Khảo sát đánh giá các cải tiến công nghệ tẩy trắng bột giấy sunphat tại nhà máy giấy bãi bằng giai đoạn 2002 2007

Lời cảm ơn
Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp cho tôi được bày tỏ long biết
cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Lê Quang Diễn người đã tận tình hướng dẫn
giúp đỡ tơi rất nhiều trong khi làm khố luận.
Qua đây cũng cho tơi gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy, cô trong bộ môn
Chế biến lâm sản nói chung và các thầy cơ giáo Trường Đại học Lâm nghiệp
nói riêng đã giảng dạy truyền đạt cho tơi những kiến thức bổ ích, q báu trong
suốt q trình tơi học tập tại trường. Bên cạnh đó là các cô chú cán bộ công
nhân viên nhà máy giấy Bãi Bằng đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong đợt thực tập
vừa qua.
Cuối cùng tôi xin trân thành cảm ơn đến bạn bè đồng nghiệp và người
thân đã ủng hộ, giúp đỡ tơi trong suốt q trình qua.
Xin trân thành cảm ơn!

Hà Tây, ngày 05 tháng 05 năm 2008
Sinh viên thực hiện

Phạm Văn Ba

1


MỤC LỤC
Nội dung

Mục

ĐẶT VẤN ĐỀ
Phần 1

KHÁI QUÁT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trang
1

3

1.1

Mục tiêu nghiên cứu

3

1.2

Phương pháp nghiên cứu

3

1.3

Đối tượng nghiên cứu

3

1.4

Nội dung nghiên cứu

3

1.5

Ý nghĩa lý luận và thực tiễn

4

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TẨY TRẮNG BỘT
Phần 2

GIẤY

5

2.1

Các nguyên lý cơ bản

5

2.2

Mục địch và nhiệm vụ tẩy trắng

5

2.3

Tẩy trắng bột hố

6

2.3.1

Các chất tẩy

6

2.3.2

Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình tẩy trắng

7

2.4

Các công đoạn chủ yếu của tẩy trắng bột hố

7

2.4.1

Tách loại lignin bằng oxi trong mơi trường kiềm

7

2.4.2

Tẩy trắng bằng clo

8

2.4.3

Tẩy trắng bằng hydroperoxit

8

2.4.4

Tẩy trắng bằng hypoclorit

8

Các tiêu chí đánh giá chất lượng bột chưa tẩy trắng

9

2.5

và bột tẩy trắng
2.6

Các tiêu chí đánh giá một chu trình tẩy trắng

9

KẾT QUẢ KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TẨY
Phần 3

TRẮNG BỘT SUNPHAT TẠI NHÀ MÁY GIẤY

BÃI BẰNG
2

10


Thông tin chung về nhà máy giấy Bãi Bằng

10

3.1.1

Lịch sử phát triển của nhà máy giấy Bãi Bằng

10

3.1.2

Nguyên liệu sản xuất, sản phẩm của nhà máy

11

3.1.3

Cơng nghệ sản xuất

11

Quy trình tẩy trắng bột giấy của nhà máy trước năm

11

3.1

3.2

2002
3.2.1

Sơ đồ khối quá trình tẩy trắng

12

3.2.2

Khái quát chung

13

3.2.3

Sơ đồ chi tiết q trình tẩy trắng

14

3.2.4

Thuyết minh tóm tắt sơ đồ cơng nghệ

15

Thực trạng tẩy trắng bột giấy của nhà máy hiện nay

17

3.3.1

Sơ lược về nấu bột sunphat

17

3.3.2

Quy cách chất lượng bột chưa tẩy trắng

18

3.3.3

Quy cách chất lượng bột tẩy trắng

18

3.3.4

Công dụng của bột tẩy trắng

18

3.3.5

Quy trình cơng nghệ tẩy trắng bột sunphat

19

3.3.6

Các thiết bị cơng nghệ chính và phân bố thiết bị trong

30

3.3

phân xưởng
3.3.7

Cung ứng hóa chất cho q trình tẩy trắng tại nhà

33

máy
3.3.8

Các chất thải sản xuất và vấn đề xử lý

33

3.3.9

Quy trình sử dụng nước sản xuất

34

ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG VÀ CÁC
Phần 4

CẢI TIẾN CƠNG NGHỆ GIAI ĐOẠN 2002-2007

37

4.1

Công nghệ tẩy trắng bột giấy trước năm 2002

37

4.2

Công nghệ tẩy trắng bột giấy hiện tại

38

4.3

Đánh giá

38

4.3.1

Đánh giá chung về quy trình tẩy trắng hiện nay

38

4.3.2

Đánh giá việc sử dụng nguyên vật liệu hóa chất, xử
3


4.4
Phần 5

lý và tái sử dụng chất thải.

42

Các cải tiến về cơng nghệ

43

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN CƠNG
NGHỆ SẢN XUẤT

45

5.1

Kết luận

45

5.2

Kiến nghị và đề xuất cải tiến công nghệ

45

4


ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngành giấy có vai trị quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Ngày nay
giấy được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực đời sống con người, ở một góc
độ nào đó mức sử dụng giấy có thể coi là chỉ số nền văn minh nhân loại.
Cuối thế kỷ XX trên thế giới có khoảng gần 5900 nhà máy, xí nghiệp sản
xuất các bán thành phẩm xơ sợi với tổng công suất gần 220 triệu tấn/năm, 8830
nhà máy sản xuất giấy và cactong các loại, tổng công suất 350 triệu tấn/năm,
hàng ngàn doanh nghiệp, cơ sở sản xuất vừa và nhỏ đáp ứng nhu cầu ngày càng
tăng của nhân loại về giấy và các sản phẩm giấy. Các trọng điểm của công
nghiệp giấy chủ yếu phân bố tại các vùng như sau: Vùng Bắc Mỹ, Bắc Âu,
Đông Âu, Nam Á, Trung Quốc và Nhật Bản.
Ở Việt Nam giấy xuất hiện cách đây hơn 1000 năm. Những sản phẩm giấy
ban đầu chỉ phục vụ một số nhu cầu sinh hoạt của con người. Cùng với sự phát
triển của xã hội việc sản xuất giấy dưới nhiều hình thức khác nhau cũng phát
triển.
Sau cách mạng tháng tám ngành giấy nước ta có nhiều chuyển biến mới
bằng việc xây dựng một loạt nhà máy vừa và nhỏ. Sự ra đời của nhà máy giấy
Bãi Bằng (1982) trong thời kì đổi mới có thể coi là bước ngoặt mới trong sự
nghiệp phát triển của ngành giấy Việt Nam.

Những năm gần đây do nhu cầu ngày càng tăng của xã hội về sản phẩm
giấy, ngành giấy lại tiếp tục tạo những bước phát triển mới bằng việc cải tạo
nâng cấp các nhà máy, xí nghiệp cũ, đầu tư xây dựng các nhà máy mới. Chính
vì vậy việc tìm hiểu đánh giá thực trạng của công nghiệp giấy Việt Nam luôn là
công việc cần thiết và quan trọng, giúp hiểu rõ hơn về thực trạng, sự phát triển
của ngành, đồng thời sẽ cung cấp những thông tin quan trọng trong việc cân
đối, hoạch định phát triển ngành trong thời gian tới.
Nhà máy giấy Bãi Bằng (Tổng Công ty giấy Việt Nam) là nhà máy duy
nhất ở nước ta sản xuất bột giấy sunphat tẩy trắng. Tuy bột sunphat chỉ chiếm
trên 15% tổng sản lượng bột giấy trong cả nước, song nhà máy giấy Bãi Bằng
5


là nhà máy giấy quy mơ nhất, có cơng suất bột giấy lớn nhất, quy trình tẩy
trắng tương đối hồn thiện, những năm gần đây đã có những đột phá trong việc
cải tiến cơng nghệ sản xuất. Vì vậy việc nghiên cứu quá trình sản xuất tại một
cơ sở sản xuất như vậy ln mang tính thực tiễn cao. Bên cạnh đó việc, việc
tổng kết đánh giá kết quả các cải tiến kỹ thuật công nghệ trong một giai đoạn
nhất định là những kinh nghiệm quý báu giúp cho nghành có định hướng phát
triển đúng đắn.
Được sự đồng ý khoa Chế biến lâm sản, bộ môn Khoa học gỗ tôi đã thực
hiện đề tài tốt nghiệp: “Khảo sát, đánh giá các cải tiến công nghệ tẩy trắng
bột giấy sunphat tại nhà máy giấy Bãi Bằng giai đoạn 2002-2007”.
Do thời gian nghiên cứu ngắn, điều kiện gặp nhiều khó khăn nên khoá luận
chưa đề cập hết đến những vấn đề liên quan, khó tránh được những hạn chế,
thiếu sót. Kính mong nhận được sự thơng cảm và đóng góp ý kiến của các Thầy
Cô giáo.

6

Phần 1
KHÁI QUÁT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Mục tiêu nghiên cứu:
- Miêu tả trình tự tiến hành, liệt kê các thơng số kỹ thuật, cơng nghệ của
q trình tẩy trắng bột sunphat tại nhà máy giấy Bãi Bằng (Tổng cơng Ty giấy
Việt Nam).
- Phân tích ưu nhược điểm của quy trình sản xuất, đánh giá mức độ kỹ
thuật, cơng nghệ tẩy trắng trước năm 2002 và hiện nay.
- Đánh giá các thành tựu và những tồn tại của các cải tiến công nghệ tẩy
trắng bột giấy giai đoạn 2002-2007.
1.2. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp kế thừa.
- Tham quan thực tế.
- Điều tra thống kê.
- Phỏng vấn, truy cập tài liệu kỹ thuật.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
Phân xưởng bột nhà máy giấy Bãi Bằng - TCT giấy Việt Nam, thị trấn
Phong Châu - Phù Ninh - Phú Thọ.
1.4. Nội dung nghiên cứu:
- Thông tin chung về nhà máy giấy Bãi Bằng;
- Quy trình nấu bột sunphat;
- Quy cách chất lượng bột chưa tẩy trắng và bột tẩy trắng;
- Quy trình cơng nghệ tẩy trắng bột sunphat trước năm 2002 và hiện tại ;
+ Sơ đồ công nghệ và thuyết minh sơ đồ
+ Thơng số cơng nghệ của q trình tẩy trắng;
+ Các tính tốn cơng nghệ của q trình tẩy trắng;
+ Thông số kỹ thuật của các thiết bị cơng nghệ chính;
- Vấn đề cung cấp hố chất cho tẩy trắng tại nhà máy;
- Các chất thải sản xuất và vấn đề xử lý;

- Quy trình sử dụng nước sản xuất;
7


- Các cải tiến kĩ thuật giai đoạn 2002-2007
- Đánh giá quy trình tẩy trắng theo mức độ cơng nghệ, hiệu quả sản xuất
và mức độ ảnh hưởng môi trường.
1.5. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo tốt trong lĩnh vực công nghệ
sản xuất bột giấy, là cơ sở cho việc đánh giá thực trạng và hoạch định phát triển
công nghiệp bột giấy và giấy Việt Nam.

8


Phần 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TẨY TRẮNG BỘT GIẤY.
2.1. Các nguyên lý cơ bản.
Độ trắng của bột giấy thương phẩm đặc trưng cho loại bột mang bán
(chẳng hạn bột kraft tẩy trắng so với bột chưa tẩy trắng). Độ trắng của giấy
cũng liên quan đến các yêu cầu thẩm mỹ của nó.
Độ trắng của bột giấy phản ánh khả năng phản xạ ánh sáng đơn sắc so
với tiêu chuẩn đã biết. Độ trắng của một mẫu được xem là hệ số phản xạ các tia
sáng màu xanh với bước sóng λ=457ηm.
Độ trắng cao nhất của bột chưa tẩy trắng có thể đạt được bằng phương
pháp nấu sunphit (tới 65%), bột nấu bằng các phương pháp sunphat, xút và
monosunphit có màu đen hơn. Cần lưu ý rằng sự so sánh trên chỉ mang tính
tương đối và được xác định đối với các loại bột sau nấu có chỉ số Kappa như
nhau, xenluloza và hemixenluloza không ảnh hưởng đến màu của bột giấy.
Các chất mang màu chủ yếu trong các loại bột giấy chưa tẩy trắng là

lignin cịn lại, hay chính xác hơn là các nhóm mang màu (chromoform) của
lignin, chủ yếu là các nhóm quinon. Chúng là sản phẩm của các biến đổi hóa
học phức tạp của lignin trong quá trình nấu hoặc dưới dạng tác dụng cơ nhiệthóa khi nghiền tách sợi. Tính chất của các nhóm mang màu này phụ thuộc vào
phương pháp sản xuất, dạng nguyên liệu và các chất tẩy.
2.2. Mục đích và nhiệm vụ của tẩy trắng.
Mục đích cơ bản của tẩy trắng là tạo cho các bán thành phẩm xơ sợi có
độ trắng cao và ổn định, tức là giữ được độ trắng ở mức cần thiết trong một
thời gian kéo dài khi bảo quản, sử dụng và chế biến thành các loại giấy trắng và
cactong.
Về nguyên tắc, để tẩy trắng bột giấy, tức tăng độ trắng của nó, chỉ cần
làm mất màu các nhóm mang màu của lignin và các tạp chất khác chứa trong
bột. Trên thực tế trong quá trình tẩy trắng có thể tách loại hồn tồn lignin
9


trong bột giấy tẩy trắng bằng các phương pháp thông thường chỉ cịn lại các vết
lignin mà thơi. Như vậy nhiệm vụ của quá trình tẩy trắng bột giấy bao gồm:
Tăng độ trắng, kết thúc quá trình tách loại lignin ra khỏi bột, tạo cho bột tẩy
trắng các tính chất lý hóa học nhất định theo mục đích sử dụng.
Về thực chất diễn biến của các quá trình, tẩy trắng bột hoá được xem như
là sự tiếp tục của quá trình nấu. Sự khác biệt cơ bản được thể hiện ở chỗ tách
loại lignin được tiến hành trong điều kiện mềm hơn so với khi nấu và sử dụng
các chất tẩy có tính chọn lọc khác nhau. Người ta xác định được rằng, chỉ khử
bỏ lignin thôi cũng đủ làm cho bột có màu trắng, song chất lượng của nó sẽ cao
hơn nếu khi tẩy có thể loại bỏ được cả các chất tannit và các chất mang màu
khác.
Tẩy trắng bột giấy là một q trình nhiều cơng đoạn, tiến hành với một
hoặc vài chất tẩy ở những điều kiện khác nhau.
2.3. Tẩy trắng bột hóa.
Về bản chất, tẩy trắng bột hố là một q trình nhiều cơng đoạn, sử dụng

các chất tẩy khác nhau ở những điều kiện khác nhau, nhằm tách loại lignin còn
lại khỏi bột, đảm bảo tổn thất bột ở mức tối thiểu.
2.3.1. Các chất tẩy
Để tẩy trắng bột hoá ngày nay người ta sử dụng các chất tẩy sau:
1. Clo phân tử: Là chất tách loại lignin, sử dụng trong cơng đoạn Clo hóa
(một hoặc nhiều công đoạn), độc lập hoặc kết hợp với dioxitclo.
2. Các hypoclorit: Là các muối của axit hypocloric, chủ yếu là hypoclorit
natri, là chất tách loại lignin, sử dụng độc lập ở một hay nhiều công đoạn.
3. Dioxit clo: Là chất tách loại lignin, sử dụng độc lập hoặc cùng kết hợp
cùng với clo phân tử.
4. Oxi: Là chất tách loại lignin, thường sử kết hợp với các chất tẩy khác.
5. Hydroperoxit: Vừa là chất tách loại lignin vừa là chất khử màu các
nhóm mang màu của lignin, được sử dụng độc lập và kết hợp.
Ngồi ra cịn có các chất phụ trợ, chất ổn định, chất tạo phức.
10


2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy trắng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột tẩy trắng bao gồm:
1. Quy cách chất lượng của bột chưa tẩy;
2. Thời gian xử lý của các công đoạn tẩy;
3. Bản chất và nồng độ chất tẩy;
4. Nhiệt độ q trình;
5. Nồng độ bột dịch;
6. pH mơi trường (yếu tố quan trọng nhất);
7. Phương thức và mức độ khuấy trộn bột với các chất tẩy;
8. Phương thức và mức độ rửa bột sau mỗi công đoạn;
9. Chất lượng nước sử dụng;
2.4. Các công đoạn chủ yếu của tẩy trắng bột hóa.
2.4.1. Tách loại lignin bằng oxi trong mơi trường kiềm

Q trình tách loại lignin bằng oxi trong mơi trương kiềm (xử lý oxikiềm) bột giấy dựa trên khả năng của lignin còn lại trong bột chưa tẩy dễ bị oxi
hóa tạo thành các sản phẩm hịa tan trong mơi trường kiềm.
Trong quá trình xử lý oxi-kiềm diễn ra các q trình hóa học chủ yếu
sau:
- Oxi hóa lignin.
- Phân hủy xenluloza và các polysaccarit khác.
- Bột giấy được tinh chế, tức hàm lượng α-xenluloza trong bột tăng, các
chất nhựa tách loại ra khỏi bột.
Các thông số công nghệ của q trình xử lý oxi-kiềm có thể có giá trị
như sau:
- Nhiệt độ: 90-120

o

- Áp suất: 0,4-0,7

MPa.

C.

- Mức dùng NaOH: 20-40 kg/tấn.
- Mức dùng oxi: 20-25

kg/tấn.

- Thời gian xử lý: 30-90 phút.
11


Kiềm hoá oxi hoá là một dạng của xử lý oxi-kiềm. Mục đích là nhằm

làm giảm chỉ số Kappa của bột mang xử lý, nhờ đó giảm được các chất tẩy đắt
tiền. Công nghệ đơn giản, vốn đầu tư không lớn.
2.4.2. Tẩy trắng bằng clo.
Mục đích của cơng đoạn tẩy trắng bằng clo (clo hóa) là tách loại lignin
cịn lại trong bột. Tẩy trắng bằng clo có chi phí thấp tuy nhiên gây ô nhiễm môi
trường rất cao.
Các thông công nghệ có thể có giá trị như sau:
- Nồng độ bột: 3-4,5 %
- Nhiệt độ: 20-35 oC.
- Thời gian xử lý: 60-90 phút.
2.4.3. Tẩy trắng bằng hydroperoxit.
Trong các sơ đồ tẩy trắng hiện đại hydroperoxit được sử dụng làm chất
tách loại lignin và chất tẩy tăng độ trắng bột. Sử dụng hydroperoxit làm chất
tăng cường trong công đoạn xử lý oxi-kiềm hoặc cơng đoạn kiềm hóa oxi hóa
(EOP) với lượng không vượt quá 3-5 kg/tấn bột.
Các thông số công nghệ có thể có giá trị như sau:
- Mức dùng kiềm và hydroperoxit: 1,0-1,5 %.
- Nhiệt độ: 60-80 oC.
- pH: 9,0-10,5.
- Thời gian xử lý: 30-90 phút.
- Nồng độ bột: 10-15 %.
- pH: 2,5-3,5.
2.4.4. Tẩy trắng bằng hypoclorit.
Các thông số công nghệ có thể có giá trị như sau:
- Nhiệt độ: 40-45 oC .
- pH: 9,0-9,5 .
- Thời gian xử lý: 90-120 phút.
- Nồng độ bột: 10-12 % .
12

2.5. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bột chưa tẩy trắng và bột tẩy trắng
- Trị số Kappa của bột
- Độ trắng của bột
- Độ nhớt yêu cầu của bột
2.6. Các tiêu chí đánh giá một chu trình tẩy trắng
- Giá thành (chi phí).
- Tính linh động trong việc sử dụng, vận hành thiết bị, hoá chất.
- Ảnh hưởng đến mơi trường.
Như vậy, có thể thấy các cơng đoạn của một chu trình tẩy trắng có các
điều kiện rất khác nhau. Sở dĩ như vậy là mỗi một chất tẩy chỉ phát huy khả
năng phân huỷ của mình ở một điều kiện nhất định. Mặt khác quá trình tẩy
trắng được tiến hành sao cho ảnh hưởng của các hoá chất đến xơ sợi là thấp
nhất.
Công nghệ tẩy trắng truyền thống sử dụng clo phân tử làm chất tẩy
chính. Sơ đồ truyền thống clo hoá - kiềm hoá - hypo được xem là hiệu quả về
kinh tế song mức độ ô nhiễm môi trường và gây hại cho sức khoẻ con người rất
cao.
Xu hướng phát triển của công nghệ tẩy trắng hiện nay là loại bỏ clo phân
tử (công nghệ ECF) và tiến tới loại bỏ hoàn toàn các hợp chất chứa clo (công
nghệ TCF), sử dụng các chất tẩy thân thiện với môi trường.

13


Phần 3
KẾT QUẢ KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG BỘT SUNPHAT
TẠI NHÀ MÁY GIẤY BÃI BẰNG.
3.1. Thông tin chung về nhà máy giấy Bãi Bằng.
3.1.1. Lịch sử phát triển của nhà máy giấy Bãi Bằng

Công ty giấy Bãi Bằng là cơng trình hữu nghị Việt Nam và Thụy Điển,
được xây dựng năm 1974 và được khánh thành vào ngày 26-11-1982 và đã
chính thức sản xuất cho tới ngày nay. Ngày 31-8-1982 nhà máy đã sản xuất ra
bằng chính loại nguyên liệu trong nước chấm dứt cơ bản đầu tư, và mở rộng ra
một giai đoạn mới.
Ngày 26-11-1982 nhà máy đã sản xuất ra điện và sản xuất ra cuộn giấy
đầu tiên.
Bộ công nghiệp nhẹ đã tổ chức khánh thành với sự hiện diện của chính
phủ nước CHXHCN Việt Nam cùng Vương Quốc Thụy Điển, các công ty xây
dựng trong và ngồi nước, cùng các chun gia nước ngồi, cơng nhân Việt
Nam. Ngày 26-11-1982 trở thành một ngày đáng nhớ nó kết thúc 8 năm xây
dựng và mở ra một giai đoạn mới. Sau một thời gian dài, dưới sự chỉ đạo sang
suốt của ban lãnh đạo công ty, với sự quan tâm của nhà nước và lòng hăng say
lao động sản xuất của công nhân viên, cán bộ nhà máy đã đạt được những
thành tựu đáng kể:
- Năm 1982 đạt 71% kế hoạch.
- Năm 1983 đạt 58% kế hoạch.
- Năm 1984 đạt 100% kế hoạch.
- Năm 1986 vượt 1,6% kế hoạch.
Trong 2 năm 1989, 1990 công ty đã nâng sản lượng lên tới 30.293 tấn
giây. Năm 1991 với mức kế hoạch 38.000 tấn giấy. Đến năm 2001 nhà máy
giấy Bãi Bằng đạt 72.000 tấn giấy. Năm 2004 nâng cấp dây chuyền công nghệ
mới với năng suất lên tới 85.000 tấn/năm. Sáu tháng cuối năm 2003, Tổng công
14


ty đầu tư nâng cấp sản lượng bột từ 48.000 tấn/năm lên 68.000 tấn/năm, sản
lượng giấy thiết kế từ 55.000 tấn/năm lên 100.000 tấn/năm. Trong kế hoạch
phát triển sản xuất vào năm 2005-2009 Tổng công ty sẽ đầu tư một nhà máy
sản xuất bột giấy tẩy trắng với năng lực sản xuất 250.000 tấn/năm.

Mục tiêu sản xuất của nhà máy năm 2008:
- Bột tẩy trắng: 75000 tấn
- Giấy các loại: 110000 tấn
Hiện nay Tổng công ty giấy Việt Nam tổ chức theo hình thức cơng ty mẹ
cơng ty con. Tổng công ty giấy Việt Nam gồm các công ty con như: Nhà máy
giấy Bãi Bằng; nhà máy giấy Việt Trì; nhà máy giấy Tissue Sơng Đuống;….Tại
Phù Ninh, Phú Thọ ngồi nhà máy giấy Bãi Bằng cịn có các đơn vị thành viên
khác như: Nhà máy điện, nhà máy hóa chất, nhà máy nước, xí nghiệp bảo
dưỡng, xí nghiệp vận tải và 17 phòng ban.
3.1.2. Nguyên liệu sản xuất, sản phẩm của nhà máy
Nguyên liệu sản xuất bột giấy của nhà máy hiện nay chủ yếu là các loại
gỗ lá rộng như Bạch đàn, Bồ đề, các loại Keo, một số loại tre nứa.
Sản phẩm của nhà máy là các loại giấy in, giấy viết, giấy photo…
3.1.3. Công nghệ sản xuất
Nhà máy giấy Bãi Bằng là một nhà máy được trang bị dây chuyền hoàn
chỉnh từ khâu chế biến nguyên liệu, cho tới sản phẩm cuối cùng bằng các máy
móc thiết bị tiên tiến của các nhà cung cấp nổi tiếng thế giới như máy xeo lưới
đôi của hãng KMW-Thụy Điển, máy cuộn giấy của Watsila-Phần Lan, nồi hơi
đốt than của Fives-Cail Babcock-Pháp, nồi thu hồi và hệ thống chưng bốc dịch
đen Defibrator Thụy Điển.
3.2. Quy trình tẩy trắng bột giấy của nhà máy trước năm 2002
3.2.1. Sơ đồ khối quá trình tẩy trắng (hình 3.1).

15


Bột chưa tẩy trắng

Máy trộn
Clo

C

Máy rửa

Bể chứa
bột

Bể chứa
nước
Máy trộn
hơi

Máy rửa

Máy rửa

EP

Bể chứa
nước

H2

B ơm

Bể chứa
nước

Bơm

B ơm

Máy rửa

H1

Bể chứa
nước

Bể chứa
bột

Bể chứa
bột

Hình 3.1. Sơ đồ khối quá trình tẩy trắng bột sunphat tại nhà máy giấy
Bãi Bằng trước năm 2002

16


Chú thích sơ đồ khối:
- C: Tháp phản ứng của cơng đoạn Clo hố.
- EP: Tháp phản ứng của cơng đoạn trích ly kiềm.
- H1: Tháp phản ứng của cơng đoạn Hypo1.
- H2: Tháp phản ứng của công đoạn Hypo2.
3.2.2. Khái quát chung
Quá trình tẩy trắng bột sunphat (sau nấu có trị số Kappa là 18-22) bao
gồm 4 cơng đoạn:

- Clo hoá: Sử dụng clo phân tử:
+ Nồng độ bột: 3,5%.
+ Nhiệt độ tẩy: Nhiệt độ thường.
+ Thời gian tẩy: 30 phút.
+ pH cuối: 1,5-2.
+ Mức dùng hoá chất: Bột có độ trắng nhỏ hơn hay bằng 80% thì mức sử
dụng hố chất là: 3,5-3,6%, bột có độ trắng lớn hơn 80% thì mức sử dụng hố
chất là: 3,5-3,6%.
- Kiềm hoá tăng cường hydroperoxit: Sử dụng NaOH và H2O2:
+ Nồng độ: 10-12%.
+ Nhiệt độ tẩy: 75-80 (oC).
+ Thời gian tẩy: 120 phút.
+ pH cuối: 10-12.
+ Mức dùng hoá chất: Bột có độ trắng nhỏ hơn hay bằng 80% thì mức sử
dụng NaOH là: 2,3-2,7%, H2O2 là: 0,2-0,3. Bột có độ trắng lớn hơn 80% thì
mức sử dụng NaOH là: 2,7-3%, H2O2 là: 0,4-0,5.
- Công đoạn hypo 1: Sử dụng NaClO:
+ Nồng độ: 10-12%.
+ Nhiệt độ tẩy: 35-40 (oC).
17


+ Thời gian tẩy: 180 phút.
+ pH cuối: 8,5-9.
+ Mức dùng hố chất: Bột có độ trắng nhỏ hơn hay bằng 80% thì mức sử
dụng hố chất là: 1,5-1,6%, bột có độ trắng lớn hơn 80% thì mức sử dụng hố
chất là: 1,5-1,7%.
- Cơng đoạn hypo 2:
+ Nồng độ: 10-12%.
+ Nhiệt độ tẩy: 35-40 (oC).

+ Thời gian tẩy: 180 phút.
+ pH cuối: 8,0-8,5.
+ Mức dùng hố chất: Bột có độ trắng nhỏ hơn hay bằng 80% thì mức sử
dụng hố chất là: 0,7-0,85%, bột có độ trắng lớn hơn 80% thì mức sử dụng hố
chất là: 0,7-0,9%.
3.2.2. Sơ đồ chi tiết quá trình tẩy trắng (hình 3.2)

18


3.2.3. Thuyết minh sơ đồ
a. Giai đoạn Clo hoá (C)
Đầu tiên tiến hành khuấy trộn và pha lỗng bột thơ đã qua sang lọc vùng
ở đáy tháp nồng độ cao tới nồng độ khoảng 4%. Sau đó tiến hành bơm bột thô
đã sàng từ tháp nồng độ cao qua bộ điều khiển nồng độ và bộ điều khiển lưu
lượng tới máy trộn clo.
Cho clo vào bột đã sàng ngay trước máy trộn clo bằng bộ phân tán khí clo
trong nước, bộ này vận hành bằng nước làm kín có áp suất lớn. Lượng clo nạp
vào đươc điều khiển bằng bộ điều khiển quang phổ màu, được lắp ở đáy tháp
clo ngược dòng. Tiếp tục khuấy trộn bằng máy khuấy trộn lắp ở đáy tháp clo
ngược dịng.
Bột đã được clo hố được bơm từ đáy tháp clo xi dịng tới máy rửa
clo. Tiếp tục pha lỗng bột đã được clo hố tới nồng độ khoảng 1% ngay trước
máy rửa clo bằng nước lọc từ bể nước lọc rửa giai đoạn Clo hố. Rửa bột đã clo
hố bằng nước nóng từ bể nước nóng ở cơng đoạn nấu bột.
Bổ xung kiềm (NaOH 10%) vào bột đã rửa từ giai đoạn clo bằng bộ điều
khiển lưu lượng. Cấp bột đã qua clo hoá từ máy rửa đến máy trộn hơi. Bơm
dịch tẩy H2O2 từ bể chứa tới tháp trích ly kiềm, điểm bổ xung dung dịch vào
bột sau máy trộn hơi. Bột từ máy trộn hơi được được đưa tới tháp trích ly kiềm
kết thúc giai đoạn Clo hố.

b. Giai đoạn trích ly kiềm có bổ xung hyđroperoxit H2O2 (EP)
Sau khi bột từ máy trộn hơi được bơm tới tháp trích ly kiềm, khuấy trộn
tuần hồn bột và pha lỗng đáy tháp trích ly. Bột đã được trích ly kiềm ở vùng
đáy tháp trích ly tới nồng độ 4% bằng bơm từ bể chứa nước lọc lưu lượng nước
tới các vịi pha lỗng sẽ được điều khiển bởi bộ điều khiển tỷ lệ với bộ điều
khiển lưu lượng.
Bột đã được trích ly kiềm được bơm từ tháp tới máy rửa giai đoạn trích ly
kiềm, tiếp tục pha lỗng bơt đã trích ly trước khi đi vào máy rửa tới nồng độ
19


1% bằng nước lọc từ bể chứa nước lọc bằng bơm. Rửa bột đã được trích ly
bằng nước lọc từ giai đoạn hypo và nước cơng nghiệp hoặc có thể sử dụng
nước nóng để thay thế nước cơng nghiệp. Vệ sinh lưới lọc giai đoạn trích ly
kiềm tới vịi phun di động. Cho chảy tràn nước lọc dư giai đoạn trích ly từ bể
chứa nước lọc tới cống thải.
Bổ xung hypoclorit (NaClO 40g/l) và kiềm (NaOH 10%) vào bột đã rửa
từ máy rửa giai đoạn trích ly bằng các bộ điều khiển lưu lượng. Cấp bột đã bổ
xung hypo từ máy rửa trích ly tới bơm nồng độ cao.
c. Giai đoạn H1
Bột sau khi được đưa tới bơm nồng độ cao đưa sang tháp hypo 1. Khuấy
trộn tuần hoàn bột và pha loãng bột đã qua xử lý hypo ở vùng đáy tháp hypo 1
tới nồng độ khoảng 4% bằng nươc lọc từ bể chứa nước lọc. Lưu lượng tới các
vịi phun pha lỗng sẽ được diều khiển bằng bộ điều khiển tỷ lệ nối với bộ điều
khiển lưu lượng bột.
Bơm bột đã qua xử lý hypo 1 bằng bơm từ tháp hypo 1 tới máy rửa
hypo1. Tiếp tục pha loãng bột đã xử lý hypo trước máy rửa hypo 1 tới nồng độ
1% bằng nước lọc từ bể nước lọc bằng bơm.
Rửa bột đã qua xử lý hypo bằng nước lọc hypo có thể dùng nước cơng
nghiệp hay nước nóng thay thế nước lọc. Vệ sinh lưới lọc bằng nước lọc hypo

qua vòi phun rửa di động. Cho chảy tràn nước lọc hypo dư từ bể chứa nước lọc
tới cống thải.
Bổ xung hypo và kiềm vào bột đã rửa đi ra từ máy rửa thứ nhất bằng các
bộ điều khiển lưư lượng, tiếp tục cấp bột đã rửa từ máy rửa thứ nhất tới bơm
nồng độ cao, rồi bơm bột sang tháp hypo 2.
d. Giai đoạn hypo 2
Bột ở tháp hypo 2 tiếp tục được tuần hoàn khuấy trộn và pha loãng bột đã
qua xử lý hypo ở vùng đáy tháp hypo 2 tới nồng độ khoảng 4% bằng nước từ
bể chứa nước lọc. Lưu lượng tới vòi phun pha loãng số 3 sẽ được điều khiển
bằng bộ điều khiển tỷ lệ nối với bộ điều khiển lưu lượng. Bơm bột đã qua xử lý
20


hypo 2 tới máy rửa ép hypo 2. Tiếp tục pha loãng bột đã qua xử lý hypo tới
nồng độ khoảng 1% được bơm từ bể chứa nước lọc, rửa bột đã qua xử lý hypo
2 bằng nước công nghiệp và nước nóng từ bể chứa của cơng đoạn nấu và nước
nóng từ phân xưởng xeo, vệ sinh lưới lọc bằng vòi phun di động, cho chảy tràn
nước lọc hypo dư từ bể chứa nước lọc tới cống thải, cấp bột đã tẩy từ máy rửa
hypo 2 vào bơm nồng độ cao. Bơm bột đã tẩy trắng bằng bơm tới các tháp chứa
bột. Khuấy trộn và pha loãng bột đã tẩy trắng ở vùng đáy tháp tới nồng độ
khoảng 5%, kết thúc quá trình tẩy trắng bột và chuẩn bị đưa bột tới phân xưởng
xeo.
3.3. Thực trạng tẩy trắng bột giấy của nhà máy hiện nay
3.3.1. Sơ lược về nấu bột sunphat
Qua tìm hiểu và khảo sát tại nhà máy giấy Bãi Bằng, nguyên liệu sử
dụng để nấu bột sản xuất giấy gồm hai dạng chính:
+ Tre, nứa.
+ Gỗ bồ đề, bạch đàn, keo.
Hiện nay Tổng công ty sử dụng 4 nồi nấu hình trụ đứng (có cấu tạo và
ngun lý hoạt động như nhau). Gia nhiệt tuần hoàn dịch gián tiếp.

Yêu cầu kích thước của mảnh đem nấu:
- Dài: 20÷30mm.
- Dày: 5mm.
- Rộng: 20÷30mm.
Thơng số cơng nghệ của q trình nấu bột:
- Tăng ơn từ 75oC đến 170oC trong vịng 110 phút.
- Bảo ơn từ 168oC đến 170oC trong vịng 100 phút.
- Áp suất trong nồi = 0,68 ÷ 0,70 MPa.
- Chu kỳ nấu

= 3 ÷ 3,5 h/mẻ.

- Hiệu suất bột phụ thuộc vào nguyên liệu, cụ thể như sau:
+ Gỗ bồ đề ~ 46%.
+ Gỗ keo,bạch đàn ~ 48 ÷ 50% .
21


3.3.2.Quy cách chất lượng bột chưa tẩy trắng
Bột sau quá trình nấu có thơng số như sau :
- Trị số Kappa: 17 ÷ 20 (Thơng thường đạt từ 18 ÷ 19 ).
- Độ nhớt yêu cầu: ≥ 800cm3/g .
3.3.3.Quy cách chất lượng bột tẩy trắng
- Độ trắng của bột tẩy trắng phụ thuộc vào yêu cầu cho sản xuất các loại
giấy khác nhau (Theo yêu cầu của phân xưởng giấy). Hiện tại bột được sản
xuất với 02 mức độ trắng:
+ Mức 1: 82,5 ÷ 83% .
+ Mức 2: 84,5 ÷ 85% .
- Độ nhớt: 400 ÷ 600cm3/g
- Tàn clo (Cl) theo yêu cầu:

+ Tàn clo sau quá trình rửa < 0.1 (g/l)
+ Tàn clo sau quá trình tẩy trắng ~ 0 %
Các thơng số trên được xác định trong phịng thí nghiệm của nhà máy
theo qui trình cơng nghệ.
3.3.4. Cơng dụng của bột tẩy trắng
Bột sau khi tẩy trắng được chuyển sang phân xưởng xeo giấy để sản xuất
giấy thương phẩm như: Giấy viết, giấy in, … Hiện nay bột tẩy trắng sản xuất ra
được chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng tại chỗ cho phân xưởng xeo giấy. Dự kiến
năm 2008 dự án mở rộng giai đoạn II của nhà máy sẽ vừa đáp ứng nhu cầu sử
dụng tại chỗ (kể cả dây chuyền xeo mới), vừa sản suất bột thương phẩm cung
cấp cho thị trường trong nước.

22


3.3.5. Quy trình cơng nghệ tẩy trắng bột sunphat
3.3.5.1 Sơ đồ khối quá trình tẩy trắng (hình 3.3.)

Bột chưa tẩy trắng

O

Th 200

Ch 83
MI

C

C

Th 102

Th 201

MI

Th 100

EOP

Ch 100
Pu
Th 103

Th 101

H

Ch 103

Ch 101

Pu
Ch 70

Ch 71

Hình 3.3. Sơ đồ khối quá trình tẩy trắng bột sunphat tại nhà máy giấy
Bãi Bằng hiện nay.

23


- Chú thích sơ đồ khối :
+ Ch 83

: Tháp chứa bột nồng độ cao.

+ Th 201

: Máy rửa ép 2 lơ.

+C

: Tháp phản ứng của cơng đoạn clo hóa .

+ Th 100

: Máy rửa chân không của công đoạn clo hóa .

+ Ch 100

: Bể chứa dịch của máy rửa Th 100.

+ MI(to)

: Máy trộn khí ( gia nhiệt cho bột lên ~ 70 oC ) .

+ EOP

: Tháp phản ứng EOP .

+ Th 101

: Máy rửa bột sau công đoạn EOP .

+ Ch 101

: Bể chứa dịch của máy rửa Th 101 .

+ Pu (MC) : Bơm nồng độ trung bình .
+H

: Tháp phản ứng hypo .

+ Th 103

: Máy rửa sau công đoạn hypo .

+ Ch 103

: Bể chứa dịch của máy rửa Th 103 .

+ Ch 70-71 : Bể chứa bột tẩy trắng .
3.3.5.2. Sơ đồ cơng nghệ chi tiết (hình 3.4)

24


Chú thích sơ đồ cơng nghệ .

Kí hiệu
MI
Pu
Th
Ch
Fa
Ag
Ev
VKK
VHE

Ý nghĩa
Máy trộn
Máy bơm
Máy rửa
Bể chứa
Quạt
Cánh khuấy
Vít tải
Nước cơng nghiệp
Nước nóng

3.3.5.3. Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ chi tiết.
a. Khái qt chung:
Q trình tẩy trắng bột giấy được thực hiện qua 04 giai đoạn:
O- C - EOP - H (Giai đoạn oxi- kiềm- giai đoạn clo hóa - giai đoạn trích ly
kiềm có tăng cường oxi và hydroperoxit - giai đoạn hypo). Các hóa chất tẩy
được sử dụng ở các giai đoạn gồm:
- Oxi kiềm: O2 và NaOH.
- Clo hóa: Khí clo.

- EOP: O2, NaOH, H2O2.
- Hypo: NaClO.
Bột chưa tẩy có nồng độ khoảng 10% được chứa trong tháp chứa bột
nồng độ cao có thể tích 1000 m3 ngay trước cơng đoạn tẩy. Trước giai đoạn Clo
hóa bột được đưa tới máy rửa ép Th 201 để rửa lại lần nữa, đảm bảo bột được
rửa sạch nhất trước khi đưa vào tẩy. Bột vào máy rửa ép hai lơ có nồng độ
khoảng 4,5%. Sau khi rửa ép có nồng độ khoảng 25 ÷ 30%, được pha loãng
bằng nước sạch xuống 12% rồi được bơm nồng độ trung bình (MC) đưa tới
máy trộn clo MI 201. Tại đây khí clo được cấp vào máy và được trộn đồng đều
với bột.
Giai đoạn clo hóa được thực hiện trong một tháp ngược dòng (Ch 142).
25