毕业设计40万吨年箱板纸制浆造纸综合工厂设计.docx
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毕业设计40万吨年箱板纸制浆造纸综合工厂设计
40万吨/年箱板纸制浆造纸综合工厂设计
重点:
日产900吨箱板纸抄造车间设计
摘要
该说明书主要介绍了建设一个利用废纸造纸达到年产40万吨包装纸制浆造纸综合工厂的诸多问题。
重点说明了日产900吨高档牛皮箱板纸成型、压榨、烘干过程的工艺,设备的布置及安排。
设计内容包括浆水平衡计算图绘制、设备选型及计算、车间设备布置平面图、立面图及工艺流程图、全厂总平面图的绘制。
关键词:
制浆造纸,牛皮箱板纸,废纸造纸
ACombineDesignofCardboardPaperwith400,000
TonsPerYear
DailyProduction900TonsofCardboardPaperWorkshop
ABSTRACT
Thismanualmainlyintroducedtheconstructionusingwastepaperpapermakingattainannuala40tonsofpaperpulp&papercomprehensivefactoryproblems.Focusesontheinstructionsdailyproduction900tonsofhigh-gradeox-leathercasepaperboardmolding,squeezing,dryingprocesstechnology,equipmentarrangementandarrangement.Designcontentincludingslurrywaterequilibriumcalculationchartdrawing,equipmentselectionandcalculation,workshopequipmentlayoutplan,elevationandprocessflowdiagram,thetotalplandrawnplant。
keywords:
papermaking,cowhideshookpaper,OCCpapermaking
2.1.3生产流程………………………………………………………………………….9
致谢………………………………………………………………………………………44
1项目背景
1.1设计依据
在全球使用的各种包装材料中,纸和纸板所占比例最高,占总产值的35.6%,总产量的37%。
许多国家的纸类包装材料与容器都占大头。
据MTI(MarketTrackingInternational)市场调查公司的统计,全球包装材料与容器市场规模2008年扩展为4340亿美元,增长幅度为12.5%。
随着国家改革开放政策的实施,推动着中国包装工业的迅猛发展,目前,包装工业已初具规模,在国民经济40个主要行业中,包装工业已上升到16位,包装行业每年承担6万余亿元工农业产品和1500多亿美元出口商品的包装任务,在国民经济中发挥了应有的作用。
经历过08年金融危机的洗礼,2009年的中国造纸业在改革开放30年的春风中坚强挺立。
诸多迹象表明中国造纸行业回暖气息浓厚:
从造纸板块上市公司已经公布的三季报来看,各纸企业绩环比有较大提升;国内一线二线企业纷纷扩张投产新项目;纸企大量抄底纸浆;前11月,国内纸产量累计实现8467.38万吨,增长11.9%,超过08年全年的水平。
2010年1月16日,广东东莞,在中国造纸学会主办的“全国产高速包装纸机推介会”上,国金证券股份有限公司副总经理万友林分析认为,随着国内出口贸易的恢复,国内箱板纸消费量有望保持10%%以上的增长速度。
从历史上看箱板纸的增长速度快于纸及纸板整体增长速度。
这主要是与箱板纸工业属性较强相关。
随着世界贸易的快速发展,中国已成为“世界工厂”,产品包装需求不断增长。
另外,随着国内循环经济和环保的要求,具有循环利用特性的纸制品包装的比例会进一步提高。
这决定了箱板纸市场容量不断扩大。
目前国内箱板纸产能在1900万吨左右。
国内箱板纸行业2010年和2011年按计划新增产能200万吨左右,可能集中在2011年释放产能,年均增长5%%左右,与2007年和2008年年均30%左右的增长速度相比放慢很多。
目前箱板纸市场容量为1600万吨左右,按照GDP的增长速度,近几年增速均在10%以上。
随着经济的转好,出口的恢复,箱板纸容量年增量在160万吨以上,大于未来产能的增长量。
长三角、珠三角等经济、贸易发达的地区是国内箱板纸尤其是高档箱板纸生产集中区域。
随着经济的发展,京津塘、西南也将逐渐成为箱板纸消费的重要区域。
牛皮箱板纸以OCC浆为主,配一定量的本色硫酸盐针叶木浆生产牛皮箱板纸,这样不仅满足成品质量要求,更是有效降低了生产成本。
据专家测算:
利用1吨废纸相当于节约3-5立方米木材、1.2吨标准煤、600度电、100立方米水、300千克化工原料,并减少了75%的空气污染、35%的水污染、节省3立方米的垃圾填埋场空间。
可见,投资兴建的牛皮箱板纸制浆造纸工厂是基于满足市场需求同时兼顾环保的,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益的。
1.2工厂设计的可行性分析
1.2.1可行性分析
(1)原料成本低,经济效益好
本项目利用进口废纸为主,辅以商品本色木浆,同时引进国内外的先进技术和设备,生产市场上急需的高质量、高档次的包装产品,这样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
本项目处于经济发展迅速的长江三角洲地区,地理优势,有利于吸引人材,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,具有很好的社会效益。
(3)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,对生产过程中产生的废水,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
1.2.2市场需求预测
(1)市场需求分析
“十一五”时期,食品(微波食品、休闲食品、乳品及饮料行和冷冻食品等)、家电、日用品消费、电子工业、医药工业和日化产品等仍是我国城乡居民消费的主体并居于首位。
这些产业的快速发展将给包装工业带来重大的发展机遇。
除了颇具魅力的国内市场,我国产品出口市场同样看好。
加入WTO后,我国主要出口产品的出口额每年增加80亿至100亿美元左右。
产品出口量的增加,必将带动相应产品包装的增长。
面对巨大的市场需求,必须抓住机会,加快建设速度,加快配套设施建设,巩固市场、开拓市场,同时加快企业内部的组织建设,苦练内功,做好技术储备工作,降低成本,提高竞争力和产品的应变能力,由于本工程技术装备先进,产品质量档次高,市场供需缺口大,同时又具规模经济,有利于降低成本,因此本工程产品在销售价格、成品质量上都具有和国外同类型产品竞争的能力。
(2)产品销售方向和方式
根据市场需求分析,我国牛皮箱板纸的需求量每年都将以较大的幅度增长,由于国内在一定时间内的产量难以满足需求量,因此,每年都将进口相当多的此类产品。
产品销售方式完全按市场需求供应,以合同形式销售。
本产品计划以国内销售为主,在可能的情况下也可以考虑出口,特别是在东南亚国家周边和地区。
(3)动力供应
本设计项目厂址选在浙江宁波沿江地区,陆路水陆交通便利。
电力供应可由自备的发电厂供应。
生产用水可采用周围河流的淡水,生活用水可采用深井泵抽的地下水,以满足生产需要。
综上考虑,本项目的动力供应完全能满足生产所需。
(4)三废处理
本厂排出的废水主要来自制浆车间,废水所含SS、COD较高,采用过滤、混凝、初沉、生物曝气、二沉等方案。
处理后的废水达到国家环保局环监[1995]509号文件规定的指标:
总排放量小于0.364万吨/天(每日100吨纸);COD小于130mg/l(5.8Kg/t纸);BOD小于55mg/l(2.5Kg/t纸);SS小于100mg/l(5.4Kg/t纸)[4]。
锅炉产生的烟尘及二氧化硫是大气的污染源,因此,本工程采用静电除尘器,处理后通过烟囱排入大气。
达到国家排放标准。
根据废渣的不同组分,对不同地方排出的废渣采用不同的处理方法,废纸中选出来的主要是塑料和铁丝,可送到废品回收站;浆渣及水处理厂的污泥,可焚烧或填埋;锅炉房的煤渣可送往综合利用厂加工利用。
各项指标均达国家标准,各项生产条件充备。
总之,我国已经存在一个巨大的纸和纸板的消费市场,而潜在的市场更大,如果国内不能有效的组织生产,则对进口的依赖将会越来越大。
消费量与国内生产量之间不仅存在数量的不平衡,更重要的是存在质量的不平衡,进口的多为高档品种。
纸板机的装备及工艺技术现以成熟。
因此,筹建具备国际先进技术装备水平的大型现代化造纸企业,生产市场上潜力巨大的牛皮箱板纸,对我国造纸工业而言,既有其发展的必要性和时代的紧迫感,又面临着机遇和挑战。
1.2.3原料供应
本设计项目产品高档牛皮箱板纸由面芯、底三种浆料复合而成,不同的纸层采用不用的原料按规定的配比抄造,并且对不用纸层的成型要求也不一样。
芯、底层的原料选用废纸浆,面层的原料选用未漂硫酸盐浆。
总之,我国已经存在一个巨大的纸和纸板的消费是市场,而潜在的市场更大,如果国内不能有效的组织生产,则对进口的依赖将会越来越大。
消费量与国内生产量之间不仅存在数量的平衡,更重要的是存在质量的不平衡,进口的多为高档品种。
纸板机的装备及工艺技术现以成熟。
因此,筹建具备国际先进技术装备水平的大型现代化造纸企业,生产市场潜力巨大的高档涂布白板纸,对我国造纸工业而言,既有其发展的必要性和时代的紧迫感,又有机遇和挑战。
1.3设计任务的描述
1.3.1简介
本设计题目为年产40万吨包装纸制浆造纸综合工厂设计,重点日产900吨高档牛皮箱板纸成型、压榨工段。
主要内容包括:
工艺流程设计、车间平面布置和全厂总平面布置。
要求选择成熟可靠、先进合理、经济效益良好的工艺条件和工艺流程。
芯、底层的原料选用废纸浆,面层的原料选用本色商品针叶木硫酸盐浆,满足了成品的质量要求,又可节约成本,采用三叠网成形,两道靴式压榨以是目前国内先进的造纸机械及技术,能够最大程度上为企业创造效益。
1.3.2原始依据
(1)厂址及气象条件
a.厂址位置:
河北唐山
b.气温:
最低气温 -28.2℃
最高气温40.4℃
年平均气温 10-11℃
c.积雪:
最大积雪深度12cm
d.风向:
全年主导风向西南风
e.风速:
年最大风速29m/s
年平均风速5.57m/s
f.降雨量:
年平均降雨量 1270.6mm
年最大降雨量 1963.3mm
年最小将雨量 1025.2mm
g.相对湿度:
平均相对湿度 80%
(2)原料:
未漂硫酸盐木浆板、废纸(美废、国费)
(3)产品:
200g/m2箱板纸
(4)工作制度:
四班三运转
(5)产量:
30万吨/年
1.3.3产品的有关行业标准
(1)主题内容与使用范围
本标准规定了牛皮箱板纸的技术规定。
表1-1牛皮箱板纸质量标准
物理指标
N125
N150
N160
N230
N250
A175
K230
K250
A
A
A
A
A
AA
AA
AA
定量g/m²
平均
125±5
150±5
160±5
230±7
250±8
175±5
230±7
250±8
紧度g/cm3
最小
0.7
0.7
0.7
0.72
0.72
0.7
0.72
0.72
耐破强度
(kPa·m²/g)
目标
3.58
(2.8)
4.13
(2.7)
4.41
(2.7)
6.57
(2.8)
7.15
(2.8)
5.89
(3.3)
7.98
(3.4)
8.70
(3.4)
最小
3.32
(2.6)
3.88
(2.5)
4.08
(2.5)
6.10
(2.6)
6.63
(2.6)
5.71
(3.2)
7.70
(3.3)
8.40
(3.3)
横向环压
(N·m/g)
目标
15.50
(8.0)
20.92
(9.0)
22.32
(9.0)
37.43
(10.5)
40.68
(10.5)
28.00
(10.3)
38.50
(10.8)
42.00
(10.8)
最小
13.76
(7.1)
19.78
(8.5)
21.08
(8.5)
33.87
(9.5)
36.80
(9.5)
26.30
(9.7)
37.43
(10.5)
40.68
(10.5)
吸水度g/m²
最大
50/80
50/80
50/80
50/80
50/80
40/80
40/80
40/80
平滑度s
最小
7
7
7
7
7
7
7
7
水分%
平均
8±2
8±2
8±2
8±2
8±2
8±2
8±2
8±2
注:
测试环境:
温度23±1ºC,相对温度(50±2)%,据:
SO534,535,536,287,
1924,5627,2758牛皮箱板纸和普通箱板纸
(2)产品特点
a.箱板纸根据国家标准按质量分为A,B,C,D,E五个等级,其中A,B,C等为挂面纸板,也称作牛皮箱纸板。
A级:
适宜制造精细、贵重和冷藏物品包装用的出口瓦楞纸板箱;
B级:
适宜制造出口物品包装用的瓦楞纸板箱;
C级:
适宜制造较大型物品包装用的瓦楞纸板箱;
D级:
适宜制造一般物品包装用的瓦楞纸板箱;
E级:
适宜制造轻载瓦楞纸板箱。
b.纸板尺寸
挂面箱板纸的品种有很多种。
根据包装类别可分为平纸板和卷筒纸两种分类。
平纸板的尺寸有787*1092、960*1060、880*1230(以上尺寸单位均为mm),卷筒纸的幅宽960、1100、1600、1940(以上尺寸单位均为mm)等。
其他尺寸可按订货合同规定。
c.技术要求
①箱板纸的技术指标应符合表1规定;
②纸板不以外力作用不许有分层现象;
③每批纸板色泽应基本一致,不许有露底现象;
④纸板表面应平整,不许有明显的毯痕;
⑤纸板不许有折子、裂口、洞眼等纸病;
⑥平板纸不许有直径大于2cm以上的湿疤。
卷筒纸每10㎡,直径大于3㎝以上的湿疤:
A、B级不许超过1个,C级不许超过2个,D级不许超过3个,E级不许超过5个;
⑦卷筒纸的筒芯不许有瘪芯现象。
每卷纸断头不许超过3个,断头处应用胶带纸牢固地粘住;
⑧平板纸的切边应整齐光洁,不许有缺边、缺角、薄边等现象,卷筒纸的断面应整齐,形成的锯齿形或凹凸面不许超过5㎜。
表1-2箱纸板的技术指标
指标名称
单位
规定
A等
B等
C等
D等
E等
定量
200230250280300
320340360420
310360420
475530
紧度≥
0.72
0.70
0.65
0.60
耐破指数
200~230
≥
2.95
-
-
-
-
≥250
2.75
2.65
1.50
1.10
0.90
环压指数(横向)
200~230
≥
8.40
-
-
-
-
≥250
9.70
8.40
6.00
5.20
4.90
耐折度(横向)
≤340
次
80
50
18
6
3
360
≥
80
50
14
5
2
420
≥
80
50
10
4
2
475
≥
80
50
-
3
1
530
≥
80
50
-
-
1
吸水性(正/反)≤
35.0/
50.0
40.0/
-
60.0/
-
-
-
水分
%
8.0±2.0
9.0±2.0
11.0±2.0
11.0±3.0
2工艺部分
2.1生产工艺
2.1.1产品及原料简介
本设计生产牛皮挂箱板纸,定量为200g/m2,纸板的结构分为三层,每层根功能和性能的不同采用不同的纤维原料配比。
A.面浆:
UNKP浆∶AOCC中纤浆(3∶7)所占定量:
36g/m2
B.芯浆:
OCC长纤浆:
OCC短纤浆(3∶7) 所占定量:
38g/m2
C.底浆:
OCC长纤浆:
OCC短纤浆(8:
2) 所占定量:
96g/m2
2.1.2主要工艺流程
本设计是从流浆箱上浆开始,到复卷完成,其主要生产线有上网成形、层间叠合、两道靴式压榨、前干燥、施胶、后干燥、硬压光、卷取、复卷等工序组成。
附属系统有真空系统、蒸汽冷凝系统、辅料系统、纸机损纸处理系统、润滑油系统、液压系统等。
浆料上网后,经三叠网成形器、靴式压榨、前干燥部、表面施胶系统、后烘干系统、二辊热压光机压光后,进入卷取系统。
卷纸机下来的纸卷,经复卷机分切复卷后,送卷筒纸过磅工段,经自动输送带输送到成品仓库,这些构成了一条在国内外较为先进的制造高档牛皮箱板纸的造纸生产线。
造纸车间面层网案浓白水送回面白水池做稀释用,芯底白水盘白水送到芯底白水池,再到机外白水塔。
部分混合白水送到湿损池稀释湿损纸,部分送入水力碎浆机;其他各层白水回制浆车间。
纸机各部分的损纸和干损纸分别在各自的损纸池和水力碎浆机中碎解后,经泵送至制浆车间的损纸处理系统。
胶料制备分别由胶料分散、混合配料、贮存供料、筛选上料、溢流回收等工序组成。
另外抄纸工段还配有真空、蒸汽冷凝水、压缩空气、清水、白水等辅助系统。
白水回收系统采用多圆盘纤维回收机,压缩空气系统采用螺杆压缩机。
纸机干燥部的热泵系统由热泵、汽水分离器、冷凝水泵、冷凝水贮槽、空气加热器、和排水器等组成。
蒸汽节流减压会因为摩擦、涡流而造成熵值增加,造成能量的浪费和贬值。
热泵系统的蒸汽喷射式热泵作为引射式减压器用于热力系统,同时作为热力压缩机将降低品味的二次蒸汽增压后再使用。
2.1.3生产流程
图2-1生产流程图
2.2浆水平衡计算
2.2.1平衡计算的有关数据
表2-1年产60万吨牛皮箱板纸工艺参数
序号
指标名称
单位
定额
备注
1
定量
g/m2
200
2
设计车速
m/min
1100
3
净纸宽度
mm
5660
4
湿纸宽度
mm
5670
5
网宽
mm
6200
6
合格率
%
98
7
抄造率
%
97
8
成品率
%
97
9
干损纸率
%
1.5
对总绝干浆H
10
成纸干度
%
92
11
进后干燥纸页干度
%
75
12
进施胶机纸页干度
%
92
13
进前干燥纸页干度
%
46
14
面施胶量
g/m2
1.8
15
底施胶量
g/m2
4.0
16
面胶液浓度
%
5.5
17
底胶液浓度
%
11
18
进压榨纸页干度
%
22
19
压榨白水带出纤维率
%
0.12
对其进浆量
20
压榨湿损率
%
1.0
对总绝干浆H
21
进真空伏辊纸页干度
%
18
22
真空伏辊损纸率
%
1.0
对其进浆量
23
真空伏辊带出纤维率
%
0.15
对总绝干浆H
24
喷淋淀粉用量
L/H
1200
25
淀粉溶液浓度
%
8
26
冲边宽度
mm
2
75
切两个纸边
27
纸页横向收缩率
%
4
28
底层后真空箱带出纤维率
%
3
对其进浆量
29
面层真空箱带出纤维率
3
对其进浆量
30
芯层真空箱带出纤维率
3
对其进浆量
31
底层前真空箱带出纤维率
3
对其进浆量
32
进底网后真空箱纸页干度
%
12
33
面芯复合前纸页干度
%
10
34
三层复合纸页干度
%
12
35
进面层真空箱纸页干度
%
3.5
36
面浆上网浓度
%
0.42
37
进芯层真空箱纸页干度
%
4.0
38
芯浆上网浓度
%
0.55
39
进底网前真空箱纸页干度
%
4.0
40
底浆上网浓度
%
0.95
41
面层案板带出纤维率
%
40
42
芯层案板带出纤维率
%
30
43
底层案板带出纤维率
%
20
44
流浆箱溢流量
%
5
面芯底一致
表2-2纸机湿部用水情况
序号
名称
水压
数值
(m3/min)
体积
(L)
备注
1
面层流浆箱喷淋用水
0.3000
450.0000
芯层流浆箱喷淋用水
0.3145
471.7500
底层流浆箱喷淋用水
0.3150
472.5000
2
面层洗网用水
2000
1.2611
1891.6500
1根高压水
芯层洗网用水
2500
1.4099
2114.8500
1根高压水
底层洗网用水
1500
1.0921
1638.1500
1根高压水
3
拦边用水
0.3100
465.0000
4
面层真空箱水封用水
0.0454
68.1000
5
芯层真空箱水封用水
0.0600
90.0000
6
底层前真空箱水封用水
0.0600
90.0000
7
底层后真空箱水封用水
0.0500
75.0000
8
转移真空箱
0.3000
450.0000
9
水针切边用水
2500
0.0020
9.0000
3根水针
10
冲边水
1.0000
1500.0000
11
洗真空伏辊用水
315.0
0.5004
750.6000
12
真空伏辊水封用水
1.3150
1972.5000
注:
网部用水计算情况见附表
2.2.2浆水平衡计算
以生产1吨成品纸为基准,单位为kg合格品副品
(1).成品库(Q1/V1)c1(Q2/V2)c2
成品库
已知:
成品纸的干度为92%,即含水量为8%,
则C0=92%,
且C0=C1=C2=92%,合格率K1=97%,(Q0/V0)c0
以一吨成品纸为基准,V0=1000.0000出库产品
计算:
由于合格率K1=
×100%
则V1=V0*K1=1000.0000×98%=980.0000
Q0=V0*C0=1000.0000×92%=920.0000
Q1=V1*C1=980.0000×92%=901.6000
Q2=Q0-Q1=18.4000
- 配套讲稿:
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