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课 程 设 计 说明书

题目：日产

110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

摘 要

日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

本次设计是一个日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段。

设计主要内容有车间流程设计和设计说明书两部分。首先对流程进行设计，绘制浆水平衡图，确定工艺参数，根据所选的参数进行江水平衡计算，然后根据计算的结果选取设备，进行车间工艺设备布置图。

说明书主要包括设计流程的确定，工艺参数的确定和设备选型。 关键词：胶版印刷纸，造纸车间，流送系统

Design Of pulp-supply System Of Papermaking Workshop

日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

Section For Offset Printing Paper With 110t/ day

ABSTRACT

This design is about a design of pulp-supply system of papermaking workshop section for offset printing paper with 110t/day.

The main content design workshop process design and design specification for the preparation of two parts.First of all pair of process design,drawing equilibrium diagram, determine the process parameters,according to the selected parameters pulp balance calculation,and the calculated the results of selected equipment,plant process equipmeng layout.Specification includes the determination of the design process,process patameter idengtification and selection of equipment.

KEYWORDS：offset printing paper，papermaking workshop, approach system

日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

目 录

摘要 ??????????????????????????????????Ⅰ ABSTRACT ????????????????????????????????Ⅱ 目录??????????????????????????????????Ⅲ 1课程设计任务、目的和背景?????????????????????????1

1.1课程设计任务 ???????????????????????????1

1.1.1课设题目 ????????????????????????1 1.1.2设计原始数据 ????????????????????????1 1.2课程设计背景 ?????????????????????????2

1.2.1造纸产业特点 ????????????????????????2 1.2.2造纸工业现状 ????????????????????????2 1.2.3中国造纸发展中存在的问题 ??????????????????3 1.2.4中国造纸业发展瞻望 ?????????????????????4

2 生产工艺设计??????????????????????????????5

2.1设计范围??????????????????????????5 2.2设计指导思想??????????????????????5 2.3工艺论证及流程设计???????????????????????5 2.4纤维原料的选择与配比????????????????????8 2.5 工艺流程对比??????????????????????????9 2.6辅料的选择??????????????????????????12 3浆水平衡 ???????????????????????????????14 3.1 工艺参数???????????????????????18 3.2 浆水平衡计算 ???????????????????????22 3.3 浆水平衡收支总表 ???????????????????????23 4设备选型计算 ????????????????????????????26 4．1设备一览表 ????????????????????????????27 总结 ??????????????????????????????????29 致 谢 ?????????????????????????????????30 参考文献 ????????????????????????????31

日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

1 课程设计的任务、目的及背景

1.1工程设计的任务

1.1.1设计题目

日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段

1.1.2设计的原始数据 A.厂址及气象资料

（1）厂区位置：江苏某地 （2）地势：平坦

（3）气温：最高温度40.1℃

最低温度－12.3℃

平均温度12℃

（4）主导风向：东北风 （5）冻土深度：3cm （6）地下水位：－10m

（7）河流、湖泊水位：海拔300m （8）运输条件：公路、水路 B. 原料：

NBKP：漂白硫酸盐针叶木浆，具有很高的弹塑性和强度，但长纤维比短纤维难于分散而易于絮聚，造成成纸的匀度差。

LBKP：漂白硫酸盐阔叶木浆，纤维较短，强度一般，但纤维的交织比较好，成纸的匀度好，提高了成纸的印刷适应性。

草浆：降低成本。 C. 产品：胶版印刷纸

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D. 产量：15万吨/年

E. 动力供应：厂内发电相结合，自产气 F. 工作制度：四班三运转

1.2课程设计背景

1.2.1造纸产业特点

造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料产业；造纸产业具有资金技术密集，规模效益显著的特点；造纸产业关联度强，市场容量大，是拉动林业，农业，化工，印刷，包装，机械制造等产业发展的重要力量；造纸产业以木，竹，芦苇等原生纤维和废纸等再生纤维为原料，可部分替代塑料，钢铁，有色金属的等不可再生资源，是中国国民经济中具有可持续发展特点的重要工业。 1.2.2造纸工业现状

2007 年，我国造纸及纸制品工业生产继续稳定增长。 2007 年 1-11 月的中国造纸及纸制品行业相关数据（如下表一）显示：

表一 造纸及纸制品工业 完成现价工业总产值 所占比重 24.1% 造纸及纸制品工业 完成现价工业总产值 所占比重 24.39% 18.94% 23.58% 26.25% 5556.23 157.30 3384.18 2014.74 19.39% 纸浆生产企业 23.06% 造纸企业 25.92% 纸制品制造企业 5651.55 159.06 3445.25 2047.24 纸浆生产企业 造纸企业 纸制品制造企业 同时通过这一时期的销售收入情况我们还可以看出，全行业共实现销售收入5486.79亿元，比上年同期增长24.89%；实现利润314.34亿元，比上年同期增长87.6亿元。截至2007年11月末，全行业共8272企业，其中亏损企业1361家，亏损面为16.45%，亏损总额为31.61亿元，比上年同期增长9.57%。

因此，可以说2007年1月至11月我国的造纸及纸制品工业发展还是很快的，但较2006年比，增速已有所放慢。这可以归结于2007年5月开始，随着各纸种价格的迅速上涨，

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行业利润开始迅速回升，且行业利润增长快于行业收入增长，预期未来随着行业的升级及消费需求的增长，行业毛利率将进一步回升或高位运行的可能性较大，因此未来三年内行业利润率可能将继续保持上行，行业复苏景气明显。 1.1.3中国造纸业发展中存在的问题

中国的造纸行业竞争优势明显，行业发展空间巨大。但是面临复杂的政治、经济、社会环境，我们必须居安思危，更加深入的分析造纸行业存在的问题，从而可以更好的对症下药，为中国造纸行业的发展指明道路。回顾造纸行业的发展历程，我们可以说，中国经济经过二十多年的快速发展，带动了造纸产业的持续稳步增长，中国造纸业已经连续6年成为全球第二大造纸生产和消费国。特别是进入“十一五”，我国造纸产量增速明显加快，生产量和消费量逐渐接近，供需呈现平衡态势，行业自身存在的问题也逐渐暴露。

中国纸业整体发展迅速，人均消费量相对落后

近年来，我国的纸和纸板产量与国民经济发展一样增长很快。从2000年的2487万吨增加到2006年的6500万吨，增长了2.61倍，平均年增长率为13.44%。从2001年开始我国就已经超过日本，成为世界第二大产纸国，也是世界增长速度最快的国家。近十年来中国纸的消费总量，也以17.9%的速度增长，成为世界第二大纸消费国。但人均消费量距世界平均水平还有很大距离。

目前中国人均纸张消费量约为41.8公斤/人·年，当然地区分布也不平衡，沿海几个大城市，如上海、北京、广州等的消费量大约都在100公斤/人·年以上。同时与世界平均水平为53.3公斤/人·年(2003年)，与一些发达国家(如美国300.8公斤)的差距则更大。

中国造纸企业平均规模偏小，行业集中度较低

上个世纪九十年代我国有造纸企业一万多家，其中90%以上是一万吨、甚至几千吨的小厂，这是中国“以草为主”原料政策的直接产物，也是造纸中国纸业污染环境难以治理的重要根源。九十年代后期国家开始整治造纸工业的污染问题，关闭了大量万吨以下的小厂。但是，就目前的状况而言，我国造纸企业和国家其他企业整体相比，企业规模明显偏小，营业收入不高。根据2007年发布的中国企业500强企业数据统计，100强企业的营业收入合计113827.74亿元，平均收入为1138.28亿元。中国造纸企业100强营业收入合计为1297.96亿元，平均收入为12.98亿元，中国企业百强收入水平是造纸企业百强的87.7倍，而且造纸行业没有一家企业进入中国企业百强。可见中国纸业的集中度还相当低，结构调整任务还很艰巨。

中国纸业的环境污染问题依然严峻

众所周知，纸业是中国工业污染的主要产业之一，这主要是由于中国传统纸业存在的一系列结构问题造成的。据2003年中国环境部门的数据：纸业的排水量为31.8亿立方米，

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占全国工业总排水量的18.4%；COD排放量152.6万吨，占全国总排放量的29.8%。虽然，近年来在国家相关政策的指导下，造纸企业的环境污染治理问题已经得到了一定的缓解，但是总体来讲，我国造纸企业仍是国家的污染“大户”，治理环境污染依然任重道远。

中国纸业资金缺口巨大，后续发展令人堪忧

根据我国制浆造纸工业的长远规划，至2020年我国的纸和纸板生产总量将达到1亿吨，目前我国的纸产量为4950万吨，即在今后15年时间里要增加5100万吨生产能力，如果其中一半可以通过技改或扩建解决，新建和技改两项相加，投资总额达7395亿元人民币，平均每年493亿人民币，这是一个巨大的金额，如何筹集此巨额资金将是纸业今后如何发展的关键。 1.1.4中国造纸业发展瞭望

纸业是资源消耗量极大的加工业，但我国却又极其短缺纤维资源。同时，目前中国纸业又是与环境极不很协调的产业。未来的中国造纸业需要使自身与环境协调发展，形成循环经济，提高产业集中度，并解决资金筹措等问题。

产业向循环经济方向发展

木材是世界造纸的主要原料，占造纸用原料的93%以上。纸业也是世界木材的最大用户，据统计造纸用材为世界工业用材的27%，每年消耗9~10亿立方米，需要砍伐几千万公顷林地。许多年前，有人担心，纸业会成为破坏全球生态系统的罪魁。但是多年来世界纸业的发展证明，它不但没有破坏生态，而且促进了林业生态建设。中国纸业应该把林业基地建设作为自己生存的重要条件，并将循环经济作为走向成功的关键要素。

提高纸业的集中度、形成强势企业集团

提高纸和纸板生产的集中度一直是世界发达国家纸业追求的目标，特别是上个世纪九十年代以来世界范围的企业重组、并购趋势更加频繁，形成了若干强势的纸业“航空母舰”，如世界最大的造纸企业--美国的国际造纸公司总产量1592.6万吨(2003年)，总销售额达215，03亿美元；世界前50家最大的造纸公司则占全球纸和纸板产量的66.65%。中国造纸业应该尽快整合资源，提高产业的集中度，提高企业的规模经济效应。

技术路线向清洁生产、与环境协调的方向发展

如前所述，制浆造纸企业是一个强污染产业，随着世界各国社会的发展，人类对环境保护的要求愈来愈高。许多发达国家不但制订了严格的国家排放标准，而且各个地方还有更为严格的地方标准，给纸业界以巨大的社会压力。在这种压力下，近二十多年来，纸业的清洁生产技术取得了前所未有的进步。制浆技术方面，以少排放或不排放有毒的AOX(有机卤化物)为目标的清洁生产技术体系取得了突破性成果，从源头上制止或降低了污染物的排放。在造纸技术方面，造纸化学品的发展、大型高速纸机的开创，大大降低了造纸用水量和污染物负荷。与此同时，废水治理技术也已非常成熟。因此可以说，

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现代纸业已摘掉了重污染产业的帽子。虽然现今造纸企业可达到很低的排水量和很低的污染负荷，但是由于现代企业的规模很大，排出的污染物总量还是比较大的，因此中国纸业应该进一步向无污染产业方向发展、实现与环境的协调共生。

充分利用各种融资渠道，解决资金短缺问题

随着中国金融市场的不断成熟，国内金融市场发挥的能量越来越强大。除传统的银行信贷市场外，证券市场、保险市场等各种金融市场总量正逐步发展起来。中国造纸企业应该优先充分利用高速成长的中国金融市场以实现多元化的融资。对于国际资本的进入，一方面要加速开放，另一方面也要完善风险防范措施。

而事实也一再证明，谁深刻领会到产业向循环经济方向发展，并且不断做大做强，技术路线向清洁生产、与环境协调的方向发展同时拓宽融资渠道，解决资金短缺这些闪光的“真理准则”，谁就能占领行业的制高点。目前世界上最大的造纸公司美国国际纸业，从1898年成立伊始日产量只有150吨，到2003年国际纸业的利润高达3.02亿美元，无不体现着走循环经济方向，不断做大最强，注重技术和投融资渠道的畅通的特点。而我国企业在拥有后发优势、劳动力成本低廉等现实有利条件下，更应该加倍努力，顺潮流而动。

回顾过去，展望未来，在中国经济突飞猛进的今天，造纸行业必须深刻的感悟到压力与机遇并存的现实，在构建现代化的工业化道路上一步一步的探索属于自己的新路子，在建立可持续发展的经济道路上找寻出自己的新模式，在有好有快的发展模式下把握住自己的新方向。[1] [3]

2、生产工艺设计

2.1设计范围

打浆（包括辅料）工段、抄造工段（包括白水回收）。内容包括设计方案的确定、工艺计算、设备选型及计算、车间布置、技术经济与概算、编写设计说明书，并画出工艺流程图和车间布置图。

2.2设计指导思想

本设计中所选的设备及工艺条件力求于稳妥、先进、可靠。在稳妥的条件下，尽量选用可靠的设备及工艺流程。所选用的设备要均一，使整个系统处于平衡。

从原材料方面考虑，因为我们的国家的资源还比较紧缺，特别是木材更为紧张，所以在设计过程中应尽可能使用草浆。以解决资源紧张问题。

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在设计中所采用的流程及设备，在生产上应适应多种原料及品种，在成熟合理的基础上，考虑节能以及必要的仪表，并考虑到今后增产的可能性。

在设计过程中，还要考虑到全厂的合理规划，运输道路合理规划。

从环境方面考虑，进行白水回收，节能节资，降低成本。各项排放指标应达到国家标准。

2.3工艺论证及流程设计

设计的胶版印刷纸质量指标为：要有一定的行稳性，较高的表面强度、吸墨性能、湿强度及较好的尺寸稳定性；纸张的纤维组织应均匀，纸的切边应整齐、洁净；纸面应平整，不应有砂子、硬质块、褶子、皱纹、裂口、孔眼等影响使用的外观纸病；还应具有一定的平滑度，有利于书写、印刷等。不透明度不应低于规定指标，防止透印。其技术指标见表2.1：

表2.1 胶版纸技术指标按国家标准GB1012-1991的规定执行

指标名称 A等 定量 (g/㎡) ±4 规 定 B等 C等 白度(%) ≥ 87 82 77 不透明度（%） ≥ A等 B等 C等 裂断长（mm） ≥ 84; 86; 87; 89; 91; 93; 95 80; 82; 84; 86; 88; 90; 92; 78; 80; 81; 84; 86; 88; 90 平板纵横向 3000 2200 2000

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卷筒纵向 横向耐折度 (次) ≥ ＜100g/㎡ ≥100g/㎡ 平滑度 ≥ 4000 3000 2800 15 20 5 10 3 5 60 30 (正反面均)(s) 100 40 80 40 30 (正反面差)(%) 20 25 横向伸缩率 (%) ≤ 2.2 2.5 2.8 印刷表面强度(m/s) (正反面均) ≥ 表面吸收质量 (g/㎡) ≤ 2 1 0.6 30 pH ≥ 灰分 ≥ 尘埃度 0.2-0.5㎜2 ≤ 0.5-1.5㎜2 ≤ ＞1.5㎜2 水分 不许有 不许有 5 7 60 120 5 200 10 不许有 4.0-9.0

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2.4纤维原料的选择与配比

要造出质量好的胶版纸，首先要做好纤维原料的选择与配比。原料的种类可以影响纸张的伸缩性，半纤维素含量少、木素含量多、细胞壁较厚的长纤维所抄纸张尺寸稳定性好，伸缩率较低；短纤维所抄纸张伸缩率较大。纸张在干燥过程中纤维在纸张平面或厚度方向收缩,较长的纤维在成形过程中纤维间挠合较多,干燥时纤维收缩产生移动,但平面内位移较小，而短纤维收缩时，在纸平面产生的位移较大，所以长纤维抄造的纸伸长率小，再吸水时变形小，短纤维所抄纸变形较大。在相同打浆度下，对不同长度纤维,抄纸样测试证明，纤维长短是影响纸张伸长率的主要因素。

半纤维素含量多的纤维抄造的纸张易变形，伸缩率较大，这是由于半纤维素水化度高，干燥时在表面张力和毛细作用下易于收缩。草浆半纤维素含量较阔叶木浆高，阔叶木浆半纤维素含量又高于针叶木浆。在生产中用全漂白进口针叶木浆生产双胶纸,其横向伸缩率为1.9%；用全漂阔叶木浆，成纸横向伸缩率为2.5%；采用烧碱蒽醌法制得的漂白麦草浆，其成纸横向伸缩率为3.4%。这说明除纤维长度的影响，半纤维素含量，也在一定程度上影响成纸的伸缩率。木素在漂白浆中含量较少，不足以影响纸张的伸缩率。据文献介绍，木素的含量影响纸张的挺度、不透明度和伸缩率，木素含量多的纸张挺度大，不透明度高,伸缩率较小。从上面的分析可看出，采用合适的原料配比，既可保证所抄双胶纸有较低的收缩率，又可降低生产成本。另外，当长短纤维的配比在较合适的范围内，可提高纸张的表面强度，减少掉毛、掉粉的现象。

为保证成纸尺寸的稳定、掉毛掉粉少、吸油墨性好，降低生产成本,一般生产上用15%～20%的进口漂白针叶木浆、25%～30%的阔叶木浆、50%～60%的漂白麦草浆配抄胶版纸。在针叶木浆不足的情况下，可适当增大阔叶木浆的配比，减少麦草浆的配比。有的厂以10%～15%的漂白(还原性漂白)磨木浆替代部分阔叶木浆取得较好的效果，加入磨木浆，滤水性好，可提高纸的挺度,成纸表面细致， 油墨吸收性能好[3]。

考虑到以上因素，本设计中采用10~15%的进口漂白针叶木浆，20~25%的阔叶木浆，50~65%的漂白麦草浆，5~10%损纸浆配抄胶版纸。

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2.5工艺流程对比

这次设计中设计了两个不同的工艺流程：为A线路和B线路，并且针对这两条线路的不同从工艺、动力消耗、产品质量、经济效益、人力资源等方面做了详细的比较，从中选择出教优的工艺流程。

以下为两条线路的工艺流程： A线路如下：

水力碎浆机 未扣浆池 大锥度精浆机 双盘磨 针叶木 阔叶木 草浆 损纸浆

水力碎浆机 未扣浆池 双盘磨 已扣浆池 未扣草浆池 双盘磨 已扣浆池 圆网浓缩机 损前池 已扣浆池 完全离解除砂机 损后池 高位箱 一次冲浆泵 I段锥形除渣器 除气器 成浆池 调节箱 配浆箱 二次冲浆泵 I段压力筛 流浆箱 成形板案板 日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

B线路如下： 针叶木 阔叶木 草浆 损纸浆

水力碎浆机 未扣浆池 双盘磨 已扣浆池 水力碎浆机 未扣浆池 双盘磨 已扣浆池 未扣草浆池 双盘磨 已扣浆池 圆网浓缩机 损前池 完全离解除砂机 成浆池 损后池 配浆池 可变速内冲浆泵 AKD 一次冲浆泵 调节池 显白剂 I段锥形除渣器 GCC二次冲浆泵 CPAM 膨润土 I段压力筛 流浆箱 成形板案板 阳增杀离白菌子剂剂淀粉 2.5.1在线路A中针叶木打浆结束后，经过大锥度精浆机，而线路B没有。

针叶木纤维较长，需要进行适当的切断以改善纸页的匀度，所以选用大锥度精浆机和双磨盘相结合的打浆方式，其主要用于纤维的切断并兼有解离纤维的作用。虽然长纤维强度好，但不利于成形，产品疏松多孔，表面粗糙，纸张强度较

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低，不能满足纸张使用要求。因此必须将长纤维进行适当的切断。大锥度精浆机生产能力大，打浆能力强而单位消耗较低的一种连续打浆设备，可进行低浓半游离半粘状打浆。

资料表明，使用锥型磨与双盘磨可以达到以下效果 [4]： (1) 纸张撕裂度明显下降，说明平均纤维长度下降。 (2) 纸张抗张强度升高，说明纤维结合强度增加。

(3) 湿重比未用锥型磨时不同程度的下降， 说明锥型磨对纤维切断作用好于双盘磨。打浆浓度小时湿重下降幅度更大。

(4) 纤维部分切断后双盘磨打浆电流下降，负荷减轻。说明纤维部分被切断后，经双盘磨打浆纤维易于帚化。

结合上述，从产品质量、动力消耗、经济效益等角度考虑，使用大锥度精浆机和双磨盘结合打浆较为优越。

2.5.2线路A中设有除气器，而线路B没有。

在造纸过程中，很多操作会导致工艺用水和白水中混入空气而形成泡沫。例如，浆料呈瀑布状落下，浆泵的空气泄漏，浆池搅拌器搅拌过于强烈或搅拌器露出液面，锥形除渣器排渣口压力过低，白水或浆料管道设计不合理，白水的回收利用，损纸的回收等等；浆料的发酵和碳酸盐的酸化分解会释放出CO2，也会形成泡沫。

浆料中的气泡对纸机的运行及成纸质量有重要的影响。其能导致纸浆流送和纸业的成形过程的不稳定，造成纸页定量的波动，还会降低纸页成形中脱水的能力，并使纤维和未分散的填料易于凝聚，从而降低纸页的匀度；气泡和泡沫还会导致泡沫点和针眼等纸病，影响纸张质量。因此，降低浆料中的空气含量非常重要。

2.5.3线路B中使用可变速内冲浆泵代替线路B中的高位箱。

纸料调量和稀释方法常用的有冲浆箱、冲浆池和冲浆泵内充浆等几种方式。方法的选择取决于造纸的生产规模、结构特点、设备布置形式、装备和工艺技术的水平因素。

冲浆泵内冲浆法是目前使用得较为普遍的一种方法，有很多方案和流程。使用可变速成浆泵的冲浆泵取代稳压高位箱和定量控制阀起到调量的作用，可控制

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速度成浆泵由造纸及定量控制系统控制。通过变更和控制成浆泵的转速达到控制输送网冲浆泵的纸料流量，从而达到准确调量和纸张定量的目的。与使用定量控制阀的方法向比较，这个方法具有反应更快和控制更准确的优点。

2.6辅料的选择

2.6.1施胶剂的选择

AKD即烷基烯酮二聚体，是一种反应型施胶剂。近年来，随着国产AKD中性造纸施胶剂质量提高，销售价格大幅度下降，中性/碱性造纸施胶成本与松香酸性施胶成本差距在不断缩小。AKD中性造纸已在国内推广多年，应用技术日益成熟。同时，市场对中性/碱性纸的需求量也在迅速增加，这些都加速了我国高级文化用纸由酸性造纸向中性/碱性造纸转换的步伐。中性造纸因采用白度高的碳酸钙作填料和双组分助留系统,成纸的物理强度、白度、不透明度和印刷性能都有不同程度的提高或改善。采用AKD中性造纸，上网浆料的总保留率高,成纸的灰分含量也高，一般中性造纸成纸的灰分含量要比酸性纸高出3%～8%,相对而言每生产1t纸可以节约30～80kg造纸纤维，其综合经济效益要比酸性纸高。另外，由松香酸性造纸向AKD中性造纸转换，系统不需改造,除添置几只助剂溶解计量槽以外，不必增加其它设备，操作工艺方便简洁。

AKD 乳液可以在室温下贮存2个月。实践表明贮存温度超过 30℃或受冻，AKD 的用量是正常用量的2倍以上，若加水稀释必须在48h内用完，否则AKD会水解，失去施胶作用。

用AKD对 23℃的浆料进行施胶，从开始取样到4h后取样的测定显示，浆料无任何施胶损失，对于50℃的浆料，施胶度损失在2h后开始，这是由于AKD水解后产生的烯酮没有施胶作用。水解程度随着pH值和温度的提高而有所增加。对于因纸机水系统的封闭而引起的纸机系统温度的提高，纤维和填料的留着率必须尽可能高。

使用全化学木浆抄造的纸，AKD施胶效果最好，掺用芦苇抄造的纸次之，掺用麦草浆抄造的纸施胶效果最差。从阳电荷需求量也可看出，麦草浆对阳电荷的需求量最大，芦苇浆次之，化学木浆最小。因为硫酸铝是价格便宜的阴离子捕捉剂ATC，对于掺用部分草浆的纸张，因草浆中含有较多的阴离子垃圾，如果预先不进行系统电荷平衡，势必加大AKD及CS、CPAM的用量，建议适当少

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用，以平衡浆料中的阴离子垃圾。pH值控制在 7~8，以控制在 7.5~8.0之间最优， pH值超过8.5，施胶度反而下降[5、6]。 2.6.2施胶剂方式的选择

内部施胶是湿部化学操作的一个重要部分，其目的在于改变纤维的表面以便控制含水液体向纸内渗透。渗透通常与吸收能力、排斥能力（憎水性）以及含水液体的扩展有关。因此需注意：①在施胶压榨处理或涂布中控制水相的渗透速度；②在印刷过程中控制液体吸收或润湿；③控制多种纸板和纸板的使用能力。 2.6.3干强剂的选择

不同种类的淀粉已被用于提高纸的强度。最初是天然淀粉，由于它们与纤维的亲合力低，因此增加排放废水中的BOD负荷。阳离子淀粉的问世使这方面发生了巨大变化，它们的加入还可以改善一次留着率。因此，阳离子淀粉被普遍和大量采用。然而在工厂应用中发现，由于现代造纸技术较高程度的封闭循环和大量使用再生纤维所引起的惰性电解质、细料及溶解的和胶体物质的浓度增高，导致阳离子淀粉效率下降。 2.6.4助留剂的选择

在生产中采用双组分微粒助留系统即CPAM和膨润土作为助留剂，其中，阳离子淀粉是季铵型，要求有较高的阳离子取代度，膨润土具有较高的分散性和良好的稳定性；CPAM要求有较高的分子质量和较低的电荷密度。

为减轻AKD水解程度，避免造成水解和破乳，AKD常加在浓浆稀释以后及加填料之前，因为填料对AKD的吸收几乎是 100%吸收，而纤维只能吸收大约 10%的AKD，硫酸铝加在配浆池和白水系统中，膨润土在流送系统浓浆区连续加入，CPAM加在靠近流浆箱较好，以不受任何剪切力。 2.6.5填料的选择

填料最好使用碳酸钙，因为碳酸钙可以充当缓冲剂，纸机能够很容易地在pH 7.5~8.0的pH 值范围内运行。但随着碳酸钙用量的增大，AKD在纸浆纤维上的有效吸附量越来越少，会造成施胶性能的下降。 2.6.6显白剂的选择

白度是双面胶版纸的一个重要指标，所谓纸张白度是指白色或接近白色的纸表面对蓝光的反射率，以相对蓝光照射氧化镁标准板表面的反射百分率表示。随

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着科技的发展，用户对纸张白度的要求越来越高，但纸张白度的提高对人眼睛的刺激作用也越来越大，如何在提高纸张白度的同时，改善视觉效果，保护人们的视力，是人们研究与探讨的方向。

荧光增白剂为具有共轭双键结构的有机化合物，即有能激发荧光的胺基磺酸盐基因，同时又带有能吸收紫外光的芳香胺、脂肪胺或其衍生物的基因，它能将吸收的紫外光转为蓝光，可以抵消纸浆中的淡黄色，取得显白作用，荧光增白剂不但不会降低纸张的反射强度，反而会使其有所增加，取得更高亮度。

若单一使用增白剂来提高纸张白度，势必造成成本增加，而随着增白剂用量的增加，纸张的白度趋于一个饱和值，且对人眼的刺激作用也越来越大，因此在传统造纸工艺中往往加入少量的蓝色染料——碱性湖蓝，得到良好的效果，因为一般人喜欢带蓝的白色，而不是带黄的白色。

青莲为碱性紫5BN，俗名盐基青盐，医学上称甲基紫、龙胆紫，其纯品又俗称结晶紫，是一种碱性紫色染料。

实验表明，同时使用碱性湖蓝和青莲，无论浆料施胶与否，纸张白度均有所提高，最佳条件是控制纸张施胶后pH值在6.5左右，将该实验运用于生产，取得了相似的结果，纸张白度稳定，不易返黄，特别是对人眼的刺激作用大为改善，取得了较好的视觉效果。 2.6.7杀菌剂的选择

在制浆造纸过程中，由于浆料中存在着丰富的供细菌生长的营养物质，如碳水化合物和蛋白质等。在温度和湿度适宜的条件下，细菌就会迅速繁殖，尤其在夏天温暖潮湿的条件下，细菌繁殖更为迅速。如果系统中产生的腐浆，当腐浆混入抄纸浆料中后，会引起纸页断头，或产生空洞的纸病，使纸张的尘埃增加，废品率升高；同时，腐浆与其他有机化合物和无机物结合，会形成腐浆粘液沉积物，污染网部和毛毯，严重影响纸张产量和质量以及生产操作的正常进行。因此，在生产者，除了做好清洁工作外，在凡是有贮浆的地方加入杀菌剂，来抑制或消灭微生物，提高纸张性能，保证生产的正常进行。

杀菌剂的用量一般为10ppm~30ppm（对进浆）。

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3、浆水平衡计算

3.1胶版印刷纸生产工艺参数：见表3.1

表3.1工艺参数

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 指标名称 定量 浆料配比（针:阔:草：损） 纸幅净宽 抄宽 车速 抄造率 成品率 合格率 日工作时间 年工作日数 成纸干度 横向收缩率 卷纸部干损率 湿纸部损纸率 进施胶机干度 进前干燥部干度 进压榨部干度 进伏辊纸干度 进真空吸水箱干度 上网浆料浓度 流浆箱总管回流量 除气罐溢流量 高位箱溢流量 案板带出固形物率 真空箱带出固形物率 真空伏辊带出固形物率 压榨部带出固形物率 单位 g/m2 Mm Mm m/min % % % h/d d/a % % % % % % % % % % % % % % % % % 定额 70+1 实际量 2640 2680 400 98 90 97 22.5 320 93+1 2 1.5 1.5 90 47 22 12 3 0.6 8 10 10 27 2.5 0.2 0.15 备注 12：25：55：8 对理论抄造量 对理论抄造量 对进口浆量 对进口浆量 对进口浆量 对进浆 对进浆 对进浆 对进浆 日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 旋翼筛排渣率 旋翼筛排渣含量 振框平筛排查率 振框平筛排渣含量 振框平筛良浆含量 一段除渣器排渣率 二段除渣器排渣率 三段除渣器排渣率 一段除渣器排渣含量 二段除渣器排渣含量 三段除渣器排渣含量 二段除渣器进浆含量 三段除渣器进浆含量 高频疏解机工作浓度 水力碎浆机工作浓度 圆网浓缩机进浆浓度 圆网浓缩机出浆浓度 圆网浓缩机白水浓度 圆网浓缩机喷水量 侧压浓缩机进浆浓度 侧压浓缩机出浆浓度 侧压浓缩机白水浓度 % % % % % % % % % % % % % % % % % % L % % % 8 1.2 0.1 4 0.6 25 20 10 1.2 1 1 0.6 0.5 3.5 3.5 0.8 3.5 0.05 3000 3 5 0.05 对进口浆量 对成品 对进口浆量 对本段入口浆量 对本段入口浆量 对成品

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致 谢

本次的课程设计经过了两个多月的不懈努力。参考了大量资料和经过反复的讨论，权衡并在王老师的精心指导下，完成了设计任务。我本人也从中学到了很多东西，诸如如何发现问题，分析问题，解决问题，此次设计也是对所学的基本知识，基本技能以及专业知识的强化和训练，使实践和理论得到了密切的结合，同时也巩固了生产实习所学的东西。

由于这是本人第一次进行制浆造纸工艺设计，加上能力有限，因而在本次设计中出现了许多问题，但是都及时得到了罗清的精心指导，最后都得到了改正。另外，在设计，绘图过程中也得到了许多老师和同学的帮助，在此，一并谢之。

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参考文献

[1] 顾民达，中国造纸工业现状和展望，造纸信息，2008

[2] 顾民达，轻工业振兴规划的出台有利于造纸工业稳定和发展，上海造纸2009.6

[3] 中国造纸量跃居世界第一，造纸科学与技术，2009 [4] 晨鸣环保文化用纸走进国际市场，企业报道.2009 [5] 胡开堂，纸页的结构与性能，中国轻工业出版社，2005 [6] 王志杰，制浆造纸工程设计，中国轻工业出版社 2009 [7] 卢谦和，造纸原理与工程（第二版），中国轻工业出版社 2008 [8] 谢来苏，詹怀宇，制浆原理与工程，中国轻工业出版社2003 [9] 刘民钛，.超微粒助留剂及其应用，中华纸业. 2009.3 [10] 陈克复，制浆造纸机械与设备，中国轻工业出版社，2007

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50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 65 66 67 68 69 70 71 侧压浓缩机喷水量 木浆双盘磨机工作浓度 苇浆双盘磨工作浓度 阳离子淀粉用量 阳离子淀粉浓度 荧光增白剂用量 荧光增白剂浓度 AKD用量 AKD浓度 GCC用量 GCC浓度 GCC留着率 CPAM用量 PAM浓度 膨润土 表面施胶剂用量 表面施胶剂浓度 流浆箱喷水用量 洗网水用量 水针水用量 断纸喷水用量 L % % % % % % % % % % % % % % Kg % L L L L 3000 3.5 5 1 0.5 0.1 0.2 0.15 15 25 10 80 0.03 0.1 0.1 7 3 2400 8000 56.7 5000 对成品 对成品 对成品 对成品 对成品 对成品 对成品 氧化淀粉：PVA=1：3 对成品

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3.2浆水平衡计算

以1吨成品纸为计算基准，单位为kg。从成品按流程顺序逆向推算。 以复卷完成部和压光卷取部为例： 3.2.1复卷、完成整理部

已知：成纸水分7%，即c0=c1=c2=93% V0=1000.0000

成品率k1=90%

计算：成品率k1=全部产品（V0）/抄造量（V2）

V2 =V0/k1=1000.0000/90%

=1111.1111

V1 =V2-V0 =1111.1111-1000.0000

=111.1111

Q2 =V2*C2=1111.1111*93%

=1033.3333

Q1 =Q2-Q0 =1033.3333-930.0000

=103.3333

3.2.2压光、卷取部 已知：Q2=1033.3333

V2=1111.1111 c2=c3=c4=93% 抄造率k2=98% 干损纸率d1=1.5%

计算：抄造率k2=抄造量/(抄造量+抄造损纸量)*100% 抄造损纸量包括干损纸、湿损纸两部分 设X=抄造量+抄造损纸量 则X=抄造量V2/抄造率k2

=1111.1111/98%=1133.7868 设Y为X中绝干纤维量，则 Y=Q2/k2=1033.3333/98%

Q2C2V2卷取部 Q2C2V2卷取部 完成整理部 Q0C0V0Q1C1V1水 力 碎 浆 机 成品库

干燥部

Q4C4V4压卷光取部 部 Q3C3V3水 力 碎 浆 机 复卷、完成部

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=1054.4217

Q3 =Y*d1=1054.4217*1.5%

=15.8163

V3 =Q3/c3=15.8163/93% =17.0068

Q4 =Q3+Q2=15.8163+1033.3333 =1049.1496

V4 =V2+V3=1111.1111+17.0068

=1128.1179

3.2浆水平衡收支总表

序号 单元 名称 复卷完成部 压光卷取部 干燥部 纤维/kg 来源于去向 收 来卷取部 去成品库 去水力碎浆机 合计 来干燥部 去复卷完成部 去水力碎浆机 合计 来压榨部 去压光卷取部 蒸发水 合计 来真空伏辊 4 压榨部 真空伏辊 去干燥部 去伏损池 去压榨白水 合计 来真空箱 来水针水 去压榨部 去水封槽 浆料/L 支 收 1111.1111 930 支 1033.3333 1000 111.1111 1111.1111 1 103.3333 1033.3333 1033.3333 1049.1496 1111.1111 1128.1179 1033.3333 15.8163 1049.1496 1111.1111 17.0068 1128.1179 2 1049.1496 1049.1496 1128.1179 2232.2332 3 1049.1496 0 1049.1496 1128.1179 1104.1153 2232.2332 1049.1496 1066.5657 2232.2332 4848.0259 1049.1496 15.8163 1.5998 1066.5657 2232.2332 52.721 2563.0717 4848.0259 1066.5657 1104.4207 0 4848.0259 9203.5058 56.7 5 1066.5657 2.2088 4848.0259 4193.4517 日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

去伏损池 合计 真空箱 成形板案板 来成形板案板 去真空伏辊 去水封槽 合计 来流浆箱 去真空箱 去白水槽 合计 来压力筛 流浆箱 来喷淋水 来膨润土 去成形板案板 去二次冲浆泵 合计 来成形板案板 35.6462 1104.4207 218.7282 9260.2058 1104.4207 1132.7292 9260.2058 37757.64 6 1104.4207 28.3182 1132.7389 9203.5058 28554.134 37757.64 1132.7292 1551.6838 37757.64 258613.97 1132.7292 418.9546 1551.6838 37757.64 220856.33 258613.97 7 1551.6838 1683.352 0 0 258613.97 245058.67 3000 3000 8 1551.6838 134.6682 1686.352 258613.97 22444.7 281058.67 1683.352 418.9546 251058.67 220856.33 28554.134 4193.4517 8000 9 机来真空箱水封槽 28.3182 外2.2088 来伏辊水封槽 白0 来洗网水 水去各工段用白水 塔 449.4816 合计 一段压力筛 二段压力筛 来二次冲浆泵 来CPAM 来平筛良浆 去流浆箱 去二段压力筛 合计 来一段压力筛 来白水塔 去平筛 去二次冲浆泵 合计 来二段压力筛 来白水塔 去一段压力筛 去渣槽 合计 来二段压力筛 来GCC 来流浆箱回流 449.4816 449.4816 261603.91 261603.91 261603.91 255622.03 300 1332.6667 1821.409 0 7.996 10 1683.352 146.3524 1829.7044 245058.67 12196.033 257254.7 1829.405 146.3524 28.2376 257254.7 12196.033 16436.327 11 6.9836 167.6064 174.59 698.36 27934.4 28632.76 174.59 6.9836 1.0932 28632.36 698.36 636.3213 12 平筛 7.996 0.0808 8.0768 1332.6667 2.0146 1334.6813 8.0768 167.6064 200 134.6682 1334.6813 27934.4 2500 22444.7 13 二次冲日产110吨胶版印刷纸造纸车间打浆流送工段工艺设计

浆泵 来除气器 去压力筛 合计 来一段除渣器 1319.1344 202742.93 1821.409 1821.409 255622.03 255622.03 1821.409 1465.7049 255622.03 225384.14 14 除气器 一段除渣器 二段除渣器 三段除渣器 去二次冲浆泵 去一次冲浆泵 去喷射冷凝器 合计 来一次冲浆泵 去除气器 去二段除渣器 合计 来一段除渣器 来三段除渣器 来白水塔 去一次冲浆泵 去三段除渣器 合计 来二段除渣器 来白水塔 去二段除渣器 去渣槽 合计 来除气器 1319.1344 146.5705 0 1465.7049 202742.93 22528.512 112.6921 225384.14 1465.7049 1954.2732 225384.14 266098.16 1465.7049 488.5683 1954.2732 225384.14 40714.025 266098.16 15 1954.2732 488.5683 167.112 80.1322 266098.16 40714.25 35278.024 46642.724 16 588.658 147.1625 735.8205 107929.96 14716.25 122646.21 735.8125 147.1625 38.5175 122635 14716.25 22419.965 17 167.112 18.568 185.68 35278.024 1856.8 37134.824 185.68 146.5705 37136.215 22528.512 107929.96 10 100818.63 34811.543 18 588.65 来二段除渣器 一1.5 来AKD 次143.2064 冲来白水塔 浆来可变速冲浆泵 1044.3463 泵 去一段除渣器 合计 来调节池 1924.2732 1159.8292 0 1954.2732 1954.2732 266098.16 266098.16 266098.64 37577.64 100 19 来显白剂 成浆去回流调节池 池 去可变速冲浆泵 合计 调节池 配浆来配浆池 来成浆池回流 去成浆池 合计 来浆料 来阳离子淀粉 115.9829 1044.3463 1160.3292 2866.0967 32811.543 35677.64 1159.8292 1043.8463 115.9829 37677.64 34711.543 2866.0967 20 1159.8292 1159.8292 37577.64 37577.64 1159.8292 1032.7463 10 37577.64 32210.543 2000 21

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池 来增白剂 来杀菌剂 去调节池 合计 1 0.1 1043.8463 500 1 1043.8463 1043.8463 34711.543 34711.543 34711.543 4、设备选型计算

4.1针叶木打浆设备

已知：叩解度要求：叩前15°SR，叩后35—40 °SR 叩解浓度：3.5%

计算：针叶木浆，纤维较长，需进行适当切断以改善纸页匀度，选用大锥度精浆

机与?450双盘磨相结合的打浆设备，进行低浓半游离半粘状打浆，能够满足工艺要求。

串联台数的确定：据资料及经验数据，两种设备的打浆能力为8500—9500

O

kg·SR/h，

°

取9000 kg·SR/h，则该打浆线需用台数为：

N = Q (b 2 ? b 1 ) [7]

B?K 式中 N—需用打浆设备的台数 Q—浆料处理量，kg（绝干）/h b1、b2—原浆及成浆的打浆度，OSR

O

B—打浆设备的打浆能力，kg·SR/h

K—富余系数，一般取0.75

N= Q (b 2 ? b 1 )= 123.9296×110×（40-15）/(9000×22.5×0.75)

B?K =2.24

故取1台大锥度精浆机及2台?450双盘磨串联即可 大锥度精浆机主要数据：型号 ZDG11 单重 0.9t

生产能力 15—30t/d ? 450双盘磨主要数据：型号 ZDP11 重量 2.775t

生产能力 8—40t/d进浆压力 2kg/cm2

电机 JO2117-6 115kw A23-7114P 0.4kw

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外形尺寸 3185×930×1016

4.2阔叶木打浆设备

已知：同上 计算：过程同上

N=258.1866×110×（40-15）/（9000×22.5×0.75）=4.67

故可取5台ZDP11型?450双盘磨浆机，分两组，每组各3台，其中1台备用

4.3麦草浆打浆设备

已知：叩解度要求：叩前15 OSR，叩后35 OSR 计算：过程同上

N=568.0196×110×（35-15）/(9000×22.5×0.75)=8.23

故可取9台ZDP11型?450双盘磨浆机，分3组，每组3台

4.4成浆池

已知：V’=37577.6400 ，停留时间T=1.5h，产量 110t/d，工作时间 22.5h/d 计算：V=V’T=37577.6400×110×1.5/(1000×22.5)=275.5694m3 富余系数1.1 275.5694×1.1=303.1263 m3 故选用310m3卧式浆池

4.5水力碎浆机

（1）1#水力碎浆机（用以碎解浆板）阔叶浆板与针叶浆板共用 已知: Q0=258.1866，c=3.5%，时间T=12min 计算：Q=258.1866×110/(1000×22.5)=1.2622t VC=QT/60c=1.2622×12/(60×3.5%)=7.2156m3

考虑到工程发展以及节约能耗，选择间歇式水力碎浆机V=10M3 K=0.8则：n=7.2156/0.8×10=0.9016 取n=1台

(2)2#水力碎浆机（用以碎解干损纸）

已知：Q0=125.0686，c=3.5% ，碎解时间T=10min 计算：Q=125.0686×110/(1000×22.5)=0.6114

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VC=QT/60c=2.9114m3

根据容量和浓度，可选用ZDS3型间歇式水力碎浆机V=5M3 K=0.8 则：n=2.9114/0.8×5=0.7178 取n=1台

4.6麦草未叩池浆泵

已知：V=565.1001 富余系数 1.2 盘磨进口压力2.0kgf/cm2 计算：Q=565.1001×110×1.2/(1000×22.5)=3.3153m3/h H=［(Z2—Z1)+(P2—P1)/2］×1.2 =(6+20)×1.2 =31.2m

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设备一览表

设备名称 设备型号 设备台数 大锥度精浆机(针) ZDG11 1 双盘磨（针） ZDP11 2 大锥度精浆机（阔） ZDG11 1 双盘磨(阔) ZDG11 5 1#水力碎浆机 ZDS3 1 2#水力碎浆机 ZDS3 1

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总 结

此次设计题目是日产110t（70g/m2）胶版纸造纸车间初步设计，属于低产量常规文化用纸造纸车间的设计，因此设计过程中参考了已被广泛应用于工厂的工艺流程（如中冶银河纸业有限公司），纸机是2640长网多缸纸机，车速在400m/min左右，项目分为打浆、抄纸、完成工段工艺设计制定设计方案、工艺计算、设备选型及车间布置等。

通过本次设计，对打浆流送有了一个更深层次的理解，对打浆流送在造纸中的重要性有了更深层的认识。同时更加系统的掌握了打浆流送的工艺流程，初步掌握了工艺时间的程序和基本的设计方法。也对以前所学的造纸原理与工程，制浆造纸助剂，制浆造纸的设备的知识有了更深入的认识。同时也查阅了很多相关的资料，对自己的专业有了更好的认识。这次设计使我初步掌握了浆水平衡计算，设备选型等基础知识。从而为明年的毕业设计打下了一定基础，对今后的工作也有一定帮助。

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