Nghiên Cứu Ứng Dụng Bộ Điều Khiển Mid-Ranging Cho Quá Trình Sấy Giấy.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM ĐÌNH PHÚ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MID RANGING CHO QUÁ TRÌNH SẤY GIẤY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Đ[.]

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Phan Văn Hiền và TS Trần Kim Quyên.Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác

Tác giả luận văn

Phạm Đình Phú

TÓM TẮT LUẬN VĂN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MID-RANGING CHO QUÁ

TRÌNH SẤY GIẤY

Học viên: Phạm Đình Phú Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Mã số: 60.52.02.16 Khóa: 31 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt - Độ ẩm của tờ giấy là một trong những tiêu chí để đánh giá chất lượng giấy

Độ ẩm giấy được quyết định trong nhà máy xeo giấy mà quan trọng nhất là công đoạn sấy trong buồng sấy Trong những năm gần đây người ta dùng sấy đối lưu (Sấy gió) theo công nghệ mới, đó là hệ điều khiển gió nóng kết hợp với điều khiển môi trường sấy đã tăng được hiệu quả sấy, tiết kiệm đến 40% lượng hơi bão hòa và tăng tốc độ xeo lên 1,2 lần Trong luận văn này, tác giả nghiên cứu quy trình công nghệ sấy giấy

từ đó đi phân tích các phương trình động học quá trình chung, xây dựng các mạch vòng điều khiển cho độ ẩm, cân bằng gió vào – ra (Zerolevel), nhiệt độ điểm sương Cuối cùng là đi nghiên cứu ứng dụng bộ điều khiển Mid-ranging để nâng cao tính ổn định, rút ngắn thời gian đáp ứng và loại bỏ nhiễu đầu vào cho hệ thống sấy giấy theo công nghệ mới Tác giả tóm tắt các kết quả đạt được và hướng phát triển tiếp theo

Từ khóa - Độ ẩm giấy, sấy đối lưu, mạch vòng điều khiển, ranging, IMC

Mid-ranging

RESEARCH APPLICATION MID-RANGING CONTROLS FOR PAPER

PROCESSING

Abstract - Moisture of paper is one of the criteria for evaluating paper quality The

paper moisture is determined in the paper mill, but the most important is the drying in the drying chamber Nowaday, People use convection drying (wind dryer) with new technology, the hot air control combined with the controlled drying environment increases the drying efficiency, saving up to 40% of saturated steam and increasing the vehicle speed by 1.2 times In this essay, the achieved studies the process of drying technology from which to analyze the general equation of dynamics Construction of paper moisture control circuits, control zerolevel, dew point temperature Finally, a Mid-ranging controller application was developed to improve stability, shorten response times, and eliminate input interference for paper-based systems using new technology The achieved results are summarized and perspective of the work is provided

Key words – Moistrure of paper, convection drying, loop control, Mid-ranging,

Imc Mid-raging

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

6 Cấu trúc luận văn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY GIẤY TRONG DÂY CHUYỀN XEO GIẤY 3

1.1 TÓM TẮT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY 3

1.1.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu 3

1.1.2 Công đoạn nấu bột 4

1.1.3 Công đoạn rửa, sàng 4

1.1.4 Công đoạn tẩy trắng bột 4

1.1.5 Xeo giấy 5

1.1.6 Bộ phận ép 6

1.1.7 Bộ phận sấy và ép nóng 6

1.1.8 Bộ phận ép quang 6

1.1.9 Bộ phận cuốn và cắt cuộn 7

1.1.10 Giấy thành phẩm 7

1.1.11 Các chỉ tiêu chất lượng của giấy thành phẩm 8

1.2 SẤY HƠI VÀ HỆ ĐIỀU KHIỂN SẤY HƠI 8

1.2.1 Cấu tạo lô sấy 8

1.2.2 Nguyên lý điều khiển công suất sấy 9

1.3 SẤY ĐỐI LƯU VÀ ĐIỀU KHIỂN GIÓ TRONG BUỒNG SẤY 11

1.3.1 Phương pháp sấy đối lưu truyền thống 11

1.3.2 Phương pháp sấy đối lưu kết hợp thổi gió nóng lên mặt giấy 12

1.3.3 Động học chung quá trình sấy đối lưu 13

1.4 VẤN ĐỀ ĐỘ ẨM CỦA GIẤY VÀ QUÁ TRÌNH SẤY TRONG DÂY CHUYỀN XEO GIẤY 16

1.4.1 Giới thiệu chung 16

1.4.2 Đo độ ẩm của giấy 17

1.4.3 Cấu hình khâu sấy 18

1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 18

CHƯƠNG 2 ĐỘNG HỌC VÀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH SẤY 19

2.1 ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘ ẨM TRONG DÂY CHUYỀN XEO GIẤY 19

2.1.1 Cơ chế sấy 19

2.1.2 Động học quá trình sấy cho một lô 19

2.1.3 Phân tích vòng điều khiển độ ẩm 21

2.2 ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH GIÓ VÀO – RA (ZERO LEVEL) 21

2.2.1 Động học quá trình cân bằng gió vào – ra 21

2.2.2 Cấu trúc điều khiển cân bằng gió vào-ra 24

2.3 ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘ ĐIỂM SƯƠNG 24

2.3.1 Tính toán nhiệt độ điểm sương 24

2.3.2 Xây dựng động học nhiệt độ điểm sương 25

2.3.3 Cấu trúc mạch vòng điều khiển nhiệt độ điểm sương 29

2.4 MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC CÁC QUÁ TRÌNH TRONG BUỒNG SẤY 29

2.4.1 Cấu trúc điều khiển và thông số để mô phỏng 29

2.4.2 Mô phỏng động học và điều khiển độ ẩm 30

2.4.3 Mô phỏng động học và điều khiển cân bằng gió vào – ra (Zero level) 36

2.4.4 Mô phỏng động học và điều khiển nhiệt độ điểm sương 37

2.4.5 Cấu trúc điều khiển tổng quát trong buồng sấy 40

2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 40

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MID-RANGING CHO LÔ SẤY GIẤY 42

3.1 GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN MID-RANGING 42

3.1.1 Khái niệm Mid-ranging 42

3.1.2 Một số cấu trúc Mid-ranging 42

3.2 XÂY DỰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN CHO LÔ SẤY 45

3.2.1 Mô phỏng mạch vòng điều khiển áp suất cho quá trình sấy 45

3.2.2 Thiết kế mạch vòng điều khiển độ ẩm 47

3.2.3 Cấu trúc IMC cho Mid-Ranging 48

3.2.4 Phương pháp thiết kế IMC Mid-ranging 50

3.3 MÔ PHỎNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MID-RANGING CHO LÔ SẤY 51

3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

1 CÁC CHỮ VIẾT TẮT:

CD : Hệ điều khiển ngang máy (Cross Direction)

MD : Hệ điều khiển dọc máy(Machine Direction)

DMC : Điều khiển ma trận động (DynamicMatrixcontrol)

GMV : Cực tiểu tương quan tổng quát (Generalized Minimum Variance) HEU : Bộ trao đổi nhiệt (Heat Exchanger Unit)

HRU : Bộ thu hồi nhiệt (Heat Recycle Unit)

IMC : Điều khiển theo mô hình nội (Internal Model Control)

IPZ : Đối tượng điều khiển có thành phần tích phân, 1 điểm cực và 1

điểm zero (Intergator Pole Zero) MPC : Điều khiển mô hình dự báo (Model Predictive Control)

NP : Điểm áp suất không (Neutral Pressure)

NPP : Mặt phẳng áp suất không (Neutral Pressure Plane)

SISO : Hệ đơn biến (Single-Input and Single-Output)

ZL : Cân bằng gió (Zero level)

SP : Giá trị đặt (Set point)

QCS : Hệ thống điều khiển chất lượng (Quality control System)

2 CÁC KÝ HIỆU:

Axy m2 : Diện tích giấy

Cps kJ/kg.K : Nhiệt dung riêng của hơi

Cv : Độ dẫn cực đại của van

dy m : Bề rộng khổ giấy

f(x) : Hàm độ ẩm

g g/m2 : Định lượng chuẩn của giấy

mG kg : Khối lượng không khí trong buồng sấy

m% : Độ mở của van điều chỉnh

Pv,a Pa : Áp suất thành phần hơi nước trong không khí

Pv,p Pa : Áp suất thành phần hơi nước trên bề mặt giấy

Pkq Pa : Áp suất khí quyển

Pw Pa : Áp suất riêng phần của nước

Psw Pa : Áp suất riêng phần của nước khi không khí bão hòa

Qn kW : Công suất nhiệt cấp cho lô sấy

qbh kg/m2s : Tốc độ bay hơi trên đơn vị diện tích

Qbuồng kW : Công suất nhiệt tích lũy trong buồng sấy

Qbx kW : Công suất nhiệt bức xạ do lô sấy truyền vào không

khí trong buồng sấy

Qchăn kW : Công suất nhiệt do chăn sấy truyền nhiệt lên

không khí trong buồng sấy

Qp kW : Công suất nhiệt do giấy tiêu thụ

Qtt kW : Công suất nhiệt thất thoát

Qwa1 kW : Công suất nhiệt gió nóng cấp vào buồng sấy

Qwa2 kW : Công suất nhiệt gió được hút ra khỏi buồng sấy

Qwbh kW : Công suất nhiệt do hơi nước bay ra buồng sấy

Rg J/mol.K : Hằng số khí

RH% % : Độ ẩm tương đối của không khí trong buồng sấy

SH kg/kg : Độ ẩm tỉ lệ của không khí trong buồng sấy

T 0C : Nhiệt độ không khí trong buồng sấy

Ta1, Ta2 0C : Nhiệt độ không khí thổi vào, hút ra khỏi buồng sấy

Td 0C : Nhiệt độ điểm sương

TG K : Nhiệt độ của gió

Tm K : Nhiệt độ bề mặt lô

Tn 0C : Nhiệt độ không khí trong buồng sấy

Tp K : Nhiệt độ của giấy

Tp1, Tp2 K : Nhiệt độ bề mặt giấy lúc vào, ra buồng sấy

Ts K : Nhiệt độ hơi

V m3 : Thể tích lớp khảo sát

vx m/s : Tốc độ xeo giấy

Wa1 kg/s : Lưu lượng gió nóng thổi vào buồng sấy

Wa2 kg/s : Lưu lượng gió được hút ra buồng sấy

Wbh kg/s : Lưu lượng nước bay hơi từ giấy vào không khí

Wp kg/s : Lưu lượng giấy qua buồng sấy

  kg nước/ kg giấy : Độ ẩm tỉ lệ của giấy vào và ra

∆Hbh kJ/kg : Lượng nhiệt cần thiết để nước bay hơi từ giấy vào

không khí

∆T 0C : Biến thiên nhiệt độ trung bình trong buồng sấy

∆SH : Biến thiên độ ẩm tỉ lệ không khí trong buồng sấy

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Số hiệu

1.1 Sơ đồ các công đoạn sản xuất giấy 3

1.3 Sơ đồ sản xuất giấy 5 1.4 Cấu tạo hòm phun bột 5 1.5 Bộ phận ép quang 7 1.6 Bộ phận cuốn và cắt cuộn 7 1.7 Cấu tạo lô sấy giấy 9 1.8 Cấu trúc vỏ lô sấy 9 1.9 Cấu trúc điều khiển độ ẩm cho các nhóm lô giấy 10 1.10 Chênh áp đặt cho các nhóm sấy 11 1.11 Nguyên lý buồng sấy đối lưu dùng gió 11 1.12 Vị trí của vòi phun không khí 12 1.13 Các mạch vòng điều khiển của hệ thống sấy gió phương pháp mới 12 1.14 Cân bằng khối lượng độ ẩm trên băng giấy 13 1.15 Cân bằng năng lượng tổng quát của băng giấy 14 1.16 Quá trình sấy giấy 16 1.17 Phân bố các nhóm sấy trên dây chuyền xeo giấy 16 1.18 Đường đo của máy Scanner 17 1.19 Hệ sấy sử dụng một máy scanner 17 2.1 Quá trình sấy cho một lô 19 2.2 Mạch vòng điều khiển độ ẩm 21 2.3 Mô hình gió vào – ra buồng sấy 22 2.4 Mô hình khe gió buồng sấy và thiết kế NPP-Neutral Pressure Plane 22 2.5 Mô hình quá trình cân bằng gió vào – ra 24 2.6 Cấu trúc điều khiển cân bằng gió vào – ra (Zero level) 24 2.7 Lô sấy và bạt sấy 25 2.8 Cân bằng công suất nhiệt để tính nhiệt độ trong buồng sấy 26 2.9 Mô hình động học biến thiên nhiệt độ trung bình trong buồng sấy 26 2.10 Mô hình động học biến thiên nhiệt độ trung bình trong buồng sấy 27 2.11 Mô hình động học độ ẩm tỉ lệ của không khí 27 2.12 Tính toán biến thiên nhiệt độ điểm sương 29 2.13 Cấu trúc điều khiển nhiệt độ điểm sương buồng sấy 29 2.14 Sơ đồ của buồng sấy giấy 29

Số hiệu

2.15 Mô hình mô phỏng độ ẩm của một lô 31 2.16 Nhiệt độ tức thời của giấy 31 2.17 Nhiệt độ trung bình của giấy 32 2.18 Độ ẩm tức thời của giấy 32 2.19 Độ ẩm trung bình của giấy 32 2.20 Đáp ứng của độ ẩm với công suất nhiệt sấy từ hơi 33 2.21 Đáp ứng của độ ẩm đối với gió vào 34 2.22 Đáp ứng độ ẩm với nhiễu độ ẩm đầu vào 34 2.23 Sơ đồ khối hệ điều khiển độ ẩm được xây dựng trên Matlab 35 2.24 Đáp ứng của hệ điều khiển sấy 36 2.25 Sơ đồ khối hệ điều khiển Zerolevel xây dựng trên Matlab 37 2.26 Đáp ứng hệ điều khiển cân bằng gió vào – ra (Zero-level) 37 2.27 Đáp ứng với thay đổi lượng đặt ∆Td =±10% 38 2.29 Cấu trúc điều khiển tổng quát 40 3.1 Mô hình tháp trộn bột giấy 42 3.2 Cấu trúc Mid-ranging đơn Giá trị đặt u2 là độ sai lệch của bộ

điều khiển P, và Hc(s) thường được chọn là bộ điều khiển PI

43

3.3 Cấu trúc điều khiển vị trí van 43 3.4 Cấu trúc điều khiển Mid-ranging hỗn hợp 44 3.5 Cấu trúc điều khiển Mid-range MPC 45 3.6 Cấu trúc mạch vòng điều khiển áp suất hơi sử dụng bộ điều

động của nhiễu xây dựng trên Matlab

51

3.12 Đáp ứng của cấu trúc điều khiển Mid-ranging với giá trị đặt độ

ẩm 8% khi không nhiễu

51

3.13 Sơ đồ khối điều khiển Mid-ranging cho lô sấy khi có tác động

của nhiễu xây dựng trên Matlab

52

3.14 Đáp ứng của cấu trúc điều khiển Mid-ranging với giá trị đặt độ

ẩm 8% khi có nhiễu

52

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Độ ẩm của tờ giấy là một thông số rất quan trọng quyết định đến sự vận hành của quá trình xeo giấy, nếu độ ẩm không được điều khiển một cách hợp lý giấy sẽ bị đứt, hoặc cháy làm quá trình sản xuất giấy bị gián đoạn gây ảnh hưởng đến năng suất Đồng thời nó là một trong những tiêu chí để đánh giá chất lượng giấy Độ ẩm của tờ giấy được quyết định trong nhà máy xeo giấy mà quan trọng nhất là công đoạn sấy trong buồng sấy

Trong công đoạn sấy để đảm bảo độ ẩm giấy, người ta điều khiển hai thông số: Công suất nhiệt hơi bão hòa cấp cho lô (gọi là sấy tiếp xúc); Công suất nhiệt gió nóng cấp cho buồng sấy (gọi là sấy đối lưu) Ngoài nhu cầu cấp nhiệt còn bị ảnh hưởng rất lớn của thông số môi trường trong buồng sấy, như: Điều khiển gia nhiệt gió nóng cấp vào buồng, nhiệt độ điểm sương đảm bảo môi trường không khí trong buồng sấy sao cho nước trong giấy có đủ điều kiện bay hơi và cân bằng gió vào – ra đảm bảo tổn thất nhiệt ít

Vì vậy việc nâng cao chất lượng và năng suất của sản phẩm giấy là một yếu tố quan trọng để thực hiện thu hồi vốn nhanh và phát huy hiệu quả trong sản xuất kinh doanh Một trong những yếu tố quan trọng mà người ta quan tâm đến khi đánh giá chất lượng sản xuất giấy (độ ẩm của tờ giấy thành phẩm) Và quá trình điều khiển khâu sấy đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển độ ẩm nhằm nâng cao chất lượng cũng như lợi nhuận của nhà máy

Trong những năm gần đây người ta dùng sấy đối lưu (Sấy gió) theo công nghệ mới, có hệ điều khiển gió nóng kết hợp với điều khiển môi trường sấy đã tăng được hiệu quả sấy, tiết kiệm đến 40% lượng hơi bão hòa và tăng tốc độ xeo lên 1,2 lần Nghiên cứu sấy gió hiện nay đã được triển khai, nhưng các công trình nghiên cứu về điều khiển chưa nhiều, việc chỉnh định hệ điều khiển bằng thực nghiệm nên khi thay đổi thông số vận hành hoặc có nhiễu tác động, hệ hoạt động không chính xác gây khó khăn cho vận hành và ảnh hưởng đến chất lượng giấy

Từ những lý do trên và trong khuôn khổ khóa Cao học, chuyên ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa tại trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, được sự tạo điều kiện giúp đỡ của nhà trường, khoa Điện và giảng viên Tiến sĩ Phan Văn Hiền cùng

Tiến sĩ Trần Kim Quyên, tác giả đã lựa chọn đề tài tốt nghiệp của mình là “Nghiên

cứu ứng dụng bộ điều khiển Mid-ranging cho quá trình sấy giấy ”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng động học và cấu trúc điều khiển độ ẩm cho quá trình sấy giấy

Ứng dụng bộ điều khiển Mid-ranging cho quá trình sấy giấy để nâng cao chất lượng sản phẩm

2

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu: Điều khiển độ ẩm cho buồng sấy giấy trong dây

chuyền Xeo giấy

* Phạm vi nghiên cứu: Động học và ứng dụng bộ điều khiển Mid-ranging cho

buồng sấy giấy

4 Phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát thực tế tại nhà máy giấy

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến công nghệ sấy giấy

- Nghiên cứu các công trình công bố tới sấy giấy

- Xây dựng động học và điều khiển cho hệ sấy giấy

- Ứng dụng bộ điều khiển Mid-ranging cho buồng sấy giấy

- Mô hình hóa mô phỏng đánh giá chất lượng bộ điều khiển

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

6 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và phụ lục thì kết cấu luận văn bao gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan về công nghệ sấy trong dây chuyền Xeo giấy

Chương 2: Động học và điều khiển quá trình sấy giấy

Chương 3: Xây dựng bộ điều khiển Mid-ranging cho buồng sấy giấy

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY GIẤY TRONG DÂY CHUYỀN XEO GIẤY

1.1 TÓM TẮT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY

Trên Hình 1.1 trình bày tóm tắt các công đoạn công nghệ sản xuất giấy [7],[8],[27]

Hình 1.1 Sơ đồ các công đoạn sản xuất giấy

1.1.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu

Hình 1.2 Bãi nguyên liệu

Nguyên liệu đầu vào chủ yếu là tre, nứa và gỗ Tre nứa được đưa từ bãi chứa vào băng chuyền và được rửa sạch trước khi đưa vào máy chặt Tại đây tre nứa được băm thành các mảnh nhỏ có kích thước theo tiêu chuẩn Các mảnh được đưa vào hệ thống rửa và qua băng tải đến sân chứa mảnh

Gỗ được đưa đến bộ phận bóc vỏ bằng băng tải xích Gỗ sau khi đã bóc vỏ được rửa sạch rồi đi vào máy chặt mảnh Mảnh gỗ sau khi chặt có kích thước theo tiêu chuẩn Mảnh gỗ được đưa qua sàng chọn và đưa ra sân chứa bằng băng tải

Ép ướt

SẤY

Ép quang Cuốn Cắt cuộn Giấy thành

phẩm

4

Mảnh tre nứa và gỗ được đưa vào nồi nấu bởi hệ thống thổi mảnh Tùy theo yêu cầu đơn đặt hàng của khách mà có tỷ lệ tre nứa và gỗ khác nhau

1.1.2 Công đoạn nấu bột

Bột được sản xuất theo phương pháp sunphat có thu hồi hóa chất Nguyên liệu được nấu trong 3 nồi có hình trụ đứng Thời gian để hoàn thành một chu kỳ nấu khoảng 240 phút kể cả thời gian nạp mảnh Bột sau khi nấu xong được chuyển sang bể phóng Từ đây bột được chuyển qua máy đánh tơi và được đưa đến bộ phận rửa Năng suất nấu bột khoảng 150 tấn/ngày

1.1.3 Công đoạn rửa, sàng

Sau khi được đánh tơi, bột được đưa tới 4 máy rửa lọc chân không Hệ thống rửa lọc chân không có cấu tạo lô hình trụ, được tạo chân không bởi sự chênh lệch áp suất Bên trong lô có hệ thống các đường ống dẫn nước Trên bề mặt lô được chia làm nhiều ngăn và có các ống dùng để dẫn dịch

Quy trình hoạt động của hệ thống rửa như sau: Lô rửa được quay tròn đều Trong quá trình quay, nước dùng để rửa bột sẽ theo các ống dẫn được đưa vào trong lô Do trên bề mặt của lô có các lỗ nên sẽ tạo ra sự chênh lệch áp suất ở bên trong lô và bên ngoài lô Do đó, tạo ra chân không ở bên trong lô Nhờ sự chênh lệch áp suất nên bột

sẽ bám dần trên bề mặt của lô Sau đó, dùng nước để rửa Sau khi rửa bột, bột sẽ rơi xuống hệ thống xoắn vít tải Từ đây, bột sẽ tới các bể chứa và từ các bể chứa này, bột được đưa lên hệ thống rửa tiếp theo

Hệ thống bao gồm 4 máy rửa và bột được đưa từ máy thứ nhất đến máy thứ 4 Quá trình rửa ở các máy diễn ra như nhau.Trong quá trình rửa, nước dùng để rửa sẽ được dẫn từ máy rửa thứ 4 lần lượt quay trở lại máy thứ 3, 2 và 1 do nước còn sạch Bột đen sau khi đã rửa sạch được đưa qua hệ thống sàng gồm 2 sàng áp lực, 1 sàng thu và 3 giai đoạn lọc cát Trong quá trình này, các mấu mắt tre, nứa hoặc bột sống sẽ được loại khỏi bột chín, dẫn xuống sàng cô đặc và xuống vít tải thải ra ngoài Bột chín được đưa tới các bể chứa và chuẩn bị cho công đoạn tẩy trắng

Sau khi được đánh tơi, bột được đưa tới 4 máy rửa lọc chân không Hệ thống rửa lọc chân không có cấu tạo lô hình trụ, được tạo chân không bởi sự chênh lệch áp suất

Lô có đường kính d=3,5m có chiều dài là 4,5m Bên trong lô có hệ thống các đường ống dẫn nước Trên bề mặt lô được chia làm nhiều ngăn và có các ống dùng để dẫn dịch Trong các ngăn có các tấm sàng và các lỗ mắt sàng

1.1.4 Công đoạn tẩy trắng bột

Bột được Clo hóa bởi Cl2 Sau đó, bột được kiềm hóa để loại bỏ hợp chất màu Clorarlignin ra khỏi bột Sau khi kiềm hóa, bột được tẩy tiếp bởi Nacl để đạt độ trắng theo yêu cầu khoảng 74 - 78% Để bột có độ trắng đồng đều theo yêu cầu phải thực hiện quy trình tẩy trắng phức tạp, duy trì thích hợp các yếu tố nồng độ bột, mức tỉ lệ hóa chất tẩy, nhiệt độ, thời gian và độ pH

5

Bột sau khi tẩy trắng được đưa vào bể chứa để chuẩn bị cho quá trình nghiền bột Sau khi nghiền, bột được pha trộn với các phụ gia như: cao lanh, nhựa thông, phèn và một số hóa chất khác tùy theo yêu cầu của sản phẩm Bột đã pha trộn phụ gia trong bể chứa sau đó được đưa qua hệ thống phụ trợ rồi đưa tới hòm phun bột bắt đầu quá trình sản xuất giấy

1.1.5 Xeo giấy

Xeo giấy tạo ra giấy từ bột, qua các công đoạn như Hình 1.3

Trước khi vào máy xeo, bột giấy được đưa qua hệ thống nghiền để tăng diện tích tiếp xúc, tăng khả năng liên kết giữa các sớ sợi với nhau Sau khi nghiền, bột được pha trộn với các phụ gia khác nhau tùy theo yêu cầu của sản phẩm Bột đã pha trộn phụ gia trong bể chứa sau đó được đưa qua hệ thống phụ trợ: Sàng áp lực, lọc cát và các thành phần khác có ảnh hưởng đến tờ giấy rồi được đưa tới hòm phun bột, bắt đầu quá trình sản xuất giấy

Hình 1.3 Sơ đồ sản xuất giấy

1.1.5.1 Hòm phun bột

Chức năng chính của hòm phun bột (Hình 1.4) là phân phối đều hỗn hợp bột theo

chiều ngang của luới xeo thông qua môi phun

Phun và chải bột đều trơn tru lên bề mặt theo chiều rộng của luới xeo

Ổn định nồng độ bột theo chiều ngang của máy xeo

Ổn định tốc độ theo huớng máy chạy

Tạo nên sự xáo trộn để tránh sự vón cục của xơ sợi

Phun đều từ miệng của vòi phun và tiếp xúc với luới

Hình 1.4 Cấu tạo hòm phun bột