(记录青春-真心奉献-送给后来造纸人)日产300吨挂面纸板.docx

四川理工学院毕业设计日产300吨挂面箱板纸制浆造纸综合厂初步设计（重点制浆工段）学 生：罗 磊 学 号：06041050213 专 业：轻化工程 班 级：2006级2班指导教师：晏子康四川理工学院生物工程学院二O一0年六月摘 要本次设计任务是：对日产300吨挂面箱板纸制浆造纸综合厂初步设计（重点制浆工段），挂面箱板纸的原料为废纸和未漂白硫酸盐木浆。成品纸分为上中下三层，根据客户需求，三层的原料种类和比例均有不同，废纸经碎解，粗筛，除砂，精筛，热分散，磨浆后，制成浆料，按性能要求混合后送抄纸工段。应用我们所学的知识和搜集的资料对设计方案进行论证，确定工艺方法和工艺流程，根据所选的参数进行浆水平衡计算，再根据计算的结果并结合工厂的生产实践进行设备选型，最后绘制浆水平衡图、工艺流程图，并绘出全厂平面布置图。本次设计计算中所涉及的参数都是依据最新适用设计标准进行选择和计算的。关键词：废纸板；筛选；净化；除砂；工艺流程图 目录第1章 绪论11.1 中国造纸现状分析及前景预测11.2 工厂设计的可行性分析21.2.1 经济效益分析21.2.2生产工艺选择31.2.3 原料分析31.2.4 原料标准:51.2.5选址分析61.3 产品的质量要求6第2章 全厂总平面设计112.1 总平面设计的依据、原则及步骤112.1.1 总平面设计的依据112.1.2 总平面设计的原则112.1.3 总平面设计的步骤132.2 全厂总平面布置图分析132.2.1总平面设计的经济指标132.2.2总平面布置图分析14第3章 工艺流程设计153.1 工艺流程设计的原则和步骤153.1.1 工艺流程设计的原则153.1.2 设计步骤153.2 工艺流程设计及说明163.2.1碎浆工段163.2.2筛选工段173.2.2净化工段173.2.2浓缩工段183.2.2热分散工段183.2.2盘磨193.2.2配浆工段193.3 其他系统的概述193.3.1 浆料的贮存193.3.2 蒸汽系统20第4章 浆水平衡计算214.1 浆水平衡计算的有关定额和数据依据214.2 计算过程244.2.1配浆和成浆池244.2.2短纤热分散264.2.4短纤锥形除砂器组284.2.5 中纤热分散，压榨和浓缩294.2.6 中纤除砂器组304.2.7长纤热分散，压榨和浓缩314.2.8长纤精筛和除砂器组334.2.9分级筛系统344.2.10中浓除砂器354.2.11粗筛系统364.2.12高浓除砂系统374.2.13碎浆清渣系统374.2.14面浆系统394.2.15白水系统394.2.16 浆料平衡404.2.17 浆料平衡明细表40第5章 设备选型及其说明495.1 设备选型495.1.1 专业设备的选型495.1.2 通用设备的选型495.1.3 非标准设备的选型与设计495.2 设备平衡计算应遵循的原则495.3 设备选型及计算505.3.1 输送设备选择505.3.2水力碎浆机525.3.3压力筛浆机535.3.4锥形除渣器545.3.5 盘磨机575.3.6贮存设备575.3.7 热分散595.3.8浓缩机605.3.9 水力清渣机61第6章 车间布置设计636.1布置设计重要性636.2车间设备布置的原则、步骤及注意事项636.2.1车间设备布置的原则636.2.2 步骤646.2.3 注意事项646.3 车间高度与跨度的确定656.3.1 确定的原则656.3.2 跨度与高度656.4 车间布置说明65总 结66参考文献67致 谢68第1章 绪论我国造纸工业近年来发展迅速，纸和纸板产量已跃居世界第一。随着我国国民经济的迅速发展，造纸行业的快速发展仍要持续相当长的一段时间，制浆造纸工业仍然面临改进、扩建和新建项目的问题。为了适应制浆造纸行业的快速发展，我们在此学习其改进、扩建和新建项目设计，并进行理论上的制浆造纸综合厂的设计，以便以后在实际工作中，能够提出更加合理的分析和设计方案。1.1 中国造纸现状分析及前景预测我国造纸行业整体处于近年来难得的高景气周期，部分子行业的景气下行无碍行业整体向好；新闻纸仍在走出低谷的路上，文化纸、白卡纸和铜版纸等也处于高景气状况，通过涨价可提高盈利水平。同时，各纸种进入销售旺季继续提价；纸业公司第一季报业绩预计大幅增长，如岳阳纸业、博汇纸业、太阳纸业及晨鸣纸业等。 国际浆价大幅上涨，箱板纸龙头受累于子行业景气下行。随着我国经济发展和商品出口的不断增加，箱板纸成为我国过去几年发展最快、也最为景气的纸种，这也是H 股的玖龙纸业和理文造纸业绩随产能释放大幅增长的主要动力。而与之对应的是其它纸种处于低谷，这也使造纸行业的扩产计划更多投向箱板纸项目。伴随着玖龙纸业、理文造纸、景兴纸业和扬州永丰余公司大型生产线的相继投产，箱板纸产能进入集中释放期对行业的压力骤增（预计超过500 万吨新增产能），行业原先的供不应求的局面正逐渐发生变化。而扩产后对原材料的需求加大以及国内废纸浆替代草浆的趋势，使行业对废纸的需求快速增加，而以美废为代表的国外废纸未来新增供给有限，这都驱动美废价格快速上涨。 2007 年美废11#从年初171 美元/吨涨至年末的231 美元/吨，涨幅达35%，2008 年3 月进一步涨至244 美元/吨。作为箱板纸生产的龙头公司玖龙纸业，美废等原材料占其成本的50%以上，尽管公司在美国的中南公司可以为公司提供稳定的废纸来源，但价格依然随行就市（每吨较市价约便宜1 美元），美废价格的持续上涨给公司的盈利水平带来较大压力，而提价的滞后性也必然影响公司中期的业绩。公司的净利润增速远小于收入的增速，显示了公司并未随规模扩张实现业绩增长，市场曾经对公司的乐观情绪逐渐消退，并走向另一个极端事实上，玖龙纸业和理文造纸估值较高的主要原因之一在于所处箱板纸子行业景气，业绩快速增长，得到投资者的认可，而国内估值较低与过去几年国内造纸行业处于景气低谷，业绩未能 随产能扩张同步增长而低于市场预期有关。而目前随着文化纸、白卡纸和铜版纸步入景气周期，造纸产业发展政策的规范行业效应也将制约未来供给的增加，使国内主要造纸公司业绩有望大幅增长。而玖龙和理文则将受累于行业景气下行,盈利水平出现下滑。目前国内A 股从事箱板纸及瓦楞纸生产的主要企业为景兴纸业以及如山鹰纸业等部分产能，我们此前也预计它们的毛利率将在2011 年第一季度呈现下滑的趋势，这与其它纸种的毛利率提升形成鲜明对比。造纸行业整体向好，虽然如此，我国造纸行业整体处于近年来难得的高景气周期，部分子行业的景气下行无碍行业整体向好。决定行业景气的关键因素是行业的供求关系：由于2005-2006 年新增产能较少引发的供给增量下降和严格环保政策导致的供给存量减少，使造纸行业供给进入周期性变化的低谷期，而造纸产业发展政策的规范行业效应将制约未来供给的增加，同时行业需求呈现稳定增 长态势。 而且，因奥运会引发部分纸种需求激增，使造纸产业链供求关系显著好转，公司议价力明显提升。此外，随着国内外新增浆线陆续投产，制浆产业链的供不应求局面得以改善，浆价上涨动力主要来自向下游转嫁成本压力。而人民币加速升值将使进口原材料换算为人民币后价格增速趋缓，造纸公司成本压力得以缓解。这些将有助于提升公司的盈利水平。在造纸行业整体向好的情况下，对于纸业板块的投资应注意纸种子行业的选择，箱板纸在经历了过去几年快速发展后，正面临新增产能集中释放和原材料大幅上涨的成本压力，而新闻纸仍 在走出低谷的路上，这两个纸种的提价主要体现为成本驱动，毛利率提升压力较大。与之相比，文化纸、白卡纸和铜版纸等高景气周期子行业的投资机会更受看好，公司可通过涨价提高盈利水平（涨价动力较足，且主要原材料纸浆涨幅较小2008 年截至2 月底均价较2007 年均价上涨约为10%，换算为人民币约为5%，而2008 年内涨幅较小）。1.2 工厂设计的可行性分析1.2.1 经济效益分析箱板纸作为产品外包装物间接出口较大,出口的好转拉动其需求,我们在内外需恢复的情况下预计未来箱板纸的需求增量将逐渐恢复正常,约160万吨每年,增速10%左右;箱板纸的供给在经历了 07、08 年的大幅扩张后,2009-2011 年供给减速,我们预计2011、2012 两年的产能合计增长7.5%;需求的恢复,产能增长的大幅减速给箱板纸行业将带来两年的好转期,我们预计行业的产能利用率由2009 年的82%左右上升至90%左右,行业的好转必然带来盈利的好转。 废纸是箱板纸最主要的原料,其价格上升很大,目前 250 美元左右的美废11#已经接近2009 年3 月份259 美元的高点,我们在行业供需好转的情况下认为成本的提升不会改变箱板纸吨纸盈利的好转趋势。1.2.2生产工艺选择箱板纸生产工艺流程较为简单，且生产实例多，经验成熟，易于控制品质，简述如下 2 。进口未漂针叶木浆（国产未漂阔木浆+国产未漂针叶木浆）水力碎浆机碎解分散成粗浆高浓除渣器除去比重较大、体积较大的重杂质盘磨打浆成细浆面浆浆池。OCC（外废+国废）D型水力碎浆机高浓除渣器除去比重较大、体积较大的重杂质粗筛除去体积较大的杂质中浓除渣器除去比重较大的杂质纤维分级筛分离成长纤维和短纤维。长纤维低浓除渣器逆向除渣器除去轻杂质精筛选多圆盘浓缩螺旋挤压脱水机热分散盘磨打浆成细浆长纤浆池（底浆） 短纤维低浓除渣器逆向除渣器多圆盘浓缩机短纤维浆池（芯浆）纸机抄前浆池（面浆、芯浆、底浆）流送筛选净化系统流浆箱网部压榨部干燥部压光机卷取复卷打包过磅成品入库。1.2.3 原料分析回收废纸制得的再生纤维不仅可用于生产低级包装纸、纸板，还可以配抄书写纸、涂布纸、卫生纸等中档纸和纸板。尤其是随着回收废纸处理技术的提高、新设备的出现和脱墨技术的更新，可以采用100%的回收旧报纸再生新闻纸。从20实际50年代开始，美国的Garden State 造纸公司就研究再生新闻纸，随后加拿大、欧洲以及日本等国的许多造纸厂跟研究机构都在研究和试验再生纤维的制造和使用。我国也在20世纪90年代开始使用100%的进口脱墨旧报纸生产再生新闻纸。充分利用再生纤维，提高其使用价值，扩大其适用范围，可以获得良好的经济效益和社会效益。体现在以下方面:（1）节约造纸纤维原料在目前木材的应用范围逐渐扩大，而造纸工业日益发展的情况下，占造纸工业纤维原料比重约95%的木材原料日趋紧张。如果没有自己的速生材基地那么多森林资源来说是一个威胁。回收废纸利用再生技术，不仅可以满足制浆能力，变废为宝，而且再生纤维的造纸的原料成本比木浆少30%50%。生产1t本色化学浆需4m3多的木材，生产1t漂白化学浆需5m3木材，而生产1t纸或纸板仅需1.3t废纸。从这个角度计算1t废纸可代替34m3木材，因此再生纤维资源被称为是“城市森林”。充分利用好废纸的再生纤维，可以大大降低对纤维原料的消耗.（2）节约投资在纸浆不平衡的情况下，为提高浆的产量可以投资提高制浆能力，最经济的方法就是利用废纸制浆。（3）节约能源回收纸的纤维经过打浆，对它进行回收处理时，加工成浆所需的能源消耗较低，主要是减少了蒸煮工序，节约了烧碱等化学药品的消耗。虽然回收纸的再生脱墨仍然需要不少化学药品，但比起由植物纤维原料制化学浆来，其投入仍然要低，再加上水耗、电耗、汽耗的降低，再生纤维的产品成本远低于原生纤维的成本，所以再生纤维在市场竞争上占有非常有利的地位。（4）减轻污染利用废纸制浆，由于避免了蒸煮，因此没有黑液的产生，大大减轻了污染负荷。废纸制浆的耗水量仅为50m3/t浆，是其他原料制浆的1/41/2，所以排出的废水量很少。废水治理难度及投资减少，为达标排放创造了条件。回收废纸基本上没有大气污染，废水污染负荷也大大减轻。废纸的回收主要集中在城市，依据回收的纸是否经过使用可分为两类：消费前的废纸和消费后的可回收废纸。消费前的可回收废纸是来自于制造业与加工业的纸和纸板的废弃物以及来自库存的废弃物的纸张，这类废纸是指印刷厂切下的白纸边、纸花，报废的印制成品，纸箱厂的边角余料，过期的刊物以及出版单位作为废纸处理的书籍跟报刊。这类废纸未经消费使用，一般比较洁净，含有的杂质较少，易于再生处理。消费后的可回收纸是由零售店、办公室和家庭中回收的，完成了作为消费品最后用途的纸张、纸板和纤维材料，还有从城市固体废物中分离出来的纸张组成的。这类废纸是指由超市、零售店回收的各种纸箱、纸盒、纸板等包装物；机关、企事业单位的废旧公文资料、废的书刊报纸、打字复印的废纸；学校的书报和学生的练习本；居民家庭自有的各种旧报纸、废旧图书杂志、笔记本及包装纸；以及从城市垃圾中回收的各种各类的纸及纸制品。这类废纸是经过了消费的产品，往往含有各类杂物，所以在回用时比较麻烦。综上，废纸的回收不需要周期，原料灵活性较大。处理过程简单，摆脱了污染严重的蒸煮。而且经过处理后的废纸质量也很好，特别是外废，经筛选分级可以抄造不同的品种。可以降低成本与原生纤维的用量。但是废纸中含杂质较多，较好的处理废纸中的杂质，确保废纸品质跟等级，成为废纸回收的主要方向。本设计原材料采用未漂硫酸盐竹浆板和OCC（主要是AOCC）。由于国内废纸非木材纤维含量高，回收和体系分类不健全，在挂面箱板纸张生产中，难以提高产品质量，所以我们选用进口国外一些木材纤维含量高，质量较好的废纸，用于纸张生产。本厂预计以废纸和本色硫酸盐竹浆为原料,生产挂面箱板纸。预计生产的挂面箱板纸由由面，芯，底三层复合而成。根据不同的纸的类别，所用的原料有所不同。美国、欧盟、澳大利亚、日本、香港进口，也有部分本地废纸。由于运输条件和原料的来源比较好，本设计只考虑2.5个月原料储存量，废纸水分按10%15%计算,原料储存损失按3%考虑。 面层采用未漂白硫酸盐竹浆，底层主要采用纸箱与纸板废纸，未漂白硫酸盐木浆可从国外直接进口，也可从国内（广西、福建等地）购买。在保证产品质量的前提下，废纸可一部分采用美废或日废一部分采用国废，以降低成本。生产的挂面箱板纸是一种重要的包装材料,主要用于工农业产品的包装，约占各种包装材料的50%左右，几乎涉及到所有工业部门。商品包装的目的是为了保护商品、宣传商品、方便储运，要求包装材料的资源丰富、成本低廉、使用后易于处理、不污染环境等。而纸制品包装不但能满足以上要求，更具备以下特点：1.废纸箱可回收利用。2.纸箱加工方便、精致美观。3.能进行特殊加工。1.2.4 原料标准: （1）AOCC标准:使用11#AOCC，符合FS-95国标标准，即不合格纸5.0%，禁有物1.0%，水分不超过12%。（2）香港或国内废纸标准:不可溶物1%，水分不超过20%（3）未漂木浆质量标准:1.国内木浆板标准:水分15%2.进口木浆板标准:水分15% 1.2.5选址分析厂址的选择是始建工作中的一项有关政治,经济.技术方面的综合性任务,是总体设计的基本课程之一,厂址选择正确与否,对建厂投资,生产成本及工厂建成后的经营条件及发展前景都有很大影响.本设计是生产日产300吨箱板纸的厂,对于这样一个厂址的选择,要满足原料供应充足、运输的生产协作方便、能源充足、排水供水方便等众多因素。故本设计将厂址选择在天津市塘沽区荣和工业园，紧邻五洲国际集装箱码头。天津是中国四大中央直辖城市之一，是中国沿海开放的国际口岸城市。由于其特殊的地理位置，天津是中国北方最大的经济商贸中心，交通发达，劳动力密集，资源富集，是重要的货物集中于分散基地，对包装类纸的需求量大。天津气候属于温带办湿润大陆季风型气候。年平均气温12.3摄氏度。1月份最冷，月平均气温为摄氏零下4-6度；7月份最热，月平均气温在摄氏26度。年平均降水量为550-680毫米，夏季降水量占全年降水量的80%，无霜期为200条左右，年平均日照射26103090小时。天津位于中纬度欧亚大陆东岸。四季分明，景象多姿。介于大陆性与海洋性气候的过渡带上，属暖温带半湿润季风型气候。气候的主要特征是季风显著，气温差较大。冬季多为偏北风，寒冷、干燥、降水少；夏季多东南风、偏南风，高温、降水集中。1.3 产品的质量要求本标准规定了挂面箱板纸的技术规定，适用于一般表面印刷和包装用的箱板纸. 表1-1 挂面箱板纸技术指标箱板纸物理指标N120N125N150N160N175N230N250A175K230K250AAAAAAAAAAAAA定量g/m平均1204125515051605175523072508175523072508紧度g/cm最小0.70.70.70.70.70.720.720.70.720.72耐破强度Kgf/cm目标3.43(2.8)3.58(2.8)4.13(2.7)4.41(2.7)4.82(2.7)6.57(2.8)7.15(2.8)5.89(3.3)7.98(3.4)8.70(3.4)(kPa.m/g)最小3.22(2.6)3.32(2.6)3.88(2.5)4.08(2.5)4.46(2.5)6.10(2.6)6.63(2.6)5.71(3.2)7.70(3.3)8.40(3.3)横向环压Kgf/152mm目标14.88(8.0)15.50(8.0)20.92(9.0)22.32(9.0)24.42(9.0)37.43(10.5)40.68(10.5)28.00(10.3)38.50(10.8)42.00(10.8)(N.m/g)最小13.20(7.1)13.76(7.1)19.78(8.5)21.08(8.5)23.07(8.5)33.87(9.5)36.80(9.5)26.30(9.7)37.43(10.5)40.68(10.5)吸水度g/m最大50/8050/8050/8050/8050/8050/8050/8040/8040/8040/80平滑度s最小7.07.07.07.07.07.07.07.07.07.0水分%平均82828282828282828282注：测试环境：温度231C，相对温度(502)%，据SO534，535，536，287，1924，5627，2758牛卡箱板纸和普通箱板纸可知（a） 合格品即正品纸（一号纸，同时满足下列要求）1）原纸各项物理指标均符合“挂面箱板纸纸技术指标”中的规定。2）原纸不经外力作用不许有分层现象。3）原纸纤维组织应均匀，纸幅间厚薄一致。4）纸页平整不许有影响作为纸板面纸使用的外观纸病。5）每平方米的纸页正面，1.0mm2以上的非纤维性尘埃的总数不超过80个，但3.0mm2以上的尘埃不许有。（普通箱板纸外观质量比照标准版进行判定，不数尘埃个数。）6）卷筒应切边整齐，不许有裂口，缺角，毛边等现象。7）成纸纸面色泽基本一致且与标准样板相比，牛卡箱板纸总色度差E1.25;普通箱板纸的总色差E1.25。8）卷筒内接头处应用胶带纸横向粘牢，每卷纸接头数不超过两个，并在端面明确标出接头位置。9）卷筒纸不许有瘪芯现象，且端面平整，形成的锯齿形或凹凸面不允许超过10mm。10）横幅尺寸偏差不允许超过+606mm。11）卷筒直径为120050mmS纸（二号纸）定量在T1258，T1509,T1759,T25015,N1258,N1509,N16010,N17510,N20012,N25015,B1258,A1509,A1609,A1759,K23012,K25013,K30015范围内。耐破强度低于规定10以内。横向环压强度低于规定的10%以内。纵向裂断长低于规定的10%以内。成纸表面吸水度超过规定的20%以内。注：1）5）项中有一项不达标为S纸（二号纸），两项以上则降为R纸。外观质量：有轻微缺陷纸卷直径在9001150 mm之间纸面有非连续性（死/活）褶子纸面有轻微针孔状小洞眼复卷切边欠整齐，但形成的锯齿形或凹凸面不超过10mm纸卷内有三个接头注：1）5）中同时具有两项以上则降为R纸。（b）不合格纸（有较严重不合格项，也称为R纸）1）成纸物理指标达不到“S纸”规定但满足以下要求：A. 定量在T1259，T15010,T17511,T25016,N1259,N15010,N16011,N17511,N20013,N25016,B1259,A15010,A16010,A17510,K23013,K25014,K30016范围内。B. 耐破强度低于规定20以内。C. 横向环压强度低于规定的20%以内。D. 纵向裂断长低于规定的20%以内。E. 成纸表面吸水度超过S纸规定。F. 成纸水分超过规定，但为15%以内。2） 纸卷有轻微扁芯现象，但最小内径不小于50mm。3） 端面欠平整，但形成的锯齿形或凹凸面不允许超过20mm。4） 横幅尺寸超过+606mm，但满足+1006mm5） 卷筒直径为900mm以下。6） 卷筒内接头数超过三个。7） 纸面有严重外观纸病（透帘、洞眼等）。注：1）到7）项中有一项不达标为不合格纸，两项以上则降为特R纸。成纸物理指标达不到“不合格纸”规定。纸卷内外定量波动较大。纸卷内外色度波动较大。纸面有将会影响用户生产使用的外观纸病（大面积透帘、洞眼、腐浆团等）。注：1）4）项中有一项不达标为特R纸，两项以上则降为废品。（c）特R纸经销售部联系、用户无法用于降级生产使用的判为废品，作回抄处理。第2章 全厂总平面设计工厂总平面设计，是指工厂中所有建筑物、构筑物、露天堆放物、交通运输、工程管线及绿化区等相互位置的设计1。在总平面设计中需要考虑的问题是错综复杂的，许多因素影响到设计成果。如生产规模和生产工艺流程，运输方面的要求，动力供应条件，厂区自然条件，城市规划与建筑要求，防火与卫生技术要求，施工条件及工厂的发展远景等。总平面设计的合理与否，不但影响建厂工程能否节约和有效地完成，而且对未来生产经营能否多、快、好、省地进行，均有重要影响；不但影响工厂本身，而且影响所在地区其它工业和农副业生产以及附近居民的生活。因此，它和厂址的选择同属于建厂过程中的两个重大技术经济问题。2.1 总平面设计的依据、原则及步骤2.1.1 总平面设计的依据为了搞好平面设计，必须具备正确和完整的资料作为考虑问题的依据，这些必要的资料是1：(1) 工厂的组成：根据工厂生产的性质和规模的大小，企业管理体制和对外协作关系，在设计的技术经济部分规定本厂的所有生产组成部分（基本生产、辅助生产、附属或副业生产的各个车间）、科研试验单位（试验室和试验车间）、运输供应机构（原材料及成品仓库、原料和燃料堆放场、车库及车站、码头等）以及工厂行政管理部门等。在总平面设计时，要根据这些组成部分的性质把全厂划分成几个区域，作为大致的安排。(2) 建筑工程项目明细表：根据工程组成而确定的主要建筑物和建筑物的工程项目。(3) 生产工艺资料：包括产品品种和生产规模，工艺流程图，生产工艺对建筑物布置及运输上的要求。(4) 厂址选择资料：包括厂区的地形、地势、地质、面积、气象及水文地质条件；水、电、汽及原材料的供应来源，交通运输条件等。(5) 工厂发展规划：包括分期建设的规模和最后规模。2.1.2 总平面设计的原则总平面设计的任务主要包括考虑到生产规模和生产工艺流程，运输方面的要求，动力供应条件，厂区自然条件，城市规划与建筑要求，防火和卫生技术要求，施工条件及工厂的发展远景等。(1) 分区布置1根据生产特点和工厂规模将全厂适当划分为几个区域，保证各区域之间位置协调配合，并符合卫生、防火和环境美化的要求。对大、中型制浆造纸工厂，一般可把工厂划分为原料贮存区、生产区、动力区、给水区、辅助生产区、仓库区、厂前区、住宅区、绿化及卫生防护带等几个区域。(2) 建、构筑物的相互位置建、构筑物的相互位置应符合生产流程的要求，同一生产系统的生产线路应尽可能呈链状排列。(3) 建、构筑物之间的距离建、构筑物之间的距离，在保证必要的卫生、防火要求的前提下，应尽量减小，以减少建筑面积，提高建筑系数和场地利用系数。(4) 厂内交通运输网的布置厂内交通运输网的布置，要根据厂区特点，生产工艺流程、安全防火技术的要求，所采用的运输方式，以及货物周转量的大小来确定。(5) 厂房的方向、位置和间距厂房的方向、位置和间距，应符合采光、通风的要求。从方向来说，按流程方向自西向东或自东向西布置，力求操作侧向南。就位置而言，荷重或振动大的车间，如锅炉房、蒸煮器及纸机部分，应设在地质条件较好的地段上。对间距来说，建筑物之间的间距不应少于15m。如果建筑物超过15m，则两建筑物的间距不应小于两个相邻建筑物高度之和的一半。(6) 辅助、附属车间及其它服务环节的布置辅助、附属车间及其它服务环节的布置应位于其服务范围的中心或靠近主要服务对象。如原材料场应靠近备料或蒸煮工段；成品库应靠近完成或整理工段；锅炉房应靠近蒸煮工段或蒸汽动力车间；机修车间及备品配件库应接近生产车间等。同时仓库的建、构筑物的布置还应考虑充分利用铁路专用线，故大多应布置在厂区边界附近。行政管理及服务机构应布置在厂区工人出入最频繁的地方。(7) 生产性质相同的车间或辅助环节的布置这样的车间和环节应尽量联合布置在大厂房中，并考虑设备露天布置的可能性。这样考虑的好处是，可以缩短运输距离，提高场地利用率和节约基建投资等。例如，制浆车间的黑液槽、碱液槽和白水车间的白水回收池、白水塔和贮浆塔的均可采用露天布置。(8) 预留扩建场地要为工厂发展留有扩建余地。工厂扩建所需场地最好留在厂区外，以免过早占用农田。只有当认为在技术经济上较合理时，才将扩建场地留在厂内。同时预留地段的位置应有利于第一期工程的完成与生产的正常进行。(9) 厂区美化布置厂区布置在满足适用、经济的基础上，应力求整齐美观。为此，建筑物的外形要整齐，厂房形式要统一协调，道路要平直，道路两旁要植树和种栽花草。空余地段应绿化并采取一定的其它美化设施。2.1.3 总平面设计的步骤在具备上述设计资料的基础上，总平面设计按如下步骤进行1。(1)研究生产流程，保证总平面布置符合工艺流程的要求，并根据此决定工程项目。(2)决定各个建筑物的大概尺寸、高度、和层数（车间尺寸大小由工艺设计者提出）。(3)决定运输方式与线路布置。(4)决定建筑物的设计方案（结构形式与相互布置等）(5)进行工程管线与竖向布置(6)对不同方案的技术经济指标进行对比分析，决定最优方案。(7)正式作出具有正确尺寸的总平面图。(8)进行绿化及环境美化设计。2.2 全厂总平面布置图分析2.2.1总平面设计的经济指标在总平面设计的经济指标中，建筑系数和场地利用系数是最主要的经济指标。前者说明建筑的密度，制浆造纸厂一般为：25%35%；后者说明土地的利用程度，一般为50%55%，两系数一般可以按下式计算：建筑系数=占地利用系数=建筑系数+在本次设计中，通过计算我们出建筑系数为：30.2%，场地利用系数为：50.1%，符合一般的造纸厂设计。2.2.2总平面布置图分析总平面布置图，是将总平面设计的内容用图纸表示出来的最直观的形式，是总平面设计的最终成果之一1。此次全厂总平面设计图主要包括以下几个方面。此设计的风向是东南风向。整个共设三个大门，原料从正门进出，成品和煤从后门，员工从侧门进出；原料场和电厂在下风向，粉尘不会扩散到厂区，原料场紧邻正大门，原料运输车辆从此出入，不会穿越厂区，方便运输与管理；运煤车从后门进出不会污染厂区内地面；成品库位于后门附近，便于出厂；共设两条造纸线，紧邻原料场与成品库；员工宿舍处于整个厂区的边缘，方便工人进出；水处理厂离取水点近，便于取水，且位于预留地置于用水量最大的造纸生产线，员工生活区附近，节约管道；办公大楼紧邻厂正门，以方便办理各种事务。最后，在做此平面图设计时考虑到多方面因素，各种设计各有利弊，在权衡后最终确定此方案。此图中各设计均按照最新的国家建筑设计，安全设计标准。第3章 工艺流程设计工艺流程方案的设计与选择，是工艺设计工作中的重要环节。工艺流程设计与选择是否合理，对生产效率、产品质量和成本，以及安全生产都有很大的影响。工艺流程是生产方法的具体化，即将原料或半成品，进入车间或各工序经过加工处理，在规定的技术条件下，产生物理、化学变化，使其逐渐转变成工厂的产品。3.1 工艺流程设计的原则和步骤3.1.1 工艺流程设计的原则工艺流程具有多样性、丰富性、多边性的特点，其基本原则是1：(1) 所设计的工艺流程能生产出符合国家质量标准的产品，这是生产工艺流程的基本出发点，在保证这一基本出发点的前提下，所设计的生产流程尽可能的简化，以较大的节约投资使生产操作简单。(2) 采用先进可靠的生产方法，选用高效节能设备，同时要考虑到我国的具体国情。这就为日后的工厂的产量、质量和管理提供了保证。(3) 工艺流程的设计始终必须考虑到对废水、废气、废渣以及余热的重复利用。循环使用和综合利用。这是关系到保护生态环境的重要问题，也是节约原料、能源、水资源的大事，对工厂本身也能降低成本。(4) 生产工艺流程设计应适应市场经济的需要，要考虑到今后的工厂发展及适应社会需求发生变化的情况，故其流程设计应具有应变性，这样才能在市场经济中立于不败之地。3.1.2 设计步骤生产工艺流程设计首先应确定产品品种，使用原料，生产规模；决定生产方法和生产设备，在此基础上，具体进行工艺流程设计。设计步骤按如下进行1：(1) 根据生产产品，品种和所使用原料，选择生产方法；(2) 根据设备的特点，生产规模和投资数额，选择设备；(3) 以流程方框图的形式，制定工艺流程方案；(4)绘制工艺流程图（示意流程图）。3.2 工艺流程设计及说明本设计原料为废纸浆和未漂白硫酸盐浆板，参考查阅资料和具体生产经验，运用所学的知识，参照了国内的一些工厂的现行生产工艺和厂区布局以及毕业实习环节中的实地观察，并结合理论作了些大胆尝试和创新。以设计任务书为基础，通过网络及图书馆查找相关资料，确定相关流程和参数，并利用AutoCAD绘制工艺流程图。3.2.1碎浆工段（1）碎浆工段作用原料场送来的废纸和浆板在此处碎解成粗浆，并且进行第一次除杂，之后送下一段处理。（2）设备因原料有两种且性质相差很大，所以需要用两台碎浆机分开处理，废纸用一号碎浆机，浆板用二号碎浆机。一号机处理量大，且为连续生产。二号机处理量小，且根据产品类型需求变化，为间歇生产。碎浆段包括的设备共有：链板运输机，水力碎浆机。链板运输机是原料提升，运输的设备，还兼有连续计量的功能。其落料口对地高差一般为46.5m。废纸原料在仓库预处理间经过剪除铁丝，松捆后，用大型推纸（夹纸）车往连续运行中的运输机上载纸。经松散处理后的废纸容重在300600kg/m3不等。表示运输机生产能力的指标主要是链板的工作宽度，只对的厚度和链板速度。办事输送机生产能力计算公式为：Q=Bhcv式中： Q -运载能力，kg/min B -链板工作宽度，m h -纸堆平均厚度，m c -废纸容量，kg/m3 v -链板速度，m/min水力碎浆机是将废纸捆（纸板）碎解成粗浆，分为高浓，中浓，低浓。本设计中为D形低浓水力碎浆。其处理浆料浓度为6%左右。废纸（纸板）进入碎浆机一般以松散形式或打捆的形式均可。碎浆机下部有以1220m/s赚点的转子产生碎浆力。碎浆机底部有筛板，浆料连续通过筛板，形成粗浆。孔径的大小只能是满足后面的筛选系统正常工作，不至于被过多过大的碎纸片和杂质造成超负荷工作。为防止连续式碎浆机的过量杂质影响正常运行，必须有随时清渣装置，如绞索装置沉沙井，抓斗机。3.2.2筛选工段（1)洗涤筛选方案的确定纸浆的筛选是根据浆中纤维与杂质的尺寸大小与形状的不同，细浆通过筛板而浆渣被截留分离的过程。影响纸浆筛选的主要因素有：筛板的孔径、孔间距及开孔率；进浆浓度和进浆量；稀释水量和水压；压力差；转速；排渣率以及纸浆种类等。(2)筛选设备的选定压力筛最初从A型离心筛发展而来的，属通过式。它的主要特征是密闭条件下压力切向进浆，良浆在压力差作用下通过筛板，粗渣留在筛板表面由水力（粗渣重力、轴向推力等）推向下方排出，筛板的清洁净化靠转子叶片旋转产生的瞬间压力脉冲来实现。初期的压力筛由于其转子叶片类似飞机的机翼，故又称旋翼式压力筛，旋翼筛是压力筛的最基本的形式，有立式和卧式之分，但生产上普遍使用的是立式旋翼筛。此外，还有其他形式转子、圆筒式压力筛及旋鼓式压力筛（筛鼓旋转而叶片静止）。由于压力筛多为立式安装，所以筛鼓与转子的同心度好，从而可以缩小转子叶片与筛鼓间的间隙，增大冲选筛缝（孔）的脉冲负压，加强筛板的净化效能。因此，相比于离心筛或振动筛，压力筛因有更大的筛板净化能力而可以采用较大的压力差和较高的浓度。尽管如此，老式压力筛（如ZSL旋翼筛等）的筛选浓度通常低于2%,属低浓筛选。近年来由于对筛选机理有新的认识，发展研制了许多高浓、高效、低能耗和水耗的新型压力筛。目前，国外普遍采用压力筛进行纸浆的筛选净化，它已成为现代化造纸厂尤其是新建厂标准配制的筛选设备。因此本次设计业也是采用压力筛进行筛选。3.2.2净化工段DGC系列高浓重质除渣器是吸收国外先进技术,利用自由涡流原理设计的,可在0.1-6.0%的浓度下有效去除各类浆料中的砂砾、玻璃、螺钉、钢针、订书钉、金属薄片等杂质。有自动排渣和手动排渣两种形式选择。 锥体部分由外部钢制壳体和内部陶瓷或耐磨不锈钢材质的上下两个锥体组成。上锥体为离心除渣区，在上锥体分离的粗渣流入下锥体，逐渐减速并得到清洗，粗渣沉入沉渣室，纤维返回浆流之中，因此纤维流失很低，整个除渣器也不会出现堵塞现象。3.2.2浓缩工段盘式浓缩机主要用于制浆造纸行业对低浓浆料的洗涤、浓缩。其工作原理是依靠盘面滤网外浆位与盘内白水水位差进行重力脱水；浓度为0.81.2的浆料进入浆槽后被吸附在扇盘上，盘内白水由导水沟流向空心轴两端排出墙板外。盘面浆料则由高压水冲刷剥落，当浆料液位高于调节阀闸板时溢流至出浆槽内排出，出浆浓度约为10。出浆浓度和生产能力可由主轴的转速来调节。结构特点： 生产效率高，占地面积小。盘扇由不锈钢焊接而成，具有良好的耐腐蚀性。由于脱水盘的扇形结构，过滤面积大，运转时可过滤大量的白水。释出的白水浓度比圆网浓缩机低。3.2.2热分散工段盘式热分散机用于处理废纸原料中的热熔物、胶粘物、沥青、油墨等杂质。 将前道工序无法除去，但肉眼可见的细小杂质，在高温、高浓度的条件下，通过控制精度在0.01mm的帚化齿盘的强化剥离并分散成肉眼不可见的微小颗粒，并通过对纤维的分丝帚化，提高浆料的打浆度、成纸的匀度和裂断长、强化漂白的化学品同浆料的均匀混合，提高纸浆的白度。 结构特点zdr系列盘式热分散机由帚化齿形热分散器、机体与传动装置、主控液压系统、位移传感装置、润滑系统等组成。 2530浓度的浆料在加热螺旋器加热至80130温度并混合化学药品，以圆粒状形态入进料螺旋，进料螺旋通过热分散器上的螺旋转盘，将浆料挤压到间隙0.10.5mm的帚化齿形的动盘与定盘之间，从中心向外通过齿盘间的破碎区、磨浆区和精磨区，在帚化齿盘间浆料受到强力的均匀的机械和物理作用，搓研并软化，使热熔物、胶粘物、油墨等从纤维上剥离，并分散成肉眼看不见的微小颗粒，也使浆料与化学药品均匀混合。 热分散机装置的主控液压系统，位置传感装置和电气系统以0.01mm的控制精度实现帚化齿盘间隙的自动检测，变化与恢复到正常值，保证热分散机的技术性能。分散比能由精度为0.01mm的电气液压系统进行控制，保证质量最稳定。处理后浆料视觉均匀，可改善纤维的工艺特性，提高纸浆强度性能。 3.2.2盘磨1、双盘磨浆机是由固定在机壳和移动座上的两个固定磨片与安装在转动盘上的两个转动磨片，形成两个磨区。2、浆料由机壳和移动座上的两根进浆管进入磨区中心，在离心力和进浆压力的作用下经过磨区，经过磨区内齿盘的压溃，撞击完成打浆过程，由出浆口送出。3、转动盘与主轴采用花键浮动联接，可作灵活的轴向移动。4、磨片间隙的调整为手动调整，通过蜗杆的传动带动丝母旋转，使螺杆推动移动座移动，转盘作相应的轴向移动，使两磨区间隙一致，使磨片间隙和压力达到工艺要求，压刀电流大小是磨片压力大小的指示。5、采用弹性圆柱销联轴器，运行平稳。6、磨片材料为耐磨合金铸铁，经全部磨削加工。主要特点（1）采用盘根密封，密封可靠，维修方便。（2）改进轴承支撑结构，运行更加平稳，效率更高。（3）结构紧凑，维护方便。3.2.2配浆工段为了在保证产品质量的同时更合理的使用原料，避免浪费，需要将筛选出的浆料按一定比例混合后送抄纸工段。同时配浆可是产品种类更多样化，满足不同客户的需求。这个过程主要是通过各种将此和泵来完成的。泵设置多个进口，各进口通过可控阀门，按设置的比例进浆，送入贮浆池 ，池内设有混合搅拌器是浆料浓度均匀，稳定。3.3 其他系统的概述3.3.1 浆料的贮存生产中，蒸煮工段来的纸浆需要经过洗涤、筛选、净化、打浆再净化等一系列操作才能流送上网。在这些生产过程中，按照各段的浆浓和流量各自安排贮浆设备。一是为了保证生产的连续性，在某部分设备出现故障时，不至于全部停机。二是为了满足下一工段的生要求，给每一段生产留下一段缓冲时间。有利于保持生产条件的稳定性，从而保证质量的均一性。纸浆的贮存设备包括贮存容器和推进器。纸浆贮存容器包括贮浆池和贮浆塔。贮浆池一般由钢筋混凝土砌成，内壁砌上釉瓷砖成为光滑的内表面，这对纸浆的均匀流动和降低摩擦阻力很有好处；贮浆塔一般由碳钢制造，内壁同样砌上釉瓷砖或由不锈钢制造；装设于纸浆贮存容器底部推进器是为了使纸浆循环流动以保持纸浆处于悬浮状态且浆浓均匀。常用的贮浆设备为浆池，按其贮浆浓度可分为底浓浆池和高浓将池；按浆池结构分为卧式浆池和立式浆池（塔）。低浓浆池贮浆浓度一般为3%5%，高浓浆池贮浆浓度一般为8%15%。低浓浆池可以是卧式也可以是立式，高浓浆池一般为立式。对浆池的要求是混合均匀、无死角、不挂浆和动力消耗低。在设计流程中，洗涤工段出浆浓度约13.5%，因此选择一段高浓浆池。而漂白以后漂白浆的贮存也选高浓贮浆池。3.3.2 蒸汽系统动力车间提供1.5T/ADMT的蒸汽，用于清水加热及用于蒸汽混合器和中浓高剪切混合器中的浆料与漂白药液的加热。第4章 浆水平衡计算4.1 浆水平衡计算的有关定额和数据依据浆水平衡计算是工艺设计中一切计算的基础，是指制浆造纸生产过程中浆的平衡和水的平衡；是以1吨风干浆为基础进行衡算，以求得单位产品纸浆的需要量，和工艺过程部分水分的消耗及纤维流失，为设备、容器、管线的选择作出计算依据。 表4-1日产300吨挂面箱板纸有关的生产定额和依据序号指标名称单位定额备注1面芯底层比例13：5：22芯层纤维比例，短：中17：23底层纤维比例，长：中113：54芯层成浆池浓度%3.65底层成浆池浓度%4.06面层成浆池浓度%37短纤热分散进浆浓度%308短纤热分散蒸汽用量L1009短纤压榨出白水浓度%