Đồ án nhập môn: quy trình công nghệ sản xuất bột giấy ĐH BKHN

MỤC LỤC
Phần 1 KHÁI QUÁT NGÀNH KĨ THUẬT HÓA
HỌC TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC.....................................................3
1.1 Hiểu biết chung về ngành kĩ thuật hóa học.................................................3
1.1.1 Tình hình phát triển ngành kĩ thuật hóa học............................................3
1.1.2 Nguyên liệu cho ngành kĩ thuật hóa học..................................................4
1.1.3 Một số nhóm sản phẩm của ngành kĩ thuật hóa học................................4
1.1.4 Ứng dụng của ngành kỹ thuật hóa học trong các ngành kinh tế quốc
dân.....................................................................................................................5
1.2

Chương trình đào tạo Kĩ thuật hóa học

tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.............................................................6
1.2.1 Mô hình đào tạo........................................................................................6
1.2.2 Hệ đào tạo................................................................................................11
Phần 2 KHÁI QUÁT VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BỘT GIẤY..................12
2.1 Giới thiệu chung về ngành giấy...................................................................12
2.1.1 Lịch sử ngành giấy....................................................................................12
2.1.2 Tình hình thực tế ngành sản xuất giấy......................................................13
2.1.3 Chủng loại sản phẩm.................................................................................14
2.1.4 Nhu cầu sản phẩm.....................................................................................15
2.1.5 Tình hình đáp ứng nhu cầu sản phẩm ở nước ta.......................................15
2.2 Quy trình sản xuất giấy(công nghệ sản xuất giấy kraft)..............................18
2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu.................................................................................19
2.2.2 Tạo bột giấy...............................................................................................20
2.2.3 Xử lý bột giấy............................................................................................24
1


Phần 3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................29

3.1

Kết luận...........................................................................................................29

3.1.1 Về Môn học Nhập môn Kỹ thuật Hóa Học……………………….....……29
3.1.2Về đề tài........................................................................................................29
3.1.3 Về thuận lợi,khó khăn……………………………………………….…….29
3.2

Kiến nghị.........................................................................................................30

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................31

2


Phần 1
KHÁI QUÁT NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC TRONG NƯỚC
VÀ TRÊN THẾ GIỚI

1.1 Hiểu biết chung về ngành kĩ thuật hóa học
1.1.1 Tình hình phát triển ngành kĩ thuật hóa học
Kỹ thuật hóa học là một lĩnh vực khoa học và công nghệ nghiên cứu và ứng
dụng những kiến thức hóa học và kỹ thuật vào quá trình sản xuất các sản phẩm hóa
học phục vụ công nghiệp và đời sống.
Kỹ thuật hóa học như một môn học mà đã được phát triển trong những người
hành nghề "hóa chất công nghiệp" trong những năm cuối thế kỷ 19. Trước khi cuộc
cách mạng công nghiệp (thế kỷ 18) được diễn ra, hóa chất công nghiệp và các sản
phẩm tiêu dùng khác như xà phòng đã được chủ yếu là sản xuất thông qua xử lý
hàng loạt .Cuộc cách mạng công nghiệp đã dẫn đến sự leo thang chưa từng có nhu

cầu, cả về số lượng và chất lượng, cho hóa chất số lượng lớn
Kỹ thuật hóa học lần đầu tiên được thành lập như là một nghề nghiệp ở
Vương quốc Anh khi quá trình công nghệ hóa học đầu tiên đã được đưa ra tại Đại
học Manchester vào năm 1887 bởi George E. Davis trong các hình thức của mười
hai bài giảng bao gồm các khía cạnh khác nhau của thực hành hóa chất công
nghiệp. Như một hệ quả George E. Davis được coi là kỹ sư hóa học đầu tiên trên
thế giới. Ngày nay, kỹ thuật hóa học là một nghề được đánh giá cao.
Năm 1880, những nỗ lực đầu tiên đã được thực hiện để tạo thành một Hội kỹ sư
hóa học tại London. Điều này cuối cùng dẫn đến sự hình thành của Hiệp hội Công
nghiệp hóa chất trong năm 1881. Ở Mỹ, Viện Kỹ sư Hóa học (AIChE) được thành
lập vào năm 1908, và ở Anh Viện Kỹ sư Hóa học (IChemE) được thành lập vào
năm 1922.
Ở Việt Nam, ngành kỹ thuật hóa học được đào tạo đầu tiên tại Trường Đại học
Bách Khoa Hà nội. Tháng 7 năm 1956 Khoa Hóa-Thực phẩm được thành lập tại
3


Trường Đại học Bách Khoa Hà nội. 15/10/1956, Trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội đã tổ chức lễ khai giảng khóa 1, Khoa Hóa-Thực phẩm có 184 sinh viên và rất
nhiều người trong số đó đã trở thành các nhà khoa học đầu ngành có uy tín cao ở cả
trong và ngoài nước. Ngày 29 tháng 12 năm 2010, theo quyết định số 2517/QĐĐHBK-TCCB của Hiệu trưởng Trường ĐHBK HN, Viện Kỹ thuật Hóa học đã
được chính thức thành lập.
1.1.2 Nguyên liệu cho ngành kĩ thuật hóa
Nguyên liệu là một trong những yếu tố chính của quá trình công nghệ và
quyết định tính kinh tế của quá trình ở mức độ lớn,quyết định kỹ thuật sản xuất và
chất lượng sản phẩm. Nguyên liệu là những vật liệu tự nhiên được sử dụng để sản
xuất ra những sản phẩm công nghiệp. Ngày nay,nguồn nguyên liệu trong kĩ thuật
hóa học không ngừng mở rộng, nó có thể là bán thành phẩm hay là chất thải của
nền công nghệ khác ,hoặc có thể là sản phẩm phụ.
Nguyên liệu của kĩ thuật hóa học được phân loại theo trạng thái tập hợp(rắn,

lỏng, dầu, nước), khí(khí tự nhiên, không khí); theo thành phần(vô cơ,hữu cơ)…
Nguồn nguyên liệu tiềm năng đó là khoáng vật. Các khoáng quặng,quặng đa kim
loại,khoáng không quặng, khoáng nhiên liệu,… Bao gồm: quặng từ sắt từ,quặng sắt
đỏ,quặng đồng - thiếc,than đá,than bùn,dầu mỏ,… Dạng nguyên liệu chung và phổ
biến nhất là không khí và nước. Nguyên liệu thực vật và động vật(gỗ, bông, mỡ,
dầu, sữa, da, lông) được chế biến thành thực phẩm hay đồ dùng hàng ngày.Giá trị
của nguyên liệu phụ thuộc vào sự phát triển của khoa hoc-kỹ thuật. Ví dụ,nhiều
nguyên tố hiếm trước đây không có ứng dụng ,ngày nay lại là phụ gia đặc biệt quan
trọng cho các hợp kim hay vật liệu bán dẫn…
1.1.3 Một số nhóm sản phẩm của ngành kĩ thuật hóa học
-Hoá chất vô cơ, phân bón, màu cho sơn, thuốc nhuộm, thuốc phóng, thuốc nổ......
-Các chất bảo vệ thực vật, men,dược phẩm,kháng sinh,mỹ phẩm, thực phẩm
dinh,thực phẩm chức năng...
-Các loại giấy, vải sợi, hộp chứa, bao bì.....
-Xi măng , thủy tinh, gốm sứ, gạch men…
4


-Pin khô, pin ướt, ắc qui,vật liệu được mạ, linh kiện bán dẫn,pin mặt trời...
- xăng, dầu, gas, chất dẻo, cao su ,keo dán…

1.1.4 Ứng dụng của ngành kỹ thuật hóa học trong các ngành kinh tế quốc dân
Trong giai đoạn phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa, hóa học lại càng phát
huy vai trò và vị trí của mình. Hóa học trở thành bộ phận không thể thiếu ở nhiều
ngành sản xuất, thu hút một lượng lớn lao động liên quan.
Chính vì vậy,ngành kỹ thuật hóa học được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực sản
xuất liên quan đến hóa học như: lọc - hóa dầu, hóa dược, sản xuất sản phẩm hóa
hữu cơ, hóa vô cơ, sản xuất thực phẩm, hóa chất tiêu dùng, xi măng, phân bón...
Hiện tại ở nước ta có rất nhiều các công ty,tập đoàn hoạt động dựa trên ứng
dụng của ngành kĩ thuật hóa học, trở thành trụ cột kinh tế của quốc gia,làm giầu

nền kinh tế quốc dân:
•
•
•
•
•
•

Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam (PVN)
Tập đoàn Than khoáng sản Việt Nam (TKV)
Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (VINACHEM)
Tổng công ty Xi măng Việt Nam (VICEM)
Dị thể hoá xúc tác đồng Tổng công ty Giấy Việt Nam
Tổng công ty Hóa dược Việt Nam

Tuy nhiên, việc ứng dụng kỹ thuật hóa học trong ngành kinh tế vẫn còn gặp
nhiều khó khăn do số lượng các trường đào tạo ngành còn ít,trình độ và chương
trình đào tạo chưa cao.Các trang thiết bị, dây truyền sản suất của các công ty còn
chưa tối tân nên sản lượng còn thấp hơn so với nhiều nước trên thế giới.Nhiều công
ty đang đứng trên bờ vực phá sản, nợ công……

1.2 Chương trình đào tạo Kĩ thuật hóa học tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
1.2.1 Mô hình đào tạo

5


1.2.2 Hệ đào tạo


Sau đại học:

+ Tiến sĩ: Kỹ thuật hóa học,Hóa hữu cơ, Hóa lý thuyết & Hóa lý,Vật liệu Cao phân
+ Thạc sĩ:Kỹ thuật Hóa học, Hóa học,Kỹ thuật Lọc Hóa dầu, Công nghệ Vật liệu
silicat.


Đại học:

+ Kĩ sư, Cử nhân: kỹ thuật hóa học.
+ Cử nhân công nghệ kĩ thuật hóa học.


Theo các định hướng chuyên ngành:
Công nghệ Hóa lý:

-Các chuyên ngành đào tạo:
Đại học: Ngành Kỹ thuật hóa học, định hướng chuyên sâu Công nghệ Hóa lý;
Ngành Hóa học, định hướng Hóa lý
Cao học: Hóa lý thuyết - Hóa lý
Tiến sỹ: Hóa lý thuyết - Hóa lý

- Các hướng nghiên cứu:
6


+Vật liệu lai tạo hữu cơ-vô cơ (polymer dẫn điện lai tạo hạt nano kim loại, oxit kim
loại và vật liệu cacbon) ứng dụng trong y sinh và môi trường
+Nghiên cứu chế tạo vật liệu tính năng cao từ cao su tự nhiên
+Nghiên cứu cơ chế và động học của phản ứng bằng phương pháp hoá học lượng

tử
+Các phương pháp hóa lý xử lý nước bề mặt và nước thải, xây dựng mô hình quản
lý môi trường.
+Nghiên cứu chế tạo cảm biến sinh học, điện hóa ứng dụng trong y sinh và môi
trường.
+Bảo vệ và chống ăn mòn kim loại.
+Xúc tác phức chất đồng thể
+Dị thể hoá xúc tác đồng thể ứng dụng trong phản ứng quang hóa
Công nghệ Hữu cơ –Hóa dầu
Trải qua nhiều thời kỳ sát nhập và phân chia, cho đến nay bộ môn CN Hữu cơ –
hoá dầu vẫn là cơ sở lớn nhất tại Việt Nam đào tạo kỹ sư, thạc sĩ, tiến sĩ ngành công
nghệ Hữu cơ – hoá dầu. Hiện nay bộ môn có quan hệ hợp tác sâu rộng với Tập
đoàn dầu khí Quốc gia (PetroVietnam), Tập đoàn xăng dầu Việt Nam (Petrolimex),
các viện nghiên cứu như: Viện Hoá học công nghiệp Việt Nam, Viện Hoá học thuộc
Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam, các trường đại học trong nước và
trên thế giới như: ĐH Gent, Namur (Bỉ), ĐH kỹ thuật Vienna (Áo), ĐH Trento (Ý),
Hiệp hội Dầu Khí Hàn Quốc…


Bắt đầu từ năm 2008 - 2013, hàng năm Hiệp hội các giáo sư thuộc tập đoàn Dầu
khí TOTAL (Pháp) cử giáo viên sang đào tạo các khoá học ngắn hạn về lọc – hoá
dầu cho sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành công nghệ tổng hợp
hữu cơ – hoá dầu.


Công nghệ Các chất vô cơ

- Các hướng nghiên cứu chính hiện nay
+ Công nghệ sản xuất phân bón: Phân Đạm, phân lân, phân MAP, DAP, NPK, phân
đặc chủng cho cây nông nghiệp và công nghiệp, phân đa nguyên tố, phân vi lượng,

phân bón lá.
7


+ Công nghệ chế biến khoáng sản: Chế biến các loại quặng có chứa các nguyên tố
vô cơ thành kim loại hoặc các hợp chất của chúng.
+ Công nghệ sản xuất muối khoáng: Các muối vô cơ được sản xuất nhờ quá trình
hòa tách, kết tinh, kết tủa từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên hoặc tổng hợp.
+ Công nghệ sản xuất vật liệu mới: Vật liệu màng phủ vô cơ chịu nhiệt, chống
cháy, chịu ăn mòn; vật liệu xây dựng thân thiện môi trường; vật liệu phát quang;
vật liệu xúc tác...
-Các môn học chuyên ngành đào tạo bậc đại học và sau đại học :
+Động hóa học và thiết bị phản ứng
+ Nhiệt động kỹ thuật hóa học
+ Kỹ thuật tách và làm sạch
+ Hóa vô cơ công nghiệp
+ Vật khoáng sản
+ Giản đồ pha
+ Công nghệ muối khoáng
+ Công nghệ soda và các chất kiềm
+ Công nghệ axit sunfuric
+ Công nghệ các chất nitơ
+ Công nghệ phân bón (phân lân; phân phức hợp MAP, DAP; phân hỗn hợp NPK)
+ Công nghệ Uran
+ Hóa học và công nghệ đất hiếm
+ Hóa học vật liệu nano
+ Màng phủ vô cơ
+ Thiết bị đặc trưng trong ngành công nghệ các chất vô cơ
+ Các học phần thí nghiệm, thực tập và đồ án


-

Công nghệ Vật liệu silicat
ĐHBK Hà Nội là một cơ sở hàng đầu về đào tạo và nghiên cứu các lĩnh vực liên
quan đến:

+ Công nghệ xi măng và các chất kết dính
8


+ Công nghệ gốm sứ
+ Công nghệ vật liệu chịu lửa
+ Công nghệ thủy tinh
Các kỹ sư Silicat đã được đào tạo ở Bộ môn khi ra trường có rất nhiều cơ hội
làm việc tại các trường Đại học, viện Nghiên cứu chuyên ngành, hoặc tại các nhà
máy Silicat (Hàng trăm các nhà máy lớn nhỏ khắp đất nước với nhu cầu tuyển dụng
hàng trăm người mỗi năm).


Công nghệ Xenluloza và Giấy

Đào tạo Cử nhân, Kỹ sư Kỹ thuật Hóa học- Định hướng Công nghệ Xenluloza
& Giấy; Thạc sĩ và Tiến sĩ ngành Kỹ thuật Hóa học.
Nghiên cứu khoa học, tư vấn và dịch vụ khoa học kỹ thuật, chuyển giao công
nghệ trong lĩnh vực Sản xuất bột giấy và giấy; Chế biến sinh-hóa học sinh khối
thực vật; Sản xuất vật liệu, hóa chất từ sinh khối gỗ; Hóa học gỗ và Kỹ thuật Hóa
học.
Sinh viên được trang bị kiến thức cơ bản về hóa học vật liệu chứa xenluloza và
lignin,lignoxenlulozơ(ethanol), các hợp chất tự nhiên từ nguồn nguyên liệu gỗ rừng

; toàn bộ công nghệ hiện đại và thiết bị sản xuất bột giấy và các sản phẩm giấy
(giấy in, giấy viết, giấy bao bì, giấy vệ sinh, giấy đặc biệt); kiểm nghiệm và đánh
giá sản phẩm bột giấy và giấy; ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghiệp
giấy; xử lý môi trường công nghiệp giấy.
Sinh viên ra trường có thể làm việc trong các công ty sản xuất giấy,xăng dầu,
thực phẩm...



Công nghệ Điện hóa và Bảo vệ kim loại

Sinh viên được trang bi kiên thức về: Công nghệ bề mặt (Mạ điện, lớp phủ vô
cơ, mạ nhúng nóng, các công nghệ xử lý bề mặt kim loại màu…).Công nghệ sản
xuất Pin-ắc quy.Công nghệ điện phân sản xuất các hóa chất (sản xuất xút- clo,
9


dioxit mangan điện giải (EMD), điện phân tinh chế kim loại …).Các công nghệ
chống ăn mòn Bảo vệ kim loại (phương pháp bảo vệ anốt, bảo vệ catốt, chất ức
chế…).Nghiên cứu các vật liệu mới, năng lượng tái tạo, công nghệ môi trường sử
dụng phương pháp điện hóa
Công nghệ Điện hóa và Bảo vệ kim loại là cơ sở duy nhất ở Việt Nam đào tạo
các kỹ sư trong loại và là một trong những đơn vị nghiên cứu hàng đầu trong các
lĩnh vực này.ngành Mạ điện và xử lý bề mặt, Công nghệ sản xuất Pin- Ắc
quy, Chống ăn mòn bảo vệ kim


Quá trình- Thiết bị công nghệ hóa học

Đào tạo Kỹ sư ngành rộng. Kỹ sư ra trường có trình độ tổng hợp, được trang bị

các kiến thức sâu về quá trình, thiết bị công nghệ hoá chất, có phương pháp làm
việc khoa học, có khả năng thích ứng cao và có năng lực sáng tạo trong nghiên cứu
các quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất và thực phẩm để phục vụ tốt trong
những lĩnh vực công nghiệp khác nhau.
Sinh viên chuyên ngành Quá trình - Thiết bị công nghệ Hoá học có thể làm việc
có hiệu quả ở các viện nghiên cứu, các trường đại học và các nhà máy, cơ sở sản
xuất trong nhiều lĩnh vực như sản xuất chế biến hoá chất, lọc hoá dầu, công nghiệp
thực phẩm, xử lý môi trường … Đến nay, số kỹ sư, thạc sĩ và tiến sĩ chuyên ngành
đã và đang phát huy rất tốt trên nhiều lĩnh vực khác nhau và giữ những vai trò chủ
chốt ở nhiều đơn vị công tác.


Công nghệ Vật liệu Polyme và Compozit

Đào tạo kỹ sư ngành vật liệu polyme, cao học và nghiên cứu sinh.Sinh viên
được trang bị kiến thức chuyên sâu về cac loại vật liệu polyme ,composite, sơn, cao
su và chất tạo màng.
Sinh viên ra trường có thể làm trong các viện nghiên cứu vật liệu mới, công ty
tập đoàn về nhựa, cao su, sơn.


Công nghệ Hóa dược và Hóa chất Bảo vệ thực vật:

Đào tạo đội ngũ kỹ sư, học viên cao học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Công
nghệ Hóa dược-Hóa chất bảo vệ thực vật có trình độ cao cho các công ty, doanh
10


nghiệp sản xuất kinh doanh, quản lý về các lĩnh vực hóa dược, dược phẩm, thuốc
thú y, thuốc bảo vệ thực vật trong toàn quốc.

Nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực hoá dược, dược
phẩm và thuốc bảo vệ thực vật.


Máy và Thiết bị công nghiệp Hóa chất-Dầu khí:

Chuyên ngành này trang bị cho sinh viên nền tảng kiến thức sâu và rộng về cả
các quá trình công nghệ, thiết kế, chế tạo và lắp đặt các dây truyền thiết bị trong
công nghiệp hóa chất và dầu khí. Do đáp ứng đúng yêu cầu của xã hội, nên đây là
một trong ba chuyên ngành thu hút nhiều sinh viên theo học nhất của Viện Kỹ thuật
Hóa học.
Sinh viên tốt nghiệp ngành Máy và Thiết bị Công nghiệp Hoá chất – Dầu khí
đang công tác tốt trên nhiều cương vị ở các tổng công ty lớn, như Tổng công ty Lắp
máy Việt Nam, Tổng công ty Hóa chất, Tổng công ty Xăng dầu, Tổng công ty Dầu
khí….và các doanh nghiệp trong và ngoài nước khác
Ngoài ra trường còn đào tạo trình đặc biệt: Kỹ sư Tài năng Công nghệ Hữu cơHóa dầu.

Phần 2
KHÁI QUÁT VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BỘT GIẤY

2.1 Giới thiệu chung về ngành giấy
2.1.1 Lịch sử ngành giấy
11


Ngành giấy là một trong những ngành được hình thành từ rất sớm tại Việt Nam,
khoảng năm 284. Từ giai đoạn này đến đầu thế kỷ 20, giấy được làm bằng phương
pháp thủ công để phục vụ cho việc ghi chép, làm tranh dân gian, vàng mã…
Năm 1912, nhà máy sản xuất bột giấy đầu tiên bằng phương pháp công nghiệp
đi vào hoạt động với công suất 4.000 tấn giấy/năm tại Việt Trì. Trong thập niên

1960, nhiều nhà máy giấy được đầu tư xây dựng nhưng hầu hết đều có công suất
nhỏ (dưới 20.000 tấn/năm) như Nhà máy giấy Việt Trì; Nhà máy bột giấy Vạn
Điểm; Nhà máy giấy Đồng Nai; Nhà máy giấy Tân Mai v.v.
Năm 1975, tổng công suất thiết kế của ngành giấy Việt Nam là 72.000 tấn/năm
nhưng do ảnh hưởng của chiến tranh và mất cân đối giữa sản lượng bột giấy và
giấy nên sản lượng thực tế chỉ đạt 28.000 tấn/năm. Năm 1982, Nhà máy giấy Bãi
Bằng do Chính phủ Thụy Điển tài trợ đã đi vào sản xuất với công suất thiết kế là
53.000 tấn bột giấy/năm và 55.000 tấn giấy/năm, dây chuyền sản xuất khép kín, sử
dụng công nghệ cơ-lý và tự động hóa. Nhà máy cũng xây dựng được vùng nguyên
liệu, cơ sở hạ tầng, cơ sở phụ trợ như điện, hóa chất và trường đào tạo nghề phục
vụ cho hoạt động sản xuất.
Ngành giấy có những bước phát triển vượt bậc, sản lượng giấy tăng trung bình
11%/năm trong giai đoạn 2000 – 2006; tuy nhiên, nguồn cung như vậy vẫn chỉ đáp
ứng được gần 64% nhu cầu tiêu dùng (năm 2008) phần còn lại vẫn phải nhập khẩu.
Mặc dù đã có sự tăng trưởng đáng kể tuy nhiên, tới nay đóng góp của ngành trong
tổng giá trị sản xuất quốc gia vẫn rất nhỏ.

2.1.2 Tình hình thực tế ngành sản xuất giấy
Ngành giấy ở nước ta phát triển khá nhanh và đã trải qua nhiều giai đoạn thăng
trầm, khó khăn nhưng chúng ta vẫn đứng vững trên thị trường. Tuy nhiên, mặc dù
đã có nhiều cú hích để tăng thị phần song vì những nguyên nhân gốc rễ mà ngành
giấy Việt Nam gần như vẫn “đứng im” tại chỗ.

12


Yếu tố làm cho hệ quả ngày càng giảm sút nghiêm trọng có thể kể đến chính là
công nghệ lạc hậu, công nghệ thụt lùi so với nhiều quốc gia khác không chỉ làm
cho môi trường bị ô nhiễm và nó còn giảm năng lực cạnh tranh của ngành.
Hiện tại chúng ta có 3 phương pháp sản xuất bột giấy cơ bản:

– Phương pháp sử dụng hóa chất.
– Phương pháp cơ-lý.
– Phương pháp tái chế giấy loại.
Tất cả hệ thống công nghệ đưa vào sản xuất hay tái chế giấy đều sử dụng nhiều
hóa chất như: bột sulfat tẩy trắng và dùng phương pháp hóa nhiệt cơ, xút không thu
hồi hóa chất, hoặc sản xuất theo phương pháp kiềm lạnh. Chúng (công nghệ) đã vô
cùng lạc hậu nên không tạo ra thành phẩm đạt chất lượng tối ưu mà lại làm cho môi
trường bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Theo số liệu thống kê thì có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giấy trên nước ta có
liên quan đến các lĩnh vực khác như gia công, in túi giấy, hộp giấy, vận chuyển,…
nhưng chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép. Các
đơn vị sản xuất và chế biến bột giấy ở Việt Nam có độ pH trung bình 9-11, chỉ số
nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD) cao, có thể lên đến
700mg/l và 2.500 mg/l. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho
phép. Đặc biệt nước thải có chứa cả kim loại nặng, phẩm màu, xút. Một khi chúng
bị thải ra môi trường không chỉ làm ô nhiễm mà còn vô cùng độc hai cho sinh vật
và con người nếu tiếp xúc trực tiếp.
Các doanh nghiệp sản xuất giấy của Việt Nam được trang bị công nghệ xeo giấy
trong môi trường kiềm tính để cải thiện chất lượng sản phẩm song đó cũng là dây
chuyền lâu đời từ những năm 1998. Cho đến nay, với hệ thống sản xuất tiên tiến
bao gồm các máy móc hiện đại không ngừng được nâng cấp từng ngày thì chúng đã
quá lạc hậu với công suất ì ạch lại gây ra ô nhiễm về khí thải lẫn tiếng ồn.
Ngoài ra, hầu hết quy mô sản xuất giấy của các doanh nghiệp là nhỏ. Theo báo cáo
của các chuyên gia phân tích thì có 46% doanh nghiệp công suất dưới 1.000
tấn/năm, 42% công suất từ 1.000-10.000 tấn/năm, chỉ có 4 doanh nghiệp công suất
13


trên 50.000 tấn/năm, thấp hơn rất nhiều so với công suất trung bình của các nước
có nền công nghiệp giấy phát triển như Đức, Phần Lan và thấp hơn so với các nước

có trình độ phát triển tương đương như Thái Lan và Indonesia.
Chế biến bột giấy, giấy là cơ sở để hình thành và phát triển các lĩnh vực kế tiếp
như sản xuất, in túi giấy, hộp giấy, thùng giấy carton, sách vở,… Chất lượng giấy
có tốt thì những sản phẩm được hình thành phía sau mới được hoàn hảo. Chính vì
thế mà thay đổi, nâng cấp năng lực công nghệ của ngành sản xuất bột giấy tại Việt
Nam ở thời điểm này là vô cùng cần thiết. Sở tài nguyên và môi trường khuyên
dùng túi giấy để thay thế các loại bao bì độc hại khác, cũng là một trong những
phương pháp thúc đẩy sự phát triển ngành in cũng như ngành giấy Việt Nam.

2.1.3 Chủng loại sản phẩm
Tùy theo mục đích sử dụng khác nhau sản phâm giấy được chia thành 4 nhóm:
• Nhóm 1: Giấy dùng cho in, viết (giấy in báo, giấy in và viết…)
• Nhóm 2: Giấy dùng trong công nghiệp (giấy bao bì, giấy chứa chất lỏng …)
• Nhóm 3: Giấy dùng trong gia đình (giấy dán tường,giấy ăn, giấy vệ sinh…)
• Nhóm 4: Giấy dùng cho văn phòng (giấy fax, giấy in hóa đơn…)
Hiện nay ở Việt Nam chỉ sản xuất được các loại sản phẩm như giấy in, giấy in
báo, giấy bao bì công nghiệp thông thường, giấy vàng mã, giấy vệ sinh chất lượng
thấp, giấy tissue chất lượng trung bình… còn các loại giấy và các tông kỹ thuật như
giấy kỹ thuật điện-điện tử, giấy sản xuất thuốc lá, giấy in tiền, giấy in tài liệu bảo
mật vẫn chưa sản xuất được.

2.1.4 Nhu cầu sản phẩm
Cầu lớn hơn cung:Năm2008, nhu cầu tiêu thụ giấy giảm do ảnh hưởng của
khủng hoảng kinh tế nhưng bình quân giai đoạn 2000 - 2008, nhu cầu tiêu dùng
giấy của Việt Nam tăng trưởng 16,2% - tương đương tốc độ tăng trưởng của sản
xuất. Tổng nhu cầu giấy năm 2008 đạt hơn 2 triệu tấn, cao gấp khoảng 4 lần 504
14


ngàn tấn năm 2000. Về cơ cấu tiêu dùng, giấy bao bì chiếm tỷ trong cao nhất trong

tổng cầu về giấy của Việt Nam và có tốc độ tăng trưởng tương đối cao. Giấy bao bì
chủ yếu phục vụ cho ngành công nghiệp đặc biệt là sản xuất xi măng đang tăng
trưởng mạnh tại Việt Nam. Năm 2008 nhu cầu về giấy làm bao xi măng tăng 10%
so với năm 2007 (Hiệp hội giấy Việt Nam). Năm 2008, nhu cầu giấy bao bì tăng
15,8% so với năm 2007. Giấy in viết chiếm tỉ trọng 20,2% trong tổng nhu cầu giấy
và đạt tốc độ tăng trưởng là 8,3% so với năm 2007

Bảng 2.1: Nhu cầu sử dụng Giấy

2.1.5 Tình hình đáp ứng nhu cầu sản phẩm ở nước ta
Giấy bao bì chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu ngành giấy của Việt Nam; thứ
hai là các nhóm giấy in và giấy viết, xếp sau đó lần lượt là giấy vàng mã, giấy
tissue và giấy báo. Sau đây là cơ cấu sản phẩm giấy theo sản lượng của nước ta
trong các năm:

15


Hình 2.1: Cơ cấu sản phẩm giấy theo sản lượng
Với nhóm giấy làm bao bì và nhóm giấy in và giấy viết, giấy in báo các doanh
nghiệp trong nước mới chỉ cung cấp được các sản phẩm chât lượng thấp, các sản
phẩm chất lượng cao đều phải nhập khẩu, khối lượng nhập khẩu lớn. Mảng giấy
tissue, các doanh nghiệp cơ bản chiếm lĩnh được thị trường nội địa và xuất khẩu
một phần. Giấy vàng mã chủ yếu là xuất khẩu. Như vậy trong những năm tới, triển
vọng phát triển tiềm năng sẽ nằm ở mảng phân khúc giấy in báo, giấy in viết và
giấy làm bao bì. Tại mảng sản phẩm giấy Tissue cạnh tranh sẽ ngày càng gay gắt
hơn do trong thời gian qua nhiều cơ sở sản xuất giấy đã tập trung phát triển sản
phẩm này. Tổng công suất năm 2008 của cả nước đạt 1.371 ngàn tấn cao gấp 2 lần
tổng công suất năm 2000. Năm 2008 sản lượng sản xuất giấy đạt 1.110,7 ngàn tấn,
giảm nhẹ 1,4% so với năm 2007 do nhu cầu tiêu thụ giấy bị hưởng bởi khủng

hoảng kinh tế và hoạt động nhập khẩu tăng mạnh do thuế nhập khẩu giấy giảm từ
5% xuống 3%. Mặc dù vậy, tổng sản lượng sản xuất giấy năm 2008 vẫn cao gấp 2
lần so với năm 2000. Tính trung bình trong giai đoan 2000-2008, sản lượng sản
xuất giấy tăng khoảng 16%/năm, trong đó mảng giấy bao bì – nhóm sản phẩm
chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng sản lượng ngành giấy - có tốc độ tăng trưởng
cao nhất với tốc độ tăng trung bình 27%, giấy Tissue tăng 22%, giấy in viết tăng
11,6%, giấy in báo tăng 8,95% và giấy vàng mã tăng 1,4%.Ta có biểu đồ sản lượng
sản xuất giấy theo từng năm:

16


Hình 2.2: Sản lượng sản xuất giấy theo từng sản phẩm (2000-2008)
(Đơn vị: Ngàn tấn)
Hiện nay một số công ty sản xuất giấy lớn như Tổng Công Ty Giấy Việt Nam,
CTCP Giấy Sài Gòn, CTCP Giấy Tân Mai… có hệ thống phân phối riêng. Thông
thường sản phẩm của các công ty này được phân phối qua nhà phân phối, các đại
lý, cửa hàng giới thiệu sản phẩm, hệ thống siêu thị. Tuy nhiên đa phần các doanh
nghiệp sản xuất giấy, đặc biệt là các doanh nghiệp tư nhân có qui mô nhỏ chưa có
kênh phân phối riêng của mình. Theo Hiệp Hội Giấy Việt Nam, hệ thống phân phối
giấy trong nước manh mún, chủ yếu do những đại lý, cơ sở sản xuất nhỏ làm gia
công từ giấy cuộn lớn ra giấy gram, vở tập, giấy văn phòng là những sản phẩm cuối
cùng. Các tổ chức, cá nhân mua giấy cuộn về tự xén và tự tìm hiều thị trường. Các
văn phòng lớn thường dùng giấy nhập ngoại.

17


2.2 Quy trình sản xuất giấy(công nghệ sản xuất giấy kraft)

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bột giấy kraft nồi nấu gián đoạn:
Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu

------------------------------------------------------------------------------Nấu bột

Tạo bột giấy(nấu bột sulfat gián đoạn )

------------------------------------------------------------------------------Rửa

Sàng chọn

Sử lý bột giấy
Làm sạch

Tẩy trắng

---------------------------------------------------------------------------Bột giấy trắng

18


2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu gỗ là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho sản xuất bột giấy. Trong
những năm gần đây, sử dụng nguyên liệu gỗ vẫn tiếp tục tăng đều. Trên thế giới và
Việt Nam nói riêng đã mở mang quy hoạch, cải tạo giống cây, trồng thêm rừng
nhằm duy trì sự sống và đảm bảo sự phát triển bền vững cho rừng. Nhiều nhà máy
sản xuất bột giấy đã quy hoạch vùng nguyên liệu cho chính doanh nghiệp của
mình. Rừng trồng phát triển đều. Về nguyên tắc, bột giấy sản xuất từ nguyên liệu tự

trồng có chất lượng kém hơn so với gỗ rừng tự nhiên, nhưng theo dự đoán, trong
những năm tới, nguồn nguyên liệu này vẫn tiếp tục được mở rộng, do trữ lượng
rừng tự nhiên ngày càng giảm.
Trong sản xuất mới, nguyên liệu chính để làm giấy là sợi cellulose từ gỗ. Ngoài
ra còn cần dùng đến keo và các chất độn. Độ dài của các sợi cellulose thay đổi tùy
theo nguyên liệu làm giấy và có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và độ bền về thời
gian của giấy. Không phải loại gỗ nào cũng có thể dùng làm giấy trong công nghiệp
được. Gỗ từ các loại cây trong bảng dưới đây được coi là thích hợp để dùng làm
giấy:
Cây lá kim (Cây gỗ mềm): Cây lá rộng (Cây gỗ cứng):
•

Vân sam

•

Linh sam

•

Thông

•

Thông rụng lá

•

Sồi

•

Dương

•

Cáng lò (Cây bulô)

•

Bạch đàn (Cây khuynh
diệp)

Điều kiện ở từng địa phương và số lượng có sẵn quyết định loại gỗ nào được sử
dụng làm nguyên liệu nguyên thủy. Các loại cây tăng trưởng nhanh thí dụ như cây
dương đáp ứng được nhu cầu lớn của công nghiệp. Trên nguyên tắc tất cả các loại
có cellulose đều có khả năng được sử dụng để sản xuất giấy.
19


Trong công đoạn chuẩn bị nguyên liệu cho sản xuất bột áp dụng nhiều dạng trang
thiết bị bóc vỏ, sàng chọn mảnh tiên tiến và hiệu quả.

2.2.2 Tạo bột giấy
a.Khái quát phương pháp nấu bột Sulfat.
Nấu kiềm là phương pháp phổ biến nhất hiện nay,được hiểu là cách sử lý
nguyên liệu ở nhiệt độ và áp suất cao bằng NaOH.
Ở quy mô công nghiệp , ban đầu để thu hồi kiềm sử dụng Na2CO3 vào dịch đen
khi đem đi đốt.Về sau sử dụng Na2SO4 vì dẻ hơn. Nhờ đó dịch nấu tái sử dụng có
thêm lương lớn Na2S.Suất phát từ đó phương pháp này có tên là nấu Sulfat. Hiện

nay, bột Sulfat chiếm trên 65% tổng sản lượng bột giấy trên toàn thế giới.
Thành phần chính của dăm gỗ:
- 40% - 50% cellulose
- 10% - 55% hemicellulose
- 20% - 30% linhin (lignin)
- 6% - 12% các hợp chất hữu cơ khác
- 0,3% - 0,8% hợp chất vô cơ
Sau quá trình chuẩn bị nguyên liệu gỗ thành dăm,cấu trúc các tế bào không đổi,
quá trình nấu sẽ tác động hóa học và cơ học làm các thành phần tách khỏi nhau độc
lập.
Diễn biến quá trình nấu được theo dõi thông qua việc kiểm tra hai thông số cơ
bản hàm lượng lignin còn lại trong bôt giấy(chỉ số kappa),và độ trùng hợp của
mạch phân tử xelulo(đánh giá thông qua độ nhớt xelulo trong cuprietyldiamin).
Trong qua trình nấu phản ứng chính là phản ứng cắt mạch và hòa tan lignin, còn
phản ứng phụ là phản ứng cắt mạch xelulo là giảm hiệu suất quá trình nấu, ảnh
hưởng sấu tới một số tính năng cơ lý quan trọng của bột giấy.
Quá trình nấu Sulfat có thể trực tiếp học, gián đoạn.
b.Trình tự tiến hành nấu bột Sulfat(gián đoạn)
20


- Chuẩn bị mẻ nấu: Kiểm tra hệ thống thiết bị nấu: hệ thống cấp dăm gỗ, hơi,
nước, dịch nấu, hệ thống bể phóng.
- Cấp nguyên liệu: Dăm mảnh từ bunke tải bằn băng chuyền đến nồi nấu. Trước
khi vào nồi nấu dăm mảnh sẽ được làm ẩm đều bằng hơi hoặc bằng dịch nấu => tăng
mật độ răm mảnh. Sau khi cấp đủ nguyên liệu ,tiến hành xông hơi mảnh =>nâng cao
hiệu quả thẩm thấu của dịch nấu.
- Cấp dịch lấu: Cung cấp dịch nấu(dịch trắng+dịch đen) vào nồi qua hệ thống bơm
tuần hoàn.Thành phần chính của dịch nấu gồm NaOH+Na 2S.Nhiệt độ dịch trắng
khi đưa vào khoảng 50-60˚C,nhiệt độ dịch đen khi đưa vào khoảng 60-80˚C.

- Gia nhiệt: Sau khi cấp đủ nguyên liêu và dịch nấu, nồi nấu được đóng kín và bắt
đầu gia nhiệt bằng phườn pháp tuần hoàn.Dịch nấu sẽ được rút ra khỏi nồi qua lưới
rút dịch, dịch nấu nhận nhiệt từ hơi nước (áp xuất khoảng1,2 MPa),sau khi được
đun nóng, cấp trở lại nồi nấu (2/3 được cấp phía trên,1/3 được cấp phía đáy nồi).
Bơm tuần hoàn đảm bảo 12-15 vòng tuần hoàn dịch nấu trong 1 tiếng, dịch nấu
được đun nóng tới nhiệt độ tối đa 165-170˚C.
- Bảo ôn: Sau khi đạt nhiệt độ tối đa,ngưng cấp hơi cho quá trình trao đổi nhiệt, tuy
nhiên dịch nấu vẫn tuần hoàn tới khi kết thúc nấu.Nồi nấu được duy trì nhiệt độ
165-170˚C trong vòng 0.5-2 giờ. Một lượng nhiêt bị thất thoát được bù đắp bằng
nhiệt tỏa của phản ứng hóa học. Thời gian bảo ôn được xác định theo thời gian quy
định.
- Dỡ bột: Dăm gỗ sau quá trình nấu chở thành bôt giấy sẽ được rỡ bằng phương
pháp phóng bột ở áp xuất cao hoặc thấp.Phóng được tiến hành phóng bột gọi là bể
phóng. Thông thườ bể phóng có thể tích gấp ba lần nồi nấu. Phía dưới bể có cơ cấu
khuấy.Khi tiến hành phóng bột trong bể phóng chứa một lượng bột hoặc lượng dịch
đen nhất định, không tiến hành phóng bột vào bể rỗng.
Về nguyên tắc đường ống phóng kết nối 2-4 nồi nấu với một bể phóng.với sức
chứa của nồi nấu 110-140 mét khối, ồng phóng phải có đường kính>= 250-300mm.
Đầu ống phóng được nắp tiếp tuyến với miệng bể phóng. Khi phóng và bể phóng
hơi được thu gom và tận dụng nhiệt,bột được giữ lại trong bể.
21


Đối với phương pháp phóng bột ở áp xuất thấp ,sau bảo ôn sẽ phóng đỉnh,giảm
áp suất trong nồi từ 1,2 MPa xuống 0,4 Mpa,thông thường xả trong 10-15 phút. Do
qúa trình xả dịch nấu trong nồi xôi nên làm bột tơi ra ,tạo điều kiện cho công đoạn
giữ bột tiếp theo.
Sau khi kết thúc phóng đỉnh, bột được phóng đáy sang bể phóng nhờ chênh lệch
áp xuất. Bể phóng được cung cấp dịch đen làm nồng độ bột giấy giảm từ 10-15%
xuống 2,5-3,5%. Sau đó được đưa sang công đoạn rửa bột.

Toàn bộ quá trình diễn ra khoảng 2,5-8 h.

Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyền nấu bột Sulfat gián đoạn.
c.Thiết bị nấu
Nồi nấu gián đoạn kiểu đứng có hệ thống tuần hoàn dịch, với cách gia nhiệt gián
tiếp sẽ cải thiện sự đồng nhất về nhiệt và tránh được sự pha loãng dịch nấu, điều
này giúp tiết kiệm một phần năng lượng ở giai đoạn bốc hơi dịch đen sau này.

22


Hình 2.4: Nồi nấu gián đoạn kiểu đứng có hệ thống tuần hoàn dịch.

23


2.2.3 Xử lý bột giấy
a.Rửa
Trong quá trình rửa, bột từ tháp phóng và sàng mấu được rửa bằng nước. Dịch
đen loãng từ bột được loại bỏ trong quá trình rửa và được chuyển đến quá trình thu
hồi hóa chất. Bột được tiếp tục rửa trong các bể rửa. Quá trình rửa này kéo dài
khoảng 5-6 giờ.
b.Sàng chọn
Mục đích chủ yếu của sàng chọn và làm sạch bột giấy là tách bột sống, mấu
mắt, bột vón cục và các tạp chất cơ học khác như vỏ cây, libe, nhựa và cát bụi ra
khỏi bột.
Hình 2.5: Hệ Thống sàng thô bột hóa

1-Sàng áp lực
2-Thiết bị rửa mấu mắt

24


Về nguyên tắc, quá trình sang chọn và làm sạch các loại bột giấy bao gồm các
công đoạn sau :
+ Sàng thô;
+ Sàng tinh;
+Tách sạn, cát và các tạp chất cơ học nặng.
Nhiệm vụ chủ yếu của sàng thô là tách bỏ mấu mắt và bột sống, thiết bị sàng thô
có thể là sàng rung, sàng ly tâm, sàng áp lực. Trong các dây chuyền sản xuất bột
giấy hiện đại, công đoạn sàng thô là một hệ thống thiết bị bao gồm một sàng áp lực
và thiết bị rửa mấu mắt
Mục đích của sàng tinh là tách bỏ bột vón cục, mụn lanh và các tạp chất cơ học
khác có kích thước lớn. Công đoạn này thông thường được thực hiện bằng các loại
sàng ly tâm áp lực 3-4 cấp . Cấp thứ nhất có thể gồm nhiều sàng lắp đặt song song
để đảm bảo năng suất của dây chuyền, từ cấp thư hai trở đi có thể lắp đặt song
song 1-2 sàng.

Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ công đoạn sàng chọn bột sunfat

Theo sơ đồ công nghệ (hình 2.5), bột sau rửa được pha loãng đến nồng độ cần thiết
rồi được cấp vào sàng tinh cấp 1 (1), tại đó một lượng nước sạch nhất định cũng
được cấp vào sàng tùy theo yêu cầu vạn hành của sàng. Phần lớn thu được là phần
bột tốt, được đưa sang công đoạn làm sạch, còn bột xấu được đưa sang sàng cấp 2
(2). Phần bột tốt của sàng cấp hai được đưa trở lại sàng cấp 1, còn phần bột xấu tiếp
tục được đưa sang sàng chọn ở sàng cấp 3, cứ như vậy tới cấp đoạn cuối cùng, khi
25