造纸工艺研究毕业论文.doc 36页

'造纸工艺研究毕业论文目录前言11公司现有备浆系统工艺设定及设备布局31.1现有备浆系统工艺设定（详图见附图一）31.2现有备浆系统平面布局（详图见附图二）42现有设备的处理能力82.1水力碎浆机82.2高浓除渣器82.3AWN20型DDR93分离打浆工艺的制定113.1分离打浆工艺设计及论证（详图见附图三）113.2工艺指标113.3浆水平衡计算123.3.1干燥部平衡计算133.3.2网部平衡计算133.3.3流浆箱平衡计算143.3.4压力筛平衡计算153.3.5尾筛平衡计算153.3.6冲浆泵平衡计算163.3.7成浆泵平衡计算163.3.8叩后浆泵平衡计算173.3.9打浆段平衡计算183.3.10叩前浆泵平衡计算183.4浆水平衡明细总表193.5工艺流程改造说明204备浆系统设备选型计算214.1设备选型计算214.1.1碎浆机卸料泵选型计算214.1.2针叶浆叩前浆池及浆泵选型计算2134 4.1.3针叶浆叩后浆池及浆泵选型计算224.1.4成浆池及浆泵选型计算224.1.5阔叶浆叩前浆池及浆泵选型计算234.1.6疏解机选型计算234.1.7阔叶浆叩后浆池及浆泵选型计算234.1.8碎浆机加水泵选型计算244.1.9调浓水泵选型计算244.2设备选型一览表255分离打浆平面布置图设计275.1平面布置原则275.2设计方案制定（详图见附图四）276分离打浆工艺可行性论证286.1设计合理化论证286.2设计可行性论证286.2.1混合打浆实验结果及成本概算296.2.2分离打浆实验结果及成本概算296.2.3成本对比31结语32致谢33参考文献：3434 前言本设计课题时东冠2＃、3＃机分离打浆工艺设计。上海东冠纸业有限公司二期项目选址在上海市金山工业区朱行镇高楼村，地理位置约位于东经121.3°，北纬30.8°。本工程总平面布置在满足工艺流程的前提下，综合考虑厂址所在地的自然气候条件、地形地貌、交通运输方式等因素。力求该工程功能分区明确，胶体运输畅通顺达，严格按照国家有关规定、规范，满足当地规划、消防、交通、环保等有关部门的要求进行设计布局，并兼顾后期工程的衔接发展。上海东冠纸业有限公司2＃车间以100％漂白原生木浆为原料，生产卫生纸、手帕纸及纸巾纸的原纸。车间内有两条生产线，每台纸机每年生产纸巾纸、手帕纸及卫生纸原纸1万吨，该车间年生产能力为2万吨。主要生产流程为漂白针叶木浆板和漂白阔叶木浆板按比例在水力碎浆机中混合，间歇碎浆后泵送到叩前浆池，浆料经过高浓除渣器净化、双盘磨打浆后送入叩后浆池。处理好的浆料在上浆系统中进行化学品的加入、白水稀释、筛选后送入流浆箱上网，纸浆通过网笼、压榨辊脱水、烘缸烘干起皱后成为卫生纸，纸页由复卷机卷成圆筒纸卷，原纸卷由复卷机复卷成大卷筒卫生纸后进行称重，拉伸膜包装后送至加工车间。主要工艺技术指标：序号名称单位数量1生产规模t/d~312年工作日d/a3303日工作时hr/d22.54定量g/㎡13~255纸机车速m/min445~6006纸页幅宽mm2660(卷纸机处)7起皱率%5～308纸机效率%92随着人们生活质量的提高，对于纸张的质量要求也越来越苛刻及纸张在更多的场合中的应用，纸张性能的提高已迫在眉睫，新的打浆工艺的推出实行才是增强纸张性能的根本途径，分离打浆方式能够更好的发挥各种浆料的性能，生产出更高质量的生活用纸[1]34 ，其研究目的如下：1.对长纤维进行切断，短纤维进行分丝帚化，提高纸料的抄造性能。2.降低打浆能耗，提高设备利用率，延长设备寿命，降低生产成本。3.设置合理的浆料配比，改善纸张的物理及化学性能，达到生产要求。4.设计合理的打浆流程，以满足不同的生产需要，提高工艺条件转型的灵活性。在生活用纸行业，国外企业采用的主要浆料种类为原生木浆，用其抄造的纸张的各项性能均优于其它浆种，介于国外的生活及经济水平等因素，不存在多种浆料的情况，因此一般采用单一的打浆方式[2]。近几年在生产生活用纸行业，多采用新月型纸机或圆网单缸型的BF纸机，这两种纸机的特点就是车速高（600~1600m/min），脱水时间短，对浆料的性能要求很高。国内由于原料的缺乏，采用单一木浆必然会导致成本上升，因此常采用针叶木浆、阔叶木浆、草浆、废纸浆等多种浆料混合。现采用的打浆方式主要为混合打浆，但混合打浆必然发挥不了各种浆料的优势，势必造成浆料浪费，成品质量低，环境污染大等。分离打浆工艺是针对不同浆料种类采用不同的打浆流程，能够充分的发挥各种浆料的性能，通过各浆料不同比例的混合来满足生产需要，有利于节约成本，提高成品质量，是未来打浆工艺发展的趋势所在[3]。34 1公司现有备浆系统工艺设定及设备布局1.1现有备浆系统工艺设定（详图见附图一）本车间原有设计采用混合打浆工艺，在引进日本川之江BF—10型纸机后，利用现有厂房，根据生产车间布置情况做局部修改。采用100％漂白原生木浆为原料，生产卫生纸、手帕纸及纸巾纸的原纸。主要生产流程为漂白针叶木浆板和漂白阔叶木浆板按比例在水力碎浆机中混合，间歇碎浆后泵送到叩前浆池，浆料经过高浓除渣器净化、双盘磨打浆后送入叩后浆池。处理好的浆料在上浆系统中进行化学品的加入、白水稀释、筛选后送入流浆箱上网。车间原料为成品漂白浆板，浆料在制备过程中，只经过一部双盘磨打浆，在叩后浆池加入药品后，未进行其它任何物理或化学处理，直接进入纸机系统。浆料在各工段参数：工段名称浆料浓度％浆料叩解度°SR水力碎浆机3.8～4.2叩前浆池3.8～4.0高浓除渣器3.5双盘磨3.320～22.5叩后浆池3.320～22.5成浆池3.020～22.5主要工艺流程如下：浆板叩前浆池水力碎浆机叩后浆池双盘磨高浓除渣器成浆池纸机系统原材料、物料、动力消耗指标（以每吨原纸计）：34 序号名称单位数量备注1用浆量Kg1063以风干浆计其中：针叶木浆Kg425.2以40％配比计阔叶木浆Kg637.8以60％配比计2湿强剂Kg10纸巾纸3剥离剂Kg1.24粘缸剂Kg1.45聚氧化乙烯Kg0.56烧碱Kg0.03浓度25％计7消泡剂Kg0.038杀菌剂Kg0.039清洁剂Kg0.610聚酯网㎡0.00611毛布Kg0.04212聚丙烯酰胺Kg0.0713聚合氧化铝Kg914水t2015电Kwh50016汽t2.5采用主要浆板种类：原材料编号或GCAS号漂白针叶木浆加拿大月亮木浆、智利银星木浆漂白阔叶木浆俄罗斯布拉茨克木浆、巴西蝴蝶木浆、巴西鹦鹉木浆1.2现有备浆系统平面布局（详图见附图二）在满足生产需要的情况下，本着节省空间，提高单位面积内的空间利用率的原则来进行车间设计布局。这种设计方法的优点是占地面积小，空间利用率大；缺点是管路系统复杂，弯管、接管多，输送管路能量损耗大，对输送泵的要求高[4]。34 由于没有制浆系统，2＃车间的设备相对简单，主要设备有水力碎浆机、高浓除渣器、双盘磨各两套（分别供2＃、3＃机）。浆池设计中除叩前浆池、叩后浆池、成浆池分别供2＃、3＃机使用外，清水池、白水池、澄清水池、回收浆池均为共用池，附属设备有两套碎浆机白水池（分别供两台碎浆机）及超效浅层气浮净水器一套。这样设计车间的特点是2＃、3#机可分别生产不同种类的成纸，而互不影响。独得的废水处理系统，可通过超效浅层气浮净水器将白水池中的水净化成清水进入澄清水池，来代替清水使用，大大提高了水资源利用率；而经过超效浅层气浮净水器回收的细小纤维进入回收浆池，也有效的减少了纤维的流失率。从而实现了水资源内部循环，大大降低了生产成本[5]。2＃纸机备浆系统设备一览表[6]：序号设备编号名称规格及技术数据数量每台设备附电机或热电电机或热电备注容量kw台数总容量kw总台数1M—1—1浆板输送机长度：6200mm宽度：700mm12.212.212M—2—1水力碎浆机公称容积：15生产能力：40~50t/d碎浆浓度：4～5％1160116013P—1—2水力碎浆机卸料泵Q=3.0/minH=10m17.517.514C—1叩前浆池有效容积：801301附：推进器φ8503015P—2叩前浆泵Q=1.33/minH=35m1221221612—1高浓除渣器B/H型1川之江712—2双盘磨AWN20型119011901川之江续表：34 序号设备编号名称规格及技术数据数量每台设备附电机或热电电机或热电备注容量kw台数总容量kw总台数8C—2叩后浆池有效容积：801301附：推进器φ8503019P—3叩后浆泵Q=3.0/minH=15m115115110C—2成浆池有效容积：801301附：推进器φ850301118—9成浆泵Q=1.2/minH=11m13.713．71川之江12清水池有效容积：80113碎浆机白水池有效容积：301148—201＃调浓白水泵Q=0.2/minH=10m11.511.5115WP—4碎浆白水泵Q=3.0/minH=10m17.517.51168—71＃高压水泵Q=0.1/minH=300m118.5118.51178—72＃高压水泵Q=0.1/minH=100m15.515.51188—17.3Peo溶解槽有效容积：821.52附：搅拌器20.751198—17.4Peo溶解泵30.7511.52川之江3＃纸机备浆系统设备同2＃纸机备浆系统。34 2＃、3＃纸机白水回收系统共用设备一览表[6]：序号设备编号名称规格及技术数据数量每台设备附电机或热电电机或热电备注容量kw台数总容量kw总台数1白水池有效容积：8012白水泵Q=2.4/minH=15m11511513超效浅层气浮净水器处理能力：3200/d134回流水泵Q=1.5/minH=70m13013015溶气系统16澄清水池有效容积：8017回收浆池有效容积：801301附：推进器φ8503018回收浆泵Q=1.2/minH=11m13.713.719PAC搅药桶碳钢：φ1600×1350×6搅拌速度：～60rpm1414110PAC储药桶碳钢：φ1600×1350×6搅拌速度：～60rpm1414111PAC加药泵Q=8/hrH=0.6MPa15.515.5112PAM搅药桶碳钢：φ1600×1350×6搅拌速度：～60rpm1414113PAM储药桶碳钢：φ1600×1350×6搅拌速度：～60rpm1414114PAM加药泵Q=8/hrH=0.6MPa15.515.5134 2现有设备的处理能力车间按照日产31吨成品纸设计，设有三个80浆池（叩前浆池、叩后浆池、成浆池），成浆池在满浆情况下可供纸机1.5小时使用，足够应付突发情况。2.1水力碎浆机2＃车间采用漂白针叶木浆板和漂白阔叶木浆板按一定比例混合，在水力碎浆机中混合、间歇式碎浆。2＃车间采用上海轻工机械二厂生产的立式水力碎浆机，水在涡轮式叶轮带动下做圆周运动，并由于自身重力而向中心做径向运动，对浆板形成剪切力，达到粉碎浆板的目的[7]。设备安装方面碎浆机采用地埋式，在节省空间的基础上，降低了加水泵的功耗及管路铺设的难度。碎浆机缸体公称容积15，每缸需投入浆板700千克左右，加水至碎浆机上边缘，碎解时间8～12分钟（以没有大块浆板计），碎解浓度4～5％，平均耗时间15min/缸，将叩前浆池注满需要4缸左右。水力碎浆机及附件工作参数：项目设计参数工作参数工程容积15约20碎浆浓度4～5％3.8～4.2％生产能力40～50t/d30~40t/d功率160kw约110kw水力碎浆机卸料泵Q=3.0/minH=10mQ=3.0/minH=15m2.2高浓除渣器浆料由叩前浆池经盘磨机打浆后进入叩后浆池，为保护盘磨机的齿盘不受损伤，延长器使用寿命，特在盘磨前安装高浓除渣器，以出去其中的重杂质。2＃车间采用日本川之江配套B/H型高浓除渣器，锥型管采用特殊铸钢（SCS13），玻璃锥管采用特制锥型玻璃管。工作原理为浆料沿切线方向进入除渣器，由于器自身作用做圆周运动，浆中比重大的杂质在运动过程中所受的离心力较大，被甩至管壁，由于重力作用而沿壁下沉到除渣器下端，由排渣口排出。合格纤维降至除渣器底部后由于中心“34 低压带”的作用改变成为向上漩流，最后从顶部出浆口排出[8]。B/H型高浓除渣器特点是除渣器中底部沿切线方向由高压水接入，在水流冲击作用下，浆料进入除渣器后高速旋转，达到除渣效果。操作条件：原材料：NBKP：LBKP＝50：50能力：700L/min入口处浓度：3.5％入口处压力：2.5～3.5Kg/c㎡压力落差：最大ΔP＝2.5Kg/c㎡运行方式：连续处理方式需要电机：不用传动：无2.3AWN20型DDR盘磨机作为备浆系统的唯一的打浆设备，对浆料的性能及成纸的质量起着十分的作用。2＃车间采用日本川之江配套使用的AWN20—250型DDR，采用横向全密封式电机直接连轴传动。原料由两根入口管被均等的泵送入叩解室，在两组转盘和定盘之间受到均一的叩解，并从双盘磨的出口管被送出。从处理能力上看，本机是效率高于相同磨盘直径的单盘磨的双盘磨。动盘被安装在旋转过程中可以沿轴向轻松游动的转盘的两侧，和主轴一起自由的滑动。定盘被安装在前盖和滑动盘上，电动式时是利用伺服电机，油压式时是利用油压缸是滑动盘沿轴向滑动，以进行叩解度的调节。叩解度（间隙）调节是通过操作盘或者集中操作室的CTR进行调节[9]。磨扇的平行度是通过最新加工技术以保证高精度，可以随时维持理想的叩解作用。另外，由于不必将动盘从主轴上卸下即可更换磨扇，不但作业变得简单而且能够防止因精度变化产生的麻烦。由于采用新式的磨扇安装方法，拧紧螺栓的根数大幅度减少[17]。由于采用滑动专用的特殊滚柱联轴器，动盘滑动时的阻力极小。磨盘直径可以根据处理量和处理目的进行选择。由于采用机械伺服和油压缸机构的组合机构，可以进行正确而且迅速的负荷调整，因此，没有远距离操作时的金属接触，即使低负荷运转叶可以进行切实的负荷控制[20]。与游离度仪联动，可以得到稳定的叩解度控制[10]。电动式时，标准装备由KW控制，另外，通过磨扇位置表示机构可以自动表示磨扇的磨耗限度（更换时期）[18]。34 操作条件：原材料：NBKP：LBKP＝50：50能力：35BDT/H浓度：3.0～4.0％运行方式：连续运行打浆度：ΔC.S.F.100cc电机：190KW×6P×380V×50Hz传动方式：直接连轴入口压力：0.1～0.2MPa出口压力：0.25～0.35MPa原料泵没有运行异常（流量无变动、压力可保持）34 3分离打浆工艺的制定3.1分离打浆工艺设计及论证（详图见附图三）新打浆工艺仍按照日本川之江纸机生产需要设计，在结合目前川之江混合打浆已定工艺流程的基础上，增加一个阔叶浆疏解流程，使厂房内两条川之江生产线既可分别混合打浆，又可盘磨单独打长纤，并能通过阔叶疏解线提供给每条生产线所需要配比的阔叶浆，这样随时可以灵活变动其制浆工艺配比，充分满足其新产品工艺要求。为保证两条生产线所需的阔叶浆供应，考虑装备两台疏解机，这样既可根据产品品种需要，可单独或进行串联疏解，使其满足纸机阔叶配浆量和疏解质量的需要，同时也可为中高湿强的损纸处理提供了质量保证（使其充分疏解无纸片而纤维不受切断）[11]。在长短纤维分别打浆和疏解的前提下，采用管道配浆来完成长短纤维的准确配比。打浆工艺流程示意图：水力碎浆机水力碎浆机纸机高浓除渣器阔叶浆叩前浆池疏解机阔叶浆叩后浆池针叶浆叩前浆池成浆池针叶浆叩后浆池双盘磨3.2工艺指标34 车间新工艺流程仍采用进口浆板为主要原料，在不影响成纸质量的情况下废纸使用量不得超过总量得10％。新工艺流程仍为日本川之江纸机系统供浆，原有工艺指标不做大的变动。在保证生产正常运转的情况下，达到最大空间利用率。仍采用超效浅层气浮净水器进行白水处理，以达到节水的目的[12]。主要工艺技术指标：序号名称单位数量备注1生产规模t/d~312年工作日d/a3303日工作时hr/d22.54定量g/㎡13~255纸机车速m/min445~6006纸页幅宽mm2660卷纸机处7起皱率%5～308纸机效率%929阔叶浆用量%70根据实际情况而定针叶浆用量%30根据实际情况而定10叩前浆池浓度%4.0叩后浆池浓度%3.5成浆池浓度%3.011成纸干度%953.3浆水平衡计算鉴于卫生纸机生产流程短，浆料流失量少等因素，只做主工段浆水平衡计算，作为备浆系统设备选型及管路设计依据。，因化学品加入量很少，在此平衡计算中以清水计。本车间的浆水平衡计算1吨成纸为计算基础。34 3.3.1干燥部平衡计算损纸网部成品干燥部蒸汽已知：成纸干度为95％，=1000×95％＝950kg损纸为总量的5％纸页出网部浓度：13％计算：Q＝1000kg，V＝7.7＝50kg=7.73.3.2网部平衡计算流浆箱干燥部浓白水网部已知：流浆箱浆浓C＝0.207％34 浓白水中纤维量=Q×30％=1000kg，＝7.7计算：Q＝1428kg，V＝690＝428kg，＝682.33.3.3流浆箱平衡计算压力筛网部浓白水池流浆箱已知：流浆箱溢流量占总量10％=1428kg，＝690压力筛浓度：C＝0.209％计算：Q＝1587kg，V＝759＝159kg，＝6934 3.3.4压力筛平衡计算冲浆泵流浆箱尾筛压力筛已知：压力筛排渣率占总量5％=1587kgC=0.21％计算：＝83kg，＝36Q＝1670kg，V＝7953.3.5尾筛平衡计算压力筛浓白水浆渣尾筛因原料主要为浆板，浆渣率很少，故假设纤维100％回收。＝Q＝83kg，=V=3634 3.3.6冲浆泵平衡计算高位箱压力筛浓白水冲浆泵已知：高位箱浓度C＝2.5％＝1670kg，＝0.21％＝0.071％计算：Q＝1138kg，V=Q/C=45.5=532kg，＝－V＝749.53.3.7成浆泵平衡计算成浆池高位箱稀释水成浆泵已知：成浆池浓度C＝3.0％＝1138kg，＝2.5％34 ＝0.071％计算：Q＝1132.5kg，V=Q/C=37.75=5.5kg，＝－V＝7.753.3.8叩后浆泵平衡计算叩后浆池池配浆池稀释水叩后浆泵已知：叩后浆池浓度C＝3.5％＝1132.5kg，＝3.0％＝0.071％计算：Q＝1128.3kg，V=Q/C=32.2=4.2kg，＝－V＝5.5534 3.3.9打浆段平衡计算叩前浆泵叩后浆池回流至叩前浆池高浓除渣器、双盘磨已知：打浆过程，纤维回流率约为总量的10％，==3.5%C＝4.0％计算：Q＝1253.7kg，V＝35.8＝125.4kg，＝3.63.3.10叩前浆泵平衡计算叩前浆池池高浓除渣器稀释水叩前浆泵回流已知：口前浆池浓度C＝4.0％＝1253.7kg，＝3.5％＝0.071％34 ＝125.4kg，＝3.5％计算：Q＝1125.4kg，V=Q/C=28.1=2.9kg，＝－V＝4.13.4浆水平衡明细总表序号单元名称来源及去向纤维（kg）浆料（）收入支出收入支出1干燥部来网部10007.7去损纸50去蒸汽7.7去成纸9502网部来流浆箱1428690去浓白水428682.3去成型部10007.73流浆箱来压力筛1587759去浓白水15969去网部14286904压力筛来冲浆泵1670795去尾筛8336去流浆箱15877595尾筛来压力筛8336去浓白水8336去地沟006冲浆泵来高位箱113845.5来浓白水532749.5去压力筛16707957成浆泵来成浆池1132.537.75来浓白水5.57.75去高位箱113845.534 续表：序号单元名称来源及去向纤维（kg）浆料（）收入支出收入支出8叩后浆泵来叩后浆池1128.332.2来浓白水4.25.55去成浆池1132.537.759打浆段来叩前浆泵1253.735.8去叩后浆池1128.332.2去叩前浆池125.43.610叩前浆泵来叩前浆池1125.428.1来打浆段125.43.6来浓白水2.94.1去打浆段1253.735.83.5工艺流程改造说明厂房每条生产线各有3个浆池（即叩前、叩后、成浆池）、超效回流浆池一个以及为超效及碎浆、调浓装置的共4个浓白水池、稀白水、澄清水池、2个阔叶浆池（叩前、叩后）以及共用1个清水池。9个浆池分配按功能和工艺要求可通盘考虑。两台水力碎浆机出浆工艺管路设计成两条生产线共用，以排除单台故障给生产造成的停机损失。经阔叶疏解机后浆料设计为两台浆泵分别可为两条生产线配比阔叶浆，避免同时需配浆时而单台泵无法满足情况。34 4备浆系统设备选型计算4.1设备选型计算备浆系统中，采用日本川之江配套的高浓除渣器、AWN20型双盘磨和PEO溶解设备。按设计要求，沿用原有浆板输送机，水力碎浆机采用原有上海轻机二厂生产的立式水力碎浆机，生产能力40～50t/d。新工艺流程中，针叶浆流送系统也做混合打浆流送系统使用，故采用混合打浆流量做设备选型计算依据。阔叶浆流送系统为两套纸机共用，故以两倍流量计算。浆池容量计算以浆料在浆池中存留2小时计。沿用原有白水回收处理系统，设备不作改变。4.1.1碎浆机卸料泵选型计算卸料泵需求能力：28.1×30÷22.5÷60＝0.625/min水力碎浆机采用地埋式，低于地面5m，浆池高度约为5m，故采用压头H＝15m。原设备可用：流量：Q＝3.0/min压头：H＝15m功率：W＝15kw4.1.2针叶浆叩前浆池及浆泵选型计算1、针叶浆叩前浆池需求容量：（28.1×30×2÷22.5）×1.1＝82.4选用：90浆池2、针叶浆叩前浆泵浆泵需求能力：35.8×30÷22.5÷60×1.1＝0.875/min根据高浓除渣器进浆压力要求：2.5～3.5Kg/c㎡，采用压头H＝35m[17]沿用原设备：流量：Q＝1.33/min34 压头：H＝35m功率：W＝22kw4.1.3针叶浆叩后浆池及浆泵选型计算1、针叶浆叩后浆池需求容量：（32.2×30×2÷22.5）×1.1＝94.5选用：100浆池2、针叶浆叩后浆泵浆泵需求能力：37.75×30÷22.5÷60×1.1＝0.923/min叩后浆泵后进行管路配浆，故采用压头H＝15m沿用原设备：流量：Q＝3.0/min压头：H＝15m功率：W＝22kw4.1.4成浆池及浆泵选型计算1、成浆池需求容量：（37.75×30×2÷22.5）×1.1＝110.7选用：110浆池2、成浆泵浆泵需求能力：45.5×30÷22.5÷60×1.1＝1.11/min成浆泵将浆料泵送到位于2楼的高位箱，故采用压头H＝11m沿用原设备：流量：Q＝1.2/min压头：H＝11m功率：W＝3.7kw34 4.1.5阔叶浆叩前浆池及浆泵选型计算1、阔叶浆叩前浆池需求容量：（28.1×70％×30×2÷22.5）×1.1×2＝115.4选用：120浆池2、阔叶浆叩前浆泵浆泵需求能力：（35.8×70％×30÷22.5÷60）×1.1×2＝1.23/min根据疏解机进浆压力要求：0.2～0.4MPa，采用压头：H＝35m选用设备：流量：Q＝1.33/min压头：H＝35m功率：W＝22kw4.1.6疏解机选型计算疏解机的需求容量：1253.7×70％×30×1.1÷1000＝28.96T/D则选用SJ01生产能力：50-60T/D故取1台加备用1台共2台主要技术特征：型号：SJ01生产能力：50-60T/D进浆浓度：4％～6％进浆压力：0.2～0.4MPa进浆口直径：ф100㎜出浆口直径：ф100㎜功率：75KW4.1.7阔叶浆叩后浆池及浆泵选型计算1、阔叶浆叩后浆池34 需求容量：（32.2×70％×30×2÷22.5）×1.1×2＝132.23选用：130浆池2、针叶浆叩后浆泵浆泵需求能力：33.70×70％×30÷22.5÷60×1.1＝0.55/min叩后浆泵后进行管路配浆，故采用压头H＝15m选用设备：流量：Q＝3.0/min压头：H＝15m功率：W＝15kw4.1.8碎浆机加水泵选型计算浆泵需求能力：28.1×30÷22.5÷60×1.1＝0.69/min采用压头：10m选用设备：流量：Q＝3.0/min压头：H＝10m功率：W＝7.5kw4.1.9调浓水泵选型计算浆泵需求能力：（4.1＋5.55＋7.75）×30÷22.5÷60＝0.39/min采用压头：11m选用设备：流量：Q＝1.2/min压头：H＝11m功率：W＝3.7kw34 4.2设备选型一览表序号名称规格及技术数据数量电机容量kw备注1浆板输送机长度：6200mm宽度：700mm12.22水力碎浆机公称容积：15生产能力：40~50t/d碎浆浓度：4～5％11603水力碎浆机卸料泵Q=3.0/minH=15m1154针叶浆叩前浆池有效容积：901附：推进器φ850305针叶浆叩前浆泵Q=1.33/minH=35m1226阔叶浆叩前浆池有效容积：1201附：推进器φ850307阔叶浆叩前浆泵Q=1.33/minH=35m1228高频疏解机SJ01型50-60T/D2759高浓除渣器B/H型1川之江10双盘磨AWN20型1190川之江11针叶浆叩后浆池有效容积：1001附：推进器φ8503012针叶浆叩后浆泵Q=3.0/minH=15m11513阔叶浆叩后浆池有效容积：1301附：推进器φ8503014阔叶浆叩后浆泵Q=3.0/minH=15m21534 续表：序号名称规格及技术数据数量电机容量kw备注15成浆池有效容积：1101附：推进器φ8503016成浆泵Q=1.2/minH=11m13.7川之江17调浓白水泵Q=0.2/minH=10m11.518碎浆白水泵Q=3.0/minH=10m17.519Peo溶解槽有效容积：82附：搅拌器20.7520Peo溶解泵30.75川之江34 5分离打浆平面布置图设计5.1平面布置原则车间工艺设备布置应便于施工、安装、操作和检修，并且各个工序的设备布置要与主要流程顺序相一致，使生产线路呈链状排列而无交叉迂回现象，并尽可能利用自流输送，力求管路最短。注意改善操作条件，对劳动条件差的工段要充分考虑朝向、风向、门窗、排汽，除尘及通风设施的安装位置设备的操作面对光线，使操作工人背窗操作避免外界光线的影响[13]。在设计中必须保证符合我国政府有关部门制定的《关于建筑设计防火的原则》、《工业企业设计卫生标准》、《化工企业总平面设计技术规范》等。5.2设计方案制定（详图见附图四）采用浆池集中布局格式，以主浆池为设计基础，清水池、白水池及回收浆池等视实际情况设计尺寸大小。两台15水力碎浆机采用原有地埋式设计基础上，机体再下降1.0～1.5m，再碎浆机桶体下料开口上再加料斗，以便在碎浆机那一次性准确完成打浆浓度的控制。阔叶浆叩后浆池安设两台叩后泵，以避免单台浆泵不能满足生产造成停机损失情况发生[14]。两台机体的位置移向车间中心线两侧，以减少管路弯曲量，降低弯管阻力，从而达到降低浆料输送过程中的能耗，降低成本。在浓白水池旁加放一台碎浆机白水泵，防止浓白水池溢流状况发生，减少纤维流失率。DCS控制室及质检室分布浆池两侧，以保证充分的采光效果[15]。PEO溶解设备及超效浅层气浮净水器安装在浆池顶部，以做到空间最大率。疏解机、双盘磨及高浓除渣器布置在浆池顶部，以节省空间，减少管路安装量，降低能耗。34 6分离打浆工艺可行性论证6.1设计合理化论证工艺管路设计即可用于分离打浆，又可用于混合打浆，实现了一条生产线可适用于不同生产工艺，这样随时可以灵活变动其制浆工艺配比，充分满足其新产品工艺要求。增加了其产品的灵活性。出浆工艺管路设计成为两条生产线公用，以排除单台故障给生产所造成的停机损失[22]。采用超效浅层气浮净水器进行白水处理，实现水资源利用最大化，白水处理后得到的回收纤维做二次利用，充分提高了纤维利用率，起到节约成本的作用。6.2设计可行性论证以生产定量为16.0g/㎡手帕纸为例，进行生产成本估算，并与原有工艺对比。原料：加拿大月亮针叶木浆（件重240kg，单价5700RMB/T）、巴西蝴蝶阔叶木浆（件重250kg，单价4600RMB/T）工艺要求：抄造定量：17.0～17.5g/㎡起皱率：16～18％抄宽：2660m车速：600m/min变量：变量名称单位测试方法目标值控制下限控制上限基重g/㎡GB/T451.2-200215.515.016.0厚度mm/16plyGB/T453-20021.601.441.80纵向拉力mN2plyGB/T453-2002305027003400横向拉力mN2plyGB/T453-2002118010301320纵向湿拉力mN2plyGB/T465.2-1989720610780白度ISO%GB/T7974-200285柔软度mNGB/T8942-2002403545水份％GB/T462-20026.55.5734 6.2.1混合打浆实验结果及成本概算根据工艺要求及变量要求制定原料配比：(以碎浆机每缸700kg计)混合打浆原料配比：加拿大月亮针叶木浆约350kg、巴西蝴蝶阔叶木浆约350kg叩后浆池浆料性能参数：参数12345678910浓度％3.73.73.73.63.63.43.43.33.43.3打浆度°SR19201920201818222220湿重g5.34.74.94.25.244.4511.010.8成纸性能参数[23]：参数1234567纵向拉力mN3000288033003100295032003000横向拉力mN9801000990970110013001100纵向湿拉力mN650680700700730630600柔软度mN38373540424139以日产量为基准经济概算：混合打浆浆料成本：[（1125.4÷90％）×30×（350÷700）]÷1000×5700＋【（1125.4÷90％）×30×（350÷700）】÷1000×4600＝193194RMB混合打浆电耗成本：（包括水力碎浆机、卸料泵、叩前泵、叩后泵、双盘磨）水力碎浆机电耗：(1125.9÷90％×30÷700)×0.25×160×70％＝1512Kwh浆泵电耗：（28.1÷3）÷60×30×7.5＋（25.8÷1.33）÷60×30×22＋（37.75÷3）÷60×30×15＝342.833Kwh双盘磨电耗：（25.8÷1.33）÷60×30×190＝1842.857Kwh电耗成本：（1512＋342.833＋1842.857）×0.52＝1922.8RMB6.2.2分离打浆实验结果及成本概算根据工艺要求及变量要求制定原料配比：(以碎浆机每缸680kg计)34 分离打浆原料配比：加拿大月亮针叶木浆约180kg、巴西蝴蝶阔叶木浆约500kg[21]针叶浆叩后浆池浆料性能参数：参数12345678910浓度％3.63.53.53.73.63.33.73.23.33.4打浆度°SR28302927222525242223湿重g10.512.211.310.511.912.312.512.412.111阔叶浆叩后浆池浆料性能参数：参数12345678910浓度％3.73.53.53.53.33.33.53.73.63.6打浆度°SR19222222222021242123湿重g2.12.22.62.82.82.32.52.62.42.8成纸性能参数：参数1234567纵向拉力mN3100290033003150295034003400横向拉力mN110010009809701150900930纵向湿拉力mN6806206807107107200700柔软度mN36383641403836以日产量为基准经济概算：分离打浆浆料成本：[（1125.4÷90％）×30×（180÷680）]÷1000×5700＋【（1125.4÷90％）×30×（500÷680）】÷1000×4600＝183484.3RMB混合打浆电耗成本：（包括水力碎浆机、卸料泵、叩前泵、叩后泵、双盘磨、疏解机）水力碎浆机电耗：1125.4÷90％×30×（180÷680）÷680×0.25×160×70％＋1125.4÷90％×30×（500÷680）÷680×0.25×160×70％＝1617.2Kwh浆泵电耗：（28.1÷3）÷60×30×15＋（25.8÷1.33）÷60×30×22＋（37.75÷3）÷60×30×15＝378Kwh双盘磨电耗：（25.8÷1.33）÷60×30×（180÷680）×190＝487.8Kwh34 疏解机电耗：（25.8÷1.33）÷60×30×（500÷680）×75＝534.885Kwh电耗成本：（1617.2＋378＋487.8＋534.885）×0.52＝1569.3RMB6.2.3成本对比两种打浆方式在达到相同成纸质量的情况下，进行成本对比。原料成本比较：（193194－183484.3）÷193194＝5.03％电耗成本比较：（1922.8－1569.3）÷1922.8＝18.38％总成本比较：[（193194＋1922.8）－（183484.3＋1569.3）]÷（193194＋1922.8）＝5.16％34 结语本次设计东冠2＃、3＃机分离打浆工艺设计是以技术上的成熟，经济上的合理为指导思想，在满足生产工艺上的需求，本着节约能源，降低成本的原则，在原有工艺基础上做出的改进。与此同时，通过查阅大量的制浆造纸专业书籍资料，并在导师的悉心指导下，对每一工段进行反复地探讨与论证，最终完成了合乎常理、切实可行的工艺流程图、浆水衡算、设备选型、车间布置。工艺设计上的主要优点有：1.调整原有水力碎浆机的位置，由原来布置在车间左侧移向车间中心线两侧，有利于降低浆料输送过程中的能量损失，降低生产成本。2.浆池采用集中布局，可将其中的两个白水池设计成白水塔，布置在合适位置，换出这两个池作为阔叶疏解前后所需要的浆池，9个浆池分配按功能和工艺要求可通盘考虑。3.采用针叶浆及阔叶浆分别打浆，有利于发挥各种浆料其自身的优点，减少浆料的浪费，降低生产成本。4.分离打浆及混合打浆管路的统一设计，增加了车间生产的灵活性，能够满足不同产品的不同需求。5.沿用原有的超效浅层气浮净水器及其附属的一套白水回收利用流程，能够大大提高清水的利用率，并起到一定的减少纤维流失的功效，能起到很好的降低生产成本的功效。本次设计最后做的可行性论证只是试验上的数据，还未进行生产上的正式投产，在成本的核算过程肯定会存在着很多的误差，有待生产中做出准确的更成。此外，由于时间仓促加之本人水平有限，设计过程中肯定会有一些错误和欠妥之处，还恳请老师们提出批评和指正。34 致谢本设计是在龚木荣老师的悉心的指导和亲切地关怀下所完成的。导师渊博的知识、创新的思维方式和严谨的治学态度使作者在设计过程中受益非浅。另外龚木荣老师还在生活上关心和帮助我们。本设计的顺利完成得益于龚木荣老师大量的心血，在此之际，谨向导师龚木荣老师表示最真挚的谢意。在做设计的过程中，还得到了东冠集团李珩老师的热情帮助和指导，由于其在具体的车间生产布置及实际情况上的指导，才能如此合理的完成本次设计。在此向他表示诚挚的感谢。最后，我要向所有在本论文完成过程中帮助过我的老师和同学，特别是黄海丽和马林立同学表示衷心地感谢！34 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