch đen lần cho dung dịch ete có chứa chất tan vào bình Làm hết dịch đen thu đƣợc dung dịch ete có chứa chất tan Rửa bình tam giác sấy khơ đến khối lƣợng khơng đổi, cân bình Rửa nồi nhỏ, cho nƣớc ấm khoảng 350C vào nồi Đặt bình tam giác sấy khơ vào nồi, nối bình với hệ thống ngƣng lạnh Dùng phễu lọc để lọc dung dịch ete khỏi cặn bẩn Chọn phễu lọc cho chiều dài phễu vƣợt ống nhánh hệ thống ngƣng lạnh Tiến hành tách ete, giữ nhiệt độ nƣớc 350( nhiệt độ sôi dung dịch ete) Khi ete bay hết, đem bình tam giác có chứa chất tan thu đƣợc rút chân không khoảng 20 phút đạt khối lƣợng khơng đổi Cân bình để xác định hàm lƣợng chất thu đƣợc Xác định chất trung tính: 53 Chuẩn bị dung dịch NaOH 2% từ NaOH khan  96%: Pha 500ml dung dịch NaOH 2% cần 10,64g NaOH khan Đổ 500ml nƣớc cất vào bình tam giác sau đổ lƣợng NaOH cân vào bình khuấy Chất tan sau rút chân không đến khối lƣợng không đổi, đổ khoảng 50ml ete vào hoà tan hết chất chiết suất( cho vào nƣớc ấm cho tan hết) Đổ dung dịch ete hoa ftan vào bình chiết, lắc hỗn hợp, đổ lƣợng nhỏ (khoảng 5 10 ml) NaOH 2% vào thấy phân lớp rõ ràng Lắc dung dịch, lắc mở khố cho ete bay ngồi Để lăng smootj lúc sau tách dung dịch muối Natri cho vào bình tam giác khác Cho tiếp lƣợng NaOH vào làm nhƣ Dung dịch ete bình rửa nƣớc cất, lần rửa cho khoảng 10ml nƣớc cất Rửa tới nƣớc rửa tháo có pH = dừng lại Đổ dung dịch ete rửa vào bình tam giác Sấy khô nƣớc dung dịch Na2SO4 khan (đổ Na2SO4 vào lắc thấy muối chuyển động tự lƣợng cho vào vừa đủ, muối đóng bánh phía dƣới bình lƣợng cho vào q ít) Chuẩn bị bình tam giác sấy khơ đến khối lƣợng khơng đổi, cân bình Dùng phễu lọc lọc muối khỏi dung dịch ete, cho vào bình vừa cân đem tách ete nhƣ Khi ete bay hết thu đƣợc chất trung tính, đem sấy chất thu đƣợc 103  20C đến khối lƣợng không đổi, cân bình để biết khối lƣợng Xác định axit tự do: Pha dung dịch H2SO4 20%: pha theo tỷ lệ 11ml H2SO4 : 75ml H2O, pH dung dịch khoảng 1 Dung dịch muối Natri thu đƣợc cho lƣợng H2SO4 vào thấy dung dịch có màu trắng đục đƣợc Chuẩn bị bình tan giác Đổ dung dịch 54 muối vào bình chiết đổ 4 lần ete vào tiến hành chiết nhƣ trên, lần cho khoảng 20ml ete Tháo bỏ muối lắng phía dƣới cịn dung dịch ete có chứa axit tự cho vào bình tam giác khác Chiết suất lại dung dịch muối Natri lần Phần ete rửa NaCl bão hồ, khơng có muối bão hào nên sử dụng nƣớc rửa (rửa cho hết H2SO4 lẫn dung dịch) Rửa tới nƣớc rửa có pH = dừng lại Dung dịch ete sau rửa sấy Na2SO4 để loại nƣớc tiến hành tách ete thu đƣợc axit tự Sấy chất thu đƣợc 103  20C đến khối lƣợng không đổi, cân chất thu đƣợc e) Kết quả: Hàm lƣợng chất tan dich đen là: 0,33g/l Hàm lƣợng chất trung tính là: 0,2884 g/l Hàm lƣợng axit tự do: 0, 0867 g/l 3.4.2.4 Xác định hàm lƣợng tro bột giấy: a) Thiết bị: Cốc nung, tủ nung b) Chuẩn bị mẫu: Cân xác tới 1mg lƣợng bột giấy để lƣợng tro thu đƣợc không nhỏ 10mg Cân mẫu để tiến hành làm song song, thời điểm đótiến hành cân mẫu để xác định độ khô Cân khoảng ÷ 3g bột giấy c) Cách tiến hành: Cho cốc nung vào tủ nung nhiệt độ 575±250C 15phút Cho cốc vào bình hút ẩm để khoảng 45phút sau cân xác tới 0,1mg Chuyển mẫu thử vào cốc nung mở nắp nung nhiệt độ không đƣợc cao 1000C, tăng nhiệt độ dần tới 575±250C cho mẫu thử không cháy thành lửa nung mẫu nhiệt độ lâu hơn( tới khơng cịn phần tử 55 màu đẻntong mẫu) Đậy nắp cốc nung làm nguội bình hút ẩm với thời gian nhƣ trên, cân xác tới 0,1mg Hàm lƣợng tro(A) tính theo cơng thức: A= a 100 (%) b Trong đó: a - Khối lƣợng tro (g) b - Khối lƣợng mẫu thử khô tuyệt đối (g) d) Kết quả: Hàm lƣợng tro bột giấy là: 0,27% 3.4.2.5 Xác định hàm lƣợng Lignin bột giấy: a) Dụng cụ : Bình tam giác cỡ, ống ngƣng lạnh, đũa khuấy thuỷ tinh, phễu lọc thuỷ tinh màng xốp, bếp điện, tủ sấy b) Hoá chất : Axít H2SO4 72 %, nƣớc cất c) Phƣơng pháp thực hiện: Bột giấy để nhiệt độ khô gió (sấy nhiệt độ < 60oC), sau xác định độ khơ Cân 1g mẫu xác đến 10-4 cho mẫu vào bình tam giác V = 100 ml, đổ vào bình chứa mẫu 20 ml axít H2SO4 72 %, dùng đũa thuỷ tinh khuấy trộn hỗn hợp điều kiện phịng thí nghiệm (to = 20oC ± 1oC) thời gian giờ, suốt thời gian thƣờng xuyên khuấy trộn hỗn hợp cho toàn mẫu ngập axít Sau hỗn hợp lignin với axít đổ sang bình tam giác V = 1000 ml, rửa bình tam giác nhỏ 770 ml nƣớc cất, tồn nƣớc rửa đổ vào bình tam giác có chứa mẫu Nối bình tam giác chứa mẫu với ống ngƣng lạnh đun sôi nhẹ bếp điện thời gian giờ, trình đun thƣờng xuyên lắc bình cho dăm mẫu ngập dung dịch axít lỗng Kết thúc q trình dùng lignin đƣợc lọc qua phễu lọc màng xốp sấy khơ đến 56 khối lƣợng khơng đổi (q trình lọc có trợ giúp bơm hút chân khơng) Rửa lignin nƣớc nóng đến nƣớc lọc dung dịch trung tính Phễu chứa lignin đƣợc sấy nhiệt độ 103 ± 2oC đến khối lƣợng không đổi * Cơng thức tính : L = ( m1 – m ) x 100/g, (%) Trong m1 : Khối lƣợng phễu lọc lignin sau sấy (g) m : Khối lƣợng phễu lọc (g) g : Khối lƣợng mẫu khơ tuyệt đối (g) Cơng thức tính khối lƣợng khơ tuyệt đối g = mmẫu x K Trong mmẫu : khối lƣợng mẫu khơ gió (g) K : hệ số khô tuyệt đối d) Kết quả: Hàm lƣợng Lignin bột giấy là: 4,378% 57 Chương KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận: Sau khảo sát thực tế nhà máy giấy Việt Trì q trình thực nghiệm mẫu phịng thí nghiệm tơi có số kết luận sau: - Nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu gỗ (chủ yếu bạch đàn, keo, tre) ngồi có dăm gỗ phần giấy loại, bột nhập ngoại - Dây chuyền sản xuất nhà máy cũ, thiết bị công nghệ không đƣợc đầu tƣ nâng cấp - Công đoạn rửa nhà máy không sử dụng nƣớc nóng, tạp chất nặng sau lắng cát khơng đƣợc tháo bỏ thƣờng xuyên, nƣớc rửa tận dụng không triệt để - Nhà máy không đầu tƣ xƣởng thu hồi sau bị bom phá hoại, hiệu kinh tế dây chuyền sản xuất giảm đáng kể - Xử lý bột sau nấu hoàn toàn triệt để, chất lƣợng bột sau nấu sau xử lý đạt yêu cầu - Các chất tan dịch đen chủ yếu trung tính axit tự với hàm lƣợng tƣơng đối lớn 4.2 Kiến nghị: - Nhà máy cần xây dựng lại xƣởng tận dụng dịch đen thu hồi hóa chất - Cần xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tránh ô nhiễm môi trƣờng - Cải tiến dây chuyền cơng nghệ, đầu tƣ máy móc thiết bị nâng cao suất - Các chất tan dịch đen nhà máy tƣơng đối nhiều cần nghiên cứu giải pháp tận dụng 58 PHỤ BIỂU Hàm lƣợng chất khô: Khối Khối Khối lƣợng lƣợng lƣợng Khối cốc cốc cốc dịch lƣợng sấy sấy sấy lần cốc sấy lần lần (g) lần (g) (g) 4(g) STT Khối lƣợng cốc sấy (g) Mẫu 24.76 25.01 24.89 24.89 24.89 Mẫu 38.07 38.43 38.32 38.64 38.31 Mẫu 38.1 38.34 38.35 38.33 38.34 Mẫu 38.11 38.34 38.33 38.33 38.34 Mẫu 65.96 66.24 66.23 66.22 66.22 Khối lƣợng Khối chất Hàm lƣợng khơ lƣợng cốc sấy cịn khơ lần (g) lại (g) (g/l) 0.13 24.89 26 0.24 38.31 48 0.23 38.33 46 0.22 38.33 44 0.26 66.22 52 43.2 Tàn kiềm: STT Thể tích HCl tiêu tốn (ml) Tàn kiềm 1.2 1.6 1.6 4.8 6.4 6.4 5.811666667 Hàm lƣợng chất tan dịch đen: STT Thể tích dịch đen chiết suất(l) 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 Khối Hàm Khối lƣợng mẫu Khối lƣợng lƣợng bình trƣớc sấy lƣợng mẫu chất (g) (g) sau sấy (g) tan (g/l) 101.14 101.14 101.14 101.14 101.14 102.04 102.04 102.04 102.04 102.04 59 101.61 101.58 101.47 101.44 101.44 0.333333 Hàm lƣợng chất trung tính dịch đen: Thể tích dịch đen chiết suất (l) STT Khối lƣợng bình (g) Khối lƣợng mẫu trƣớc sấy (g) Khối lƣợng mẫu sau sấy (g) 0.9 102.6502 103.5586 103.3196 0.9 102.6502 103.5586 103.321 0.9 102.6502 103.5586 103.2829 0.9 102.6502 103.5586 102.9708 0.9 102.6502 103.5586 102.9098 0.9 102.6502 103.5586 102.9098 Hàm lƣợng chất trung tính (g/l) 0.288444 Hàm lƣợng Axit tự do: STT Thể tích dịch đen chiết suất (l) Khối lƣợng bình (g) Khối lƣợng mẫu sau sấy (g) 0.9 100.7755 100.8587 0.9 100.7755 100.8551 0.9 100.7755 100.8542 0.9 100.7755 100.8535 0.9 100.7755 100.8535 Hàm lƣợng axit tự (g/l) 0.086667 Hàm lƣợng tro bột: Mẫu số Chủng loại nguyên liệu Cốc nung sấy đến khối lƣợng không đổi ( g ) Khối lƣợng cốc nung tro sau nung (g) Khối lƣợng mẫu thử ban đầu (g) Khối lƣợng tro (g) Hàm lƣợng tro (%) Bạch đàn, keo, tre 28,8387 28,8473 2,5227 0,0086 0,34 Bạch đàn, tre 22,0172 22,0235 2,3712 0,0063 0,27 Bạch đàn, tre 22,0731 22,0795 2,2891 0,0064 0,28 Dăm gỗ 26,1733 26,1777 2,3042 0,0044 0,19 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Chủ biên: Tạ Lai Tô, Chiêm Hồi Vũ, biên dịch: Cao Quốc An, hiệu đính: Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Nguyên lý kỹ thuật sản xuất bột giấy – Tài liệu dịch nguyên tiếng Trung, Nhà xuất Công nghiệp nhẹ Trung Quốc Lê Quang Diễn, Công nghệ sản xuất bột giấy – Tài liệu giảng dạy dành cho lớp chun mơn hố Đại học Lâm nghiệp PGS PTS Hồng Thúc Đệ, Cơng nghệ hoá lâm sản, Trƣờng đại học Lâm nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội Một số luận văn tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Hà Tây, Việt Nam 61 ... SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mục đích xử lý bột sau nấu thu hồi hóa chất: 2.2 Quy trình xử lý bột sau nấu thu hồi hoá chất: 2.2.1 Quy trình xử lý bột sau nấu: 2.2.2 Thu hồi hoá. .. nghiên cứu: - Khảo sát quy trình xử lý bột sau nấu nhà máy giấy Việt Trì - Khảo sát quy trình thu hồi hố chất nhà máy giấy Việt Trì - Kiểm tra đánh giá chất lƣợng bột giấy sau nấu - Nghiên cứu giả... nhà máy cổ phần hoá đƣa nhà máy vào hoạt động ổn định 3.2 Thực trạng công nghệ xử lý bột sau nấu nhà máy giấy Việt Trì: 3.2.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý bột sau nấu nhà máy giấy Việt Trì: Bột sau nấu