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制纸工艺流程简介

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  造纸工艺流程简介_纺织/轻工业_工程科技_专业资料。造纸工艺流程简介 造纸的原料主要有两种: 一种是含纤维的植物,还有一种就是现在比较环保的废 纸在回收。 第一种原料造纸比较复杂一点,先要切碎,在加高浓度碱水进行高 温蒸煮,还要经过 CX 筛、高频

  造纸工艺流程简介 造纸的原料主要有两种: 一种是含纤维的植物,还有一种就是现在比较环保的废 纸在回收。 第一种原料造纸比较复杂一点,先要切碎,在加高浓度碱水进行高 温蒸煮,还要经过 CX 筛、高频震动筛、洗浆机、压滤机等机械去除原桨中含有 的碱水, 然后进行漂白。 漂白后经洗涤加水配成 0.03%的桨液就可以造纸了. 第 二种就简单一点了。将废纸、工业双氧水、脱墨剂、碱、水按一定比例配好,用 水力碎桨机打一定的时间;最后用跳筛筛去杂质就可以造纸了。 不管用什么方 法造纸,原理都是一样,就是把造纸原料的纤维打碎,再经高温从新结合。 造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成: 制浆段: 原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→ 储存备用 抄纸段: 散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流 送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸 涂布段:涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光 加工段:复卷→裁切平板(或卷筒)→分选包装→入库结束 现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤 1.制浆的过程 制浆为造纸的第一步,一般将木材转变成纸浆的方法有机械 制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。 2.调制过程 纸料的调制为造纸的另一重点,纸张完成后的强度、色调、印 刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。 一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤: a. 散浆 b.打浆 c.加胶与充 填 3.抄造过程 抄纸部门的主要工作为将稀的纸料,使其均匀的交织和脱水, 再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装,故一般常见之流程如下: a.纸料的筛选 将调制过的纸料再稀释成较低的浓度,并借着筛选设备,再 次的筛除杂物及未解离纤维束,以保持品质及保护设备。 b.网 部 使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交 织。 c.压榨部 将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间,藉滚辘的压挤 和毛布的吸水作用,将湿纸作进一步的脱水,并使纸质较紧密,以改善纸面,增 加强度。 d.干燥部 由于经过压榨后的湿纸,其含水量仍高达 52-70%,此时已无法再 利用机械力来压除水分,故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干 燥。 e.压 光 由于经过压榨后的湿纸,其含水量仍高达 52 - 70%,此时已无法 再利用机械力来压除水分, 故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干 燥。 f.卷 纸 由于经过压榨后的湿纸,其含水量仍高达 52 - 70%,此时已无法 再利用机械力来压除水分, 故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干 燥。 g.裁切、选别 包装:取前面已卷成筒状的纸卷多支,用裁纸机裁成一张张 的纸,再经人工或机械的选别,剔除有破损或污点的纸张,最后将每五百张包成 一包(通常叫做一令)。 造纸产污环节 造纸厂按工序排出三股水,一是制浆蒸煮废液,通称造纸黑液;二是分离黑 液后纸浆的洗、选、漂水,也称中段水;三是抄纸机上的白水,白水是可以处理 后回用的。 中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,应占总量 10%以内。在黑液 中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的 90%以上。因此,黑液排放是造纸厂 污染的主要根源。 造纸所用植物原料均含有纤维素、木质素和半纤维素(即聚糖 类)三大成分,这是公认的。 造纸主要利用纤维素,蒸煮制浆取出了纤维素,而将木 质素、半纤维素和加入的烧碱(或亚铵)一起进入黑液中而被抛弃,即取一弃二。 就数量而言,以麦草为例,纤维素仅占 40%,木质素约 25%,半纤维素约 28%,即制浆 厂仅利用了原料的 40%,而丢弃了原料的 60%,纸厂排放污染物数量是十分惊人的. 由于这些污染物是以流体形式通过地下管道或沟渠流入河流水域的,其数量之大 不被人所察觉,如果将这污染物转化成固体,一袋袋倒入河流,人们将会察觉到其 数量之大,对水质破坏之严重。 由此可知,造纸制浆废液的污染并不是本身有害有 毒,而是人为地排放造纸本行业不需要的两种资源所造成的,反之若将这两种资 源取出得到有效的利用,其污染自然消除。 1、 榨部脱出的废水称为造纸白水.造纸白水富含纤维、无机填料及浆料中添 加的各种化学助剂.一般来说,造纸白水溶解的 CODCr 较低,在 300~800mgL 范围, 悬浮物的含量较高,在 500~3500mgL 范围 造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。随着经济的发展,企业日益面临水资源短 缺、原料匮乏的问题,而另一方面,水污染也越来越严重。目前我国造纸工业废水排放量及 COD 排放量 均居我国各类工业排放量的首位,造纸工业对水环境的污染最为严重,它不但是我国造纸工业污染防治的 首要问题,也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。据统计,我国县及县以上造纸及纸制品工业废水 排放量占全国工业总排放量的 18.6%,其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的 49.3%,排放废水 中 COD 约占全国工业 COD 总排放量的 44.0%。近年经多方不懈努力,造纸工业水污染防治已经取得了一 定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的 COD 却逐年降低。由此看出,造纸工业初步实 现了“增产减污”的目标。但目前造纸行业约占排放总量 50%的废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务 还相当繁重。 制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液) ,洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工 序中产生的白水,它们都对环境有着严重的污染。一般每生产 1 t 硫酸盐浆就有 1 t 有机物和 400 kg 碱类、 硫化物溶解于黑液中;生产 1 t 亚硫酸盐浆约有 900 kg 有机物和 200 kg 氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于 红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源,也会造成大量的资源浪费。如何消除造纸废水污染并使废液 中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作,应当受到重视。 根据物质守恒原理,产品中物质总量与废物中物质总量之和是一定的,等于原料中物质总量。可以说,污 染物也是原料存在的一种形式,只不过这种存在形式使可利用资源量减少,损害了人们的经济利益,也影 响了人们的身体健康。由于物质是可以转化的,只要措施得当,存在于污染物中的物质就可能变为可以被 利用的形式。因此,人们一直在寻找有效、合理处理制浆造纸废水的方法,并尽可能多的对处理后的废水 和废水中所含的有用物质进行资源化利用。 1 制浆造纸废水的来源与特点 1.1 蒸煮工段废液 即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液。我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液,这里将黑 液作为主要的研究对象。黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的 90%以上,且具有高浓度和 难降解的特性,它的治理一直是一大难题。黑液中的主要成分有 3 种,即木质素、聚戊糖和总碱。木质素 是一类无毒的天然高分子物质,作为化工原料具有广泛的用途,聚戊糖可用作牲畜饲料。某企业黑液成分 见表 1。 表 1 黑液成分分析表 指标 pH 波美度 总碱 有机物 固形物 木质素 COD BOD 1.2 中段水 制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出的废水,颜色呈深黄色,占 /Be /(g· L-1) /(g· L-1) /(g· L-1) /(g· L-1) /(mg· L-1) /(mg· L-1) 数值 12 7.3 31.3 93.2 129 23.5 93000 25344 造纸工业污染排放总量的 8%~9%, 吨浆 COD 负荷 310 kg 左右。 中段水浓度高于生活污水, BOD 和 COD 的比值在 0.20 到 0.35 之间,可生化性较差,有机物难以生物降解且处理难度大。中段水中的有机物主要 是木质素、纤维素、有机酸等,以可溶性 COD 为主。其中,对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含 氯废水,例如氯化漂白废水、次氯酸盐漂白废水等。次氯酸盐漂白废水主要含三氯甲烷,还含有 40 多种其 他有机氯化物,其中以各种氯代酚为最多,如二氯代酚、三氯代酚等。此外,漂白废液中含有毒性极强的 致癌物质二恶英,对生态环境和人体健康造成了严重威胁。 1.3 白水 白水即抄纸工段废水,它来源于造纸车间纸张抄造过程。白水主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的 木材成分,以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等,以不溶性 COD 为主,可生化性较低,其加入的防腐剂 有一定的毒性。白水水量较大,但其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水。现在几乎所有的 造纸厂造纸车间都采用了部分或全封闭系统以降低造纸耗水量,节约动力消耗,提高白水回用率,减少多 余白水排放。 2 制浆造纸废水的处理和资源化 2.1 黑液的处理与资源化 2.1.1 碱回收法 碱回收处理法是目前解决黑液问题比较有效的方法,通过黑液提取、蒸发、燃烧、苛化四个主要工段,可 将黑液中的 SS、COD、BOD 一并彻底去除,并可回收碱,产生二次蒸汽(能量) 。然而,碱回收系统技 术要求高,设备投资较高,由于中小型造纸厂一般无力承担建设碱回收系统所需的高额费用,碱回收系统 目前仅主要应用于大型造纸厂。此外,草浆厂产生的白泥中硅含量高,不易回烧成石灰,白泥有可能造成 二次污染。 杜兆年、贺连娟通过对模拟溶液的试验研究,选择了一种有效的除硅剂并应用于真实黑液。加入除硅剂, 改进工艺后,能使黑液硅含量降低 95%以上,而碱损失却只有 5%左右。此工艺基本解决了白泥回收中硅 含量过高的问题[1]。艾天召等对传统造纸黑液碱回收苛化工序进行了技术改进,从根本上避免了废渣(白 泥)的产生,使碱回收

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