Công nghệ sản xuất giấy tái chế part 2 docx

- Sâý đối lưu: nhiệt độ được cung cấp bởi không khí trong một
Chụp xung quanh lò sấy.
- Sấy tự do: sấy trong khoảng không có sức căng hoặc giữa các lô sấy. ở
giai đoạn này, tờ giấy được sấy khô tới 94%. Sau đó, tờ giấy đi qua bộ
phận ép gia nhựa(ép keo). ở đây, nước cùng hoá chất được tờ giấy hấp thụ
và lượng nước này được làm bay hơi ở bộ phận sấy thứ 2 (bộ phận sấy
nhựa).

Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Bộ phận sấy bao gồm 34 lô sấy (24 lô ở bộ phận sấy chính và 10 lô ở bộ
phận sấy nhựa). Giấy đã sấy khô được làm nguội trên 2 lô làm lạnh.Tất cả
các lô đều có đường kính là 1500 mm, chiều dài của giấy có thay đổi
trong quá trình sấy. Sau các lô ép tờ giấy được căng ra. Trong suốt quá
trình nó được gia nhiệt ở cả 2 quá trình sấy chính và sấy nhựa (ép keo).
Điều đó thường gây ra sự cố của tờ giấy. Để khắc phục những sự cố và
những biến đổi của tờ giấy, các lô được bố trí thành các nhóm dẫn động
khác nhau. Trong đó, tất cả các lô trong một nhóm có cùng tốc độ. Sự
chênh lệch tốc độ giữa các nhóm dẫn động sẽ được hiệu chỉnh theo độ kéo
căng và sự cố cuả tờ giấy.

Bảng sau đây cho ta biết về từng lô và nhóm trong quá trình sấy

Sấy chính Sấy nhựa
nhó
m số
1 2 3 4 5 6
số lô 8 8 8 2 8 2
vị trí
lô

1

8
9


16
17


24
25


26
27

34 35


36
III – Đặc điểm sử dụng nguyên, nhiên vật liệu nước và năng lượng
của công nghệ sản xuất
1.nguyên vật liệu:
Nguyên vật liệu chính để tái chế giấy hiện nay là giấy đã qua sử dụng
hoặc ngoài ra còn sủ dụng tre nứa gỗ với số lượng nhỏ.Thành phần chính
của giấy là xenlulozo, là loại đường đa tụ, phân tử gồm nhiều phân tử
saccacazo tạo thành nên nguyên liệu chính để làm ra sợi giấy là sợi
xenlulo từ gỗ hoặc rơm rạ, hoặc giấy đã sử dụng.
Xenlulo có công thức phân tử là ( C

6
H
10
O
5
)
n

Đơn vị sơ sợi để sản xuất giấy: trị số n

600 đến 1500 đối với gỗ
100 đến 300 đối với sợi bông đay
 Cellulose: là Gluco chiếm khoảng 45% khối lượng gỗ. Có công
thức tổng quát là [C
6
H
10
O
5
]
n
. Đây là chất quan trọng trong thành
phần của giấy.

Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

 Lignin: gỗ lá rộng thì lignin chiếm khoảng 21%. Đối với gỗ lá
kim thì chiếm 25% khối lượng gỗ. Lignin có độ trùng hợp cao
nhưng lại tồn tại ở dạng chất vô định hình. Lignin có cấu tạo

phức tạp, thành phần chủ yếu là các đơn vị phenylpropan nối kết
với nhau thành khối không gian ba chiều.

Vai trò của lignin là tạo ra lớp trung gian giữa các vách tế bào để
gắn dính các vách chứa xơ sợi. Nó dễ bị oxy hóa, hòa tan trong kiềm
nóng, các dung dịch sunfit đun nóng hay muối của axit H
2
SO
3
như
 Hemicellulose: Gồm các thành phần Gluco, manmo, galacto,
xylo, anabio…
 Chất trích chiết (dầu thông, axit nhựa, axit béo, phenol, các chất
không xà phòng hóa…).

Ngoài ra còn có các chất tách chiết, axit nhựa, axit béo, chất thơm có
khả năng hoà tan trong nước.

Bên cạnh đó ta còn dùng đến keo và các chất độn. Độ dài của các sợi
xenlulozo thay đổi tuỳ theo nguyên liệu làm giấy, có ảnh hưởng tới chất
lượng và độ bền của thời gian của giấy. Chất độn sử dụng ở đây có thể là
cao lanh, tinh bột, dioxit titan, phấn,blanfixe Các chất độn chiếm 30%
thành phần giấy,chúng làm đầy phần không gian của các sợi giấy và làm
cho giấy mềm mại, có bề mặt lắng hơn. Thành phần của chất độn sẽ quyết
định độ trong suốt hay độ đục của giấy. Ngoài ra để chống không lem
mực người ta phải dùng đén keo.

Một ví dụ về định mức tiêu thụ nguyên liệu đối với những sản phẩm tái
chế:

Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường



Tên sản
phẩm

Tên nguyên liệu

Đơn vị

Định mức tiêu thụ
tính theo tấn sản
phẩm




Giấy gió


Vỏ dó
Giấy mò, giấy xi
măng
Vôi
Javen

Nhựa thông
Nước

Tấn/tấn sản
phẩm
Tấn/tấn sản
phẩm
Kg/tấn sản phẩm
Kg/tấn sản phẩm
Kg/tấn sản phẩm
m3/tấn sản phẩm

0,85 ÷ 1
0,2 ÷ 0,3
5 ÷ 10
15 ÷ 50
30 ÷ 40
75 ÷ 150




Giấy vệ sinh,
giấy ăn


Giấy loại, bột giấy
Nhựa thông
Javen
Phẩm màu

Xút
Phèn
Nước
Điện

Tấn/tấn sản
phẩm
Kg/tấn sản phẩm
Kg/tấn sản
phẩm
Kg/tấn sản
phẩm
Kg/tấn sản phẩm
Kg/tấn sản phẩm
m
3
/tấn sản phẩm
Kwh/tấn sản
phẩm

1,2 ÷ 1,3
50 ÷ 60
20-50
3-7
6-8
40-50
75-150
280

Bìa carton Giấy loại, giấy báo
Nhựa thông
Javen
Phẩm màu
Xút
Phèn
Nước
Điện
Tấn/tấn sản
phẩm
Kg/tấn sản phẩm
Kg/tấn sản
phẩm
Kg/tấn sản
phẩm
Kg/tấn sản phẩm
Kg/tấn sản phẩm
m
3
/tấn sản phẩm
Kwh/tấn sản
phẩm
1200-1300
5-6
30-40
40-50
500
50-100
280
Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Qua đó

ta thấy ngành giấy đã sử dụng một lượng lớn nguyên liệu
thô,nước và các tài nguyên,đó là một trong những ngành sử dụng nhiều
nước nhất.Sản xuất giấy tái chế đã giảm bớt một phần lớn nguyên liệu thô
và nước.Điển hình là sản xuất một tấn giấy từ nguyên liệu là gỗ phải cần
tới :1,5 -3 tấn nguyên liệu thô, 3-6 tấn nguyên liệu tự nhiên,5 tấn
than.1000-3000kwh và tiêu tốn đến 200-300m
3
nước,có thể thấy rõ rằng
sản xuất từ giấy dã sử dụng tiệt kiệm được nguồn nguyên liệu,nhiên liệu
lớn,do đó có thể giảm bớt được các vấn đề ô nhiễm môi trường .
Nguồn nhiên liệu sử dụng chủ yếu trong công nghiệp tái chế giấy là
than,như trên đã nói một tấn giấy tái chế sử dụng 500kg than và tiêu tốn
287,3kwh điện năng.Hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất giấy tái chế ở
Phong Khê-Bắc Ninh và Phú Lâm-Tiên Du đều sử dụng máy xeo giấy
động cơ VS, đây là đọng cơ lạc hậu,toả nhiệt ra môi trường,và tiêu tốn
điện năng,hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt,vừa tiêu tốn năng
lượng vừa cho hiệu quả chiếu sáng thấp.Một điển hình là lâm trường
M’ĐRĂC(Đắc Lắc) đưa lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời thay cho lào
sấy bằng hơi không khí vừa rút ngắn thời gian sấy,giảm chi phí về nhân
công ,chất đốt vừa ổn định về hình dạng,nâng cao chất lượng sản phẩm
giấy.
Ở Việt Nam nghành tái chế giấy chủ yếu tập chung ở các làng nghề ( ex:
phong khê,phú lâm…) sau đây là một số công nghệ sản suất giấy tái chế
kèm theo dòng thải chính.
a.Công nghệ sản suất giấy dó
Nguyên liệu chính: vỏ dó

Cây dó giấy: thuộc họ trầm là một loại cây nhỏ trong nhóm cây gỗ lớn, cao
8-12m, đường kính thân ≤ 20cm, cành non phủ đầy lông. Lá mọc cách, phiến
hình trứng thuôn, dài 10-20cm, rộng 3-3,5cm, tròn, thót nhọn ở đầu, mỏng,
nhẵn ở mặt trên có lông ngắn và nằm ở mặt dưới, có 20 - 25 đôi gân, bậc
hai gần như song song; cuống lá dài 3 - 4mm, có lông và có cánh.Giấy dó
có đặc tính xốp nhẹ, bền dai, không nhòe khi viết vẽ, ít bị mối mọt, hoặc dòn
gẫy, ẩm nát
Vỏ cây dó được nấu và ngâm trong nước vôi với thời gian ba tháng, bóc bỏ
lần vỏ đen đi, giã bằng cối và chày rồi dùng chất nhầy từ cây mò tạo hỗn
hợp kết dính. Khi xeo giấy, người thợ dùng liềm xeo (khuôn có mành trúc
hay dây đồng ken dày) chao đi chao lại trong bể bột dó. Lớp bột dó trên
liềm chính là tờ giấy dó sau khi kết thúc công đoạn ép, phơi, nén hay cán
phẳng. Xơ dó kết lại với nhau, như cái mạng nhện nhiều lớp, tạo nên tờ giấy
dó. Sự kết mạng như vậy đã làm cho tờ giấy xốp. Vì xốp nên giấy rất nhẹ.
Sau cùng là phơi hoặc sấy
Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Nguyên liệu phụ: kiềm,nhựa thông,chất tẩy…
Sơ đồ công nghệ

Than
nư
ớc

Nấu
Khói lò( bụi,
SO
2
,CO,NO
X
)
Nư
ớc thải

Vỏ dó

Ngâm
Nước vôi
đ
ặc

Nước thải
Rửa nước vôi
Nước
s
ạch


Nước thải
Nhựa
thong, điện

Đi
ện

Nghiền nhỏ
Tiếng ồn
Đánh tơi( trong
bể xeo)

Xeo giấy
Nước thải
Ép nước
Bóc tờ
Xơ sợi rơi vãi
Nư

ớc thải

Nước thải
Nước thải

Hơi nước













Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

b.Công nghệ sản xuất bìa carton
Nguyên liệu chính : bìa carton loại,giấy loại ,báo loại
Nguyên liệu phụ : kiềm ,nhựa thông,chất tẩy
Nguyên liệu sau khi được phân loại.giấy ,bìa,báo phế liệu được ngâm trong
nước cho mủn sau đó được nghiền nhỏ , hòa loãng và đánh tơi tạo bột
giấy.Bột giây được xeo thành bìa , sấy và được cuộn thành lô hơi nước được
cấp từ lò đốt than.Trong một số trường hợp javen được sử dụng để tẩy trắng.

Sơ đồ công nghệ :
Cán
Phơi giấy

Bóc,x
ếp


Ép ,c
ắt xén

Sản phẩm
Bụi
Giấy vụn

Bụi
Bụi, giấy rách lề
Bụi
Giấy vụn

c.Sơ đồ sản xuất giấy vệ sinh,giấy ăn ,vàng mã
Phân loại
Ngâm
Nghiền
Đánh tơi
Giấy cuộn
Sấy khô
Xeo

Bìa Carton vụn

Ghim sắt, băng
dán, nilon, bụi
Nước thải
Tiếng ồn
Tiếng ồn
Nước thải
Tiếng ồn, bụi
Tiếng ồn, bụi

Nước, hoá chất
Than
Lò hơi
Xỉ than
Sản phẩm
Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Nguyên liệu chính:bìa carton loại, giấy ăn, báo loại
Nguyên liệu phụ: kiềm, nhựa thông,chất tẩy
Giấy phế liệu sau khi được phân loại, được ngâm vào dung dịch nước cho
mủn sau đó được tẩy bằng nước javen, nghiền nhỏ, pha loãng, và đánh
tơi.giấy ăn sau khi xeo được sấy bằng hơi nước cuộn vào lô cắt thành cuộn
nhỏ và bao gói thành sản phẩm
Giấy vụn các loại

,

Phân loại
Ngâm kiềm
Ngâm Tẩy

Đánh tơi

Xeo

Sấy khô
Cuộn

C
ắt

Bao gói
Sản Phẩm
NaO
Băng gián,ghim
Kim loại
Bụi…
Hơi kiềm
Nư
ớc thải

Javen
Nước thải
Khí Cl
2

Thêm
hóa chất
Hơi dung môi
Tiếng ồn
Lò hơi

Than

Bụi
khói lò
Xỉ than
Hơi
Nước thải
Bột rơi vãi
Tiếng ồn ,
bụi

Tiếng ồn, bụi
Tiếng ồn
Bụi, giấy rách
Giấy lỗi
Bụi, giấy rách
Giấy lỗi
Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường
2. Nhu cầu sử dụng năng lượng trong công nghệ tái chế giấy

Năng lượng chính được sử dụng trong công nghệ tái chế giấy bao gồm:
Điện, Than, … chúng được sử dụng cho lò hơi, quá trình nghiền rửa xeo cắt
cuộn và một số loại máy móc phục vụ cho sản xuất ví dụ: máy nghiền thủy
lực , bin nghiền , máy xeo loại nhỏ , máy xeo loại vừa , lò hơi , máy nghiền
xay……


Bảng kiểm toán vật chất cho cơ sở sản xuất công suất 4.5 tấn sản
phẩm/ngày

STT

Tên công
đoạn
Nguyên liệu vào Đầu ra
Tên Lượng
(tấn/ngày)

Tên Lượng
(tấn/ngày)
1 Phân
loại
Giấy các
loại
5.08 Giấy bìa đã phân loại

Chất thải rắn ,ghim,bìa nilon
Băng đinh,nhựa,đất đá…
5.00

0.08
2 Nghiền
Rửa
Giấy đã
phân loại

Phèn

Nhựa thông

Nước
5


0.42

0.35

600
Dung dịch bột giấy

Lượng dung dịch bột giấy rơi
vãi

600

0.01%
3 Xeo giấy
Cắt cuộn
Dung dịch
bột giấy

Hơi nước

Nước
600

12

20
Sản phẩm
Nước chứa bột giấy
Nước ngưng
Phế phẩm
Bay hơi
Bột mất
4.5
618
11.4
0.32
0.83
0.15
4 Lò hơi Than

Nước
1.2-1.3

12.6-13
Hơi nước
Khí thải lò hơi:
CO,SO
2
NO
2

Bụi

Xỉ than
12-13



10% than

Trường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Kiểm soát năng lượng tại một số công đoạn chính:


S
T
T
Tên công
đoạn
Đầu vào Đầu ra
Tên

Lượng Tên
Lượng
1 Lò hơi Than

1.5
Tấn/ngày
Nhiệt lượng cho cung
cấp tạo hơi nước

Nhiệt lượng tổn thất
theo khói lò

Lượng nhiệt tổn thất
theo tường lò

Lượng than không
cháy hết

Công suất tiêu thụ
5 triệu
Kcal/ngày


3 triệu
Kcal/ngày


0.4 triệu
Kcal/ngày


40
Kg/ngày


2Kwh/ngà
y
2 Nghiền,
Rửa

Điện Công suất tiêu thụ 22-
37Kwh/ng
ày
3 Xeo,cắt,
gọt
Nhiệt lượng
hơi theo nước
5 triệu
Kcal/ngày
Lượng nhiệt sử dụng

Lượng nhiệt theo
nước ngưng

Lượng nhiệt tổn thất
theo đường ống
3 triệu
Kcal/ngày

0.5 triệu
Kcal/ngày


1.5 triệu
Kcal/ngày


Vi dụ về cân băng vật liệu và dòng thải cho 1 tấn sản phẩm:

Trường đại học bách khoa hà nội

Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Nguyên liệu
Phân loại



Nghiền
Pha loãng
Xeo
Cuộn
1 Tấn sản phẩm
1200 Kg

Giấy loại ghim 48
Kg(̰̰̰ 3-4%)
Nước thải 257
Kg (0.4%)

Bột rơi vãi 6.8
Kg(= 0.5%)

Ghim 13.8 Kg(=
1.2%)

Nhựa thông
57.34 Kg

Phèn 52.8 Kg

Phẩm màu 6.8
Kg

1152

Kg

H
2
O 64.200
Kg

64.060 Kg
13.867 Kg

1030 Kg

H
2
O

68.607 Kg

H
2
O 4.587
Kg
Bay hơi 220 Kg
(=8%)
Nước ngưng 2531

Kg
(92 %)
Bột mất 45 Kg
Nước thải 135.968
Kg
Giấy loại 30
kg

Hơi 2.752
Kg

Hiện nay, ngành công nghiệp giấy nói chung và sản xuất giấy nói riêng
đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng góp vào tiến trình phát triển chung
của nền kinh tế xã hội. Tuy nhiên, theo đánh giá của Ban chỉ đạo Quốc gia
về nước sạch - Bộ Tài nguyên và Môi trường, ngành công nghiệp giấy lại
là một trong những ngành gây ô nhiễm trầm trọng, đặc biệt đối với các
nguồn nước. Vì vậy, song song với việc lập kế hoạch phát triển doanh
nghiệp, một bài toán khác đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất
thải, giảm bớt ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên môi trường
T rường đại học bách khoa hà nội
Viện khoa hoc và công nghệ môi trường

Giấy tái chế là một lựa chọn đúng đắn để bảo vệ môi trường và tiết
kiệm tài nguyên thiên nhiên. Tuy nhiên, ở nước ta sản xuất giấy tái chế
chỉ dừng tại các làng nghề thủ công nên năng xuất không cao và đặc biệt
là gây ô nhiễm môi trường ở chính địa phương có làng nghề.

IV-Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho
ngành công nghiệp giấy tái chế

1. Sản xuất sạch hơn
Là việc sử dụng hiệu quả nguyên liệu và năng lượng cũng như tính độc
hại của tất cả các chất thải ngay tại nguồn thải.
1.1.1 Các giải pháp giảm thiểu chất thải
Giải pháp giảm thiểu chất thải tại nguồn,mục đích là tìm hiểu tận gốc
nguồn phát sinh ô nhiễm nhằm đánh giá ,phân tích tìm hiểu quá trình sản
suất cũng như việc quản lý của cơ sở sản suất tránh phát sinh dòng thải
không nên có
Giải pháp thay đổi công suất cấp khí cho lò hơi: vấn đề tiết kiệm nhiên
liệu chưa thục sự dược quan tâm,hầu hết lượng than được sử dụng không
hiệu quả.do đó tồn tại sự lãng phí nhiên liệu kết quả là làm tăng nồng độ
của các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình đốt .ví vậy kiểm soát được
quá trình đốt,tăng hiệu quả sử dụng lò hơi sẽ rất cần thiết
Nâng công suất cấp khí lò hơi lên 706 m
3
/h thì tiết kiệm được 1.470
Kg than/tháng,tương đương với 615.500 đồng /tháng.do đó lượng than
cần sử dụng sẽ giảm khoảng 2-4 % dẫn tới hàm lượng chất ô nhiễm khí
và bụi giảm 2-3 %
Ước tính tải lượng chất thải ô nhiễm sau khi áp dụng
SXSH
T
T
Tác nhân ô
nhiễm
Trước khi
áp dụng
SXSH
Khi áp
dụng SXSH

1 Xỉ 76.5 74.7