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1、毕业论文日产300吨制浆造纸综合厂设计第一章 绪论31.1 制浆造纸行业的背景和竹浆造纸的发展31.1.1 制浆概念和基本流程31.1.2 制浆的现状31.1.3 非木浆的发展31.2 竹子制浆41.2.1 竹子的分布41.2.2 竹子的特性41.2.3 竹子制浆工业的发展51.2.4 竹浆的生产质量指标51.3 工厂设计可行性分析61.3.1 制浆造纸厂选址的重要性61.3.2 厂址选择的基本原则71.4 厂址的选择81.4.1 国家政策导向81.4.2 地理条件适宜81.4.3 交通条件良好91.4.4 气候条件宜人91.4.5 原料充足91.4.6 能源来源10第二章 全厂总平面设计11
2、2.1 总平面设计基本原则112.2 全厂总平面布置图分析112.2.1 按功能分区布置112.2.2 建、构筑物布置132.2.3 厂内外交通运输线路网的布置132.2.4 厂房的方向、位置和间距132.2.5 辅助、附属车间及其他服务环节的布置142.2.6 预留扩建场地142.3 绘制总平面图14第三章 工艺流程设计及流程图绘制153.1 生产工艺流程设计的重要性153.2 生产工艺流程的原则和步骤153.2.1 生产工艺流程的原则153.2.2 生产工艺流程设计的步骤153.3 工艺流程设计及说明163.3.1 备料方法的选定163.3.2 蒸煮方法的选定163.3.3 洗涤方法的选定
3、163.3.4 筛选方法的选定173.3.5 净化方法的选定173.4 绘制生产工艺流程图的要求17第四章 浆水平衡计算174.1 注意事项及工艺参数174.2 浆水平衡计算步骤与方法184.2.1 1#锥形除渣器、圆网浓缩机平衡194.2.2 锥形除渣器组平衡194.2.3 筛浆段平衡204.2.4 三段洗涤平衡224.2.5 蒸煮段平衡244.2.6 黑液池平衡254.2.7 白液池平衡254.3 浆水平衡明细表264.4 浆水平衡明细表33参考文献35第一章 绪论1.1 制浆造纸行业的背景和竹浆造纸的发展1.1.1 制浆概念和基本流程制浆，就是利用化学或机械的方法，或两者结合的方法，是植
4、物纤维原料离解，变成本色浆的生产过程。基本过程如下： 磨浆 原料采贮 备料 浸渍 磨浆 筛选 漂白 送抄纸车间 蒸煮 洗涤 除了上述基本过程外，还包括一些辅助过程，如：蒸煮液的制备和漂液的制备，蒸煮废气和废液中化学药品的回收与综合利用和热能的回收等。企业在制浆生产时主要考虑的方面：生产工艺方法和技术，纤维原料特点，过程装备与控制，成品浆的用途，清洁生产和环境保护，经济效益与节能降耗等。我国竹浆的生产主要采用硫酸盐法，常规生产一般采用蒸煮锅DDS间歇置换蒸煮，只有部分中、小纸厂仍采用老式间歇蒸煮，有的也采用卡米尔连续蒸煮器或者斜管式连续蒸煮器，只有部分中，主体设备和系统配套的辅助设备均已实现国产
5、化。1.1.2 制浆的现状造纸必先制浆。制浆离不开纤维原料，由于世界各国纤维原料资源的不同，各国使用原料的情况也不尽相同。我国的纸浆原料，既有木材，也有竹子、草类等非木材原料。近十多年来，废纸的回收利用量大幅增加，废纸浆在造纸用浆中的比例越来愈大，现在已经是主要原料。2010年全国各类纸浆生产总量7318万t，较上年增长8.70%，进口各类纸浆1137万t，较上年减少16.83%，消耗纸浆总量8461万t，较上年增长6.03%，其中木浆1859万t， 占21.97% ； 非木浆1297 万t，占15.33% ；废纸浆5305 万t，占62.70%。1.1.3 非木浆的发展 目前，中国是世界上非
6、木浆生产量最大的国家。中国制浆造纸利用的非木材纤维原料主要是麦草、芦苇、竹子和蔗渣，其中麦草比重最大。非木材纤维原料多是一年生植物，在原料密度、纤维长度、灰份、硅含量及造纸特性与木材纤维原料差异很大。中国有足够的非木材纤维资源，积累了丰富的非木材纤维制浆造纸经验。非木材纤维原料将在中国纸业中继续发挥举足轻重的作用。1.2 竹子制浆1.2.1 竹子的分布中国是世界上竹类资源最丰富的国家，现有竹林面积421万m2，约占世界竹子总面积的20。竹子主要产自中国的南方山区和丘陵地带，如浙江、福建、云南、四川、江西、湖南、广东等省。中国每年可产竹子约2000万t，其中工业用竹量不足20。竹子品种从大类分，
7、主要有楠(毛)竹和杂竹，楠(毛)竹林大约占全国竹林总面积的71，杂竹林占29。杂竹已在制浆造纸工业得到应用，其数量占总产量的5，约100万t。1.2.2 竹子的特性竹材纤维介于针叶木和阔叶木之间，优于阔叶木，仅次于针叶木，比稻麦草纤维优越得多。据资料分析，竹材纤维素含量高，一般为40%60% 我们常用的慈竹为49.91%， 纤维细而长， 如慈竹平均纤维长度1.332.50mm，平均纤维宽度0.0090.029mm，竹材纤维长宽比120200，细胞壁厚，胞腔小，吸收性能好，表面均整，抄纸质量好，基本上属于中、长纤维范畴。 表1- 1 造纸原料纤维形态及化学成分对比种 类纤维形态（平均值）主要化学
8、成分/ %纤维长度/mm长宽比纤维素木素灰分慈竹1.99133415122311.52.0毛白杨0.9742434817320.320.35马尾松3.6172485026280.36柠檬桉0.9464474927290.44麦草1.32102394118217.971.2.3 竹子制浆工业的发展我国是世界竹子中心产区之一，采用竹子制浆造纸历史悠久，具有丰富的生产实际经验，但长期以来生产规模普遍较小、设备陈旧、工艺落后。从80年代中期到90年代，相继建设了一批具有一定规模（4万6万t/a）、主要以竹子为原料的制浆造纸厂，并引进部分国外先进的技术装备。这些技术装备和现代的制浆技术装备相比，还存在一
9、定的差距，从浆的品质、能耗、污染负荷的产生都有待进一步地改善。专家认为，竹子是除木材之外最好的造纸原料，适宜于制造中高档纸。竹材的纤维形态及含量与最适宜造纸的针叶木很近似，纤维素含量高，纤维细长结实，可塑性好，纤维长度介于阔叶木和针叶木之间，是制浆造纸的优质原料。随着科学技术和造纸工业的发展，连续蒸煮和无氯无污染漂白等新技术已成熟，能有效解决原制浆工艺中竹浆白度、纤维度较差等技术难题，同时污染物的排放也可达到国家控制标准。竹浆可单独或与木浆、草浆合理配比，生产出质优价廉的文化用纸、生活用纸和包装用纸。在竹材制浆搞得最好的印度，造纸工业迅速发展，年产竹浆60万t以上，最大的厂家可日产浆3000t
10、。从资源和效益上看，林业上统称为“杂竹”的丝生竹，与散生单轴的毛竹相比，适应区更广，更具易栽培、成活率高、轮伐期短、生产量大的特点。一般3年即可间伐，年亩产竹材1至2吨，如经选育，可达3至4吨。每造1吨纸约需4吨鲜竹，国家规定竹浆纸厂的合理规模为年产5万吨以上。据专家们对现有年产5万吨左右的竹浆纸厂考察，吨纸利税率为35%以上，经济效益可观。 专家认为，利用竹子生长快、周期短、可再生，一次造林，年年受益的特点，培育优质丰产竹林，采用先进的生产技术，建立林纸一体化的竹浆生产基地，已成为我国制浆造纸工业得以持续发展，减少纸及纸浆的进口，进而参与国际市场竞争。已有的生产实践表明：竹浆的性能介于针叶木
11、与阔叶木之间，明显优于草类浆，可以替代阔叶木浆并减少针叶木浆用量，用于制造各种纸张包括多种中高档纸品；竹子制浆生产工艺成熟可靠，且大部分设备可以采用国产品；污染治理工艺技术成熟，“三废”可以达到国家有关排放标准。1.2.4 竹浆的生产质量指标设计书要求日产300吨未漂硫酸盐竹浆制浆造纸综合厂设计，重点备料、蒸煮、洗涤、筛选、净化工段。除去设备维护检修的时间，全年工作日按340天计，年产量为10万吨。 表1-2 未漂硫酸盐木浆质量标准指 标 名 称单 位规 定优 良 及格机械强度在打浆时为45SR抄片定量为为60g/时抗张指数 耐破指数 撕裂指数 Nm/gkPam/gmNm/g58.04.008
12、.50 50.03.506.5040.02.506.00粘度 mL/g700550 450 二氯甲烷抽出物 % 尘埃度0.31.0mm尘埃 1.05.0mm尘埃 大于5.0mm尘埃mm/kg5030不许有10060不许有14080不许有交货水分 %20.020.020.0 1.3 工厂设计可行性分析1.3.1 制浆造纸厂选址的重要性厂址的选择是贯彻国家经济建设方针，落实长远规划，实现生产力合理布局的一个关键性的环节。厂址选择得好，不但便于建设和生产，还会促进当地经济发展和城镇面貌的改善。厂址选择不好会影响到社会各种资源的合理分配，进而影响到国民经济协调和稳定发展，且不容易改变。厂址的选择和确定
13、之后，才能比较准确的估算出工厂修建的基建投资和生产时的生产成本，进而对项目的投资效益进行分析和计算，得出是否可行的结论。厂址的选择是否合理对项目的经济效益会产生重要的影响，如果选择不当，可能造成基建投资加大，影响建设进度，并且给工厂生产和使用留下后患，影响投资的经济效果，甚至造成严重损失。厂址的选择不当还可能给当地造成严重的环境污染，破坏地区生态平衡。厂址的选择不仅从宏观上对国家经济建设和发展有着重要的影响，也从微观上对拟建项目的建设进度和投资效果有着决定性的影响，因此厂址的选择一定要慎重。1.3.2 厂址选择的基本原则1.3.2.1 厂址的选择应符合国家长远规划和城市布局我国地域辽阔，各地区
14、发展不平衡，布局不尽合理，需要通过国家的长远发展规划来改变这种状况。厂址的选择应符合国家生产和建设方针、政策，服从行业发展规划和所在城市的总体布局的要求，并且安排好地方的公用设施和生活设施，做到既有利于工厂生产，又有利于工人生活。1.3.2.2 厂址选择必须要考虑到拟建项目的指向性特点原材料指向原则，是指建设项目的性质是以原材料为基础的，厂址选择靠近原料产地。以自然纤维为原料的大型造纸厂在生产时，原料损失较大，且原料体积大，运输和贮藏是费用高、损失大，就近原料产地建厂更为经济划算。市场指向原则，是在纸厂比较集中地区建厂，生产出的桨板可以就近销售，且随时关注市场需求，据此调整生产计划，提高了公司的生产效率。技术指向原则，是指对技术密集型或知识密集型项目，在选址时，要考虑技术协作条件和技术水的要求，如对生产功能纸、特种纸、加工纸的项目。这一类都有项目技术含量较高、生产批量小、原料特殊等特点，同时产品的技术开发需要大量的技术支持
