Где развита целлюлозно бумажная промышленность. Что нужно для развития целлюлозно-бумажной промышленности. Положение в отрасли

21.09.2019 Примеры ошибок

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Целлюлозно-бумажная промышленность

Введение

1. Общая характеристика отрасли

2. Особенности потоков сырья, вспомогательных материалов, потребление энергии, формирования отходов на предприятиях

3. Воздействие на элементы среды

4. Основные приемы по обеспечению экологической безопасности

Заключение

Библиографический список

Введение

Целлюлозно-бумажная промышленность относится к ведущим отраслям народного хозяйства, так как Россия располагает огромными лесосырьевыми ресурсами. Кроме того, велика потребность в продукции этой отрасли, как в России, так и за рубежом, и это определяет большой объём выпускаемой продукции. Продукцией целлюлозно-бумажной промышленности являются различные виды волокнистых полуфабрикатов (в т.ч. сульфитная и сульфатная целлюлоза), бумага, картон и изделия из них. Побочные продукты отрасли: кормовые дрожжи, канифоль, скипидар, жирные кислоты и др.

С другой стороны, чем больше отрасль, тем сильнее её воздействие на окружающую среду. И действительно, по воздействию на окружающую среду эта отрасль остаётся одной из проблемных по величине токсичных выбросов в атмосферу и сбросов в воду, и экологической опасности для природной среды (http://prom-ecologi.ru).

1. Общая характеристика отрасли

Целлюлозно-бумажная промышленность - одна из наиболее важных отраслей РФ. Она составляет 1,24% от объема промышленной продукции России и около 2% от мирового производства. Но обладая такими возможностями и потенциалами, как в нашей стране, эти цифры должны быть на уровне 12 - 15 %.

Целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП) - наиболее сложная отрасль лесного комплекса, связанная с механической обработкой и химической переработкой древесины. Она включает производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них.

Эта отрасль отличается:

· Высокой материалоёмкостью: для получения 1 т целлюлозы необходимо в среднем 5-6 куб. древесины;

· Большой водоёмкостью: на 1 т целлюлозы расходуется в среднем 350 куб.м. воды;

· Значительной энергоёмкостью: 1 т продукции требует в среднем 2000 кВт/ч.

При строительстве крупных ЦБП очень важным условием является наличие надежного источника водоснабжения, хороших условий сброса сточных вод, их очистка и обеспечение чистоты воздушного бассейна.

ЦБП является высококонцентрированной отраслью промышленности. На 8 предприятиях производится более 70 % российской целлюлозы и бумаги, а также более 50 % картона.

Состояние ЦБП России характеризуется высокой степенью износа оборудования, значительным количеством небольших предприятий, оснащенных устаревшим оборудованием небольшой единичной мощности, производящих продукцию ограниченного спроса. На многих предприятиях используются энергоемкие и экологически устаревшие технологии с высоким потреблением древесного сырья, химикатов, энергоресурсов, воды. Не созданы благоприятные условия для значительного вовлечения в переработку вторичного бумажного сырья. Назрела настоятельная необходимость в значительном техническом переоснащении действующих производств отрасли.

Производство бумаги

Бумагоделательные машины. Существует два типа машин для изготовления бумаги и картона - плоскосеточные (столовые) и круглосеточные (цилиндровые). Плоскосеточные используются для изготовления однослойной бумаги, цилиндровые - многослойного картона. Созданы многочисленные механизмы и приспособления к указанным базовым машинам для получения различных сортов бумаги и картона.

Плоскосеточная машина. Секция отлива бумажного полотна плоскосеточной машины представляет собой натянутую равномерную проволочную сетку длиной 15 м и более. Взвешенные в воде волокна (с концентрацией примерно 0,5% от твердой бумажной массы) наливаются на переднюю часть движущейся сетки через устройство, называемое напорным ящиком. Большая часть воды дренирует через сетку в процессе ее движения, а волокна сбиваются в слабое влажное полотно. Это полотно перемещается шерстяными сукнами между несколькими наборами валов, которые отжимают воду. Секция прессов с отсасывающими ящиками, сеткой и ее несущими компонентами составляет мокрое отделение машины. После этого полотно бумаги поступает в сушильную часть бумагоделательной машины. Обычное сушильное устройство состоит из ряда полых цилиндров диаметром 1,2 м, которые нагреваются изнутри паром. Каждый сушильный цилиндр обтянут толстым грубым сукном, обеспечивающим сушку и перенос влажного полотна к очередному цилиндру; воды удаляется все больше, пока не останется 5-10%. После этого бумажное полотно поступает в отделочную часть. Здесь один или несколько каландров гладят бумагу; каландры представляют собой вертикальный ряд валов из отбеленного чугуна. Полотно направляется в просвет-зажим между верхними двумя валами и пропускается через каждый просвет до самого низа. При движении между валами сверху вниз полотно становится более гладким, плотным и равномерным по толщине. Затем полотно разрезается на полосы нужной ширины и наматывается в рулоны. Рулоны направляются в типографию, на перерабатывающее предприятие или в другое отделение того же завода для мелования, разрезания на листы или переработки в другой продукт. Ширина плоскосеточной машины может составлять от 30 до 760 см. Рабочая скорость достигает 900 м/мин. Имеется разновидность плоскосеточной машины, где полотно высушивается на нагретом тщательно полированном валу диаметром 3-3,6 м. Эта машина предназначена специально для изготовления папиросной бумаги.

Цилиндровая машина. Цилиндровая (круглосеточная) машина отличается от плоскосеточной тем, что в ней секция отлива бумаги представляет собой цилиндр, обернутый сеткой. Этот цилиндр вращается в ванне, заполненной суспензией волокон. Вода дренирует через сетку, оставляя своеобразный мат из волокон, который снимается шерстяным сукном при контакте с верхней частью цилиндра. Помещая несколько ванн в ряд и используя то же самое сукно для удаления собранных в мат волокон от каждой ванны последовательно, можно получить слоистую структуру; толщина этого листа, или картона, лимитируется числом цилиндров и мощностью сушки. Остаточная вода удаляется пропусканием полотна через прессовые и сушильные секции, аналогичные используемым на плоскосеточной машине. Центробежное действие вращающегося цилиндра стремится сбросить находящиеся на нем волокна. Это вынуждает ограничивать скорости работы 150 м/мин. Первичное полотно, снимаемое сукном, получается довольно слабым, но в комбинации с другими и путем варьирования типов волокна можно получить прочный продукт. Как плоскосеточная, так и цилиндровая машины могут быть использованы в производстве бумаги и картона с машинным способом мелования. Получающееся при этом бумажное полотно после резки пригодно для высококачественной печати.

Производство бумажной массы

Сырьем для бумажной массы служат древесина и другие богатые целлюлозой материалы. Нередко предприятия по производству целлюлозы и бумаги составляют одно целое. Перерабатывающие цеха или заводы превращают бумажную массу в бумагу и картон, из которых изготавливаются такие предметы, как конверты, вощеная бумага, упаковка для пищевых продуктов, наклейки, коробки и многое другое.

Рисунок 1 - Производство бумаги

Изготовление бумаги из древесной массы

1. Балансы транспортируются к открытым торцам вращающихся барабанов и очищаются от коры в результате того, что трутся друг о друга. Очищенные балансы подаются в рубильную машину, где превращаются в мелкую щепу. Щепа варится в варочном котле примерно три с половиной часа, после чего поступает в продувочный бассейн.

2. Распыленная древесная масса пропускается через промывочный агрегат и разбрызгивается; в распределительной ванне древесные волокна, пригодные для изготовления бумаги, через фильтровальные сетки поступают в отбеливающий бассейн. Древесная масса расплющивается, а затем подвергается трепанию в рафинере, так что волокна прочнее сцепляются вместе. лесной комплекс обработка древесина

3. Суспензия примерно 99,5% воды и 0,5% массы из машинного бассейна равномерно наносится на сетку плоскосеточной бумагоделательной машины; при этом толщина бумажного полотна определяется настраиваемым лотком напорного ящика. Вода стекает через сетку в отсасывающий ящик, а вальцовые прессы и сушильные цилиндры осуществляют дальнейшее уменьшение влажности. В конце сушильного отделения при намотке на бобину бумага проглаживается каландрами. Рулон последовательно разрезается на части нужных ширины и веса и перематывается. Смотанный рулон готов к транспортировке.

Источники сырья для получения бумажной массы

Бумага и картон могут изготавливаться из любого богатого целлюлозой материала. Все шире используется макулатура; предварительно из нее удаляются типографская краска и другие примеси. Затем ее обычно смешивают со свежей целлюлозой, чтобы придать дополнительную прочность на случай использования для изготовления более высоких сортов бумаги, например книжной; без обесцвечивания макулатуру используют главным образом при производстве картона для коробок и другой тары. В некоторой степени используются также отходы тряпья, что позволяет получить высокосортную писчую бумагу, бумагу для облигаций и денежных знаков, пигментную бумагу и другие специальные ее виды. Грубый картон делается из соломенной целлюлозы. В специальных изделиях могут быть применены асбест и натуральные и синтетические волокна, такие, как лен, пенька, искусственный шелк, найлон и стекло.

Древесная масса .

Древесина является предпочтительным материалом для изготовления бумажной массы; она содержит примерно 90% волокнистого материала, используемого в производстве бумаги. В зависимости от региона и возможностей предприятия на целлюлозно-бумажный завод могут завозиться или сплавляться балансы, имеющие длину от высоты дерева до заготовок размером 1,2 м. Горбыли и отходы лесопиления тоже годятся для получения целлюлозы; при этом на лесопильном или целлюлозно-бумажном заводе их предварительно превращают в щепу.

Процессы получения бумажной массы из древесины.

Поскольку бумага может быть сделана почти из любого волокнистого материала, существует много разнообразных методов получения бумажной массы, которые различаются в соответствии с требованиями к конечному продукту. Известны, однако, три основных процесса превращения древесины в бумажную массу: механический, химический и полухимический. Бревна, поступающие на завод в неочищенном виде, должны быть очищены от коры (окорены). Затем заготовка пропускается через рубильную машину, которая разрубает ее на куски размером 6-7 см (щепу), чтобы подготовить древесину к химической обработке (это не обязательно для получения бумажной массы механическим способом).

Механический процесс.

В механическом процессе очищенные от коры бревна измельчают. При этом не происходит никакого химического изменения, и полученная древесная масса содержит все компоненты исходной древесины. Она отбеливается перекисями, но остается при этом нестабильной и со временем портится. Поскольку операция измельчения не идеально разделяет волокна, приводя к комкованию, бумага из массы, полученной механическим способом, оказывается относительно слабой. Поэтому такая древесная масса используется вместе с бумажной массой, полученной посредством химических процессов. Применение механически изготовленной массы ограничено такими продуктами из бумаги и картона, как газетная бумага и макулатурный картон, где высокие качества и прочность несущественны.

Сульфитный процесс.

Приготовление бумажной массы путем проведения сульфитного процесса требует обработки щепы в варочной жидкости, содержащей ионы бисульфита (HSO32) в комбинации с кальцием и (или) магнием, аммиаком или натрием. Комбинация кальций-магний применяется по преимуществу на целлюлозных заводах. Среди лесоматериалов предпочтение отдается ели и западному гемлоку. Получаемая древесная масса легко отбеливается и устойчива к механическому истиранию. Неотбеленная масса используется для картона, из которого изготавливают упаковку, в смеси с механически получаемой массой - для газетной бумаги, а отбеленная - для всех сортов белой бумаги, например для книг, облигаций, бумажных салфеток и высококачественной оберточной бумаги. В качестве реагента для производства бумажной массы можно использовать нейтральный сульфит натрия. Он дает бумажную массу, сходную с той, что получается при кислотно-сульфитном процессе. Однако из-за дороговизны и сложности утилизации его применение в производстве высококачественной бумажной массы химическим способом было незначительным. Более широко он используется при получении массы полухимическим способом, которая идет на изготовление гофрированного картона.

Содовый процесс.

Этот процесс представляет собой один из видов щелочных процессов. Щепа варится в растворе каустической соды, или едкого натра (NaOH). Содовая бумажная масса изготавливается главным образом из твердых пород дерева, таких, как осина, эвкалипт и тополь. Она используется по преимуществу в смеси с сульфитной массой для изготовления печатных сортов бумаги.

Сульфатный процесс.

Этот процесс также относится к щелочным. В варочную жидкость, представляющую собой раствор каустика, добавляют серу, которая ускоряет процесс изготовления массы, позволяет уменьшить рабочее давление и расход тепла и действует эффективно на все виды древесины. Сульфатный процесс применяется там, где нужна прочность продукта, например для изготовления высококачественной оберточной бумаги и картона. Среди используемых в этом процессе пород дерева доминирует сосна, имеющая длинные сильные волокна. Хотя сульфатная древесная масса отбеливается труднее, чем сульфитная, получающийся белый продукт может отличаться высоким качеством.

Полухимический процесс.

Этот процесс представляет собой комбинацию химического и механического процессов обработки. Древесина нагревается с небольшим количеством химикатов настолько, чтобы связи между волокнами ослабли. Одной из разновидностей этого процесса является холодный содовый процесс, при котором щепа подвергается слабой обработке раствором едкого натра при атмосферных давлении и температуре. После этого щепа, сохраняющая свои свойства при такой обработке, подается на истирающее устройство, которое разделяет волокна. Степень "чистоты" бумажной массы зависит от глубины химической обработки. В зависимости от используемых химикатов этот процесс подходит к любым породам дерева; химические требования здесь ниже, чем при химическом процессе, а выход - вес массы на корд древесины - выше. Поскольку клубочки волокон удаляются не полностью, качество получаемой таким способом бумажной массы при увеличении выхода снижается до качества массы, получаемой в механическом процессе.

Подготовка бумажной массы.

Процесс отбеливания не зависит от процесса получения бумажной массы. Однако существуют его разновидности, определяемые породой дерева, применяемыми химикатами и конечным продуктом. Хлор в той или другой форме является основным отбеливающим реагентом. Перекиси и бисульфиты используются для осветления при механическом получении бумажной массы. До и после отбеливания эта масса просеивается и промывается в разной последовательности до тех пор, пока не будет состоять полностью из отдельных волокон, свободных от следов химикатов. После этого полученная масса, особенно если она содержит продукты, полученные из тряпья и сульфитной бумажной массы, должна быть дополнительно расплющена. С этой целью волокна пропускаются между неподвижными ножами и ножами, смонтированными на вращающемся валу. При этом происходит трепание волокон, и их поверхностные характеристики изменяются, что позволяет получить более прочную бумагу. Далее добавляются красители, минеральные пигменты и органические материалы (клеи), которые придают влагопрочность, водонепроницаемость и облегчают адгезию типографской краски. Когда расплющивание не требуется, эти добавки могут быть введены в бумажную массу при ее подаче на бумагоделательную машину (http://www.bestreferat.ru).

3. Воздействие на элементы среды

Загрязнение атмосферы

Производство целлюлозы - крупный источник загрязнения атмосферы, характер которого обусловлен двумя основными способами производства целлюлозы - сульфитным и сульфатным. Другие способы по характеру выбросов близки к основным.

Больше всего загрязняют атмосферный воздух предприятия, производящие целлюлозу по сульфатному способу. Основная причина выделения вредных газовых соединений - это использование в технологическом процессе сульфида натрия, что приводит к образованию серосодержащих соединений сероводорода, метилмеркаптана, диметилсульфида, диметилдисульфида, сернистый и сетный ангидрид. Все эти соединения выделяются через неплотности из большого количества аппаратов, баков и через вентиляционные трубы эти соединения выбрасываются в атмосферу.

Сульфитно - целлюлозное производство загрязняет атмосферу заметно меньше. Главным загрязнителем атмосферы здесь является сернистый ангидрид, который используется для приготовления варочной кислоты.

С загрязнением атмосферы связаны процессы отбелки как сульфитной, так и сульфатной целлюлозы. Причина - применение для отбелки целлюлозы газообразного хлора и двуокиси хлора. При получении хлора и двуокиси хлора образуются такие токсические соединения, как хлористый водород, пары ртути, сернистый ангидрид, щелочные аэрозоли.

Значительным источником загрязнения атмосферы являются тепловые электростанции, необходимые для снабжения производства паром и электроэнергий. При сжигании топлива, угля, щепы дымовые газы содержат частицы золы. При сжигании высокосернистого мазута атмосферный воздух загрязняется сернистым ангидридом.

Загрязнение объектов гидросферы

Целлюлозно-бумажная промышленность одна из наиболее водоемких отраслей промышленного производства. Она расходует около 9,2 млн. м 3 воды ежесуточно. Кроме большого количества воды отрасль использует различные химикаты и топливо, которые частично в виде потерь и отходов попадают в производственные сточные воды.

Количество и степень загрязнения производственных сточных вод зависят от вида вырабатываемой продукции, мощности предприятия, совершенства технологического процесса и схемы производства.

Сточные воды предприятий ЦБП содержат огромные количества взвешенных и растворенных веществ как органического, так и неорганического происхождения. Взвешенные вещества состоят из кусочков коры, волокна, наполнителей. Растворенная органика представляет собой компоненты древесины - сахара, углеводы, лигнин, и другие. Взвешенные вещества, попадая со сточными водами в водоемы, отлагаются на дне в месте спуска сточных вод и накапливаются в огромных количествах, иногда занимая в водоеме большие площади.

Действие на биоту водоемов

Органические вещества, осевшие на дно (кора, волокно), в анаэробных условиях загнивают, выделяя вредные газы (СО 2 , СН 4 , Н 2 S), и тем самым образуют очаги вторичного загрязнения. Продукты гниения и распада веществ придают воде водоемов неприятный вкус, отравляют атмосферный воздух. При высокой концентрации газов в водоеме могут погибнуть растительность, микроорганизмы и рыбы.

Неосевшие взвешенные вещества засоряют жабры рыб, что приводит к их гибели. Сточные воды, содержащие щелока, имеют темно - коричневый цвет, что придает воде водоемов темную окраску, препятствует проникновению света на глубину, тормозит процесс фотосинтеза, уменьшает прирост органических соединений, уменьшает кормовую базу для рыб.

Происходит нарушении кислородного баланса водоемов. Растворенные в сточной воде вещества (хлор, углекислый газ, сернистый ангидрид, сероводород, метилмеркаптан), попадая в водоем, придают свежей воде неприятный запах и привкус, который сорбируется мясом рыб, и рыба становится непригодной для пищи. Летучие газы, десорбируясь из воды водоемов, загрязняют атмосферный воздух, губительно действует на окружающую растительность и здоровье человека.

Особую опасность для водоемов представляет ртуть (сточные воды хлорного завода), присутствие которой в ничтожно малых концентрациях (менее 0,001%) способствует подавлению и полному прекращению биологических процессов и делает невозможной очистку воды на сооружениях биологической очистки и в естественных водоемах. Ртутные соединения накапливаются в рыбе.

Образование твердых отходов

Долгое время кора являлась отходом и ее отвозили в отвал, на что тратились значительные средства, а для отвалов требовались большие площади. Так на одном из предприятий ЦБП под свалку коры при высоте слоя ее 5-6 м был занят участок около 20 га. При постройке в настоящее время мощных предприятий, количество коры на отдельных из них достигает 250 м 3 /час и больше. В этих условиях перевозка коры в отвал как по затратам, так и из-за невозможности выделения огромных территорий совершенно недопустима. Также твердыми отходами являются зола от сжигания топлива, шлаковые отходы.

4. Основные приемы по обеспечению экологической безопасности

Мы разобрались с тем, какие вредные и опасные вещества попадают в атмосферу, гидросферу и литосферу в процессе работы целлюлозно-бумажного комбината. Теперь необходимо разобраться, что необходимо сделать, чтобы уменьшить влияние на окружающую среду вредного производства. Для этого существуют два пути. Первый - совершенствование очистительных установок по очистке выбросов и сбросов от токсикантов. Второй - совершенствование технологического процесса производства, разработка экологически чистых методов производства, методов по уменьшению отходности предприятия и безопасных промышленных установок.

Кроме этого, необходимо затронуть вопросы переработки макулатуры, отходов бумажных фабрик (их уменьшения и переработки) и деревообрабатывающих предприятий, а также токсичности выпускаемой продукции.

Очистка от пылегазовых выбросов

Выбор метода для очистки газообразных примесей определяется в первую очередь химическими и физическими свойствами этой примеси, также оказывает влияние характер производства.

В целлюлозно-бумажной промышленности имеется достаточный выбор эффективных жидких поглотителей, что определяет широкое применение метода абсорбции для очистки от газообразных примесей.

Для очистки промышленных выбросов от вредных газообразных компонентов можно использовать различные процессы: абсорбцию, адсорбцию, химическое превращение вредных газообразных компонентов безвредные соединения.

А бсорбция

В ЦБП для поглощения газовых примесей служат, как правило, водные растворы химикатов, используемых в цикле производства, в некоторых случаях - чистая вода, а иногда и другие поглотители. Выбор поглотителя в каждом конкретном случае определяется свойствами по отношению к абсорбируемому компоненту и в основном - условиями равновесия компонента над поглотителем.

Адсорбция

Наиболее распространенные адсорбенты: активный уголь, силикагель, алюмогель, цеолиты, минеральные адсорбенты.

Адсорбционные установки непрерывного действия бывают с движущимся поглотителем и с неподвижным его слоем. Адсорбер непрерывного действия представляет собой колонну, в которой сверху вниз под действием силы тяжести движется адсорбент. Он проходит зоны охлаждения, поглощения, нагрева и десорбции.

Окислительные процессы

К ним относятся сухие и мокрые окислительные процессы, а также процессы каталитического превращения. Очень часто окислительные процессы используют для очистки газов от сернистых соединений.

Очистка сбросов в гидросферу с ЦБК.

Наиболее эффективным следует считать включение в технологический процесс замкнутой системы водоснабжения ЦБК, где вода многократно проходит технологический цикл. После каждого цикла производится её очистка и отстаивание. Воду необходимо очищать от волокон, наполнителей, клейких веществ, загрязнений различными примесями и остаточными химикатами. Обработка воды осуществляется в несколько операций: сортирование, очистка, флотация, промывка. Одним из действенных методов очистки воды является её фильтрация через фильтр, но метод ограничен величиной дисперсности фильтра и наличием загрязнителей, диаметр молекул которых, меньше диаметра молекул воды. Другой метод - отстаивание воды позволяет только удалить взвешенные частицы. Также часто используются химические методы очистки сточных вод, где в воду добавляют химические вещества, которые вступают в химические реакции с загрязнителями, что приводит к их разложению до безопасных компонентов, нейтрализации либо выпадению в осадок. Существуют также биологические методы очистки, связанные со способностью некоторых организмов (бактерий, водорослей, микроорганизмов и др.) аккумулировать и перерабатывать отдельные химические соединения и элементы.

Очистка сточных вод

Методы обезвреживания и очистки СВ:

· очистка и повторное использование воды;

· обезвоживание ила и шлама;

· выпаривание СВ;

· осаждение, флокуляция, фильтрование твердых частиц;

· нейтрализация кислых или щелочных СВ;

· использование очищенных СВ в сельском хозяйстве;

· денитрификация СВ.

Очистка сточных вод ЦБП

Внутренние методы очистки:

1. Фильтры

2. Отстойники

3. Седифлоторы

4. Осветлители

5. Скрубберы

Внеплощадочные методы очистки :

1. Механическая очистка

· Решетки

· Радиальные отстойники

2. Биологическая очистка

· В естественных условиях (почва или водоем)

· Аэротенки

3. Химическая очистка

Утилизация твердых отходов

Сжигание коры и щелоков существенным образом сокращает расход натурального топлива и позволяет около 30% потребного для предприятий пара получать от их сжигания. Каждая тонна влажной коры при сжигании по тепловому эффекту заменяет 0,2-0,25т условного топлива. Кору можно использовать для процесса пиролиза и получать на выходе биотопливо. Кора используется также в качестве фильтрующего материала при изготовлении дешевых сорбентов, строительных материалов и изделий с применением вяжущих и клеевых веществ, для получения дубильных веществ. Производство из коры топливных брикетов включает в себя ее измельчение, обезвоживание и брикетирование. Технико-экономические расчеты показывают, что производство из древесной коры топливных брикетов экономически целесообразно. Кора - это ценное сырье для получения дубильных экстрактов. Ее надо правильно хранить и быстро отправлять на переработку, пока дубильные вещества не разрушились под воздействием микроорганизмов (http://dic.academic.ru).

Проблема утилизации отходов целлюлозно-бумажной промышленности и переработки макулатуры.

Очень остро стоит в настоящее время проблема отходности целлюлозно-бумажных комбинатов. Многотонные отходы этих предприятий складируются, занимая большие площади и отрицательно воздействуя на окружающую среду.

Наиболее остро в настоящее время стоит проблема утилизации лигнина и шламов.

Основными методами борьбы с отходами являются их сжигание либо переработка с целью получения полезных продуктов. Факторами ограничивающими возможность термической утилизации отходов являются высокая загрязнённость, низкая температура плавления некоторых отходов, наличие крупногабаритных включений и значительных колебаний насыпной плотности сжигаемых отходов. К приемлемым технологиям сжигания относят колосниковое сжигание и сжигание в кипящем слое. Основным достоинством же термических методов является их относительно низкая стоимость. Переработка отходов бумажных фабрик эффективна сточки зрения экологии, но убыточна по экономическим показателям. С другой стороны из отходов отрасли можно получить много ценных и полезных продуктов.

Проблемы, связанные с переработкой макулатуры на целлюлозно-бумажных комбинатах.

Применение ресурсосберегающих технологий, каковыми являются и переработка отходов ЦБК и переработка макулатуры, кроме положительных моментов связанных с уменьшением потребления лесных ресурсов, имеет и свои отрицательные стороны. Прежде всего, это связано с включением новых технологических циклов на предприятии, применением необходимых по технологии вредных химических веществ, а также отходы появляющиеся в процессе переработки макулатуры.

Процесс переработки макулатуры в бумагу включает в себя следующие стадии обработки: роспуск, очистка при высокой концентрации, предварительное сортирование, флотация, очистка от тяжёлых включений, тонкое сортирование с удалением лёгких инородных включений, сгущения на дисковом фильтре и винтовом прессе, диспергирования, окончательной флотации и последующего сгущения товарной массы на двухсеточном прессе, с последующей сушкой массы для внутреннего пользования на винтовом прессе с последующей передачей на хранение. Белизна 60 %, зольность 4%. Из-за присутствия в макулатурной массе смоляных веществ необходимо применять шлицевые сортировки и центриклиперы.

Макулатуру распускают гидроразбавителем высокой концентрации с добавками химикатов Н 2 О 2 - 1%, NaOH - 0.75%, NaSiO 3 - 1.25%, ДТПА - 0.25%, жирные кислоты - 0.08%, также присутствуют NH и OH. Причём данные приведены для лучшей на данный момент технологии. При переработке на формовочных тканях и прессовых частях выпадает осадок полимерные компоненты ("клейкие осадки"), но также много химикатов образуется при смывке типографской краски - 30% минеральных веществ (глина, тальк, диоксид титана); 20% канифоли, жирные кислоты и их производные; 20% полимерные материалы; 7% углеводородных масел; остальное - волокна и неидентифицированные материалы. В осадках обнаружено значительное количество мыл. Возникла проблема механических (накипь) и биологических (смолы и слизь) отложений на оборудовании и трубопроводах. В общем, отходы при переработке макулатуры составляют 16% (сухие вещества) из них 50% горючие вещества. Зола и отходы процесса смывки типографской краски содержат тяжёлые металлы. А при сжигании отходов переработки макулатуры выделяются хлорорганические вещества, также оказывающих неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Все отходы от переработки макулатуры можно разделить на:

1.отходы сит и сортировок;

3.остатки от сжигания;

4. отходы бумаги;

5.сточные воды

Один из методов уменьшения вредного воздействия - метод магнитной обработки для обесцвечивания макулатурной массы.

Состав концентрированной макулатурной массы 0.3ј2%, с температурой Т=25ј65 0 С, РН = 7ј11, подвергают 10 минутной магнитной обработке. Степень обесцвечивания 99.2% и эффективная чистка от частиц краски диаметром > 200 мкм при минимальных потерях волокон (http://www.5rik.ru).

Заключение

Итак подводя итог проделанной работы можно с уверенностью сказать что целлюлозно-бумажная промышленность России набирает обороты. Предприятия ЦБП становятся на путь процветания и уже на равных конкурируют с зарубежными производителями целлюлозно-бумажной продукции. Это произошло не случайно, так как Россия обладает самыми большими восстановимыми запасами леса в мире. Предприятия стали вести более правильную политику, чем раньше, и привлечение как зарубежных, так и отечественных инвесторов положительно сказалось на развитии целлюлозно-бумажной промышленности страны. Не последнюю роль сыграло и Правительство Российской Федерации. Государство заинтересованно в развитии ЦБП, потому что эта отрасль приносит большие доходы в бюджет, и разрабатываемые правительством программы стимулируют её развитие.

Перспективы экологического развития

В ЦБП неизбежным является образование отходов, для устранения которых необходима модернизация и реконструкция производств с доведением до стандартов экологических показателей действующих в ЕС.

ЦБП России нуждается в развитии наукоемких технологий продукции. Необходим переход на технологию бесхлорной отбелки целлюлозы.

Предприятия ЦБП должны начать производство биотоплива в виде энергетической щепы для собственного потребления и на экспорт; в виде энергопеллет.

Экологически целесообразным будет способ производства многослойного картона для плоских слоев гофрированного картона и бумаги на основе композиции макулатуры (это может покрыть потребность в волокон на 25 - 50 %. Это реальная экономия древесины и является решением утилизации многотоннажного отхода). Перспективно применение золя шлам - лигнина в качестве сорбента для извлечения из сточных вод широкого спектра загрязнений.

Необходима корректировка действующего российского природоохранного законодательства, так как экологические нормативы не базируются на принципах применения наилучших существующих технологий.

Улучшение качества продукции и экологических характеристик производства может быть достигнуто путем обеспечения единства методов контроля, как качества продукции, так и промышленных сбросов, и выбросов загрязняющих веществ (http://www.coolreferat.com).

Библиографический список

1. http://xreferat.ru

2. http://www.bestreferat.ru

3. http://dic.academic.ru

4. http://www.5rik.ru/better/article-61820.htm

5. http://www.coolreferat.com

6. http://prom-ecologi.ru

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Изучение истории лесного хозяйства России. Характеристика отраслей, использующих древесину. Особенности развития лесного комплекса РФ и его роли в экономике нового времени. Затраты на развитие целлюлозно-бумажной промышленности Сибири и Дальнего Востока.

реферат , добавлен 21.06.2010

Характеристика промышленности России: сущность, структура, комплексы. Особенности производственного потенциала РФ. Роль целлюлозно-бумажной промышленности в развитии лесного сектора. Состояние промышленности России и ведущие лесопромышленные регионы.

курсовая работа , добавлен 07.05.2009

Топливно-энергетический, транспортный, машиностроительный и металлургический комплекс. Химическая, лесная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная промышленность. Агропромышленный комплекс. Рыбная промышленность. Население и трудовые ресурсы.

курсовая работа , добавлен 07.02.2009

Значение химико-лесного комплекса в народном хозяйстве России. Сложная структура химического комплекса, включающего различные отрасли основной химии и органического синтеза. Лесозаготовительная промышленность, ее составляющие и перспективы роста.

реферат , добавлен 23.11.2009

Структура лесопромышленного комплекса Республики Беларусь. Ознакомление с результатами политики лесовосстановления и лесоразведения. Особенности развития деревообрабатывающей, мебельной, целлюлозно-бумажной промышленности и фанерного производства страны.

реферат , добавлен 22.11.2010

Доля лесного комплекса в производстве промышленной продукции РФ. Структура машиностроительного комплекса. Химическая промышленность, черная и цветная металлургия, электроэнергетика и нефтепереработка. Характеристика северного экономического района.

реферат , добавлен 19.02.2011

Отраслевой состав, факторы размещения и показатели работы отрасли химической промышленности Российской Федерации. Современные проблемы и перспективы развития химической промышленности в стране. Динамика производства важнейших видов химической продукции.

курсовая работа , добавлен 24.12.2010

Общая географическая характеристика Канады. Лесные ресурсы как одно из основных богатств страны, типы лесов по природно-климатическим зонам. Лесозаготовительная, целлюлозно-бумажная и деревообрабатывающая промышленность. Управление лесным хозяйством.

презентация , добавлен 13.05.2014

Отраслевая структура химической промышленности. Страны - лидеры производства минеральных удобрений. Этапы развития мировой химической промышленности. Стадии производства полимерных материалов. Выпуск пластмасс и химических волокон в Российской Федерации.

реферат , добавлен 30.11.2009

Современные тенденции развития отраслей химической промышленности. Модели размещения предприятий отрасли. Материальный баланс атмосферной перегонки Западно-Сибирской нефти. Методы клеточной инженерии. Характеристика биотехнологической промышленности.

Целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП) – наиболее сложная отрасль лесного комплекса, связанная с механической обработкой и химической переработкой древесины. Она включает производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них.

В России эта отрасль изначально возникла и развилась в Центральном районе, где было сосредоточено потребление готовой продукции и имелось необходимое текстильное сырье, из которого прежде делали бумагу (не случайно один из первых центров производства бумаги в стране получил название Полотняный Завод). В дальнейшем технология изготовления бумаги изменилась, для нее стало использоваться древесное сырье, и ареал размещения отрасли сдвинулся к северу, в лесоизбыточные районы.

Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности по характеру выпускаемой продукции делятся на:

полуфабрикатные заводы, производящие сульфитную и сульфатную целлюлозу, древесную массу;

бумагоделательные фабрики, производящие из полуфабрикатов разнообразные виды и сорта бумаги;

специальные бумажные производства, перерабатывающие бумагу в асбестную, пергаментную, фибровую и другие виды технической бумаги.

На сегодняшний день производственная деятельность в отрасли осуществляется на 165 целлюлозо-бумажных и 15 лесохимических предприятиях. Несмотря на то, что Россия располагает самыми большими в мире лесными ресурсами леса (81,9 млрд. м3), а целлюлозо-бумажная промышленность могла бы стать локомотивом российской экономики, техническое состояние отрасли и её удельный вес в народном хозяйстве оставляет желать лучшего. Так, имеющиеся производственные мощности в ЦБП используются лишь на 35-50 % (рис. 1). Износ активной части основных фондов составляет 60-70%.

Рис.1. Производственные мощности.

Целлюлозно-бумажное производство (включая издательскую и полиграфическую деятельность) характеризуется достаточной конкурентоспособностью на внутреннем рынке и средней конкурентоспособностью на мировом рынке. На внутреннем рынке местная продукция успешно конкурирует с импортом в большинстве сегментов, слабым местом является выпуск изделий из бумаги и картона (включая полиграфическую продукцию) и производство мелованной бумаги, до недавнего времени практически отсутствовавшее в России. На мировом рынке наиболее конкурентоспособна сырьеёмкая продукция (целлюлоза, газетная бумага). Главная проблема сектора - высокий износ основных фондов и применение устаревших технологий. За последние 15 лет глубокую модернизацию прошли лишь отдельные предприятия, за этот же период запущено в эксплуатацию лишь несколько новых крупных производств.

Характеристика отрасли.

Целлюлозно-бумажная промышленность – наиболее сложная отрасль лесного комплекса, связанная с механической обработкой и химической переработкой древесины.

Она включает производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них. Эта отрасль отличается:

Высокой материалоёмкостью: для получения 1 т целлюлозы необходимо в среднем 5-6 куб. древесины;

Большой водоёмкостью: на 1 т целлюлозы расходуется в среднем 350 куб.м. воды;

Значительной энергоёмкостью:1 т продукции требует в среднем 2000 кВт/ч;

На 8 предприятиях производится более 70 % российской целлюлозы и бумаги, а также более 50 % картона.

Следовательно, при строительстве крупных ЦБП очень важным условием является наличие близи лесных ресурсов и надежного источника водоснабжения, хороших условий сброса сточных вод, их очистка и обеспечение чистоты воздушного бассейна.

Основной целью многочисленных исследований эффективности очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности с помощью полупроницаемых мембран было получение необходимых данных для инженерных расчетов установок очистки и концентрирования сильно разбавленных сточных вод. Оценка эффективности очистки различных типов сточных вод заключалась в определении химического потребления кислорода (ХПК), биохимического потребления кислорода (13ПК), окисляемости раствора, степени удаления ионизированных солен п виде хлоридов из стоков после отбелки и сухого остатка с подразделением на органическую и минеральную части, значений pH в спектрофотометрическом определении оптической плотности или цветности в градусах платино-кобальтовой шкалы как меры концентрации лигнина.

Воздействия отрасли на окружающую среду.

Загрязнение атмосферы

Производство целлюлозы – крупный источник загрязнения атмосферы, характер которого обусловлен двумя основными способами производства целлюлозы – сульфитным и сульфатным. Другие способы по характеру выбросов близки к основным.

Больше всего загрязняют атмосферный воздух предприятия, производящие целлюлозу по сульфатному способу. Основная причина выделения вредных газовых соединений – это использование в технологическом процессе сульфида натрия, что приводит к образованию серосодержащих соединений сероводород, метилмеркаптана, диметилсульфида, диметилдисульфида, сернистый и сетный ангидрид. Все эти соединения выделяются через неплотности из большого количества аппаратов, баков и через вентиляционные трубы эти соединения выбрасываются в атмосферу.

Сульфитно – целлюлозное производство загрязняет атмосферу заметно меньше. Главным загрязнителем атмосферы здесь является сернистый ангидрид, который используется для приготовления варочной кислоты.

С загрязнением атмосферы связаны процессы отбелки как сульфитной, так и сульфатной целлюлозы. Причина – применение для отбелки целлюлозы газообразного хлора и двуокиси хлора. При получении хлора и двуокиси хлора образуются такие токсические соединения, как хлористый водород, пары ртути, сернистый ангидрид, щелочные аэрозоли.

Загрязнение объектов гидросферы

Целлюлозно-бумажная промышленность одна из наиболее водоемких отраслей промышленного производства. Она расходует около 9,2 млн. м3 воды ежесуточно. Кроме большого количества воды отрасль использует различные химикаты и топливо, которые частично в виде потерь и отходов попадают в производственные сточные воды.

Сточные воды предприятий ЦБП содержат огромные количества взвешенных и растворенных веществ как органического, так и неорганического происхождения. Взвешенные вещества состоят из кусочков коры, волокна, наполнителей. Растворенная органика представляет собой компоненты древесины – сахара, углеводы, лигнин, и другие. Взвешенные вещества, попадая со сточными водами в водоемы, отлагаются на дне в месте спуска сточных вод и накапливаются в огромных количествах, иногда занимая в водоеме большие площади.

Действие на биоту водоемов

Органические вещества, осевшие на дно (кора, волокно), в анаэробных условиях загнивают, выделяя вредные газы (СО2 , СН4 , Н2 S), и тем самым образуют очаги вторичного загрязнения. Продукты гниения и распада веществ придают воде водоемов неприятный вкус, отравляют атмосферный воздух. При высокой концентрации газов в водоеме могут погибнуть растительность, микроорганизмы и рыбы.

Неосевшие взвешенные вещества засоряют жабры рыб, что приводит к их гибели. Сточные воды, содержащие щелока, имеют темно – коричневый цвет, что придает воде водоемов темную окраску, препятствует проникновению света на глубину, тормозит процесс фотосинтеза, уменьшает прирост органических соединений, уменьшает кормовую базу для рыб.

Образование твердых отходов

Долгое время кора являлась отходом и ее отвозили в отвал, на что тратились значительные средства, а для отвалов требовались большие площади. Так на одном из предприятий ЦБП под свалку коры при высоте слоя ее 5-6 м был занят участок около20 га. При постройке в настоящее время мощных предприятий, количество коры на отдельных из них достигает 250 м3 /час и больше. В этих условиях перевозка коры в отвал как по затратам, так и из-за невозможности выделения огромных территорий совершенно недопустима. Также твердыми отходами являются зола от сжигания топлива, шлаковые отходы.

Целлюлозно-бумажная промышленность объединяет производства, выпускающих целлюлозу, бумагу, картон. Особенность этих производств - измельчение древесины до размера волокна и изготовление из волокна необходимой продукции. Основные химические компоненты древесины (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) является высокомолекулярными соединениями, которые соединены между собой не только межмолекулярными, но и некоторыми химическими связями. Поэтому обычными способами разделения органических веществ и отделение их невозможно. Этого можно достичь только в результате определенных химических реакций, которые позволяют перевести один или несколько компонентов в водорастворимый состояние.

Целлюлозное производство

Основное сырье производства - специально подготовленная (балансовая) древесина и отходы лесозаготовок, лесопиления, деревообработки.

Главные составные части древесины:

Целлюлоза - 40-50% (клетчатка, полисахарид, образованный остатками глюкозы: (C6H10O6) n, где n = 5000-20000; главная составная часть клеточных стенок растений, обусловливает их механическую прочность и эластичность растительных тканей, в хлопчатника - 95-98 %, в льне - 80-90%, в джуте - 75%);

Лигнин - 20-30% (аморфное вещество, органический полимер, состоящий из различных ароматических спиртов, содержится в клеточных оболочках растений, вызывает их одеревениння)

Гемицеллюлозы - 17-33% (геми... - полу, полисахариды, имеющих разветвленные цепи и степень полимеризации меньше, чем в полисахаридах - η = 100-200)

Волокна целлюлозы в древесине связаны между собой лигнином. Для удаления лигнина и освобождения от него целлюлозы проводят варку древесины в присутствии реагентов, разрушающих или растворяют нецеллюлозные компоненты.

Перевести в водорастворимый состояние лигнин значительно труднее, поскольку он является полимером сетчатой строения, имеющий ароматические ядра и небольшое количество гидрофильных групп (ОН, СООН). Для этого необходимо провести частичную химическую деструкцию макромолекул лигнина с одновременным введением в его структурные единицы достаточного количества гидрофильных групп.

Процессы перевода лигнина в водорастворимый или растворим в органических соединениях состояние и выделения его из древесины называют делигнификации древесины. Процессы делигнификации древесины, которые сопровождаются переводом в растворимое состояние вместе с лигнином большей части гемицеллюлозы, используют для получения целлюлозы и называют варкой целлюлозы.

В результате процессов варки получают технические целлюлозы, которые в зависимости от условий варки и назначения, содержат еще определенное количество лигнина, гемицеллюлозы и экстрактивных веществ. По содержанию в них нецеллюлозные материалов технические целлюлозы разделяют на:

Полуцеллюлозу;

Целлюлозу высокого выхода;

Небеленой целлюлозы.

Технические целлюлозы используют для производства картона, бумажных мешков, оберточной бумаги и тому подобное. Небеленой целлюлозы преимущественно подвергают дополнительной очистке от нецеллюлозные компонентов, в первую очередь от лигнина, процесс состоит из двух операций - отбеливание и облагораживания целлюлозы.

Отбеливание осуществляется в несколько этапов последовательной действием на диспергированных в воде целлюлозную массу различных окислителей: газообразного хлора хлорной воды; гипохлоритов; оксидов хлора пероксида водорода; кислорода в щелочной среде.

Отбеленного целлюлозу используют для производства печатной бумаги, бумаги для тетрадей и тому подобное.

Облагораживания отбеленной целлюлозы осуществляют обработкой ее раствором гидроксида натрия - 0,5 - 2% раствором при температуре 95 - 135 ° С или 4 - 10% раствором при температуре 15-25 ° С. Облагорожена целлюлоза используется для получения химических волокон, пленок, лаков, пластических масс, бездымного пороха и др.

После очистки целлюлозы около 50% массы химических компонентов древесины становятся водорастворимыми и переходят в варочные растворы. Для достаточно полного их удаления на отмывание целлюлозы расходуется значительное количество воды. Например, на производство одной тонны отбеленной целлюлозы - 200 - 300 м3, а на одну тонну облагороженной целлюлозы - 285-500 м3.

Сточные воды содержат значительное количество различных органических веществ - от 100 до 500 кг для производства одной тонны целлюлозы (в зависимости от способа варки и очистки целлюлозы), поэтому их очистки требует значительных капиталовложений, которые составляют 15-40% от стоимости производства.

В настоящее время используют преимущественно три способа варки целлюлозы - щелочная, сульфатный и сульфитной.

Щелочная варка иелюлозы. Первый технический способ выделения целлюлозы из древесины был разработан в 1854 году К. Ватт и Г. Бургессом. Он заключался в нагревании древесины под давлением с раствором гидроксида натрия (каустическая сода), за что получил название щелочного. Варки проводят в автоклавах. В них помещают деревянные щепки лиственных пород, заливают 4-6% раствор NaOH и нагревают до температуры 165-175 ° С - в течение 2-6 часов. В этих условиях в автоклаве создается давление около 1 МПа. После варки целлюлозную массу отделяют от отработанного варочного раствора, называют натронной лужайкой, очищают от механических примесей и отмывают водой. Получают техническую целлюлозу, которая содержит до 2% лигнина, 20% пентозанов и примерно 78% - целлюлозы. Ее главным образом используют для производства топографического бумаги, хлопковой целлюлозы.

Отработанный варочный раствор, содержащий формальдегиды, каустическую соду и т.п., как правило, испаряют, а вещества, содержащиеся в нем, сжигают для регенерации гидроксида натрия.

Сульфатный варки иелюлозы. Сульфатный способ удаления целлюлозы из древесины также модификацией щелочного способа варки. Основными реагентами варочного раствора в этом способе есть гидроксид и сульфат натрия.

Изобретателем сульфатного варки считают Даля (1884 г.). Даль предложил для компенсации щелочи при натронной варки использовать сульфат натрия, который был в то время промышленным отходом. Это и обусловило название метода. Суть метода заключается в том, что отработанному натронной лужайке во время его сжигания добавляют сульфат натрия.

Сульфатный варки проводят в аппаратах непрерывного действия, в которые подают технологическую щепу любых пород древесины или тростника и варочные растворы, содержащие 4 - 8% NaOH и NaSH. В течение 2-4 часов поднимают температуру до 165-180 ° С. Целлюлозную массу отделяют от отработанного варочного раствора (который называют черным лужайкой) и промывают. Иногда, перед сульфатной варкой, проводят предварительный гидролиз древесины разбавленными кислотами (0,3 - 0,5% H2SO4 или 0,5 - 1,0% НСl при температуре 100-125 ° С в течение 2-5 часов) или водой (при температуре 140 - 180 ° с в течение 0,5 - с часов) с целью выделения из нее гемицеллюлозы. С черного лужайке выделяют сульфатный мыло. Сульфатный мыло представляет собой смесь натриевых, смоляных и высших жирных карбоновых кислот, сложных эфиров, высших спиртов и др. В процессе сульфатной варки хвойных пород древесины с варочного раствора испаряются терпеновые углеводороды, конденсацией которых получают сульфатный скипидар.

Сульфатный способ варки целлюлозы наиболее распространенный в мире, так как позволяет перерабатывать на целлюлозу все виды древесины, а также другие целлюлозосодержащих природные материалы (тростник, солома и т.д.), с экологической точки зрения для приготовления варочного раствора используются относительно токсичные вещества - сульфат натрия и известь. С их помощью получают больше половины всей целлюлозы.

Сульфитной варки целлюлозы. Сульфитный способ варки целлюлозы был внедрен в производство впервые в Швеции - 1874 В отличие от щелочных способов, сульфитной варки целлюлозы проводят в кислой или нейтральной среде. Изобретателем метода считают Ф.Тильгмена, который в 1866 предложил использовать раствор диоксида серы в воде в присутствии солей, серной кислоты. В процессе растворения SO2 в воде образуется сернистая кислота. Как слабая кислота, в водном растворе, она разлагается преимущественно с образованием гидрид-аниона (бисульфит- аниона):

SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3

H 2 SO 3 Û H + + HSO 3

Сульфитной варки проводят в варочных котлах, изготовленных из кислотостойкого материала и оборудованных принудительной циркуляцией варочного раствора, в которые подают технологическую щепу (преимущественно хвойных пород древесины) и варочный раствор. В течение 1,5-4 часов постепенно поднимают температуру до 100-110 ° С. Выдерживают, при этой температуре древесину 1-2 часа, а затем температуру повышают до 135 - 150 ° С и выдерживают еще 1-4 часа. Полученную небеленой целлюлозы отделяют от отработанного варочного раствора, называют сульфитным лужайкой, и отмывают.

При производстве одной тонны целлюлозы получают 8-9 м3 сульфитного лужайке, содержащий различные вещества, а именно: углеводороды (С - 4,5%), Альдоны кислоты (0,6 - 0,8%), сернистой кислоты и ее соли, муравьиную и уксусную кислоты и др. Поскольку сульфитный лужайка содержит значительное количество моносахаридов, его подвергают биохимической или химической переработке.

Биохимической переработкой сульфитного лужайке преимущественно получают кормовые белки, этиловый спирт, антибиотики и многоатомные спирты. На одну тонну полученной переработкой лужайке целлюлозы получают 100 -110 кг кормовых белков, или 80 - 100 литров этилового спирта, а также 1,0 - 1,2 тонн концентрата сульфитоспиртовои барды.

Химической переработкой сульфитного лужайке получают ванилин, фенолы, ароматические кислоты. В мире этим способом получают около 30% древесной целлюлозы, используемой для производства различных сортов бумаги и картона.

В состав целлюлозно-бумажного производства входит по лучение волокнистых полуфабрикатов - целлюлозы и древес ной массы - и их переработка в различные виды бумаги и картона.

При варке измельченной древесины, т. е. обработке ее раствором химических реагентов (варочным раствором) при повышенных температуре и давлении, происходит ее делигнифи - кация - большая часть лигнина растворяется, клетки древесины разъединяются и получается волокнистая техническая целлюлоза.

Основными методами получения целлюлозы являются сульфатный и сульфитный; применяют также бисульфитный, нейтрально-сульфитный, различные комбинированные и ступенчатые методы варки. Перспективными являются окислительные методы - кислородно-содовый, кислородно-щелочной и др., которые не связаны с использованием серосодержащих реагентов и поэтому оказывают меньшее влияние на окружающую среду.

Путем соответствующего подбора реагентов и условий варки регулируют выход технической целлюлозы и ее свойства, в первую очередь остаточное содержание лигнина. Чем полнее удален лигнин при варке, тем волокно светлее, но выход его меньше. Целлюлозу вырабатывают нормального выхода (40-50 % от массы абсолютно сухого сырья), которая подразделяется на жесткую (содержащую 3-8% лигнина), среднежесткую (1,5-3%) и мягкую (менее 1,5% лигнина) и высокого выхода (50-60 %) Получают также полуцеллюлозу (выход 60-85 %), содержащую половину или более исходного лигнина и требующую механического размола для превращения ее в волокнистую массу.

Техническая небеленая целлюлоза пригодна для изготовления многих видов продукции - газетной и мешочной бумаги, тарного картона и др. Для получения высших сортов писчей и печатной бумаги, где требуется повышенная белизна, используют среднежесткую и мягкую целлюлозу, которую отбеливают химическими реагентами, например хлором, двуокисью хлора, гипохлоритом кальция или натрия, перекисью водорода.

Особо очищенную (облагороженную) целлюлозу, содержащую 92-97 % альфа-целлюлозы (т. е. фракции целлюлозы, нерастворимой в 17,5%-ном водном растворе едкого натра) используют для изготовления химических волокон, в том числе вискозного шелка и высокопрочного вискозного кордного волокна для производства автомобильных шин.

Древесную массу получают механическим разделением древесины на волокна. Большое количество волокнистой массы вырабатывают из вторичного сырья - макулатуры, доля которой в производстве бумаги и картона превышает 20% от всего используемого волокна. На некоторых предприятиях целлюлозу получают из тростника.

Сырье для- производства волокнистых полуфабрикатов. Основным видом сырья является древесина. Для производства сульфатной целлюлозы пригодна древесина любых пород; наиболее часто используют древесину сосны и лиственницы, однако все больше возрастает доля древесины лиственных пород. В то же время для производства сульфитной целлюлозы необходима малосмолистая древесина, преимущественно ели и пихты. Поэтому дальнейшее развитие целлюлозного производства происходит в основном за счет сульфатного, а также новых методов варки.

Древесина поступает на предприятия в основном в виде балансов- бревен длиной 4,5 м и более (долготье), толщиной в верхнем отрубе 6-24 см или отрезков длиной 1,25-1,5 м (коротье), а также в виде технологической щепы. Такая щепа изготовляется на лесозаготовительных и лесопильно-деревооб - рабатывающих предприятиях из отходов основного производства. Отдельные предприятия используют также крупные опилки.

Доставка древесины на предприятия производится сплавом (в баржах или плотах), железнодорожным и автомобильным транспортом. Щепа доставляется железнодорожными вагонами- щеповозами и специальными автощеповозами большой вместимости, 12-40 м3.

Лесные склады современных целлюлозно-бумажных предприятий хорошо оснащены механизмами для выгрузки сырья из транспортных средств, укладки его и подачи в производство- вагонаопрокидывателями, мостовыми, кабельными и стреловыми кранами, конвейерами, кучеукладчиками (стакерами) и др. Хранят древесину в штабелях, кучах и в незамерзающих рейдах на воде.

В кучи укладывают балансы в окоренном виде, используя для окорки корообдирочные (окорочные) барабаны или роторные окорочные станки. Долготье предварительно разделывают на многопильных станках (слешерах). Окорка является очень важной операцией, так как кора плохо проваривается, а при сульфитном методе вовсе не проваривается, в результате чего снижается производительность варочного оборудования и целлюлоза загрязняется частичками коры. Снятую кору используют в качестве топлива, для приготовления сельскохозяйственных удобрений и др.

Щепу хранят в кучах по 150-250 тыс. м3, высота куч до 30 м. Насыпают щепу в кучу и подают ее в производство преимущественно пневмотранспортом.

Балансы и технологическую древесину измельчают на дисковых многоножевых рубительных машинах. Размеры щепы, мм: длина (вдоль волокон) 16-20, ширина 20-25, толщина 2-3. Более крупные щепки (в среднем 8 % от всей щепы) и мелочь (опилки, пыль - около 2%) отделяют от годной щепы на плоских щепосортировочных установках. Крупную щепу дополнительно измельчают в дезинтеграторах. Отходы от измельчения и сортировки (суммарно около 3%) сжигают.

Производство сульфатной целлюлозы. Схема производства сульфатной целлюлозы приведена на рис. 2.1. Варят целлюлозу с варочным раствором (сульфатным, или белым, щелоком), содержащим едкий натр, сернистый натрий, небольшое количество карбоната и сульфата натрия.

/ - варочный котел; 2 - выдувной резервуар; 3 - сучколовитель; 4 ~ промывной фильтр; 5 - сборник щелока; 6 - сортировка; 7 - центриклннер; 8 - сгуститель; 9 - бассейн целлюлозы; 10 - сборник белого щелока; 11 - известерегенерационная печь; 12 - каус - тизатор; 13 - растворитель плава; 14 - содорегенерационный котлоагрегат; 15 - выпарной аппарат; / - варочный цех; // - промывной цех; /// - очистный цех; IV - Цех регенерации

Едкий натр и сернистый натрий составляют активную часть белого щелока. Их суммарная концентрация в пересчете на Na20 колеблется от 70 до 120 г/л. Чем больше активной щелочи в варочном растворе и чем выше температура и давление в варочном котле, тем быстрее идет варка и полнее удаляется лигнин, но тем ниже выход волокна. Обычно температура варки 165-180 °С, давление в котле 0,7-1,2 МПа (1 МПа равен 9,81, округленно 10 кгс/см2). Гидромодуль, т. е. объем жидкости в кубических метрах на 1 т абсолютно сухого сырья, составляет 4-f-4,5: 1.

Порядок варки целлюлозы в котлах периодического действия следующий. В котел загружают щепу в количестве 0,3- 0,35 м3 на 1 м3 вместимости котла, а при применении пропарки щепы или специальных уплотнителей - 0,4 м3 или даже больше. Затем заливают варочный раствор, закрывают котел и начинают нагревать его содержимое, для чего щелок непрерывно прокачивают циркуляционным насосом через подогреватель. Температуру в котле поднимают до заданной конечной величины (этот период называют заваркой), потом следует стоянка при этой температуре (собственно варка). Заварку ведут медленно, чтобы щепа хорошо пропиталась варочным щелоком; в этот период для удаления воздуха и образующихся летучих продуктов (скипидара, метилового спирта и др.) производят сдувку парогазовой смеси - терпентинную сдувку. Парогазовая смесь поступает в щелокоуловитель и далее подвергается дробной конденсации. От конденсата во флорентине отделяют сырой сульфатный скипидар в количестве 8-12 кг из сосновой древесины, 1-2 кг из еловой древесины в расчете на 1 т выработанной целлюлозы.

При производстве вискозной и кордной целлюлозы щепу в котле сначала подвергают предгидролизу с целью удаления гемицеллюлоз. Для этого ее обрабатывают 0,3-0,5%-ной серной кислотой при 120-130 °С или водой при 160-170 °С. Предгидролизат отбирают из котла и направляют на производство дрожжей, после чего в котел заливают варочный раствор и начинают варку. По окончании варки, обычно не снижая давления в котле, целлюлозную массу выдувают из него в выдувной резервуар, осматривают котел и готовят к новой загрузке.

Полный оборот котла продолжается 5-8 ч, в том числе загрузка щепы и заливка щелока примерно 1-1,5 ч, заварка 2-4,5 ч, варка до 1 ч, конечная сдувка, выгрузка целлюлозы и осмотр котла около 1 ч.

Стационарный варочный котел (рис. 2.2) стальной, облицован внутри легированной сталью. Общая высота 13-17 м, диаметр цилиндрической части 3,6-4,5 м, загрузочной горловины 800 мм, выгрузочной - 700 мм, вместимость 100-200 м3. Щелок забирается из средней части котла и возвращается циркуляционным насосом в верхнюю и нижнюю его части.

/ - циркуляционный насос; 2 - корпус; 3 - всасывающий трубопровод; 4 - заборный патрубок; 5 -сита; 6 - уровень щелока; 7 - щепа; 8 - сдувочный патрубок; 9 - бунКер; 10 - загрузочная горловина; // - кольцевой спрыск; 12 - колонки задвижек; 13 - Нагнетательные трубопроводы; 14 - подогреватель; 15 - изоляция; 16 - патрубок поДачи пара; 17 - выдувной вентиль; 18 - выгрузочная горловина

На многих заводах котлы периодического действия оснащены автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУ ТП), ведущими варку по заданной программе.

Выгруженную из котла целлюлозу промывают водой в диффузорах или на барабанных фильтрах и затем подвергают многоступенчатой очистке от сучков, непровара, частичек коры, песка и др. Сначала производят грубое сортирование на вибрационных или центробежных сучколовителях, потом тонкое сортирование в центробежных сортировках, вихревых очистителях (центриклинерах) и др.

Варочный котел непрерывного действия «Камюр» (рис. 2.3) имеет общую высоту 45 м, диаметр 4,7 м, дает в сутки 450- 500 т целлюлозы (имеются также установки производительностью 800-900 т/сут).

Щепу из бункера подают при помощи питателя низкого давления в пропарочную цистерну, где из щепы удаляются

Вода и скипидар. Пропаренная щепа перемещается винтовым конвейером к роторному питателю высокого давления, который подает ее в котел и одновременно служит запорным клапаном. Выходящая из питателя высокого давления щепа транспортируется щелоком к загрузочному устройству котла, оснащенному вертикальным вращающимся винтом. Варочный щелок подают насосом в верхнюю часть котла. Щепа опускается в котле под собственной тяжестью.

В верхней зоне котла идет заварка, в средней варка, в нижней частичная промывка целлюлозы слабым щелоком. Целлюлозная масса концентрацией 14-16%, охладившаяся до 80-85 °С, непрерывно выгружается и поступает в выдувной резервуар. Щепа в каждой зоне находится 1,5 ч, а всего 4,5 ч.

Для получения из древесины лиственных пород целлюлозы высокого выхода и полуцеллюлозы используют преимущественно непрерывнодействующую установку «Пандия» (рис. 2.4). Варку проводят в варочных трубах при 160-180 °С. Число труб от 2 до 8, они имеют диаметр 0,6-1,2 м, длину 6-12 м, оснащены винтами.

В установке «Пандия» нет зоны заварки, целлюлоза выгружается без промывки, поэтому время пребывания щепы в аппарате сокращается до 15-60 мин, но выход волокна и его прочность несколько снижаются.

По окончании варки щелок (7-10 м3/т целлюлозы) имеет почти черный цвет, поэтому его называют черным щелоком. В щелок переходит большая часть лигнина древесины в виде щелочного лигнина, а также часть гемицеллюлоз, которые в щелочной среде гидролизуются и окисляются, образуя в основном оксикислоты. Ацетильные группы древесины при варке отщепляются, образуя уксусную кислоту, находящуюся в щелоке в виде уксусно-кислого натрия.

Черный щелок упаривают в многокорпусных вакуум-выпарных установках, добавляют сульфат натрия для возмещения потерь щелочи, происходящих в производстве (отсюда и название способа), а затем щелок сжигают в топках специальных паровых котлов - содорегенерационных котлоагрегатов (СРК). При этом сгорает органическая часть щелока, а сульфат натрия превращается в сернистый натрий; едкий натр переходит в углекислый натрий.

Плав растворяют в слабом белом щелоке или в воде и получают зеленый щелок, который обрабатывают гашеной известью для перевода углекислого натрия в едкий натр. Получается белый щелок, который снова используют для варки целлюлозы.

Смоляные и жирные кислоты, содержащиеся в древесине, при варке превращаются в натриевые соли. Эти соли при отстаивании собираются на поверхности черного щелока, образуя сульфатное мыло.

Путем подкисления черного щелока серной кислотой или двуокисью углерода из него можно выделить щелочной лигнин, применяемый в производстве пластических масс, резинотехнических изделий и др. Из черного щелока можно получить другие лесохимические продукты. Например, из подкисленного упаренного черного щелока можно извлечь метилэтилкетоном уксусную и муравьиную кислоты, различные оксикислоты и др.

Производство сульфитной целлюлозы. Еловая или пихтовая щепа из хорошо окоренной древесины варится с сульфитной варочной кислотой в периодически действующих стальных футерованных или биметаллических варочных котлах вместимостью 160-400 м3.

Варочная кислота представляет собой водный раствор бисульфита кальция, либо магния, натрия, аммония с большим избытком свободного сернистого ангидрида. Для получения варочной кислоты сжигают серу или серный колчедан в печах, печные газы очищают, охлаждают и пропускают через башни с известковым камнем, орошаемые холодной водой, либо через абсорберы, орошаемые соответственно магнезиальным молоком, водным раствором карбоната натрия, гидроокиси аммония.

Готовая варочная кислота содержит при кальциевом основании 3-4 % сернистого ангидрида, в том числе более половины в свободном виде. При натриевом или аммониевом основании содержание сернистого ангидрида достигает 8 % или более, в том числе свыше 3/4 в свободном виде.

Порядок варки следующий. В котел загружают щепу, пропаривают ее с целью полного удаления воздуха, затрудняющего пропитку щепы варочной кислотой, и одновременно закачивают варочную кислоту. При заварке щепы температуру в котле повышают до 104-115 °С и поддерживают ее необходимое время. Заварка длится 2-6 ч. После этого температуру повышают до 130-155 °С и ведут варку при этой температуре. Чтобы давление в котле не превышало заданной величины (от 0,4 до 0,7 МПа), в процессе нагревания производят сдувку парогазовой смеси. Общая продолжительность оборота котла составляет 6-10 ч.

На каждую тонну полученной целлюлозы приходится 6,5- 8 м3 сульфитного щелока. Часть щелока удаляют из котла после варки самотеком, часть вытесняют оборотным щелоком. Затем целлюлозную массу из котла вымывают оборотным щелоком, щелок отделяют от массы. Такой ступенчатый способ позволяет использовать для дальнейшей переработки до 90 % всего щелока без значительного разбавления его водой.

Остающуюся в сцеже целлюлозу промывают, очищают, сортируют, отбеливают и облагораживают так же, как сульфатную целлюлозу. При одинаковой степени делигнификации, т. е. при одинаковом остаточном содержании лигнина, выход сульфитной целлюлозы немного больше, чем сульфатной, а прочность немного меньше.

Скипидар, содержащийся в древесине, в процессе сульфитной варки сильно изменяется. Он улавливается из сдувочных газов и носит название сульфитного масла, или сульфитного скипидара, или сырого цимола. Сульфитное масло содержит до 80-85 % п-цимола, образующегося в процессе варки из терпеновых углеводородов, главным образом из пинена. Выход сульфитного масла из еловой древесины 0,6-1 кг/т целлюлозы.

Производство древесной массы. Существуют два основных способа получения древесной массы. Путем истирания еловых или пихтовых балансов длиной 1 -1,2 м дефибрерными камнями в дефибрерах получают дефибрерную древесную массу, а путем размола древесной щепы любых пород на дисковых мельницах (рафинерах)-рафинерную. Преимущественное развитие в последнее время получает производство рафинерной древесной массы. Качество ее значительно улучшается, если перед размолом щепу пропарить; получаемый продукт называют термомеханической древесной массой. Наиболее высокое качество у химико-термомеханической древесной массы, для получения которой щепу перед размолом пропитывают некоторыми химикатами и пропаривают.

Выход обычной древесной массы 95-96 % от древесины, химико-термомеханической около 90 %. Древесная масса применяется при изготовлении большинства видов бумаги и картона, составляя около 40 % от всех используемых волокнистых полуфабрикатов.

Производство бумаги и картона. Ассортимент бумаги н картона очень широк - более 500 видов бумаги и 100 видов картона. Для каждого вида бумаги и картона установлена определенная композиция, т. е. соотношение количества и вида волокнистых полуфабрикатов и различных добавок (наполняющих, проклеивающих и других веществ). Например, в композицию по волокну газетной бумаги входит 25-30 % небеленой сульфитной целлюлозы и 70-75 °/о древесной массы; в композицию типографской бумаги высшего качества -70-80 % сульфитной беленой хвойный целлюлозы, 0-20 % сульфатной беленой хвойной целлюлозы и 10-20 % сульфатной беленой лиственной целлюлозы, а мешочной бумаги-100% сульфатной небеленой хвойной целлюлозы и т. д. Более 40 видов бумаги и картона (в основном тароупаковочные материалы и санитарно-гигиенические изделия) содержат очищенную волокнистую массу из макулатуры. В композицию некоторых специальных видов бумаги входят асбестовые, стеклянные, синтетические волокна.

Производство бумаги и картона начинается с приготовления бумажной массы (суспензии волокна в воде). Сначала производят массный размол волокнистых полуфабрикатов в конических, цилиндрических и в последнее время преимущественно в дисковых мельницах с целью повышения пластичности волокон и способности их к сцеплению между собой. Далее массу проклеивают гидрофобными (водоотталкивающими) веществами, главным образом канифольным клеем. Различают бурый клей, в котором смоляные кислоты нейтрализованы щелочью полностью, и белый клей, где часть смоляных кислот (обычно до 20%) остается в свободном виде. Готовый клей фильтруют, разводят водой в горячем виде в инжекторе или роторно-пульсационном аппарате для достижения тонкого эмульгирования, хорошо перемешивают и доводят холодной водой до требуемой концентрации (20-25 г/л).

Клей вводят в бумажную массу, перемешивают и осаждают частицы смолы на волокне с помощью коагулянтов (сульфата алюминия, алюмината натрия, квасцов), создающих кислую среду (рН 4,5-5). Расход канифоли 0,5-3,5% от массы волокна, в зависимости от требуемой степени проклейки, однако многие виды бумаги вырабатывают без проклейки. Применяют

Также различные виды композиционного клея, например кани - фольно-парафиновый, синтал и др. Для проклейки некоторых видов картона, где допустим темный цвет, применяют более дешевые проклеивающие вещества - битумные и латексные эмульсии, клей из таллового пека и др. Для проклейки оберточной бумаги используют также клеевые составы на основе сульфатного лигнина.

При изготовлении многих видов бумаги, особенно для печати и письма, в массу вводят минеральные наполнители, чаще всего каолин, улучшающие белизну и печатные свойства бумаги. Для лучшего удержания наполнителя волокном добавляют полиакриламид или другие реагенты. В массу для выработки окрашенных сортов бумаги вводят также соответствующие красители.

Изготовление бумаги производится на плоскосеточных бумагоделательных машинах (рис. 2.5). Бумажная масса, разбавленная водой до концентрации волокна от 0,1 до 0,8% (в зависимости от ее состава и степени размола волокна) и очищенная от посторонних включений, поступает в напорный ящик сеточной части машины. Из него масса выливается на горизонтальную сетку, непрерывно движущуюся при помощи сетковедущего вала. Напорный ящик устроен так, что масса равномерно распределяется на сетке по всей ее ширине. Под сеткой расположены гидропланки и отсасывающие ящики, в которых создается небольшое разрежение, способствующее постепенному обезвоживанию массы и формированию бумажного полотна. Содержание сухого вещества в бумажном полотне (сухость) достигает 8-12%. Более значительно разрежение в отсасывающей камере гауч-вала, после которого сухость полотна доходит до 20-22%.

С сетки мокрое бумажное полотно с помощью вакуум-пе - ресасывающего устройства подхватывается движущимся прессовым сукном и поступает в прессовую часть машины, где последовательно проходит между валами прессов и обезвоживается до сухости 30-40 %. Затем бумага пересасывается на сушильное сукно и поступает в сушильную часть машины для окончательного обезвоживания на полых сушильных цилиндрах, нагреваемых изнутри паром до 80-115 °С. Сушильная часть машины закрыта колпаком, что облегчает удаление водяного пара и улучшает условия труда работающих.

Далее бумажное полотно поступает в отделочную часть машины. Проходя между шлифованными и полированными валами машинного каландра, бумага приобретает повышенную прочность и гладкость. На накате ее сматывают в рулон, который разрезают на более узкие рулоны заданной ширины на продольно-резательном станке.

Некоторые бумагоделательные машины оснащены двумя сетками и формование бумажного полотна производится между ними.

Тарный картон также вырабатывают на плоскосеточных машинах, а переплетный, коробочный и другие виды многослойного картона - на круглосеточных (цилиндровых) машинах. Сеточная часть таких машин состоит из нескольких ванн с сеточным цилиндром. В ваннах находится бумажная масса. В первой ванне на поверхности цилиндра формируется первый элементарный слой массы, во второй ванне на него наслаивается второй элементарный слой и т. д. Многослойный картон прочнее, чем однослойный такой же толщины, к тому же внутренние слои многослойного картона можно изготавливать из более дешевых полуфабрикатов.

На современных машинах отдельные ее части и даже отдельные прессы в прессовой части, группы цилиндров в сушильной части приводятся в движение индивидуальными электродвигателями. Обеспечение постоянной скорости частей машины при установившемся режиме ее работы осуществляется автоматизированной системой регулирования скорости машины и ее секций.

Производительность бумаго - и картоноделательных машин зависит от их скорости, обрезной ширины полотна и массы 1 м2 бумаги или картона. Большинство видов писчей и печатной бумаги имеет массу 60-80 г/м2, газетная бумага значительно легче, 45-50 г/м2. Масса 1 м2 картона 170-250 г/м2.

Скорость машины определяется на накате и при выработке бумаги составляет 600-1000 м/мин и даже выше, при выработке картона 200-800 м/мин. Обрезная ширина бумаги 1680- 10 500 мм, картона до 6300 мм.

Современные широкоформатные скоростные машины вырабатывают свыше 300 т/сут газетной бумаги, 800-900 т/сут тарного картона.

Бумагу получают также сухим способом, т. е. предварительно высушенное волокно потоком воздуха подается на сетку машины.

Лесопромышленные комплексы. Весьма эффективной формой организации производства являются лесопромышленные комплексы (ЛПК), представляющие собой крупные комбинаты, сочетающие химическую, химико-механическую и механическую переработку древесины. Так, Усть-Илимский ЛПК будет согласно проекту перерабатывать в год 7 млн. м3 древесного сырья и вырабатывать 550 тыс. т целлюлозы, 250 тыс. м3 древесностружечных плит, 1200 тыс. м3 пиломатериалов, 44 тыс. т кормовых дрожжей, 12 тыс. т фурфурола и свыше 30 тыс. т талловых продуктов. На современных ЛПК в результате комплексной переработки будет использоваться до 94 % поступающей древесины и лишь 6 % составят отходы и потери.

Для получения качественной бумаги, состоящей из нескольких волокнистых полуфабрикатов, размол каждого из них целесообразно вести раздельно, т.е. по различным режимам и на отдельно установленном для этой цели оборудовании. Однако в ряде случаев для волокнистых полуфабрикатов, содержание которых в композиции бумаги не превышает 20-30 %, допускается совместный размол, так как при этом отпадает необходимость в установке дополнительного оборудования и процесс размола упрощается и протекает более экономично. При этом необходимо отметить, что известны случаи, когда совместный размол хвойной целлюлозы с добавками к ней соломенной и тростниковой целлюлозы способствует лучшей разработке волокон за счет влияния гемицеллюлоз последних, действующих на размол подобно гидрофильным добавкам. Поэтому вопрос о том, как лучше вести размол полуфабрикатов, раздельно или совместно, всегда нужно решать применительно к конкретным условиям производства и виду вырабатываемой бумаги.[ ...]

Для получения бумаги используют целлюлозу различных древесных пород и однолетних растений и древесную массу. Целлюлоза является также ценным сырьем для текстильного производства. Весьма широкое применение она находит и в других отраслях промышленности.[ ...]

Целлюлоза сульфатная беленая лиственная из смеси березы и осины, без нормирования соотношения пород, выпускается по ТУ 814)4-429-77: ЛБ-0 - для изготовления высококачественных видов бумаги и картона из 100 %-ной целлюлозы; ЛБ-1 - для выработки писчей бумаги, бумаги для печати, тетрадной, белых покровных слоев многослойного картона; ЛБ-2 - для писчей бумаги и бумаги для печати, некоторых видов технической бумаги; ЛБ-3 - для производства санитарно-бытовых и гигиенических видов бумаги.[ ...]

Производство бумажной массы и целлюлозы из соломы. Кроме древесины, сырьем для производства оберточной бумаги, картона и целлюлозы может служить солома.[ ...]

Для того чтобы подчеркнуть различие между аэробным процессом и ферментацией рассмотрим два примера получения ценного продукта из отходов сульфитного щелока. Сульфитный щелок представляет наиболее опасный загрязнитель воды при сульфатной варке целлюлозы и производстве бумаги. Древесная пульпа получается путем варки окоренной измельченной древесины в бисульфатном щелоке. Целлюлозное волокно, используемое для получения бумаги, не растворяется. Лигнин, смолы, сахара и другие компоненты древесины растворимы. На эти материалы приходится около половины всей массы древесины. Отходы сульфитного щелока имеют темно-бурый цвет, содержат от 8 до 12% (по массе) растворенных твердых веществ, незначительное количество взвешенных твердых веществ, 2% сахара, 0,6% двуокиси серы и совершенно не содержат живых организмов. На 1 т производимой пульпы образуется от 7500 до 15 ООО л сульфитного щелока, т. е. огромное количество труднообрабатываемых отходов. Несмотря на то что из этих отходов могут быть получены многие полезные вещества, только 20% целлюлозных заводов могут извлечь экономическую выгоду из получаемых материалов, так как один крупный целлюлозный завод может удовлетворить большую часть потребностей рынка в любом из производимых продуктов.[ ...]

Целлюлозу можно диспергировать в горячих концентрированных растворах ряда хорошо растворимых солей. Еще в 1852 г. Барресвил обнаружил, что в горячем концентрированном растворе хлористого цинка происходит набухание и растворение бумаги. Целлюлозу, растворенную в солях цинка, использовали для приготовления нитей и волокна, но в дальнейшем от этого отказались ввиду деградации целлюлозы. До сих пор, однако, при производстве вулканизированной фибры используют растворы такой концентрации, при которой происходит набухание.[ ...]

Для волокон целлюлозы, предназначенной для производства бумаги, большое значение имеет их выход из древесины, а также ряд свойств, обусловленных наличием гемицеллюлоз. Наоборот, для иеллюлозы, применяемой при химической переработке, содержание гемицеллюлоз должно быть сведено до минимума. В соответствии с этими требованиями различаются и режимы сульфатной варки.[ ...]

Целлюлоза марки НС-2 используется для производства оберточной, упаковочной, водонепроницаемой, светонепроницаемой, шпульной и других видов бумаги. При варке целлюлозы марки НС-2 допускается добавка лиственной древесины при условии соблюдения показателей качества.[ ...]

Для сравнения приводятся данные о расходе воды для производства некоторых сортов целлюлозы и бумаги в Польской Народной Республике, м3/т.[ ...]

Целлюлоза и бумага. Твердые отходы в целлюлозно-бумажной промышленности представляют собой отстоявшийся шлам: на каждую тонну бумаги получается примерно 9-72,5 кг твердых отходов, которые подлежат выбросу. Некоторые фабрики используют шлам для производства таких химических продуктов, как ванилин, щавелевокислый кальций, лигнин и сульфат натрия.[ ...]

При производстве крафт-бумаги и крафт-целлюлозы деревянные стружки подвергаются нагреву в среде, сЪдержащей смесь сульфида натрия и гидроокиси натрия, причем в большом количестве возникают дурнопах-нущие газы. Сложность процесса заключается в большом разбросе количества выделяемых газов, например для залповый выброс может в 1000 раз превышать обычный выброс.[ ...]

Кроме производства древесных плит и пластиков широкое развитие получили и другие отрасли химической переработки древесины. Непрерывно развивается одна из крупнейших отраслей- целлюлозно-бумажная промышленность. По количеству древесины, используемой в мире для химической переработки, производство целлюлозы занимает первое место. Из древесной целлюлозы и древесной массы вырабатываются различные виды бумаги и картона. Древесная целлюлоза служит основным сырьем для производства искусственных вискозных волокон. Нитраты целлюлозы используют для получения бездымного пороха, лаков, пленок, пластических масс. Из ацетатов целлюлозы вырабатывают искусственное ацетатное волокно, малогорючие пленки, лаки и пластмассы.[ ...]

Помимо целлюлозы массовым полуфабрикатом в производстве бумаги является древесная масса - продукт механического истирания древесины (белая), с предварительной пропаркой древесины (бурая), механического истирания древесины с одновременной термообработкой (термомеханическая или ТММ) и термомеханическая с одновременной обработкой химикатами (химико-термомеханическая, или ХТММ). По виду оборудования, используемого для получения древесной массы, различают дефибрерную древесную массу (ДДМ) и рафинерную древесную массу (РДМ).[ ...]

Беленая целлюлоза из лиственной древесины, производство которой непрерывно возрастает, используется, как правило, в смеси с хвойной беленой целлюлозой для производства печатных бумаг.[ ...]

Принцип производства целлюлозы заключается в возможно более полном растворении лигнина под действием различных химических реагентов /27/. В наиболее распространенных способах пользуются долигнифицирующими растворами на основе сульфита при различных pH (кислотный, слабокислотный, нейтральный и щелочной способы делигнификации) либо делигнифицируюшими растворами на базе щелочей (натронный, сульфатный способы и их модификации). Кроме этих способов, применяются и некоторые другие. В настоящее время в производстве целлюлозы стремятся к такому способу, при котором бы селективно удалялись только лигнин и сопутствующие вещества и вся полисахаридная часть древесины шла на производство бумаги. Наиболее современная тенденция заключается в том, чтобы пренебречь по возможности содержанием лигнина в волокне, но изменить его свойства в такой степени и в таком направлении, чтобы он был пригоден для производства бумаги.[ ...]

Отбелка целлюлозы для производства бумаги. Промывка целлюлозы и использование промывных вод. Отбелка целлюлозы для химической переработки. . .[ ...]

Бумажное производство не требует выработки химически чистой целлюлозы, поэтому для увеличения выхода в ней сохраняют часть гемицеллюлоз. Содержание ос-целлюлозы в целлюлозе для производства бумаги обычно не превышает 60-80 %. Значительно жестче требования по чистоте, предъявляемые к целлюлозе для производства искусственного волокна.[ ...]

При отбелке целлюлоз для производства бумаги, кроме получения высокой и стабильной белизны, необходимо сохранить на должном уровне и механические показатели. Для целлюлоз, идущих на химическую переработку, физико-механические свойства имеют второстепенное значение, а основными являются физико-химические свойства, определяющиеся степенью очистки целлюлозы и условиями проведения отбелки и облагораживания. Таким образом, цели и задачи, которые ставятся при отбелке целлюлозы, разнообразны и достижение их зависит от вида обработки, которой подвергается исходная целлюлоза.[ ...]

Источниками для написания этой части проекта являются постановления партии и правительства, журнал «Бумажная промышленность», реферативная информация «Целлюлоза, бумага и картон», «Экспресс-информация по целлюлозно-бумажному производству». Указанные периодические издания должны быть просмотрены не менее чем за последние 3 года. В реферативной информации «Целлюлоза, бумага и картон» № 36 и в журнале «Бумажная промышленность» № 12 помещаются полугодовые или годовые оглавления, из которых можно узнать, в каких номерах этих периодических изданий помещены статьи по теме выполняемого проекта.[ ...]

Облагороженная целлюлоза получается в результате щелочного облагораживания в процессе отбелки целлюлозы, полученной сульфатным или сульфитным способом. В этой целлюлозе содержится мало лигнина и гемицеллюлоз, поэтому она применяется для производства долговечных и специальных видов бумаги с высокой впитывающей способностью.[ ...]

Важнейшим сырьем для изготовления бумаги служит целлюлоза. Для этой цели используется основная масса целлюлозы, производимой в Германии. При этом сульфитная целлюлоза используется почти исключительно для изготовления печатной бумаги. Для особенно прочных сортов бумаги (для мешков, пакетов и т. п.) применяется натронная целлюлоза (крафт-целлю-лоза). Для производства бумаги незначительной прочности и худшего качества, как, например, газетной бумаги, перерабатывается в большом количестве древесная масса и макулатура. Тряпье, лоскутья и другие отходы текстильной промышленности практически идут только на изготовление особенно ценных сортов бумаги (бумага для денежных знаков, удостоверений, документов), затем для производства папиросной бумаги. Окрашенные отходы наихудшего качества служат для получения кровельного картона.[ ...]

Целлюлозно-бумажное производство обычно подразделяется на изготовление полуфабрикатов (различные виды целлюлозы и древесной массы) и выработку разнообразных видов и сортов бумаги. Целлюлоза идет на изготовление бумаги, искусственного волокна, взрывчатых веществ и т. д. Для производства целлюлозы в настоящее время используются в основном два способа: сульфитный и сульфатный, причем второй способ получает преимущественное распространение, так как допускает использование более разнообразных видов сырья.[ ...]

При сульфитной варке целлюлозы, особенно при получении целлюлозы высокого выхода, часть гемйцеллюлоз остается вместе с целлюлозой в волокнистом материале (технической целлюлозе), используемом для производства различных видов бумаги. При получении чист ой целлюлозы для химической переработки гемицеллюлозы переводятся в раствор, и сульфитная целлюлоза содержит их минимальное количество.[ ...]

В практике бумажного производства для придания бумаге непрозрачности в бумажную массу обычно вводят минеральные наполнители. Чем больше различие в коэффициентах преломления лучей у минерального наполнителя и целлюлозных волокон, из которых изготовлена бумага, тем более высоким оказывается эффект непрозрачности. В табл. 18 приведены сведения о коэффициентах преломления лучей целлюлозы разными наполнителями и некоторыми веществами, вводимыми в композицию бумаги.[ ...]

Техническая древесная целлюлоза, сульфитная и сульфатная, используется в производстве бумаги и для химической переработки. Для химической переработки в качестве сырья используют также хлопковую целлюлозу.[ ...]

Использование беленой целлюлозы для производства высококачественной бумаги и химической переработки определяет требования, предъявляемые к чистоте полуфабриката. Тщателыная очистка беленой массы достигается обычно в две ступени: тонким сортированием и очисткой на центриклинерах.[ ...]

Определение способности целлюлозы к набуханию имеет большое практическое значение. Между степенью набухания целлюлозы и ее способностью к размолу и, следовательно, свойствами получаемой бумаги существует тесная взаимосвязь . Известно, что волокна неразмолотой целлюлозы являются относительно жесткими и хрупкими. При использовании целлюлозы для изготовления бумаги большое значение имеет повышенная пластич-ность и гибкость волокон. Эти свойства волокон в значительной степени связаны со способностью их к набуханию, так как значительное набухание волокон способствует меньшему их повреждению в процессе размола, что в свою очередь отражается на свойствах бумаги . Способность целлюлозы к набуханию имеет особенно большое значение в производстве искусственного волокна. Это свойство целлюлозы определяет ее поведение при мерсеризации, при ксантогенировании щелочной целлюлозы, а также при различных других химических реакциях. Набухание целлюлозы при мерсеризации способствует удалению из нее низкомолекулярных фракций. В набухшую целлюлозу лучше диффундирует сероуглерод в процессе ксантогенирования. Формование и вытяжка волокон также связаны с процессом набухания.[ ...]

Основные виды сульфитной целлюлозы: небеленая и беленая для производства различных видов бумаги или картона и беленая облагороженная для химической переработки.[ ...]

Содержание золы в беленой целлюлозе колеблется в очень широких пределах - от 0,02 до 1 %. Если целлюлоза идет на производство бумаги, содержание и состав золы в большинстве случаев не имеют практического значения. При использовании целлюлозы для химической переработки влияние минеральных веществ возрастает.[ ...]

Характеристика сточных вод от производства товарной сульфатной небеленой целлюлозы для мешочной и оберточной бумаги приведена в табл.123.[ ...]

Требования к качеству воды при производстве бумаги и целлюлозы устанавливаются американской организацией ТАРР1 (Техническая ассоциация целлюлозно-бумажной промышленности) для каждого- вида продукции (высокосортная бумага, отбеленная и неотбеленная, крафт-бумага, различные типы целлюлозы) .[ ...]

По химическому составу беленая целлюлоза содержит меньше лигнина, гемицеллюлозы, золы и смолы. Однако она имеет и меньшую прочность по сравнению с небеленой целлюлозой. Снижение механической прочности происходит вследствие частичного разрушения целлюлозного волокна при отбелке. Беленую целлюлозу используют для производства многих видов бумаг.[ ...]

В десятой пятилетке (1976-1980 гг.) выпуск целлюлозы планировалось увеличить на 35 %, а бумаги и картона на 15 25 %. Предусматривалось также более рациональ-но использовать сырьевые ресурсы, ускорить наращивание Мощностей по химической и химико-механической переработке древесных отходов, низкокачественной древесины и мягко-листвённых пород; ускоренными темпами развивать производство бумаги для печати, для средств автоматической обработки информации, бумаги и картона для упаковки И расфасовки пищевых продуктов и промышленных товаров.[ ...]

Смола, образующаяся при сульфитной варке целлюлозы. Кислая среда, применяемая в процессе сульфитной варки, не растворяет древесную смолу, поэтому она остается в целлюлозе после варки. Когда целлюлоза затем поступает для производства бумаги и энергично перемешивается в роллах, лучевые клетки, в которых находится древесная смола, разрываются и смолистое вещество переходит в коллоидную суспензию в варочном щелоке. Эти частички в конце концов слипаются и оседают в виде клейкой массы на волокнах и в особенности на ситах, сетках и сифонных ящиках бумажной машины. Именно это осевшее вещество имеют в виду, когда говорят о «вредной» смоле, и она состоит не только из древесной смолы, но также из окклюдированных материалов, таких, как волокна и грязь.[ ...]

Ель является основной породой древесины, применяющейся для производства сульфитной целлюлозы. Это объясняется большой длиной волокон у этой породы, необходимой для получения высокой механической прочности продукта, незначительной смолистостью и большой распространенностью. Иногда применяют лиственные породы: осину, тополь, бук. Однако такая целлюлоза обычно применяется в производстве бумаги в виде добавок к еловой целлюлозе, так как длина волокна у лиственных пород меньше, чем у хвойных.[ ...]

Методы химической переработки древесины широко используют для утилизации древесных отходов. Наглядным примером служит производство бумаги: из 1 м3 реек и горбылей можно получить 0,9 м3 щепы для варки целлюлозы и далее изготовить примерно 220 кг бумаги.[ ...]

Значение выпускаемой продукции и требования, предъявляемые к ней, определяют ГОСТ на древесную (хвойную) сульфатную небеленую целлюлозу для производства различных видов бумаги и картона, которым необходимо воспользоваться при написании курсового проекта.[ ...]

Целлюлозно-бумажная промышленность является одной из крупнейших отраслей химической промышленности и по мере возрастания мирового потребления бумаги непрерывно расширяется. Эта промышленность проявляет активность в области широкой исследовательской работы по химии древесины, по варке целлюлозы из древесины лиственных пород и из древесных отходов лесной и лесообрабатывающей промышленности, по развитию таких новых методов, как полухимнческин процесс и процесс частичной химической обработки древесины с последующим размалыванием ее в древесную массу. В настоящее время целлюлозшая промышленность поставляет целлюлозу для производства почти всего количества искусственного шелка в мире. Все возрастающие количества древесной целлюлозы так же, как и некоторое количество лигнина, используются для изготовления пластических.масс и других материалов химического синтеза, из которых назовем лишь некоторые - целлофан, пленку для радиозаписи, изделия из искусственной кожи, внутренние стельки для обуви и ванилин.[ ...]

Принятые XXIV съездом КПСС Директивы по пятилетнему плану развития народного хозяйства Советского Союза 1971- 1975 гг. предусматривают резкое увеличение производства продукции целлюлозно-бумажной промышленности. К 1975 г. по сравнению с 1970 г. производство бумаги возрастет в 1,3 раза, картона - в 1,8 раза и целлюлозы в 1,7 раза. За 1960-1970 гг. заводами бумагоделательного оборудования изготовлено более 50 новых бумагоделательных и картоноделательных машин, в том числе первые широкие отечественные машины: картоноделательная марки К-09 обрезной ширины 6300 мм, производительностью 500 г в сутки картона-основы для гофрирования и бумагоделательная марки Б-15 обрезной ширины 6720 мм, производительностью 330 г в сутки газетной бумаги. Объем производства на заводах бумагоделательного оборудования к 1975 г. по сравнению с 1969 г. значительно возрастет. При проектировании новых и модернизации действующих бумагоделательных и картоноделательных машин одной из важных задач является выбор рациональной схемы прессовой части и определение ее обезвоживающей способности.[ ...]

В первые годы после пожара развиваются преимущественно грибы, вызывающие гниль коррозионного типа, например Irpex fusco violaceus Fr., Peniophora gigantea Mass. Эти гнили вызывают уменьшение лигнина, в связи с чем относительно возрастает количество целлюлозы, поэтому древесина с гнилями данного типа пригодна для использования в целлюлозно-бумажном производстве (■’. 12, 9). Вопрос об использовании в этом производстве древесины из горельников был поднят в свое время А. Ф. Григорьевым (), который для гарей Марийской АССР отмечал, что распространенная на сосне «белая гниль» пригодна для выработки средних сортов бумаги и картона; зараженная белой гнилью древесина содержит более 70% целлюлозы (от сухого веса всей древесины с гнилью).[ ...]

Всегда, конечно, полезно определять весь химический состав древесины по наиболее рациональной схеме анализа. Однако такое исследование слишком трудоемко и продолжительно. Поэтому и возникает проблема выбора компонентов, которые необходимо определять при проведении анализа с той или иной практической целью. Так, например, в производстве целлюлозы в первую очередь необходимо установить возможный выход целлюлозы из древесного сырья. Для этого следует определить в древесном сырье содержание целлюлозы и лигнина, который удаляется при выделении целлюлозы. Гемицеллюлозы также удаляются из древесины при варке, что приводит к снижению выхода углеводного комплекса и повышенному расходу хими-калиев. Поэтому, чтобы правильно построить технологический процесс с учетом назначения (на производство бумаги или для химической переработки) получаемой древесной целлюлозы, необходимо знать содержание этих компонентов в древесном сырье. Второстепенные компоненты древесины, такие, как экстрактивные вещества и т. д., обычно имеют меньшее значение. Однако, например, высокое содержание смолистых веществ может оказать отрицательное влияние на получение и последующую переработку целлюлозы. В лесохимических производствах, наоборот, содержание экстрактивных веществ в древесине имеет первостепенное значение.[ ...]

Была проведена также серия опытов по модификации сульфатной варки с целью увеличения количества ксилана, осаждающегося на целлюлозных волокнах. Так, при замене части белого щелока черным, отобранным в конце подъема температуры предыдущей варки, позволило повысить выход волокна на 1 -1,2% от веса березовой древесины за счет дополнительной сорбции пентозанов из раствора. Качество целлюлозы для производства бумаги не ухудшилось.

priboruniversalpro.ru Все секреты риэлтора. Недвижимость. Вопросы-ответы. Проверка документов.

Где развита целлюлозно бумажная промышленность. Что нужно для развития целлюлозно-бумажной промышленности. Положение в отрасли

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

1. Общая характеристика отрасли

Эта отрасль отличается:

Подобные документы

Целлюлозное производство

Похожие публикации

Где развита целлюлозно бумажная промышленность. Что нужно для развития целлюлозно-бумажной промышленности. Положение в отрасли

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

1. Общая характеристика отрасли

Эта отрасль отличается:

Подобные документы

Целлюлозное производство

Похожие публикации

Этап заключения контракта: возможные ошибки поставщика

Основные федеральные законы о государственной службе 79 ф3 о государственной гражданской службе рф

Виды организационных документов