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td 牛皮 箱板纸 废纸 工艺 设计
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800t/d 牛皮箱板纸废纸制浆工艺设计 摘 要 造纸工业是国民经济发展和人类文明建设息息相关的重要产业部门,它肩负着促 进人类精神文明和物质文明的双重职能,它是国民经济中的一个重要组成部分。现代 化的造纸是资金密集型、技术密集型、能源密集型大规模的工业,生产连续性强、工 艺流程比较复杂、能源消耗高、原料处理量大、污染负荷重。随着国际造纸技术的发 展,造纸工业不再是污染大户,造纸废水零排放,已达到清洁生产,使造纸工业和环 境变得友好。 本设计是 800t/d 牛皮箱板纸废纸制浆工艺设计,以 OCC(包括 AOCC 与 DOCC) 为原料。设计内容包括工艺流程制定、浆水平衡计算、生产工艺设计、图纸绘制及设 计说明书编写等。 关键词:废纸,制浆,牛皮箱板纸 800t/d 牛皮箱板纸废纸制浆工艺设计II 目 录 摘 要 I ABSTRACTII 1 工程设计背景与发展状况1 1.1 工业设计的背景1 1.2 工程设计的必要性1 1.3 工程设计的发展状况2 1.4 需求预测与设计规模3 2 工程设计条件与总平面布置4 2.1 工程设计条件4 2.1.1 原材料资源条件4 2.1.2 燃料资源条件4 2.1.3 动力资源条件4 2.1.4 劳动力资源条件4 2.2 总平面布置4 2.2.1 总平面布置的基本原则4 2.2.2 总平面布置概述5 2.2.3 运输设计5 2.2.4 厂区绿化(详见总平面布置)6 3 生产工艺设计7 3.1 设计简介7 3.2 车间生产综合叙述7 3.2.1 主要生产原料质量标准7 3.2.2 产品主要质量要求8 3.2.3 生产工艺流程叙述10 3.2.4 生产工艺流程图13 3.2.5 工艺参数汇总表14 3.3 浆水平衡计算17 3.3.1 浆水平衡计算举例17 3.3.2 浆水平衡明细表24 3.3.3 主要设备选型计算27 3.3.4 设备布置图的简要说明及特点29 4 车间公用工程30 4.1 厂房建筑与结构30 4.2 给水与排水30 4.2.1 消防用水30 4.2.2 生产用水30 4.2.3 生活用水30 4.2.4 排水30 4.3 动力31 4.4 自控与仪表31 4.5 环境保护与综合利用31 4.6 劳动安全卫生32 4.6.1 劳动防护32 4.6.2 安全防护32 5 工程经济分析33 5.1 车间组织与劳动定员33 致 谢34 参 考 文 献35 1 工程设计背景与发展状况 1.1 工业设计的背景 造纸工业是国民经济发展和人类文明建设息息相关的重要产业部门,它肩负着促 进人类精神文明和物质文明的双重职能,它是国民经济中的一个重要组成部分。现代 化的造纸是资金密集型、技术密集型、能源密集型大规模的工业,生产连续性强、工 艺流程比较复杂、能源消耗高、原料处理量大、污染负荷重。随着国际造纸技术的发 展,造纸工业不再是污染大户,造纸废水零排放,已达到清洁生产,使造纸工业和环 境变得友好。 2014 年,对于造纸行业来说,也是改革创新的关键一年。供给方面,行业扩张速 度趋缓,但在大企业的推动下行业仍将释放较大规模的新增产能,落后产能的退出将 成为影响市场供需格局的主要因素,依据近期的政策导向这一因素或将得到强化1。 我国造纸行业正进入转型升级发展的新阶段。由于经济增长和市场需求减缓,部 分产品阶段性过剩,造成纸产品市场竞争加剧,加上企业主要生产要素上涨等因素, 挤压企业盈利空间,生产经营困难的企业增多。 未来造纸行业在低景气、弱盈利的压制下,以及环保标准与政策执行力度的趋严, 落后产能的退出可能会较前期进一步加快,能够较大程度冲抵新增产能影响。 预计 2014 年行业供需格局仍将弱化,但考虑落后产能退出影响后,程度相对有限。 原材料方面,预计纸浆及废纸价格仍将低位振荡,成本端不存在进一步压力。 1.2 工程设计的必要性 当今世界制浆造纸技术向减少污染,节约能源、水资源和充分利用纤维再生资源 等方面发展。近年来,我国废纸处理工艺也有了显著提高,特别是废纸脱墨技术,已 经成熟。一批资金和技术力量雄厚的企业,坚持高起点、高标准、高层次选用先进的 废纸处理技术,引进国际先进设备,力争在短期内跟上纸业现代化大生产的国际潮流。 并且,近年来,我国从国外引进了对废纸纤维原有强度破坏小,具有节水、节电、纤 维流失少等特点的先进的废纸处理设备,适于处理各种类型废纸,使我国废纸处理能 力大幅提高,我国已具备提高废纸回收利用条件。 为了保护环境,减少森林砍伐,废纸回收利用越来越受到人们的关注。特别是回 用废纸给造纸企业带来节约资源、降低成本、减少污染等多方面好处。据专家测算: “利用 1 吨废纸相当于节约 3-5m3木材,1.2t 标准煤,600 度电,100m3水,300Kg 化工 原料”,并减少 75%的空气污染,35%的水污染,节省 3m3的垃圾填埋空间。在国外废 纸回收称之为城市里的“第四种森林” ,所以各国都把废纸利用作为一项重要工作来抓, 800t/d 牛皮箱板纸废纸制浆工艺设计2 有些国家还通过法律、法规要求在某些纸张中含有一定比例的废纸2。 据海关统计,2014 年前 8 个月,我国进口废纸 2086.8 万吨,和去年同期相比(下 同)下降 6.1%,价值 41.1 亿美元,同比下降 9%,进口均价 196.9 美元/吨,下跌 3.1%; 同时,纸浆(木浆)进口 1331.7 万吨,同比增长 6.5%,价值 90.5 亿美元,增长 7.3%, 进口均价 679.3 美元/吨,上涨 0.7%。 近 10 年来废纸的回收和利用有了迅猛的增长,在可见的未来,废纸回收的利用的 势头不会减弱。在保护环境、保护森林、节能、节耗等前提下,整个社会对废纸的回 收和利用正在给予越来越大的关注和重视。 纸板是供制造用于高档商品和外贸包装纸箱用的纸板,其质量标准要求较高。目 前国内因受原料、设备、工艺条件的限制,生产牛皮箱板纸多采用硫酸盐针叶木浆挂 面层,其余各层多采用半化学草浆和废纸浆。在箱板纸生产过程中,才用美国瓦楞纸 箱废纸浆参入芯浆和底浆抄造箱板纸,对提高纸板的强度、减少针叶木浆的配比、降 低成本取得了较好的效果。OCC 制浆工艺技术在我国部分厂家投入使用,在节约能源 和原料方面反映都很好,同时也解决了造纸化学品污染问题,所以,它是一项可行的 技术方案。 先进废纸处理技术的采用,不仅成浆能耗低,水耗很低(高效完善的水处理系统, 可使整个废纸浆成产线的吨浆清水用量降到 1m3以下) ,也大大提高了废纸浆的质量, 用其取代机械浆和本色硫酸盐浆抄造高档的新闻纸、印刷纸、包装纸和板纸等高附加 值产品已成为一种趋势。 1.3 工程设计的发展状况 可行性分析是扩建或改建-扩建项目在主要问题上如市场需求、资源条件、原材料 和动力供应、交通运输条件、建厂规模、生产工艺、设备选型和环境影响等方面,从 技术和经济两个方面加以分析,并对这个项目建设投产后,产生的经济效益进行分析, 为投资决策提供可靠的根据。 前面我们说了国内外纸板工业的现状和趋势,也简要说明了在半场的外部环境是 十分优越的。现在就整个厂的周围环境和其他条件进行可行性分析: 1.良好的经济效益 本项目利用国际市场上价格相对较为低廉而国内又资源短缺的废纸原料,引进国 外先进技术和设备生产国内市场急需的高质量、高档次的产品,不仅可为国家节省外 汇,还可增加国家财税收入,具有良好的经济效益。 2.地理位置优越,社会效益显著 项目处于正在兴起的经济区,又有濒临地理优势,有利于吸收人才,同时项目的 建成投产,势必带动一批相关行业如港口码头、陆地运输业的同步发展,扩大就业范 围,减轻国家负担,具有良好的社会效益。 3.挖潜增效,节省投资 工程的建成,将最大限度地发掘该厂现有的各项设施的潜能,如场地、供电、供 热、办公楼等各项设施,这有利于节省投资,降低成本,取得更好的经济效益。 4.清洁生产环保效益显著 本工程原料采用商品木浆和废纸,无化学制浆过程,对生产过程产生的废水,均 有措施处理,不会对环境产生危害,因此可以说本工程为清洁生产过程,环保效益显 著3。 1.4 需求预测与设计规模 近十年来,以牛皮箱板纸为代表的包装纸类材料迅速在市场上崛起,并一直保持 着强劲的发展势头。这一方面表明我国经济在高速发展,人民生活水平在不断提高, 另一方面也预示着牛皮箱板纸市场前景广阔。 虽然我国牛皮箱板纸生产已有一定的时间,但目前存在着生产规模小、技术装备 落后、产品结构单一、质量档次较低等问题,近年来一些企业大规模引进国外的先进 设备和技术,建造大规模的瓦楞原纸生产线,已初见成效。另外,国外纸业巨头们纷 纷抢占中国纸业市场,也为我国牛皮箱板纸的发展带来了机遇和竞争。 根据市场预测分析,牛皮箱板纸的需求量每年都以较大的幅度增长,因此,产品 的销售完全按照市场的需求供应,以合同形式销售。本产品计划以国内销售为主,以 缓解牛皮箱板纸的短缺矛盾,并替代进口产品节省外汇,在可能的情况下可以考虑出 口,特别是在东南亚国家周边和地区4。 800t/d 牛皮箱板纸废纸制浆工艺设计4 2 工程设计条件与总平面布置 2.1 工程设计条件 2.1.1 原材料资源条件 本厂生产的牛皮箱板纸原料为以 70DOCC 和 30AOCC 为原料,以此来保证产 品质量,并且极大地降低成本。抄纸车间使用的辅料和胶料在国内购买,部分也可以 进口。 2.1.2 燃料资源条件 本厂设计在华北某地区,可以便利地利用陆运来运输燃料资源。 2.1.3 动力资源条件 本设计厂址海路、陆路交通便利,可利用优质廉价的煤炭提供锅炉所需要煤。电 力供应可由自备的发电厂供应。生产用水可采用自来水或周围河流的淡水,生活用水 可采用自来水,以满足生产需要。蒸汽来自生产区的锅炉房。 2.1.4 劳动力资源条件 本设计所选厂址在开发区,可以从周边地区招聘一些农村剩余劳动力来企业工作, 这样不仅可以解决企业的人力问题,而且可以大大缓解大量的农村剩余劳动力积聚城 市给城市带来巨大的就业压力。工艺技术人员可以从高校引进。 2.2 总平面布置 厂区总平面布置是指工厂所有建筑物、构筑物、露天堆场、交通运输道路、工程 管线及绿化等相互位置的布置。总平面布置表明此项工程在厂址上的总的布局,所以 在工程建设项目从开始规划或进行可行性研究时,就要根据制浆造纸工业的投入、产 出过程的特点,车间之间的相互联系,厂内外运输具体要求和条件,考虑该工程项目 的总平面布置,总平面布置设计是随着工作的深入而不断完善的6。 2.2.1 总平面布置的基本原则 (1)保证生产设备能按工艺流程的顺序配制,在保证生产安全,环境良好的情况 下, 尽量节约厂房占地和空间; (2)保证生产车间能充分利用自然采光与自然通风,使工作点劳动条件良好; (3)保证车间运输和管理的安全和方便,万一发生事故时能即使疏散; (4)车间厂房结构力求紧凑、简单,并为发展及技术革新创造条件; (5)车间布置要遵守国家有关劳动、卫生及防火安全方面的规定。 2.2.2 总平面布置概述 本设计为新建一条日产 800 吨牛皮箱板纸生产线。包括的内容有:制浆,造纸, 成品库,废纸堆场,给水处,废水处理,维修车间等。因此总平面布置根据以上布置 原则和工程内容,平面布置分以下几个区布置考虑。 (1)原料厂:常去全年主导风向为东南方向,由于纸浆造纸厂所有的原料量大, 为了满足防火和生产的要求,原料厂应布置在锅炉房的上风向,在整个区的下风向, 交通要便利以利于原料运输,并靠近消防队便于原料厂的失火处理。 (2)生产区:生产区是工厂的主要组成部分。位于厂区的中心地带。除了本次设 计制浆造纸车间,还有部分预留空地,为企业的发展打下基础。 制浆车间的布置:生产中有湿热蒸汽排出,且车间温度较高,因此宜布置在远离 厂前区并在全年主导风向的下风向,还要使车间的纵向不要与主导风向相平行。濒临 原料厂,减少场内运输,使生产连续化。车间长 60m,宽 18m。其中一层为主体浆池, 二层为主要设备。 造纸车间的布置:造纸车间一般有打浆、抄
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