Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Северный Арктический (Федеральный) Университет

Кафедра технологии целлюлозно-бумажного производства

Зайцев Николай Александрович

Заочный факультет курс VI группа 1

ОТЧЁТ

По учебной производственной практике на ГОУ ВПО

«Архангельский государственный технический университет»

Руководитель практики от университета
(должность)		(подпись)								(и.,о., фамилия)
Руководитель практики от предприятия
(должность)		(подпись)								(и.,о., фамилия)
		М.П.
Постановлением комиссии от			«		»						20 г.
признать, что отчёт
выполнен и защищён с оценкой
Члены комиссии
(должность)		(подпись)								(и.,о., фамилия)
Архангельск
2010

РЕФЕРАТ

Зайцев Н.А. Отчет по производственной (технологической) практике на тему «Целлюлозно-бумажное производство». Руководитель практики – Дубовой В.К.

Отчет. Пояснительная записка 51 с. содержит 19 рисунков.

Цель работы – изучить сортирование и очистку небеленой целлюлозы, производимой сульфатным способом.

20.12.2010 Зайцев

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ЛЕСНОЙ СКЛАД (БИРЖА)	6
1.1 Способы доставки и хранения древесины на предприятиях	6
1.2 Принципиальная технологическая схема биржи	10
2 ПРОИЗВОДСТВО СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ	11
2.1 Периодическая варка 2.2 Промывка целлюлозы	12 15
2.3 Сортирование и очистка целлюлозы 2.3.1 Грубое сортирование 2.3.2 Тонкое сортирование 2.3.3 Очистка от минеральных примесей на вихревых очистителях 2.3.4 Переработка отходов сортирования 2.3.5 Сгущение массы, устройство оборудования для сгущения 2.3.6 Хранение массы, запасы массы 2.4 Отбелка целлюлозы 2.5 Сушка целлюлозы 2.6 Регенерация химикатов	16 18 22 24 25 26 29 31 33 35
2.6.1 Выпаривание черного щелока	35
2.6.2 Сжигание щелока	37
2.6.3 Каустизация зеленого щелока	39
2.6.4 Регенерация извести	40
3 ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ	42
3.1 Механическая очистка сточных вод 3.2 Подготовка сточных вод к биологическому окислению в аэротенках 3.2.1 Предварительной аэрации и усреднению 3.2.2 Корректировка рН 3.2.3 Биогенная подпитка	42 45 45 45 45
3.3 Аэротенки 3.4 Вторичные отстойники	46 46
3.5 Илоуплатнители 3.6 Реагентное хозяйство станции 3.7 Характеристика сточных вод, поступающих и очищенных на БОПС 3.8 Характеристика осадков БОПС 3.9 Доочистка сточных вод в биологических прудах СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	47 47 48 49 49 51

1 ЛЕСНОЙ СКЛАД (БИРЖА)

1.1 Способы доставки и хранения древесины на предприятиях

Основным сырьем для ЦБП является древесина, поступающая на предприятие в виде круглого леса или щепы.

При разработке технологической схемы складов древесного сырья в первую очередь необходимо выбрать способ поставки и хранения древесины. От выбранного способа будут определены средства механизации приема и складирования древесного сырья.

Доставка древесины на целлюлозно-бумажное предприятие осуществляться различными способами:

– по воде;

– сухопутными видами транспорта;

– воздушным и подводным транспортом.

Доставка древесины по воде требует, как правило, наименьших материальных затрат. Водная поставка подразделяется:

– молевой сплав;

– сплав в виде плотов;

– перевозки в баржах.

При молевом способе бревна сплавляются россыпью по несудоходным рекам. При этом способе значительное количество древесины тонет, что вызывает со временем гибель реки. Сейчас молевой сплав повсеместно запрещен. Выполненная в ряде случаев расчистка русел позволила возродить к жизни реки, по которым был прекращен молевой сплав.

Формирование плотов, пучков, сигар, самосплавных или буксируемых катерами по рекам и озерам, исключает утоп, но не решает природоохранных задач в полной мере. Некоторые водноэкстрактивные вещества древесины и особенно коры (фенольные соединения, органические кислоты, пектиновые, дубильные и красящие вещества) загрязняют водоемы и наносят ущерб их фауне и флоре. Несмотря на недостатки, этот способ транспортировки древесины широко распространен.

Баржи могут использоваться для перевозки любых видов сырья – длинника, коротья, щепы. Хотя при этом способе стоимость доставки возрастает, дополнительные затраты окупаются сохранением чистоты водоемов.

Серьезным недостатком водного транспорта является его сезонность и связанные с этим технические и организационные трудности:

– необходимость установки мощного оборудования для первичной обработки поступающей древесины (выгрузки, распиловки, складирования и так далее) только в период навигации;

– необходимость хранения больших количеств древесины для обеспечения работы предприятия в межнавигационный период;

– привлечение сезонных рабочих.

Сухопутными видами транспорта (железнодорожным и автомобильным) доставляется все большее количество сырья не только в виде технологической щепы, но и в виде длинника и коротья. Этому способствует развитие сети дорог и преимущества, связанные с круглогодичной поставкой древесины и минимальным загрязнением окружающей среды.

Воздушный и подводный транспорт еще не нашел практического применения для перевозки древесины, но исследования и разработки этих новых технологий ведутся. Специалисты считают, что в некоторых случаях могут оказаться экономически приемлемыми следующие варианты:

– использование дирижаблей для доставки сырья из труднодоступных местностей с гористым и сильно пересеченным ландшафтом и неразвитой сетью дорог;

– использование подводных лодок для транспортировки древесины на дальние расстояние под арктическими льдами.

Складирование и хранение древесного сырья осуществляется на складах, называемых лесными биржами. Различают следующие способы складирования:

– в виде штабелей балансов;

– в виде куч балансов;

– в виде куч щепы;

– в воде.

Характерная особенность штабельного хранения – хорошая вентиляция штабелей. Окоренные балансы при хранении в летнее время просушиваются до воздушно-сухого состояния за 30-40 дней. При этом из древесины удаляется, наряду с влагой, терпентинная часть смолы, а смоляные и жирные кислот частично окисляются. В результате смола становится хрупкой, менее липкой, значительно снижаются смоляные затруднения при последующей переработке.

Штабельное хранение, распространенное до 50-х годов прошлого века, в настоящее время используется значительно реже так как:

– для укладки штабелей требуется уникальное дорогостоящее оборудование (кабельные краны грузоподъемностью до 30 т и с пролетом 700 м);

– велика доля ручного труда из-за низкой степени автоматизации;

– что привело к высокой стоимости складирования и хранения древесины.

Особенностью куч является очень плохая их вентиляция, что приводит к неравномерному высыханию древесины. Вблизи поверхности древесина подсыхает до влажности 20-30 %, тогда как в центре кучи ее влажность в течение длительного времени может оставаться равной 50-60 %. Высокая влажность способствует быстрому загниванию, особенно в присутствии коры, поэтому на длительное хранение в кучи закладывают только окоренную древесину.

Достоинства, благодаря которым штабельному хранению предпочитают кучевое хранение балансов:

– более эффективное использование площади биржи;

– более высокую степень механизации и автоматизации производственных процессов;

– применение относительно простого и недорогого оборудования;

– меньше затрат на складирование и хранение единицы сырья.

Недостатки кучевого способа хранения балансов:

– необходимо считаться с неравномерной влажностью древесины, подаваемой в производство;

– невозможность длительного хранения лиственной древесины, так как она склонна к загниванию;

– при сезонной поставке древесины – неэффективное использование оборудования для распиловки и окорки, которое работает только при поступлении сырья,

а в другое время года простаивает;

– увеличение вероятности смоляных затруднений при переработке смолистых пород древесины.

Кучевое хранение щепы в сочетании с пневмотранспортом дает возможность существенно упростить операции погрузки, разгрузки, транспортировки и складирования, повысить уровень механизации и автоматизации, снизить затраты.

В процессе хранения происходит саморазогревание щепы в результате деятельности дереворазрушающих микроорганизмов. Скорость разогрева зависит от ряда факторов: породы и влажности древесины, плотности кладки и других. Обычно температура внутри кучи повышается со скоростью 1-2 ° в сутки и спустя 15-20 дней после засыпки достигает 50-60 °С. Выделяемое тепло, создает конвективный поток воздуха, направленный вверх. Свежий воздух проникает в кучу снизу. Постепенно нагреваясь, он увлекает влагу и летучие компоненты смолы, перенося их в атмосферу. В результате этого влажность щепы несколько снижается и выравнивается по объему кучи, а содержание смолы в древесине уменьшается на 50-75 %. Оставшаяся смола легче удаляется при варке и не создает смоляных затруднений. Через 2-3 месяца температура в середине и внизу кучи устанавливается на уровне 35-40 °С.

При длительном хранении в кучах щепа поражается плесенью. Особенно склонна к загниванию лиственная древесина. В течение первого месяца хранения она интенсивно буреет. В последующие 2-3 месяца развитие гниения продолжается более интенсивно, цвет становится желтоватым, а щепа – ломкой и хрупкой. Рекомендуется хранить лиственную древесину в открытых кучах в течение не более 2 месяцев; при этом расход древесины на выработку волокнистых полуфабрикатов увеличивается примерно на 3 %, содержание смолы снижается на 35-40 %, прочностные свойства полуфабрикатов почти не меняются. После полугодовалого хранения потери древесины могут составить 10 % и более.

Ускоренному гниению способствует присутствие коры и опилок. При этом температура внутри кучи может подняться до 80-100 °С, в результате чего происходит обугливание и даже самовозгорание древесины.

Хранение в воде древесины, доставляемой водным путем, при соблюдении ряда условий оказывается значительно более дешевым, чем хранение на суше, так как сокращает число перевалок и позволяет организовать круглогодичную распиловку и окорку балансов. Древесина в воде почти не гниет и поступает в производство с повышенной, но равномерной и стабильной влажностью. Однако организация биржи требует большой водной площади и спокойной акватории. Для незамерзающего рейда необходима глубина водоема не менее 4 м. В зимнее время температуру воды можно повысить сбросом производственных сточных вод.

На целлюлозно-бумажных предприятиях России водное хранение большого распространения не получило.

1.2 Принципиальная технологическая схема биржи

Рисунок 1 – Принципиальная схема склада лесоматериалов и древесно-подготовительного цеха

1 – пучок балансов; 2 – кран мостовой электрический крюковой; 3 – кран мостовой электрический грейферный; 4 – железнодорожный полувагон; 5 – устройство для роспуска пучков и распиловки балансов; 6 – конвейер; 7 – питатель; 8 – штабель балансов; 9 – автомашины; 10 – портальный кран; 11 – баржа; 12 – бункер щепы; 13 – тракт подачи щепы в производство; 14 – силос щепы; 15 – циклон; 16 – установка для сортирования щепы; 17 – бункер-питатель щепы; 18 – пневмотранспортная установка для щепы; 19 – рубильная машина; 20 – конвейер; 21 – корообдирочный барабан; 22 – дрейнирующий конвейер для отходов; 23 – сборный тракт отходов; 24 – корорубка; 25 – пресс для коры; 26 – оборудование для очистки коросодержащих вод; 27 – стаккер; 28 – куча балансов; 29 – экскаватор-кран; 30 – элеваторно-ковшовый разгрузчик щепы; 31 – куча щепы; 32 – бульдозер; 33 – воронка; 34 – подъемно-опускной пневмосаккер; 35 – цепной питатель; 36 – установка вторичного сортирования щепы.

2 ПРОИЗВОДСТВО СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Принципиальная схема сульфат-целлюлозного производства: периодическая варка, промывка и сортирование целлюлозы, отбелка целлюлозы, сушка целлюлозы, регенерация химикатов: выпаривание черного щелока, сжигание щелока, каустизация зеленого щелока, регенерация извести

Рисунок 2 – Технологическая схема производства сульфатной целлюлозы

Блок І. Подготовка древесины: 1 – склад балансов; 2 – древесно-подготовительный цех; 3 – щепа. Блок ІІ. Варка и обработка целлюлозы: 4 – варочный цех; 5 – белый щелок; 6 – целлюлоза и черный щелок; 7 – промывной отдел; 8 – очистной цех; 9 – отбельный цех; 10 – отбеливающие реагенты; 11 – целлюлоза на переработку. Блок ІІІ. Переработка щелоков: 12 – черный щелок; 13 – выпарной цех; 14 - концентрированный черный щелок; 15 – содорегенерационный котлоагрегат; 16 – водяной пар к турбинам; 17 – газообразные продукты сгорания (дымовые газы); 18 – дымовые трубы; 19 – содовый плав; 20 - растворитель плава; 21 – зеленый щелок; 22 – цех каустизации; 23 – жженая известь; 24 - известковый шлам; 25 – цех обжига извести; 26 – дымовые газы.

Все производственные процессы можно сгруппировать в три больших блока, выделенных на схеме пунктиром:

– подготовка древесины;

– варка и обработка целлюлозы;

– переработка щелока, регенерация химикатов, утилизация органических веществ.