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1、日产50吨静电复印纸工艺设计摘 要本设计是为设计日产50吨静电复印纸的综合造纸厂，我国目前木材资源较少，故选择麦草作为制浆造纸的原料。麦草价格较木浆低，因此成本较木浆造纸要低。关键词：造纸厂；复印纸；麦草浆 目录摘 要1第一章 总论61.1 设计依据61.2 设计范围61.3 厂址选择和论证6第二章 生产流程及生产方案的确定82.1 原料备料及要求82.2 蒸煮方法说明82.2.1 蒸煮方式的选择82.2.2 蒸煮设备的选择82.3 生产流程说明92.3.1 备料工段92.3.2 洗选工段流程92.3.3 漂白工段说明9第三章 浆水平衡计算103.1 工艺参数一览表103.2 浆水平衡计算过程
2、113.3 以一吨风干浆为基准计算的浆水平衡明细表223.4 浆水平衡总表27第四章 热量衡算294.1 蒸煮过程的热量衡算294.1.1 原料中水分被加热到最高温度所需热量Q2294.1.2 加热原料中的绝干纤维原料所需热量Q1294.1.3 加热药液所需热量Q3294.1.4 升温阶段损失的热量304.2 蒸煮一次所需热量304.3 蒸煮每吨风干浆耗蒸汽量为314.4 漂白过程的热量平衡计算31第五章 设备的计算和选型355.1 设备选型的原则355.2 设备选型的确定方法355.2.1 设备台数的确定方法355.2.2 定型浆池的确定方法365.2.3 非定型池，槽，罐容积的确定方法36
3、5.2.3.1 起贮存作用的池，槽容积的计算365.3 设备的选型和计算365.3.1 蒸煮管的选型365.3.2 洗涤筛选设备的选型395.3.3 漂白设备的计算和选型465.3.4 泵类设备选型505.3.5 主要设备一览表53第六章 重点车间说明556.1重点车间水、电、汽、建筑状况556.2 三废处理说明556.3 车间布置说明556.4 采光说明566.5 通风要求56第七章 经济概算577.1 消耗麦草量的计算577.2 消耗水量的计算577.3 消耗电量计算577.4 用汽量计算587.5 成本估算58第八章 安全防火措施59致谢60参考文献61第一章 总论1.1 设计范围 设计
4、日产50吨静电复印纸的制浆造纸综合厂1.2 厂址选择和论证根据任务说明书的要求，综合考虑麦草来源、水源、交通运输、产品销售等因素将厂址选择在山东省济宁市。周边麦草资源丰富，销售渠道广泛。 第二章 生产流程及生产方案的确定2.1 原料备料及要求备料采用干湿法结合。先用刀辊切草机将麦草切成草片以便操作。然后通过羊角除尘器进行筛选和除尘。然后通过草片水洗机，进一步净化，切碎草片。该备料方法噪声和粉尘较少，泥沙去除率高，净化效果好，减少了蒸煮和漂白的化学药品使用量，尤其是硅的降低有利于黑液碱回收。草片充分打碎，有利于药液的浸透。草片的水分稳定，有利于控制液比，尤其对连续蒸煮有利。制浆得率高，强度好，易
5、于滤水。2.2 蒸煮方法说明碱法蒸煮具有以下优点：蒸煮废液中的化学药品和热能的回收系统即碱回收的技术完善，使工艺过程中产生的环境污染物得到有效处理并降低了物料及能源的消耗；所得纸浆的机械强度优良；适用于几乎各种植物纤维原料，因而在工业上得到了最为广泛的应用。在烧碱蒸煮液中加入相当于纤维原料重量 0.05 0.1的蒽醌,能阻碍有害的纤维素及半纤维素的剥皮反应和加速脱木素作用的进行。 2.2.1 蒸煮方式的选择采用横管式连续蒸煮。连续蒸煮具有以下优点：生产自动化程度高，劳动强度低，单位锅容产量高，占地面积小，汽、电、蒸煮液和植物纤维原料消耗均衡，线序放汽放锅，热回收效率高，配置紧凑，大气污染小，易
6、于控制。成浆得率高，且质量均匀稳定。2.2.2 蒸煮设备的选择采用横管蒸煮器，原料经药液预处理后，经喂料装置，强制送入排列最高的那根横管容器内，其药液、蒸汽几乎同时送入，经横管内的螺旋输送器推动，把原料由横管的一端输送到另一端，原料凭重力掉入第二根横管，再由第二根横管的螺旋输入器送到另一端，直到第三根。原料通过螺旋的输送和搅拌，在高温高压下，充分与药液混合，20-50min内达到良好的蒸煮效果。经干湿法备料脱水后的草料进入回料螺旋，草料经回料螺旋第一个出料口并通过计量器定量地进入预蒸螺旋，草料受到低压蒸汽的预热至85左右，草料中的空气得以排除，浸渍后的草料连续均衡地进入螺旋喂料器中。原料通过喂
7、料螺旋后被压成“料塞”后进入T形管，从T形管上方加入蒸煮药液和蒸汽，料塞落入蒸煮管后由于吸液和吸热，面积回复原有体积，并进入160左右的蒸煮阶段，蒸煮管中的螺旋输送器翻动并推动草料前进，蒸煮成浆后，卸料器中用洗浆送来的稀黑液冷却稀释到100以下，喷放到喷放锅中再送至洗选工段。2.3 生产流程说明2.3.1 备料工段 麦草经皮带运输机运送至刀辊切草机，切碎后进入羊角除尘器除尘净化。之后草片经风送机进入草片仓贮存。然后进入草片水洗机进行进一步的净化和切碎，之后进入斜螺旋脱水机进行脱水。脱出的水分回收利用。然后草片经过输送螺旋进入横管蒸煮器进行蒸煮。2.3.2 洗选工段流程经喷放的浆料送入双辊挤浆机
8、进行洗涤，脱出黑液送入黑液槽。然后浆料送入两段真空洗浆机组进行洗涤，洗涤白水送入水封池并回用。经洗涤的浆料送入调浆箱，然后泵送入两段压力筛浆机进行筛选。一段压力筛的良浆送入冲浆槽，渣浆进入二段压力筛继续筛选。经二段压力筛的筛选后良浆送入调浆箱，渣浆进入地沟。冲浆槽的浆料送入三段锥形除渣器。一段锥形除渣器的良浆进入下一段，渣浆进入二段锥形除渣器。二段锥形除渣器的良浆送入一段锥形除渣器，渣浆送入三段锥形除渣器。三段锥形除渣器的良浆进入二段锥形除渣器，渣浆进地沟排放。经一段锥形除渣器的良浆进入圆网浓缩机进行浓缩，脱出的白水进入白水池，然后送入真空洗浆机进一步浓缩，之后送入漂白工段。2.3.3 漂白工
9、段说明浆料先经过氧漂初步脱除木素，然后进入真空洗浆机洗涤。良浆进入二氧化氯漂白塔进行漂白，再进入真空洗浆机洗涤。然后再进入螯合塔进行螯合，最后通过过氧化氢漂白塔漂白，真空洗浆机洗涤，送入贮浆池。第三章 浆水平衡计算3.1 工艺参数一览表表3.1工艺参数一览表序号指标名称定额1草片水分10%2蒸煮液比1:3.53粗浆得率53%4喷放锅喷放含量6%5真空洗浆机进浆含量1.4%6真空洗浆机出浆含量12%7真空洗浆机纤维损失0.2%8双辊挤浆机进浆含量6%9双辊挤浆机出浆含量30%10双辊挤浆机纤维损失率0.2%11压力筛进浆含量1%12压力筛良浆含量0.6%13压力筛尾浆含量2%14一段压力筛尾浆率
10、10%15二段压力筛尾浆率2%16锥形除渣器进浆含量0.6%17一段锥形除渣器排渣率24%18二段锥形除渣器排渣率28%19三段锥形除渣器排渣率9%20一段尾浆率1.4%21二段尾浆率2%22三段尾浆率3%23锥形除渣器良浆含量0.5%24圆网浓缩机进浆含量0.5%25圆网浓缩机出浆含量3%26圆网浓缩机纤维损失率0.2%27氧漂塔浆料含量12%28二氧化氯漂白塔浆料含量12%29螯合塔浆料含量12%30过氧化氢漂白塔浆料含量12%31贮浆池浆料含量3%3.2 浆水平衡计算过程以一吨风干浆为基础单位,纤维为千克，液体为升1漂后贮浆池平衡计算4#真空洗浆机已知Q=1t*（1-10%）900.00
11、00 Q1*C1/V1C3%清水W1漂后贮浆池C110%Q*C/V计算V=Q/C30000.0000 去抄纸车间Q1=Q900.0000 V1=Q1/C19000.0000 W1=V-V121000.0000 2连续漂白段计算已知d110.2%C212%计算Q2=Q/(1-d1)1002.2272 V2=Q2/C28351.8931 Q=Q2-Q102.2272 a氧漂塔平衡计算Q2*C2/V2已知漂白药液清水W2中浓混合器NaOH=3.5%3.5%氧漂塔MgSO4=0.5%0.5%Q3*C3/V3c3=10%10%计算GNaOH=Q2*4.5%35.0780 GMgSO4=Q2*0.5%5.
12、0111 Q3=Q21002.2272 V3=Q3/C310022.2717 W2=V3-V21670.3786 b1#稀释槽平衡计算Q3*C3/V3已知Q31002.2272 白水W3稀释槽V3=Q3/C310022.2717 Q4*C4/V4c3=10%10%1#真空洗浆机C4=1.5%1.4%计算Q4=Q31002.2272 V4=Q4/C471587.6551 W3=V4-V361565.3834 c1#真空洗浆机平衡计算Q4*C4/V4已知Q4=Q31002.2272 白水W41#真空洗浆机Q5*C5/V5 1#水封池V4=Q4/C471587.6551 螺旋输送C4=1.5%1.4
13、%氧漂损失率d2=5%5.0000%洗涤损失率d3=0.3%0.3%C6=12%12%W4=10000.000010000.0000 计算Q5=Q4*(d2+d3)53.1180 Q6=Q4-Q5949.1091 V6=Q6/C67909.2428 V5=V4+W4-V673678.4123 C5=Q5/V50.07209%d二氧化氯漂白塔Q6*C6/V6已知H2SO4=2%2%清水W5中浓混合器ClO2=1.5%1.5%（硫酸 二氧化氯）二氧化氯漂白塔C7=10%10%Q7*C7/V7计算Q7=Q6949.1091 V7=Q7/C79491.0913 GH2SO4=2%*Q618.9822
14、GClO2=1.5%*Q614.2366 W5=V7-V61581.8486 e2#稀释槽 Q7*C7/V7已知Q7白水W62#稀释槽C7=10%Q8*C8/V8C8=1.4%1.4%2#真空洗浆机计算Q8=Q7949.1091 V8=Q8/C867793.5094 W6=V8-V758302.4181 Q8*C8/V8f2#真空洗浆机白水W72#真空洗浆机Q9*C9/V9 2#水封池已知Q8=Q7螺旋输送C8=1.4%1.4%Q10*C10/V10洗涤损失率d4=0.3%0.3%二氧化氯漂白损失率d5=2%2%C10=12%12%W7=1000010000.0000 计算Q9=Q8*(d4+
15、d5)21.8295 Q10=Q8-Q9927.2796 V10=Q10/C107727.3302 V9=V8+W7-V1070066.1792 C9=Q9/V90.03116%g螯合塔平衡计算Q10*C10/V10已知C11=10%10%EDTA 蒸汽 清水中浓混合器Q10W8螯合塔V10Q11*C11/V11计算Q11=Q10927.2796 V11=Q11/C119272.7962 W8=V11-V101545.4660 h3#稀释槽平衡计算Q11*C11/V11Q11白水W9稀释槽C11Q12*C12/V12C12=1.4%计算Q12=Q11927.2796 V12=Q12/C1266
16、234.2587 W9=V12-V1156961.4625 Q12*C12/V12i3#真空洗浆机白水W103#真空洗浆机Q13*C13/V13 3#水封池已知洗涤损失率d6=0.3%0.3%Q14*C14/V14W10=1000010000C14=12%12%计算Q13=Q12*d62.7818 Q14=Q12-Q13924.4978 V14=Q14/C147704.1482 V13=V12+W10-V1468530.1105 Q14*C14/V14C13=Q13/V130.004059%过氧化氢 药液 清水中浓混合器j过氧化氢漂白塔W11过氧化氢漂白塔已知NaOH=1.5%1.5%Q15*
17、C15/V15H2O2=1.5%1.5%喷放塔C15=10%10%计算GNaOH=Q14*1.5%13.8675 GH2O2=Q14*1.5%13.8675 Q15=Q14924.4978 V15=Q15/C159244.9778 W11=V15-V141540.8296 k喷放塔平衡计算Q15*C15/V15已知Q15清水W12喷放塔V15Q16*C16/V16C16=1.4%1.4%4#真空洗浆机计算Q16=Q15924.4978 V16=Q16/C1666035.5559 W12=V16-V1556790.5781 l4#真空洗浆机平衡计算已知C1=10%10%Q16*C16/V16Q1
18、6清水W134#真空洗浆机Q17*C17/V17 4#水池V16Q1*C1/V1漂白损失率d7=2%2.0%贮浆塔洗涤损失率d8=0.3%0.3%W13=1000010000.0000 计算Q17=Q16*(d7+d8)21.2634 Q1=Q16-Q17903.2343 V1=Q1/C19032.3433 V17=V16+W13-V167003.2126 2V2冲浆槽已知Q21002.2272 Q18*C18/V18C212%一段渣浆槽一段除渣器V28351.8931 Q19*C19/V19Q20*C20/V20圆网浓缩机损失率d90.3%喷淋清水W14圆网浓缩机1#白水池Q21*C21/V
19、21一段除渣器尾浆率d1024%C18=0.6%0.6%5#真空洗浆机C20=0.5%0.5%Q2*C2/V2W14=25002500.0000 计算Q20=Q2/(1-d9)1005.2429 Q21=Q20*d93.0157 v20=Q20/C20201048.5800 V21=V20+W14-V2195196.6869 C21=Q21/V210.001545%Q19=Q18*d10317.4451 Q18=Q20/(1-d10)1322.6880 V18=Q18/C18220448.0044 V19=V18-V2019399.4244 C19=Q19/V191.6364%3三段除渣器水平
20、衡计算Q19*C19/V19已知Q19317.4451 Q22*C22/V22一段渣浆槽C191.6364%Q23*C23/V23V1919399.4244 Q24*C24/V24二段除渣器C23=C27=0.6%0.6%Q25*C25/V25C22=C26=C210.001545%Q26*C26/V26二段渣浆槽二段排渣率d11=28%28%Q27*C27/V27二段排渣含量C25=2%2%三段除渣器C29*Q29/V29一段渣浆槽三段排渣率d12=9%9%Q28*C28/V28三段排渣含量C28=3%3%尾浆池计算Q23=Q19+Q22+Q29Q23=Q24+Q25Q25=Q27-Q26Q
21、27=A28+Q29Q25=Q23*d11Q28=Q27*d12V23=V19+V22+V29V23=V24+V25V27=V25+V26V27=V28+V29由上列Q23=427.0387427.0387 式子得Q24=307.4679307.4679 Q25=119.5708119.5708 Q26=0.78080.7808 Q27=119.5338119.5338 Q28=10.758010.7580 Q29=108.7758108.7758 V23=Q23/C2371173.1167 V25=Q25/C255978.5400 V24=V25-V2365194.5767 V26=Q26/
22、C2650538.2242 V28=Q28/C28358.6000 V27=Q27/C2719922.3000 V29=V27-V2819563.7000 V22=V23-V19-V2932209.9923 4冲浆槽浆水平衡计算一段压力筛已知Q24=307.4679307.4679 Q30*C30/V30V24=V25-V2365194.5767 白水Q31*C31/V31冲浆槽二段除渣器良浆Q24C30=0.8%0.8%Q18*C18/V18Q181322.6880 一段除渣器V18220448.0044 C180.6%C310.001545%计算Q30+Q31+Q24=Q18V30+V31
23、+V24=V18Q301014.7813 Q310.4388 V30=Q30/C30126847.6625 V31=V18-V30-V2428405.7653 Q32/V32 C325一段压力筛平衡计算调浆箱已知一段筛尾浆率d13=5%5%一段尾浆池一段压力筛清水W14尾浆浓度C33=1.6%1.6%Q33*C33/V33Q30*C30/V30C32=1.2%1.2%冲浆槽Q301014.7813 V30126847.6625 计算Q32=Q33+Q30Q33=Q32*5%Q321068.1908 Q3353.4095 V32=Q32/C3289015.9035 V33=Q33/C333338
24、.0964 W14=V30-V32-V3341169.8554 6二段压力筛平衡计算一段压力筛已知Q3353.4095 Q37*C37/V37Q33*C33/V33V333338.0964 白水一段尾桨池C331.6%Q34*C34/V34C370.001545%去排渣室二段压力筛清水W15C34=1.2%1.2%Q36*C36/V36Q35*C35/V35C35=1%1%调浆箱二段筛排渣率d14=1.6%1.6%渣浆浓度C36=1.8%1.8%计算Q33+Q37=Q34V33+V37=V34Q37=0.017210.0172 Q34=53.426753.4267 V34=Q34/C34445
25、2.2250 Q36=Q34*d140.8548 Q34=Q35+Q36Q3552.5719 V37=V34-V331114.1286 V36=Q36/C3653.4267 V35=Q35/C355257.1873 W15=V35+V36-V34858.3890 真空洗浆机7调浆箱平衡计算Q38*C38/V38已知Q3552.5719 二段良浆调浆箱白水Q39*C39/V39Q321068.1908 Q35*C35/V35Q32*C32/V32V355257.1873 一段压力筛V3289015.9035 C38=12%12.0%C39=0.001545%0.001545%计算Q32=Q38+
26、Q35V32=V38+V35+V39Q38=Q2-Q351015.6190 V38=Q38/C388463.4914 V39=V32-V38-V3575295.2248 8二段真空洗浆机平衡计算稀释槽已知C40=1.4%1.4%Q40*C40/V40Q381015.6190 白水W16二段真空洗浆机6#水封池Q41*C41/V41Q38*C38/V38真空洗浆机损失率d150.2%调浆箱计算Q41=Q40*0.2%2.0353 Q40=Q38/(1-0.2%)1017.6543 W16=30003000.0000 V40=Q40/C4072689.5913 V41=V40+W16-V38672
27、26.0999 9稀释槽平衡计算一段真空洗浆机已知Q42=Q40Q42*C42/V42C42=12%白水W17稀释槽计算V42=Q42/C428480.4523 W17=V40-V4264209.1390 二段真空洗浆机10一段真空洗浆机平衡计算已知真空洗浆机损失率d160.2%稀释槽Q421017.6543 Q43*C43/V43C43=1.4%1.4%白水W18一段真空洗浆机5#水封池Q44*C44/V44W18=3000Q42计算Q43=Q42/(1-0.2%)1019.6937 稀释槽V43=Q43/C4372835.2618 V44=V43+W18-V4267354.8095 Q44
28、=Q43*d162.0394 11稀释槽平衡计算双辊挤浆机已知Q431019.6937 Q45*C45/V45V4372835.2618 白水W19稀释槽C45=30%Q43*C43/V43计算Q45=Q431019.6937 一段真空洗浆机V45=Q45/C453398.9789 W19=V43-V4569436.2829 12双辊挤浆机平衡计算喷放锅已知Q451019.6937 Q46*C46/V46V51V4511329.9296 白水W20双辊挤浆机黑液槽C46=4%4%Q45*C45/V45W20=50005000.0000 稀释槽双辊挤浆机损失率0.2%0.2%计算Q46=Q45/
29、(1-0.2%)1021.7371 V46=Q46/C4625543.4285 V51=V46+W20-V4519213.4989 13喷放锅平衡计算卸料器已知C47=6%6%Q47*C47/V47Q47=Q461021.7371 黑液W21喷放锅计算V47=Q47/C4717028.9523 Q46*C46/V46W21=V46-V478514.4762 双辊挤浆机14蒸煮横管平衡计算已知麦草水分d17=10%10%麦草蒸煮得率d18=53%53%Q48*C48/V48液比1:3.5水W22蒸煮横管蒸煮损失Q50用碱量15%（Na20记）药液W23W24蒸汽蒽醌用量0.05%Q49*C49/
30、V49生产每吨风干浆用蒸汽2.2318t黑液W25卸料器C47=6%Q47计算Q49=Q471021.7371 喷放锅Q48=Q49/53%1927.8059 V48=Q48/35%5508.0169 原料含水量W=V48*65%3580.2110 麦草含水W=Q48*d17/(1-10%)214.2007 蒸煮总液量=Q48/液比6747.3207 蒸煮用碱量=Q48*15%289.1709 蒽醌=Q48*0.5%0.9639 蒸煮用碱液量1927.8059 清水W22=总液量-原料含水-碱液量1239.3038 Q50=Q48-Q49906.0688 蒸煮需蒸汽W24=2.2318*(Q4
31、9/1000)*10002280.3129 蒸煮管总体积V=V48+清水W22+碱液量+蒸汽W2410955.4396 双辊挤浆机C49=Q49/V9.3263%V47W25=V47-V498353.8257 喷放锅W21黑液槽W26碱回收15黑液槽平衡计算W25W26=V51-W21-W252345.1970 卸料器16备料平衡计算已知Q481927.8059 斜螺旋脱水机V485508.0169 Q52*C52/V52计算Q52=Q48/(1-10%)2142.0066 回料螺旋10%回料V52=V48/(1-10%)6120.0188 Q4817斜螺旋脱水机平衡计算蒸煮管已知d19=0.
32、5%Q522142.0066 草片水洗机V526120.0188 Q53*C53/V53C53=6%斜螺旋脱水机去污水池V54计算Q53=Q52/(1-0.5%)2152.7704 Q52V53=Q53/C5335879.5072 回料螺旋V54=V53-V5229759.4884 18草片水洗机平衡计算半角除尘机已知麦草损失率d20=0.5%Q55*C55/V55Q532152.7704 加水W27草片水洗机去污水池V56V5335879.5072 Q53计算Q55=Q53/(1-0.5%)2163.5884 斜螺旋脱水机V55=Q55*10%/(1-10%)240.3987 W27=V53
33、-V5535639.1085 19半角除尘器平衡计算切草机已知Q552163.5884 Q56*C56/V56V55240.3987 半角除尘器集尘室麦草损失率d21=1%1%Q55计算Q56=Q55/（1-1%）2185.4428 草片水洗机20刀辊切草机已知Q562185.4428 皮带输送麦草损失率d22=1.5%Q57*C57/V57计算Q57=Q56/(1-1.5%)2218.7237 刀辊切草机旋风除尘需要麦草量Q56*C56/V56Q=Q57/(1-10%)2465.2485 半角除尘器3.3 以一吨风干浆为基准计算的浆水平衡明细表表3.2浆水平衡明细表序号单元名称来源和去向 纤
34、维 浆料收支收支1漂后贮浆池1#真空洗浆机900.0000 9000.0000 清水21000.0000 送抄纸车间900.0000 30000.0000 小计900.0000 900.0000 30000.0000 30000.0000 2中浓混合器氧漂塔中浓泵1002.2272 8351.8931 稀释槽1002.2272 10022.2717 水1670.3786 小计1002.2272 1002.2272 10022.2717 10022.2717 3稀释槽来氧漂塔1002.2272 10022.2717 清水61565.3834 去1#真空洗浆机1002.2272 71587.655
