đồ án dây chuyền xeo sản xuất giấy in báo năng suất 100.000 tấnnăm

Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời ang nghìn năm. Ngành giấy góp phần nâng cao đời sống của nhân dân, tăng thu nhập cho người dân và quốc gia. Ngay từ rất xa xưa, người Ai Cập cổ đại đã biết làm ra những tờ giấy viết đầu tiên từ sợi của cây papyrus bằng cách đan các lớp mỏng của thân cây vào với nhau. Nhưng ngành giấy thật sự xuất hiện ở Trung Quốc khoảng 100 năm trước công nguyên. Thời kỳ đó người ta đã biết sử dụng huyền phù của sơ sợi tre nứa, lau sậy, cây dâu tằm cho lên các tấm phên bằng tre nứa để thoát nước và hình thành tờ giấy ướt, sau đó phơi nắng để có tờ giấy hoàn thiện. Trải qua vài thế kỉ, ngành giấy đã phát triển nhanh chóng, lan ra toàn thế giới và phát triển cho đến nay. 6

MỤC LỤC

PHẦN 1 : MỞ ĐẦU 4

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển ngành giấy 4

1.2 Tiêu chuẩn giấy in báo 7

PHẦN 2: KHÁI QUÁT CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNH CỦA QUÁ TRÌNH XEO GIẤY 9

2.1 Hòm phun bột 10

2.2 Quá trình hình thành tờ giấy 10

2.3 Ép ướt 12

2.4 Sấy 13

2.5 Ép quang 14

PHẦN 3: LẬP LUẬN LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ VÀ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ 15

3.1 Lập luận lựa chọn dây chuyền công nghệ 15

3.2 Dây chuyền công nghệ 15

3.2.1 Thuyết minh dây chuyền 15

3.2.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 16

3.3 Thông số công nghệ 17

PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT(CBVC) 20

4.1 Nguyên tắc tính 20

4.2 Tính cân bằng vật chất tại từng điểm vận hành 21

4.2.1 Cắt cuộn lại ( ĐVH-1 ) 21

4.2.2 Cuộn đầu máy ( ĐVH- 2) 24

3.2.3 Ép quang (ĐVH- 3) 27

4.2.4 Sấy ( ĐVH-4) 30

4.2.5 Ép ướt ( ĐVH-5) 33

4.2.6 Trục bụng chân không (ĐVH-6) 38

4.2.7 Hòm hút chân không ( ĐVH-7) 43

4.2.8 Suốt ( ĐVH - 8 ) 46

4.2.9 Hòm tạo áp ( ĐVH-9 ) 49

4.2.10 Bể parabol ( ĐVH - 10) 51

PHẦN 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG ( CBNL) 57

5.1 Sấy giai đoạn I (Giai đoạn đốt nóng ) 57

5.2 Sấy giai đoạn II (Giai đoạn sấy chính) 59

5.3 Nhiệt sấy bạt 61

5.4 Nhiệt hữu ích 61

5.5 Nhiệt mất mát trong 1 giờ sấy (Qm) và tổng nhiệt sấy (QT) 61

5.6 Lượng không khí cần thiết đưa vào để đuổi hơi ẩm trong 1 giờ 61

5.7 Nhiệt lượng không khí mới mang vào 63

5.8 Lượng hơi dùng cho quá trình sấy 63

5.9 Tiêu hao cho 1kg giấy 63

5.10 Tính thong gió ở giai đoạn sấy 64

5.10.1 Tổng nhiệt vào 64

5.10.2 Tổng nhiệt ra 65

5.11 Lượng không khí cần quạt vào để sấy giấy 66

PHẦN 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH, PHỤ 68

6.1 Chọn hệ thống máy xeo 68

6.1.1 Máy xeo 68

6.1.2 Lưới 69

6.1.3 Trục ngực 69

6.1.3 Trục bụng chân không 69

6.1.4 Suốt đỡ lưới 70

6.1.6 Hệ thống làm sạch chăn 72

6.1.7 Bộ phận sấy 72

6.1.8 Hòm áp lực 72

6.2 Chọn bể 73

6.2.1 Bể parabol 73

6.2.2 Bể thu hồi nước trắng 74

6.3 Chọn bơm 74

6.3.1 Bơm tạo áp( bơm tới hòm áp lực) 75

6.3.2 Bơm từ bể parabol tới bể hỗn hợp 75

6.3.3 Bơm nước cắt biên 76

6.3.4 Bơm rửa lưới 76

6.3.5 Bơm rửa chăn 77

6.3.5 Bơm vệ sinh trục 77

6.3.6 Bơm hút chân không 78

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

PHẦN 1 : MỞ ĐẦU 1.1 Lịch sử hình thành và phát triển ngành giấy

Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời 4ang nghìn năm Ngành giấy góp phần nâng cao đời sống của nhân dân, tăng thu nhập cho người dân và quốc gia Ngay từ rất xa xưa, người Ai Cập cổ đại đã biết làm

ra những tờ giấy viết đầu tiên từ sợi của cây papyrus bằng cách đan các lớp mỏng của thân cây vào với nhau Nhưng ngành giấy thật sự xuất hiện ở Trung Quốc khoảng 100 năm trước công nguyên Thời kỳ đó người ta đã biết sử dụng huyền phù của sơ sợi tre nứa, lau sậy, cây dâu tằm cho lên các tấm phên bằng tre nứa để thoát nước và hình thành tờ giấy ướt, sau đó phơi nắng để có tờ giấy hoàn thiện Trải qua vài thế kỉ, ngành giấy đã phát triển nhanh chóng, lan ra toàn thế giới và phát triển cho đến nay [6]

Ngành công nghiệp bột giấy và giấy trên thế giới ngày nay đang phát triển mạnh mẽ sau giai đoạn khủng hoảng 1992-1994 Thị trường giấy châu Á tăng trưởng vững chắc trong năm 2010, đạt 6 – 7% Thị trường giấy báo, giấy in, giấy viết đều phát triển thuận lợi theo sau sự tăng trưởng trở lại của nền kinh tế, do sự phục hồi của các thị trường in ấn, quảng cáo và tiêu dùng giấy trong kinh doanh

Sự đảo chiều của 4ang tồn kho phần nào cũng góp phần phục hồi nhu cầu tiêu dùng giấy Sự tăng trưởng thể hiện ở nhu cầu giấy in báo tăng thêm 780.000 tấn, nhu cầu giấy in/viết tăng 2,9 triệu tấn (trong đó 1,2 triệu tấn giấy từ bột hóa không tráng phủ và 1,35 triệu tấn giấy tráng phủ) trong năm 2011

Sự phục hồi rộng khắp trong khu vực, dẫn đầu là Ấn độ và Trung Quốc với tổng nhu cầu giấy báo tăng thêm 550.000 tấn và giấy in/ viết tăng 2,1 triệu tấn Nhu cầu giấy của các nước trong khu vực hầu hết đều tăng trở lại sau sự sụt giảm năm 2009 Ngoại lệ có Nhật bản, nhu cầu giấy báo giảm nhưng nhu cầu giấy in/ viết tăng tương ứng sự giảm sút nhu cầu của giấy báo [7]

Cùng với sự phát triển của công nghiệp giấy trên thế giới, ngành giấy nước

ta cũng đang không ngừng nâng cao và cải thiện Năm 1912, nhà máy sản xuất bột giấy đầu tiên bằng phương pháp công nghiệp đi vào hoạt động với công suất 4.000 tấn giấy/ năm tại Việt Trì Trong thập niên 1960, nhiều nhà máy giấy được đầu tư xây dựng nhưng hầu hết đều có công suất nhỏ (dưới 20.000 tấn/ năm) như nhà máy giấy Việt Trì; nhà máy giấy Vạn Điểm; nhà máy giấy Đồng Nai; nhà máy giấy Tân Mai v.v Năm 1975, tổng công suất thiết kế của ngành giấy

Việt Nam là 72.000 tấn/ năm nhưng do ảnh hưởng của chiến tranh và mất cân đối giữa sản lượng bột giấy và giấy nên sản lượng thực tế chỉ đạt 28.000

tấn/năm Năm 1982, nhà máy giấy Bãi Bằng do Chính phủ Thụy Điển tài trợ đã

đi vào sản xuất với công suất thiết kế là 53.000 tấn bột giấy/ năm và 55.000 tấn giấy/ năm, dây chuyền sản xuất khép kín, sử dụng công nghệ cơ-lý và tự động hóa Nhà máy cũng xây dựng được vùng nguyên liệu, cơ sở hạ tầng, cơ sở phụ trợ như điện, hóa chất và trường đào tạo nghề phục vụ cho hoạt động sản xuất Ngành giấy có những bước phát triển vượt bậc, sản lượng giấy tăng trung bình 11%/ năm trong giai đoạn 2000 – 2006 Tuy nhiên, nguồn cung như vậy vẫn chỉ đáp ứng được gần 64% nhu cầu tiêu dùng (năm 2008), phần còn lại vẫn phải nhập khẩu Mặc dù đã có sự tăng trưởng đáng kể tuy nhiên, tới nay đóng góp của ngành trong tổng giá trị sản xuất quốc gia vẫn rất nhỏ

Báo cáo của hiệp hội bột giấy và giấy Việt Nam (VPPA) cho biết, tổng lượng giấy tiêu thụ cả nước ta trong năm 2012 vừa qua lên tới 2,9 triệu tấn giấy các loại

Tùy theo mục đích sử dụng khác nhau sản phâm giấy được chia thành 4 nhóm:

• Nhóm 1: Giấy dùng cho in, viết (VD: giấy in báo, giấy in và viết)

• Nhóm 2: Giấy dùng trong công nghiệp (VD: giấy bao bì, giấy chứa chất lỏng)

• Nhóm 3: Giấy dùng trong gia đình (VD: giấy ăn, giấy vệ sinh)

• Nhóm 4: Giấy dùng cho văn phòng (VD: giấy fax, giấy in hóa đơn)

Hiện nay ở Việt Nam các sản phẩm giấy chính bao gồm: giấy in, giấy in báo, giấy bao bì công nghiệp thông thường, giấy vàng mã, giấy vệ sinh chất lượng thấp, giấy tissue chất lượng trung bình Các loại giấy và các tông kỹ thuật như giấy kỹ thuật điện-điện tử, giấy sản xuất thuốc lá, giấy in tiền, giấy in tài liệu bảo mật vẫn chưa sản xuất được

Tại Việt Nam năng lực sản xuất bột giấy mới chỉ đáp ứng được ½ nhu cầu sản xuất giấy Do đó ngành công nghiệp giấy luôn phải phụ thuộc vào nguồn bột giấy nhập khẩu Hiện nay chỉ có Công ty Giấy Bãi Bằng và Công ty cổ phần Giấy Tân Mai chủ động đáp ứng được khoảng 80% tổng lượng bột cho sản xuất giấy của mình Ngành giấy Việt Nam cũng không có các doanh nghiệp sản xuất bột thương mại, chỉ có các doanh nghiệp sản xuất bột phục vụ cho việc sản xuất

Bảng 1: Tình hình sản xuất, tiêu dùng, xuất nhập khẩu giấy nước ta

2014-2015

(tấn)

2015 (tấn)

2015/2014 (%)

Hiện nay, dân số nước ta ngày càng tăng dẫn đến nhu cầu tiêu dùng giấy tăng, trong đó có giấy in báo tăng lên nhưng năng lực sản xuất nước ta vẫn chưa đáp ứng được, vẫn phải nhập từ các nước khác Tính đến năm 2015 nước ta đã phải nhập khẩu 59.355 tấn giấy báo, còn lượng giấy báo sản xuất được trong nước chỉ đạt 21.000 tấn Qua đó lượng nhập khẩu gấp khoảng 3 lần so với lượng sản suất

Vấn đề đặt ra là cần đẩy mạnh sự phát triển của ngành công nghiệp giấy in báo sao cho đáp ứng được nhu cầu trong nước, hạn chế việc nhập nguồn nguyên liệu từ nước ngoài Việc xây dựng các nhà máy sản xuất giấy in báo công suất lớn là cần thiết nhằm cung cấp đủ nguồn nguyên liệu để cân bằng với lượng cầu trong nước

Mục tiêu của đồ án là thiết kế phân xưởng xeo sản xuất giấy in báo năng suất 100.000 tấn/ năm Đồ án gồm tính toán cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt lượng, là cơ sở để lựa chọn các thiết bị cho dây chuyền Đây là cơ sở để thiết kế một nhà máy sản xuất giấy in báo hoàn thiện, đáp ứng nhu cầu sử dụng giấy in báo cho nước ta

1.2 Tiêu chuẩn giấy in báo

Theo tiêu chuẩn TCVN 5900:2001

• Nguyên liệu

Giấy in báo được làm từ hổn hợp bột giấy hoá học và bột giấy cơ học hoặc bột giấy hoá - cơ, trong đó hàm lượng bột giấy cơ học hoặc bột giấy hoá - cơ không được nhỏ hơn 65% so với tổng lượng bột giấy

• Kích thước

Giấy in báo có hai dạng sản phẩm : dạng cuộn và dạng tờ

Kích thước sản phẩm được qui định như sau :

- Dạng cuộn : Chiều rộng cuộn : 420 mm; 490 mm; 650 mm; 700 mm; 790 mm; 840 mm; 1060 mm; 1300 mm với sai số cho phép ± 2 mm Đường kính cuộn : từ 0,9 m đến 1,0 m

- Dạng tờ : có hai kích thước chính : 650 mm X 840 mm và 650 mm X 1000

mm với sai số cho phép ± 2 mm

- Các kích thước khác theo thỏa thuận với khách hàng

• Chỉ tiêu ngoại quan

- Giấy phải có màu sắc đồng đều trong cùng một lô hàng Mặt giấy phải phẳng, không bị nhăn, gấp, thủng rách

- Giấy không được có bụi, đốm khác màu phân biệt được bằng mắt thường

Số mối nối trong mỗi cuộn không lớn hơn 1 Chỗ nối phải được đánh dấu

- Lõi cuộn giấy phải cứng, không được móp méo, lồi hoặc hụt so với mặt cắt của cuộn giấy, hai đầu có nút côn làm bằng gỗ hoặc các loại vật liệu khác Lõi cuộn giấy không được nối, đường kính trong của lõi là 76 mm

- Các mép giấy và hai mặt cắt bên phải phẳng, thẳng, không bị xơ xước

• Chỉ tiêu cơ lý, hoá

Bảng 2: Chỉ tiêu kĩ thuật theo TCVN 5900 : 2001

7 Độ thấm dầu, giây, không lớn hơn 30 TCVN 6899 : 2001

8 Độ tro, %, không nhỏ hơn 5,0 TCVN 1864 : 2001

• Phương pháp thử

- Lấy mẫu theo TCVN 3649:2000

- Điều hòa mẫu theo TCVN 6725:2000

- Phương pháp thử : Các phương pháp thử ứng với từng chỉ tiêu cơ lý, hóa của giấy in báo được nêu trong bảng 2

PHẦN 2: KHÁI QUÁT CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNH CỦA QUÁ

Hòm hút chân không

Trục bụng chân không

2.1 Hòm phun bột

Nằm ở phần đầu tiên của máy xeo dài, có nhiệm vụ:

- Tiếp nhận dòng bột đã được chuẩn bị sẵn sàng để xeo giấy

- Phân phối dòng bột thật đều theo chiều ngang của lưới xeo

- Phun dòng bột thật đều theo thời gian (hay theo chiều máy chạy) lên lưới xeo

Ở đây, sử dụng hòm phun bột có đệm khí, là một hòm khép kín và một tấm đệm khí ở bên trong Tốc độ của dòng bột phun ra từ vòi phun là do áp lực của bơm đưa bột vào (P1) và áp lực nén của dòng khí (P2)

P = P1 + P2

Trong hòm phun bột có các suốt lỗ, chức năng của suốt lỗ này là tạo ra sự

ổn định áp suất và thay đổi hướng chuyển động của dòng bột Nhờ đó mà tốc độ của dòng bột chảy ra đồng đều theo chiều rộng của môi phun Khe phun bột là khe mà qua đó dòng bột được phun từ hòm phun bột lên lưới xeo Khe này được tạo bởi hai tấm, tấm bên dưới là tấm đáy và tấm bên trên Tấm môi phun nằm nghiêng một góc tạo thành khe hở với tấm dưới để dòng bột thoát qua khe hở đó lên lưới xeo

Lưu lượng của dòng bột khi lên lưới có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi độ mở của khe phun

Thông thường bột được pha loãng trước khi lên lưới, ở đây nồng độ bột được phun lên lưới là 0,6% để đạt được định lượng của giấy yêu cầu

2.2.1 Bộ phận lưới của máy xeo dài

Trên bộ phận lưới diễn ra sự thoát nước và hình thành của băng giấy từ huyền phù bột phun ra từ hòm phun Sự hình thành ấy có ảnh hưởng nhất định

Ở đây ta sử dụng lưới được căng bởi các trục Trên bộ phận lưới, lưới ôm lấy trục ngực, lướt trên các bộ phận thoát nước là các tấm suốt và các hòm hút chân không, lượn cong qua trục bụng và trục dẫn động rồi trở về với trục ngực Quá trình hình thành và thoát nước của băng giấy trên bàn lưới, có nhược điểm là nước thoát về 1 phía, khiến cho việc phân phối chất độn và xơ sợi không được đồng đều theo chiều dày băng giấy nên thường phải có thêm bộ phận rung lưới để làm cho chất độn và sơ xợi được phân bố đồng đều hơn trên lưới

2.2.2 Tấm hình thành

Tấm hình thành có tác dụng đỡ lưới ngang tại điểm dòng bột phun ra từ môi phun tiếp xúc với lưới, tờ giấy bắt đầu hình thành trên bề mặt lưới áp sát bề mặt trên của tấm hình thành Nó điều chỉnh sự thoát nước ban đầu của huyền phù bột trên lưới phù hợp, để cho các xơ sợi mịn và chất độn không bị cuốn đi theo nước

2.2.3 Tấm thoát nước/ tấm gạt

Trong các máy xeo có tốc độ cao, việc sử dụng nhiều suốt đỡ lưới có

đường kính lớn sẽ xảy ra hiện tượng tốc bột lên khỏi bề mặt lưới tại vị trí các suốt đỡ lưới, thêm vào đó các xơ sợi vụn cùng các hạt chất độn bị trôi thoát nhiều theo nước

Để làm giảm hiện tượng này ta thay thế các suốt đỡ bằng tấm gạt nước Tấm gạt nước vẫn có tác dụng thoát nước cho tấm bột ướt khi đi qua nó, nhờ áp lực hút chân không Điểm yếu khi sử dụng tấm gạt nước này là hiện tượng dính giấy vào lưới Để tránh hiện tượng dính giấy này cần phải bố trí các tấm gạt nước thành từng vùng trên bàn lưới

2.2.4 Hòm hút chân không

Quá trình thoát nước diễn ra nhờ có độ chân không do bơm tạo ra Dưới tác động của hòm hút chân không, băng giấy vừa được thoát nước, vừa được làm chặt do không khí bị hút ra ngoài lớp xơ sợi

Để hạn chế mất mát xơ sợi, trong các hòm hút độ chân không thường

không cao và tăng dần từ hòm đầu (2÷5 kPa) đến hòm cuối(20÷30 kPa)

Giấy ra khỏi hòm hút chân không đạt được độ khô khoảng 11÷13%

Trục bụng chân không nằm ở cuối bộ phận lưới Có hai nhiệm vụ chính:

- Truyền động cho toàn bộ hệ thống máy xeo

- Tăng thêm độ khô cho tấm giấy trước khi sang ép ướt

Để đảm bảo nhiệm vụ làm tăng độ khô cho tấm giấy đạt 18÷20% trong trục bụng người ta thiết kế các khoang hút chân không Trên bề mặt trục bụng có khoan nhiều lỗ để hút chân không, đường kính của các lỗ khoảng 7÷8 mm, áp suất chân không trong khoang hút của trục bụng có thể đạt rất cao (85 kPa)

Để tránh ép nát băng giấy và thoát nước thuận lợi, trục ép thường đặt xê dịch một chút so với trục bụng theo hướng băng giấy chạy Việc sử dụng hệ ép trục bụng chân không cho phép nâng cao tốc độ máy, tăng chiều rộng và cải thiện điều kiện làm việc của máy xeo

2.3 Ép ướt

Từ bộ phận lưới máy xeo băng giấy được đưa sang bộ phận ép ướt Quá trình thoát nước ở ép ướt có ảnh hưởng rõ rệt tới các tính chất của giấy như: giấy được chặt hơn, cấu trúc băng giấy khá hơn (chiều dài đứt tăng lên), độ thấu khí của giấy giảm đi

Thiết kế của bộ phận ép cần phải đảm bảo:

- Thoát nước nhiều nhất khỏi băng giấy, cùng với việc đảm bảo các tính năng cơ-lý của nó

- Độ ẩm của băng giấy phải đồng đều theo khổ ngang

- Băng giấy không bị đứt khi chuyển dịch tự do giữa các hệ ép

Ở đây ta sử dụng 3 lô ép : 2 lô ép xuôi và 1 lô ép ngược

Quá trình ép được diễn ra theo bốn bước sau:

- Bước 1: Bắt đầu cho sự ép nén lên tờ giấy và chăn xeo, không khí chứa trong giấy và chăn bị ép ra, còn nước thì lấp đầy vào chỗ trống trong giấy Tuy nhiên lượng nước làm đầy này chưa đủ để tạo áp suất thủy lực để đẩy nước khỏi chăn và giấy

- Bước 2: Tờ giấy chứa đầy nước tạo áp suất thủy lực đẩy nước từ tờ giấy vào chăn, cho đến lúc chăn len đầy nước thì nước lại bắt đầu bị đẩy ra khỏi chăn len Bước 2 diễn ra cho tới điểm giữa của hai trục ép (nơi hẹp nhất) Ở

đây lực ép là lớn nhất, áp suất thủy lực đã đạt trị số tối đa trước khi đến điểm giữa của hai trục (khoảng hở của hai trục là nhỏ nhất)

- Bước 3: khoảng hở giữa hai trục được tăng dần cho đến lúc áp suất thủy tĩnh trong tờ giấy bị triệt tiêu tương ứng với lúc tờ giấy đạt độ khô cao nhất

- Bước 4: Cả tờ giấy và chăn ép đều nở ra, và giấy trở thành không còn bão hòa nước nữa và ở đây đã tạo ra áp suất âm cả trong giấy và trong chăn, cho nên sẽ có một lượng nước nhỏ lại từ chăn quay lại tờ giấy

Độ khô của giấy đạt được khi ra khỏi ép ướt khoảng 30÷34%

Quá trình thoát nước ở bộ phận ép ướt có thể tăng cường được bằng cách:

- Nâng cao tuyến áp giữa các trục ép

- Tăng nhiệt độ băng giấy khi ép

- Sử dụng chăn tương ứng với chế độ ép

- Lắp đặt các hệ ép đúng số lượng và kiểu cách, cho phù hợp với giấy in báo và tốc độ máy xeo

2.4 Sấy

Việc làm khô băng giấy đến 92% được tiến hành trên các lô sấy kim loại được làm nóng bằng hơi bão hòa hoặc hơi quá nhiệt trong bộ phận sấy máy xeo Lượng hơi tiêu hao cho 1 kg giấy là 8.93 kg hơi

Tốc độ sấy không phải ở mỗi nơi đều giống nhau Lô sấy thứ nhất và lô sấy thứ hai ở đầu vào chủ yếu để nâng cao nhiệt độ tờ giấy (gọi là vùng gia nhiệt) Sau đó tốc độ bốc hơi được tăng lên nhanh chóng ở trên bề mặt sơ sợi (gọi là vùng tốc độ không đổi) Đến điểm mà nước chỉ còn tồn tại trong các ống mao quản nhỏ thì tốc độ bốc hơi bắt đầu giảm xuống (gọi là vùng giảm tốc độ) Cuối cùng cho đến khi độ ẩm trong giấy chỉ còn 8% thì lượng nước còn lại trong giấy rất khó bốc hơi, do có kết hợp chặt giữa nước và các xơ sợi bằng lực hóa lý (gọi chung là vùng nước kết hợp)

Quá trình sấy được thể hiện qua đồ thị hình 2

1 Vùng gia nhiệt

2 Vùng tốc độ không đổi

3 Vùng giảm tốc độ

Quá trình sấy giấy trên nhiều lô sấy, phụ thuộc vào tốc độ máy và đường kính lô sấy

lô mềm) là có thể làm cho giấy có độ nhẵn bóng Bề mặt giấy phẳng theo yêu cầu mà không làm cho giấy chai bóng, yêu cầu giấy phải có độ bền cao khi qua

ép quang cũng bớt nghiêng ngặt hơn

Giấy ra khỏi điểm ép quang được đưa sang các công đoạn cuộn đầu máy và cắt cuộn thành thành phẩm

PHẦN 3: LẬP LUẬN LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG

NGHỆ VÀ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ 3.1 Lập luận lựa chọn dây chuyền công nghệ

Dây chuyền sản xuất được lựa chọn dựa trên cơ sở mặt hàng sản xuất,

nguyên liệu đầu vào và năng suất của nhà máy

Với nhiệm vụ thiết kế được giao, thiết kế công đoạn xeo trong dây chuyền sản xuất giấy in báo năng suất 100 000 tấn / năm, căn cứ theo tiêu chuẩn chất lượng giấy in báo TCVN 5900: 2001, em lựa chọn dây chuyền đáp ứng được các chỉ tiêu sau:

- Phương pháp sản xuất giấy trên dây chuyền hiện đại, khép kín

- Dây chuyền sản xuất làm việc liên tục

- Phù hợp với tính kinh tế

3.2 Dây chuyền công nghệ

3.2.1 Thuyết minh dây chuyền

Bột sử dụng để sản xuất giấy in báo gồm hai loại chính là bột CTMP và bột DIP Bột sau khi được xử lí ở phân xưởng chuẩn bị bột được đưa lên hòm tạo áp trước khi bắt đầu quá trình xeo giấy trên bàn lưới Bột từ hòm tạo áp loại kín có đệm khí được điều chỉnh cho xuống lưới xeo qua hệ thống môi phun Bột lên lưới có nồng độ 0,6% Qua bàn lưới, bột được thoát nước một phần tại hệ thống suốt đỡ, tấm gạt và hòm hút chân không; nhờ đó độ khô tăng lên 11% Ra khỏi trục bụng chân không, độ khô của giấy tăng lên 18%

Tại trục bụng chân không, có lắp 2 dao nước làm nhiệm vụ cắt biên, do vậy

có giấy cắt rơi ra và được đưa về bể parabol Nước trắng thoát ở bộ phận dưới lưới được đưa về bể thu hồi nước trắng đặt dưới lưới Tuy nhiên, bể này chia làm hai ngăn, một ngăn chứa nước dưới suốt đỡ lưới Nước này sử dụng để pha loãng bột trước khi vào lọc cát Một ngăn chứa nước ra từ hòm hút chân không

và trục bụng chân không, nước này sau đó được qua thiết bị tuyển nổi Phần bột thu được sẽ được dùng để sản xuất các sản phẩm cấp thấp Phần nước lọc được chứa vào bể nước lọc sử dụng cho các bể thủy lực, hoặc dùng pha loãng các

Giấy ra khỏi trục bụng chân không có độ khô 18% được chuyển sang hệ 3 cặp

ép nhờ một lô bắt giấy Khi chuyển từ lô bắt giấy sang hệ ép ướt, giấy có thể bị đứt Giấy đứt này được đưa về bể parabol và lượng giấy này sau này sẽ quay lại

bổ sung vào nguyên liệu ban đầu dưới dạng giấy tái sinh Ép ướt gồm ba cặp ép, trong đó có 2 cặp ép thuận và một cặp ép nghịch Sau khi ép ướt, giấy đạt được 34% độ khô và đi vào bộ phận sấy Sau sấy, độ khô tăng lên đến 92%, rồi đi vào lô lạnh rồi sang ép quang trước khi vào cuộn đầu máy để cuộn thành cuộn lớn Sau đó đến bộ phận cắt cuộn lại theo kích thước yêu cầu và bao gói trước khi vào kho thành phẩm

Giấy đứt ở bộ phận sấy, cuộn đầu máy hay giấy lề ở bộ phận cắt cuộn lại đều được thu hồi đem về bể nghiền thủy lực giấy rách để tiếp tục sử dụng cho phần chuẩn bị bột

3.2.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Nồng độ nước trắng (không dùng trợ bảo lưu)

Nồng độ nước trắng (chưa có trợ bảo lưu)

g/l 3,46 3,46 I-739

Nước rửa lưới m3/ tấn 15,4 15,4 II-889

Nước cấp cho vòi

PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT(CBVC)

4.1 Nguyên tắc tính

Tính theo sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất giấy in báo cho một tấn sản phẩm (1000kg) xuất xưởng định lượng 52 g/m2

Tính theo nguyên tắc bảo toàn khối lượng:

Tổng lượng vật chất vào+ Lượng vật chất bổ sung = Tổng lượng vật chất

số của từng công đoạn

- Hàm lượng chất độn có trong giấy tính theo công thức sau:

I

Điểm vận hành (ĐVH)

II

III

IV

Hp = 100.(Z −Zb)

100 − Zb−C %

Trong đó:

Z : Độ tro của giấy, chọn Z = 5% (TCVN)

Zb : Độ tro của xenluloza, chọn Zb = 0,09%

C : Lượng chất độn tổn thất khi nung với CaCO3 = 38 ÷ 40% ,

GII-1 = CII-1 QII-1 = 0,92 1000 = 920 kg

WII-1 = QII-1 − GII-1 = 1000 − 920 = 80 kg

JII-1 = Hp GII-1 = 0,082 920 = 75,44 kg

TII-1 = GII-1 − JII-1 = 920 – 75,44 =844,56 kg

❖ Lượng vào cắt cuộn lại :

- Chiều rộng cuộn giấy đầu máy : 6720

- Kích thước sản phẩm : + 2 cuộn 650 mm

+ 3 cuộn 700 mm + 3 cuộn 1300 mm

- Chiều rộng 2 bên lề cắt :

6720 – ( 2.650 + 3.700 + 3.1300 ) = 70 mm

- Tỷ lệ mất mát:

TI-1 = GI-1 – JI-1 = 934,01 – 76,59 = 857,42 kg

❖ Lượng mất mát ở cát cuộn lại:

4.2.2 Cuộn đầu máy ( ĐVH- 2)

❖ Lượng ra ở cuộn đầu máy :

Lượng ra ở cuộn đầu máy ( ĐVH - 2) bằng lượng vào cắt cuộn lại ( ĐVH – 1)

❖ Lượng vào ép quang :

Mất mát 1% tính cho giấy đứt ở ép quang

Tổng kết:

ÉP QUANG (ĐVH-3)

Độ khô trung bình trong quá trình sấy được tính :

𝐺𝐼𝐼𝐼−42𝐶𝐼𝐼𝐼−42

0,5 0,92+0,5

TIII-4 = GIII-4 – JIII-4 = 9,63– 0,79 = 8,84 kg

- Lượng nước bốc hơi trong quá trình sấy:

WI-4 + WIV-4 = WII-4 + WIII-4 + Wsấy

4.2.5 Ép ướt ( ĐVH-5)

❖ Lượng ra của ép ướt:

Lượng ra của ép ướt (ĐVH-5) bằng lượng vào của sấy ( ĐVH-4)

- Phần cuối ép ướt có độ khô CIII−51−1 = 34% được đưa sang bể nghiền thủy lực

- Phần đầu ép ướt có độ khô CIII−51−2 = 18% được đưa xuống bể parabol

Độ khô trung bình của giấy trong quá trình ép được tính :

C1III-5 = GIII−5

1

QIII−51 Nếu coi GIII−51 = 1 kg thì GIII−51−1 = GIII−51−2 = 0,5 kg

 CIII−51 = GIII−5

1 GIII−51−1CIII−51−1 +

GIII−51−2CIII−51−2

0,5 0,34+0,5

0,18

= 25,19 %

Nồng dộ nước trắng khi sử dụng chất bảo lưu là 2 g/l

Độ tro của nước trắng: 65 ÷ 75% ( chọn 65%)

Trong thực tế, khi sản xuất sử dụng chất trợ bảo lưu thì nó làm tăng khả năng bảo lưu độn từ 40÷60% ( chọn 50%)

Ta có:

Lại có:

GI-5 + GIV-5 = GII-5 + GIII−51 + GIII−52

Mà GIV-5 = 0

 GI-5 = GII-5 + 0,01 GI-5 + GIII−52

 GIII−52 = GI-5 – GII-5 – 0,01 GI-5 = 0,99 GI-5 – 962,60 (2)

𝐺𝐼𝐼𝐼−510,2519+

𝐺𝐼𝐼𝐼−520,001

Trong đó : + 50% được đưa xuống bể parabol CIII−51−2 = 18%

+ 50% được đưa xuống bể thủy lực CIII−51−1 = 34%

WIII−51−2 = Q1−2III−5 − GIII−51−2 = 27,11 – 4,88 = 22,23 kg

- Tính lượng độn JI-5 , JIII−51 và lượng xeluloza TI-5 , TIII−51

Ta có : JI-1 + JIV-5 = JII-5+ JIII−51 + JIII−52

 TI-5 = GI-5 – JI-5 = 974,90 – 81,40 = 893,50 kg

TIII−51 = GIII−51 – JIII−51 = 9,75 – 0,81 = 8,94 kg

JIII−51−1 = JIII−51−2 = 50% JIII−51 = 0,5 0,81 = 0,41 kg

TIII−51−1 = TIII−51−2 = GIII−51−1 – JIII−51−1 = 4,88 – 0,41 = 4,47 kg

❖ Lượng bổ sung ở ép ướt:

Bổ sung nước giặt chăn và nước vệ sinh trục nhưng không tham gia vào quá trình cân bằng vật chất

 QIV-5 = 0 kg

+ 2.( a+b+c ) Trong đó:

S: Chiều rộng của lưới, mm

B: Chiều rộng của băng giấy đầu máy, chọn B = 6720 mm

a Chiều rộng cắt biên ( 1040 ), chọn a = 40 mm

b: Chiều rộng thước chắn (1040), chọn b = 30 mm

c: Chiều rộng dư của giấy (min = 25), chọn c = 30 mm

y: Độ co ngót của băng giấy : 4,0%

 S =

0,4100

6720.100

❖ Lượng ra ở trục bụng chân không

Lượng ra ở trục bụng chân không bằng lượng vào ở ép ướt (ĐVH-5)

❖ Lượng vào trục bụng chân không

Tổn thất do tách biên và dập nát, đứt là : Q1

III-6 Tổn thất theo nước trắng vào trục bụng là : Q2III-6

Xét tại thời điểm bắt đầu tách biên, giấy ra khỏi trục bụng trước khi sang ép

Ta có phương trình: Q∗II−6 = QII-6 + Q1III−6 (1)

Trong đó:

Q*

II-6 : lượng ra khỏi bộ phận hút chân không của trục bụng (tại thời điểm chưa tách biên và đứt giấy)

QII-6 : lượng ra khỏi trục bụng sang ép (sau tách biên)

Ta có lượng tổn thất ở công đoạn này 2% suy ra:

CII−6∗ = CII-6 = CIII−61 = 18%

GI-6 = GII-6 + G2III-6 (3)

 {QI−6 = 9056,15 kg

QIII−62 = 3529,48 kg

 GI-6 = CI-6 QI-6 = 0,11.9056,15 = 996,18 kg

 WI-6 = QI-6 – GI-6 = 9056,15 – 996,18 = 8059,97 kg

❖ Lượng mất mát :

- Mất mát do cắt biên và đứt:

CIII−61 = 18%

Q1III−6 = Q∗II−6 - QII-6 = 5526,67 – 5416,11 = 110,56 kg

GIII−61 = Q1III−6 CIII−61 = 110,56 0,18 = 19,90 kg

WIII−61 = Q1III−6 - GIII−61 = 110,56 – 19,90 = 90,66 kg

- Mất mát theo nước trắng:

CIII−62 = 0,039%

GIII−62 = Q2III−6 CIII−62 = 3529,48 0,00039 = 1,38 kg

WIII−62 = Q2III−6 - GIII−62 = 3529,48 – 1,38 = 3528,10 kg

Độ tro của nước trắng là 65%

 JIII−62 = 60% GIII−62 = 0,6.1,38 = 0,83 kg

TIII−62 = GIII−62 - JIII−62 = 1,38 – 0,83 = 0,55 kg

- Tính JI-6 ; TI-6 ; JIII−61 ; TIII−61 :