1、第一章绪论设计范围造纸工业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业。在经济发 达国 家，纸及纸板消费量增长速度与其国内生产总值增长速度同步。造纸工业在现代 经济中所发 挥的作用已越来越多地引起世人瞩目，被国际上公认为“永不衰竭”的工 业，在美国、加拿 大、日本、芬兰、瑞典等经济发达国家，造纸工业已成为其国民经 济十大支柱制造业之一。 现代造纸工业的特点不同于一般日用消费品工业，是技术、资金、资源、能源密集型的，规 模效益显着的，连续、高效生产的基础原料工业。在产品总量中80沏上作为生产资料用于 新闻、出版、印刷、商品包装和其他工业领域，不足20如于人们直接消费。造纸产业关联 度大，
2、关联到林业、农业、机械制造、化工、热电、交通运输、环保等产业。纸业需求不断 增长，对上下游产业的经济有一定拉动作用，纸业可成为推动我国经济发展新的经济增长 点。纸品是一种市场化、国际化程度较高的产品。当今，世界各国已将纸及纸板的生产和消 费水平，作为衡量一个国家现代化水平和文明程度的重要标志之一。设计年产3万吨的全竹浆，用于高档卫生纸的抄造。该产品主要以毛竹为原料，制浆采用硫酸盐蒸煮工艺，抄造过程中未添加任何有害化辅 料，产品卫生、环保，产品质量优异，强度、吸水性、吸附性极佳。是真正的“环保生活用 纸”，具有广阔的市场前景。厂址选择和论证年产3万吨全竹浆厂址建于浙江省安吉县，地处浙江西北部，北
3、靠，面向。全县总面积1886平方公里，常住人口 46万。安吉素有“竹乡”之称，位于浙江省西北部，境 内海拔最高点为米的天目山主峰，县内主要是山区丘陵，气候温和，雨量充沛，光照充足，四季分明。年平均气温为C,年平均降雨量为安吉县位于长三角腹地的安 吉，是浙江省湖州市的市属县。与浙江省的长兴县、湖州市吴兴区、德清县、杭州市余杭 区、临安市和安徽省的宁国县、广德县为邻。在东经119 1中19。53和北纬30。23 - 30 53之间，面积平方公里。天目山脉自西南入境，分东西两支环抱县境两侧，呈三面环山，中间凹陷，东北开口的 “畚箕形”的辐聚状盆地地形。地势西南高、东北低，县境南端龙王山是境内最高山，
4、海拔 米，也是浙北的最高峰。山地分布在县境南部、东部和西部，丘陵分布在中部，岗位分布在 中北部，平原分布在西苕溪两岸河漫滩，各占面积 50% %5%安吉县内主要水系为西苕溪。它的上游西溪、南溪于塘浦长潭村汇合后，形成西苕溪干 流，然后由西南向东北斜贯县境，于小溪口出县。沿途有龙王溪、浒溪、里溪、浑泥港、晓 墅港汇入。西苕溪县内流域面积1806平方公里，主流全长公里。出县后过长兴经湖州注入 太湖，再入黄浦江。安吉气候宜人，属亚热带海洋性季风气候，总特征是：光照充足、气候温和、雨量充 沛、四季分明，适宜农作物的生长。安吉环境优美，2012年全年366天，我县环境空气质 量优良天数为349天，空气质
5、量达到国家二级标准，山区、景区空气质量更是达到国家一级 标准，各饮用水源地的水质达到或优于国家三类标准。2012年总的气候概况是：平均气温偏高，雨量、雨日数和日照均正常。平均温度偏高 月份集中在春、夏季；2012年极端最低气温接近历史极端最高值。全年降水量正常，但各 月降水量起伏较大。全年日照正常月份超过一半，全年日照稳定，接近历史平均状态。与上海、杭州、南京等大城市邻近。县城递铺距上海223公里、杭州65公里第二章工厂总平面设计总平面设计依据(1)工厂的组成资料是指工厂生产的性质及其规模大小，企业管理体制和对外 协作关系等资料以及在设计的技术经济部分规定的本厂所以生产组成部分(基本生产、辅助
6、 生产、附属或副产品生产的各个车间)、运输供应机构、工厂行政管理部门等。在总平面设 计时，要根据这些组成部分的性质把全厂划分成几个区域，进行大致合理的安排。(2)建筑工程明细表根据工程组成而确定的主要建筑物和构筑物的工程项目。(3)生产工艺资料包括产品品种明显和生产规模、工艺流程图、生产工艺对建 筑物布置和运输上的要求、各劳工的劳动组织和定员编制等。(4)厂址选择资料包括厂区的地形、地势、地质、面积、气象及水文地质条 件。(5)工厂发展规划包括分期建设规模和最后规模总平面布置一一集中制综合考虑建厂地理及生产条件，总平面布置采取集中式。集中式总平面布置（硫酸盐法竹浆厂）1 贮料场2-推木机3-备
7、料间4竹片仓5回收车间及锅炉房6-电机房7筛选工段8-纸板车间9成品库10-洗浆车间11-蒸煮车间12-中心化验室 13-办公楼14 食堂15 机修车间16-车间化验室17 运输站表5-2生产规模、产品方案及质量标准 生产规模及产品方案序号名称类别单位指标备注1漂白竹浆板.成Kt/a30000风干生产规模及产品方案产品质量标准QB/T2608-2003中优等品及一等(1)漂白硫酸盐竹浆质量标准本项目漂白硫酸盐竹浆质量标准执行中华人民共和国轻工行业标准 品的质量标准。漂白硫酸盐竹浆QB/T2608-2003标准表5-3技术指标单位规定优等品一等品合格品机械强度(在打浆度为45SR,抄片定量为60
8、g/m2 时)抗张指数耐破指数撕裂指数N m/gKpa m2/a mN 9 /白度(亮度)%858075粘度cm3/g600500400尘埃度mm?-mm2w大于尘埃2mm /500g2030不许有5040不许有7580不许有交货水分%计算水分%(2)胶版印刷纸质量标准本项目文化用纸产品主要为胶版印刷纸，其质量标准参照执行中华人民共和国轻工行业标准胶版印刷纸(QB/T1012- 1991),或客户要求的质量标准。胶版印刷纸质量标准(QB/T1012-1991)表5-4序号指标名称单位规定AB序号指标名称单位规定AB1定量g/m255555+ + + + + +2厚度机压mm允许偏差% 103厚
9、度横幅差不超过%104白度不小于%5不透明度A等不小于%B等6表面吸收重量2 g/m7裂断长（不小于）平板纵横向平均值m32002350卷筒纸纵向m430032008横向耐折度（不小于）小于100 g/m次124不小于100 g/m次1589平滑度正反面均不小于s4040正反面差不大于%202510横向收缩率不大于%+11印刷表面强度（正反面均）不低于m/s12灰分%81581513pH值不低于14尘埃度个/m2m2不多于60120m2不多于57大于m2不许有不许有15水分%注：1 .本项目胶版印刷纸为卷筒纸和平版。2.卷筒纸尺寸为 $ 800X 800mm,$ 800x 878mm。3平版纸
10、尺寸为 880x 1092mm, 880x 1020mm。第三章工艺流程设计及说明工艺流程设计原则竹纤维是继针叶木纤维后较好的造纸纤维原料，有些竹子种类的纤维很长，强度 特性接 近软木。漂白竹浆撕裂强度、均匀性好优于大多数阔叶木浆，与针叶木浆较低 撕裂强度相似， 且竹浆成本低于木浆，因此在需求不断增长，价格持续上扬的中国纸浆市场，商品竹浆的市场 潜力巨大。根据中国造纸工业发展目标，到2010年新增耗浆量890万吨，本项目产品仅占新增耗 量的产品市场前景广阔。多年来国际市场商品浆价格主要受少数几个纸浆出口国的生产及库存情况的影 响，同时也受世界纸浆消费市场的影响。纸浆价格涨落随着世界经济发展呈周
11、期性波动。1994年起，西方经济的复苏，市场需求带动价格的上升，纸浆价格扶摇直上，到1995年10月漂白针叶木浆的价格涨到历史最高点，达到1000美元/吨。进入96年后，纸浆 价格开始逐渐下落，到96年4月降到最低点（420美元/吨）之后，又呈现出稳中有升的局 面，至1J1999年又回到800美元/吨。进入2000年后纸浆价格又开始逐渐下落，进入一个新 的周期，2002年纸浆价格开始反弹，目前是稳中有升。值得注意的是各类纸浆中阔叶浆的价格一改过去一直低于针叶浆较多的情况，出现了价 格相对接近的情况。竹浆性质接近针叶木浆或超过阔叶浆，竹浆价格可参照阔叶浆的市场价格。目前漂白硫 酸盐竹浆板的销售价
12、格已由年初的5200元/吨上涨到5800元/吨，而且随着木 浆价格的上 涨，还有较大的上扬空间。根据纸浆价格周期变化规律，漂白硫酸盐竹浆板的价格应在5200- 6000元/吨。为了增强产品的市场竞争力，本项目在确定产品价格时留有较大余量，暂将产品的销售 价格确定为5600元/吨。终上所诉，本项目完全符合国家产业政策，产品原料有保障，产品有市场，应尽快 建设投产。生产方案的确定竹子的贮存与备料竹子的砍伐具有季节性，故若要保证工厂能够连年长续生产，工 厂必须有一定数量的竹料。竹捆进行切片后与外来竹片一起送往竹片堆堆存，按照“先筛选后 堆存”的原则。同时，备料的洗涤也是必不可少的。蒸煮工段竹子的蒸煮
13、采用硫酸盐法，蒸煮设备采用立式蒸煮锅连续蒸煮器。洗涤、筛选工段竹浆纤维比较长，滤水性好，比其他浆类更容易洗涤。筛选净化主 要是除去粗渣、尘埃和砂子。 漂白工段采用ceh三段漂备料工段的设计及说明由于竹子砍伐的季节性，要保证工厂机制造纸的长年连续生产，工厂必须存放一定数量 的竹料，一般为36个月的用量,而且刚收来的生竹子也需要存一段时间使其风干、脱青。竹捆 的堆垛可采用移动式皮带机，人工辅助,拆垛可采用装载机。竹捆进入厂内堆场后，竹捆送到切竹机切成竹片和外来竹片一起送竹片堆堆存。竹片规格: 竹片长1025m。竹子切片设备采用刀盘式切竹机。竹片露天贮存堆场在整个生产工艺流程中 的位置，应按照“先筛
14、选后堆存”的原则布置，这样能够使得切片后竹片或外来竹片先经筛 选将竹屑除去，避免竹片在堆存过程中发酵、霉变。竹片筛选除去长条竹片和竹屑，合格竹片 送去堆存，长条竹片送回切竹机重切，竹屑送废渣锅炉燃烧。竹片堆存后建议按“先进先出”的 原则排料，其堆顶上的堆料设备可选用可逆配仓带式输送机或带卸料小车的带式输送机；其 堆底部的出料设备可选用移动式螺旋出料器（变频调速），这样可以保证先堆的竹片先用，避免一些竹片因存放时间太长而变质，使竹片质量 保持均匀。备料工段竹片洗涤也是有必要的，用洗涤法去除夹杂在竹片中的泥砂，可减少生 产中的设备磨损、结垢以及硅干扰。备料工段筛选合格的竹片经输送机送蒸煮锅蒸煮。竹
15、片装锅后，用温黑液从锅底部 注入，预浸竹片，排除竹片中的空气，然后用高温黑液和热白液置换出锅内的温黑液，使锅内 温度达到145c左右，再用蒸汽直接加热，升温至蒸煮温度后保温。在蒸煮反应达到设定的H 因子后，用洗浆工段的温、稀黑液送入蒸煮锅底部，置换出锅内高温热黑液，使锅内温度降低 到 100C蒸煮工段的设计及说明竹类蒸煮,一般采用硫酸盐法，其特点是蒸煮得率高，纸浆强度高，环境污染少，纤维柔软 性好，碱回收工艺成熟。竹材的硫酸盐法蒸煮较木材（特别是针叶材）硫酸盐法容易，因竹材 含木素少，当然脱木素要容易些，但更重要的似乎是木素的化学结构，竹子原料中较针叶材中 含有较多的紫丁香基木素结构单元。此外
16、,竹子中还含有5%10%勺香豆酸和少量阿魏酸乙酯 的型式与其他结构单元联接。酯联接是蒸煮初期就能进行碱化断裂的联接键。所以竹子较木材 易蒸煮。蒸煮设备采用立式蒸煮锅连续蒸煮器。采用冷喷放，既能回收喷放余热，又能使蒸煮过程 中基本上无废汽外泄，消除喷放产生的废气对环境的污染，也能防止蒸汽随浆带走，减少蒸汽 消耗，而且浆料不发生高温裂解反应，对纤维损伤少，从而提高了纤维强度，因此,带冷喷放的连 续蒸煮器，对改善纸浆质量，降低用汽量、消除废气对环境的污染都起着重要作用。在实际生产中，鉴于竹材结构紧密，加上导管内留存的空气极难排除，竹材蒸煮需要较 长的渗透时间，升温渗透时间一般1.5-2h,保温时间也
17、都需要22. 5h。几种不同蒸煮设备工艺 比较如下图：硫酸盐法竹浆几种不同蒸煮设备蒸煮工艺示例蒸煮工艺参数装锅量（绝干竹片）/m3液比用碱量（氧化钠计）硫化度最图蒸煮压力（MPa最图蒸煮温度加热方式蒸煮时间粗浆硬度黑液残碱蒸球蒸煮180220Kg1 ： 318%22%15%25%立锅蒸煮直接加热4h10-18916g/L1 ： 315%-18%16%22%165左右间接加热辅以 直接加热45h14-1810-16g/L横管连续蒸煮器蒸煮n3 进料量110-160Kg/min118%20%18% 20%165-170 左右直接加热4548mi n14-1810-16g/L综上，可考虑使用立锅蒸煮
18、器进行蒸煮洗涤筛选工段生产实践证明，竹浆纤维比较长，滤水性好,比其它草浆容易洗涤，甚至比阔叶木浆容易洗 涤。用于竹浆洗涤的设备一般有真空洗浆机、压力洗浆机、水平带式洗浆机，大型竹浆生产 线可采用双辑置换压榨洗浆机或DD洗浆机。综合考虑，采用真空洗浆机。筛选净化主要是除去粗渣、尘埃和砂子，竹子制浆粗渣量比较大，粗渣主要是未煮透的 节子，杂细胞含量大，不宜再用于蒸煮，否则会影响到纸的质量。采用封闭筛选系统用尺寸较窄 的缝筛除掉尘埃，主流程上不设除砂器，这样不仅可以节水，也能保证浆的质量。洗选采用 多段逆流洗涤，可高效地提取黑液，保证碱回收正常生产。筛选采用全封闭筛选净化技术，筛 选浓度23%与常规
19、技术相比节约大量生产用水，排放的少量浆渣容易处理，对环境不会产 生影响。漂白工段漂白的目的在于提高纸浆白度，同时尽可能保持纸浆的强度，井尽量减少对环境的 污染。由于氧脱木素和中浓技术日臻成熟，漂白流程趋向34段的短流程。为满足更为严格 的环保要求，漂白剂不再使用能产生有毒氯化有机物的氯气，而用二氧化氯进行替代。二氧化 氯不含分子氯，漂白废水的AOX比有氯漂白大大降低，而且二氧化氯在破坏木素但不显着降 解纤维素或半纤维素方面有很高的选择性。国外漂白九十年代采用ECF （不合元素氯）漂 白，以DEoD为代表流程，九十年代后又发展到TCF （全无氯）漂白，如EPRZXP等，但由 于TCF漂白在选择性
20、和经济性上有其不足之处，所以EOF仍是目前世界上最为流行的高效环 保漂白技术。但为了经济方面考虑，采用CEH三段漂。硫酸盐法竹浆不同漂白工艺实例漂白阶段工艺参数(C+D)E/O-C/D-Eo-DC-E-HO-H-D漂前浆硬1217(K914(K 值)15(kappHt制呈pS匚K曲*1淳幅胃厚幅rtfa rtfa tttl tffiUrn Hisir )9司r & n 昱Urn刽I ftr00 $T335;琶n00 $005c21旺T1300 $005C2A L旺Tg cOro0) 琶漂白终点7-88PH表5几种漂m工艺比较表漂白工艺 漂启浆白度处bo）漂V?浆粘度/g350550650680
21、C- F-H(：-H(C4 D)- E/O- H D0- C/D- Eu-1)黑夜燃烧、碱回收工段 本车间采用国内技术成熟可靠的蒸发、燃烧、苛化工艺流程来处理制浆黑液。制浆车间来黑液经蒸发工段浓缩后送燃烧工段。在燃烧工段，黑液的有机物经燃烧、热交换产生蒸 汽；无机物转化为碳酸钠，经苛化反应产生制浆用的蒸煮碱液。a、蒸发工段制浆车间来浓度为1。.12%勺稀黑液，用出V效的半浓黑液调成浓度16%后经U _+m-+ IV- +V顺流蒸发后送到半浓黑液槽贮存，半浓黑液再送到I效（一效三室，其流动程序可定期轮换）增浓I效出来的黑液经扩容器后的浓黑液浓度为5860%送至浓黑液槽贮存，再泵送燃烧工段浓黑液
22、贮槽。b、燃烧工段蒸发工段来浓黑液（58-60%）送至混合槽与芒硝和碱灰混合，经黑液加热器加热至处左右送进碱炉燃烧。燃烧生成的熔融物经溜槽流入溶解槽，用来自苛化 工段的稀白液 溶解后所得绿液送往苛化工段。碱炉给水主要使用蒸发工段、造纸车间抄纸工段的清洁冷凝水和本工 段空气加热器的回水，不足部分用由火电厂送来的脱盐水补充。给水经高压除氧器除氧后送碱炉使用。 生产的过热蒸汽（3.82Mpa，45 0c）送火电厂并汽发电，本工段所需饱和蒸汽（0.98Mpa、两种） 由火电厂供给。碱炉排出的烟气经静电除尘器处理后，由引风机排至100m高的烟囱排放。碱炉配置 点火油枪，使用重柴油作为燃料。c、苛化工段燃
23、烧工段来的绿液至绿液贮存槽后送到消化提渣机与石灰消化，消化乳液送连续苛化器，苛化 后乳液自流到苛化乳液贮槽，然后泵送白液过滤器，白液自流到白液贮存槽并泵送制浆车间，白泥 则定期反冲洗落至过滤器的锥底，连续均匀地自流至白泥稀释槽，稀释后送第一段预挂式白泥过滤 机脱水，白泥在白泥贮存槽再稀释后经第二 段预挂式白泥过滤机脱水至干度约65泌去附近的水泥厂 作为原料。第二段预挂式白泥过滤机过滤出来的稀白液贮存在白液贮存槽后泵送燃烧工段溶解槽作 溶解熔融物用。工艺流程1）备料工艺流程简图原竹 削片竹片洗涤机外购的竹片再碎机皮带运输机一 4竹肝筛皮带运输机一 T去制浆车间蒸煮工段A旋风分离器皮布运输机支带运
24、输机螺旋脱水机一-竹片料仓一皮带运输机一-斗升机一-2）蒸煮、洗筛漂工艺流程简图备料车间来竹片立式蒸煮锅一卜喷放锅一卡压力除节机一-真空洗浆机组一-立式贮浆塔一级一段压力筛T真空洗浆机t 螺旋：输送机一-辑 合器一T中：农浆c中浓混合器一-氧反应器一-CEH三段漂一真空洗浆机-螺旋输送机一 t立式贮浆塔一-,漂白竹浆送浆板车间3）浆板工艺流程简图制浆车间来漂白竹浆一 -制段压力筛先也刁晒渣器一浓粒正下礴M4）蒸发及燃烧工艺流程简图稀黑液TIV效蒸发器V效蒸发器TW效蒸发器效蒸发器TH效蒸发器TI效蒸发器T浓黑液槽T芒硝、碱灰混合器T结晶效蒸发器T超浓黑液槽T黑液加热器碱回收炉芒硝、静电除尘器来
25、碱灰稀绿液送苛化工段熔融物溶解槽5）苛化工艺流程简图：石灰窑来石灰绿液一-绿液澄清器4绿液贮槽消化器一苛化器T白液澄清器T白泥洗涤器去制浆车间-配碱槽计浓白液贮槽I 一段预挂机 外购NaOH:I二段预挂机白泥去石灰窑6）石灰回收工艺流程简图：石灰石白泥段破碎机II白泥皮带输送机烟气排空皮带输送机II喂料装置I二段破碎机1石灰石斗提机j- 静电除尘器粉尘链板输送机石灰石仓白泥链板输送机锁气器振动给料器一行灰窑一破碎机石灰链板输送机;外购石灰石灰斗提机移动式皮带输送机消化苛化石灰螺旋喂料器第四章浆水平衡计算工艺参数年产20万吨漂白竹浆生产的有关定额和数据序号指标名称单位定额备注1竹片水分%40_2
26、撕竹机损失率I%3筛选损失率%3-彳：(3-4)5粗浆得率%436蒸煮锅喷放含量%11 127喷放锅出浆含量%38压力洗涤机进浆含量%9压力洗涤机出浆含量%12t/t 风干10万洗涤机喷水量I1011压力洗涤机纤维损失I%(12-A型平筛进浆含量%13A型平筛山浆含状I%14A型平筛尾浆含量一|%15wA型平筛尾浆率%416一段CX筛进浆含量%17|一段CX筛出浆含量|%18尸段CX筛尾浆含量%19段CX筛尾浆率%10以进段为基准|二段CX筛进浆含量%21I二段CX筛出浆含量%彳I二段CX筛尾浆含量%23二段CX筛尾浆率%以进段CX筛量为基准队双磨盘进浆含量%25锥形除渣器进浆含量%26锥形除
27、渣器尾桨含量%一、二段27锥形除渣器尾桨含量%三段28一段锥形除渣器排渣率%25对进浆量29二段锥形除渣器排渣率%27对进浆量30三段锥形除渣器排渣率%对近一段CX筛量31圆网脱水机进浆含量%32圆网脱水机出浆含量%33圆网脱水机喷水含量加风干浆34圆网脱水机纤维流失%对近一段CX筛浆量35筛选总损失%对近一段CX筛浆量36氯化塔浆料含量%37真空洗浆机进浆含量%38真空洗浆机出浆含量%1039真空洗浆机喷水量%10对每吨风干浆40真空洗浆机纤维流失%以进氯化塔纤维为准41氯化损失%以进氯化塔纤维为准4243碱化塔浆料含量碱化损失%8以进氯化塔纤维为准44漂白塔浆料含量%845漂白损失%146漂白总损失%647碱处理塔浆泵含量%348漂白塔浆泵含量%349蒸煮用碱量g/L18硫化度20%
