南 京 林 業(yè) 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目： 短流程辦公室廢紙脫墨生產(chǎn)線 學(xué) 院： 輕化工程學(xué)院 專 業(yè)： 制漿造紙工藝 學(xué) 號(hào)： 070202111 學(xué)生姓名： 秦詠楓 指導(dǎo)教師： 秦昀昌 二 O 一一 年五月二十日 目 錄 第一章 要 .二章 文獻(xiàn) 述 .義 2 紙回收的現(xiàn)狀 紙分類 途 紙?zhí)幚淼沫h(huán)節(jié) .4 紙脫墨工藝的 較 .次設(shè)計(jì)主要 程 .三章 論文 的 11 第四章 單體設(shè)備 型 .力碎漿機(jī)選型 .12 渣器的選型 .13 力篩的選型 .分散機(jī)選型 .選槽的選型 .滌濃縮設(shè)備的選型 .五 章 工藝流程方 圖 .六章 漿水平衡 算 .21 第七章 設(shè)備選型 算 .34 第八章 論文 結(jié) .九 章 參考 獻(xiàn) . 摘要 隨著辦公自動(dòng)化的發(fā)展，辦公廢紙的數(shù)量越來越多，而且廢紙中難脫墨成分也在不斷增加。這些難脫墨廢紙主要是指激光打印紙和靜電復(fù)印紙，它們?cè)谵k公廢紙中的比例高達(dá) 70%是混合辦公廢紙的主要成分。靜電復(fù)印紙、激光打印廢紙具有纖維長(zhǎng)，品質(zhì)好，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，有較高的再回收利用價(jià)值。 但是 ,靜電復(fù) 印油墨和激光打印油墨是合成樹脂基油墨，這種合成樹脂一般不與碎解廢紙時(shí)加入的堿反應(yīng) ,也很難被碎解轉(zhuǎn)子的剪切力碎化。油墨脫除困難 ,導(dǎo)致混合辦公廢紙的回用率很低。 本次設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容： 首先確定短流程辦公室廢紙脫墨生產(chǎn)線的主要工藝步驟，由此進(jìn)行單體設(shè)備的選型及工藝流程方塊圖的確定。根據(jù)工藝流程方塊圖進(jìn)行漿水平衡的計(jì)算， 后對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行總結(jié)。 關(guān)鍵詞：辦公室廢紙；流程圖；漿水平衡；設(shè)備選型 2 of is is up as 0 0 of it t of s of in in of on of at 2 文獻(xiàn)綜述 1 廢紙回收的意義 低成本 廢紙的回收利用對(duì)于造紙工業(yè)有著十分重要的意義，并且有著可觀的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)資料顯示：每回收 1 噸廢紙，可重新造紙約 800約燒堿 300 400炭 400用電 300 400備投資減少 30%，成本降低 30% 80%。 廢紙的回收和再利用是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的一項(xiàng)重要舉措 。 世界每年用于造紙的木材消耗量占木材產(chǎn)量的 35%。一般制造 1噸機(jī)械漿需要木材 噸牛皮紙需要木材 4.2 紙回收可以減少森林資源的砍伐，可以起到保護(hù)綠色森林，開發(fā)城市森林的重要作用。 近年來，隨著中國造紙業(yè)的迅猛發(fā)展，國際市場(chǎng)紙漿和廢紙價(jià)格持續(xù)上漲，給我國造紙企業(yè)帶來很大困難。目前，全世界可供出口的廢紙總量約為 2500萬噸，我國廢紙進(jìn)口量已占其 1 3；美國廢紙出口總量的 50以上銷往中國。今后幾年，我國對(duì)廢紙需求量仍然很大，但廢紙資源有限，一旦世界廢紙價(jià)格暴漲到企業(yè)難以承受或世界突發(fā)事件影響廢紙的正常運(yùn)輸，將給中國造紙業(yè)帶來十分嚴(yán)重的后果。 因此廢紙回收再利用 不僅對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)意義深遠(yuǎn) ，而且對(duì)中國造紙業(yè)的健康發(fā)展，對(duì)中國造紙業(yè)產(chǎn)業(yè)安全也將起到重要的作用。 少污染 每回收 1噸廢紙可以使約 470噸水免受污染。生產(chǎn) 1噸草漿排除的蒸煮廢液的 00噸以上， 1噸化學(xué)漿產(chǎn)生的廢液排入水中，可以影響幾萬立方米水域的魚類生存。用廢紙?jiān)旒垼梢云鸬綔p少污染、降低投資成本的目的。 2 廢紙回收的現(xiàn)狀 4 以廢紙出口主宰世界廢紙市場(chǎng)的美國這 15年來的廢紙回收率（從 1988年的 2003 年的 和廢紙耗用率（從 1988年的 2003年的 34%）均有了一定的增長(zhǎng)。美國廢紙的出口量的增加與中國廢紙需求量的大幅上升有很大關(guān)系。 1988年全國廢紙進(jìn)口量?jī)H 2003年，全國廢紙進(jìn)口量增加到 我國廢紙利用率 (利用量 /產(chǎn)量 )高達(dá) 49%，廢紙?jiān)系倪M(jìn)口依賴度逐年上升， 2003年已經(jīng)高達(dá) 40%。國內(nèi)廢紙的回收率卻沒有改善，而且回收的廢紙也大量被技術(shù)落后的小企業(yè)加工成紙板、衛(wèi)生紙等低檔次產(chǎn)品，沒有發(fā)揮廢紙的資源價(jià)值，還帶來嚴(yán)重的二次污染。 我國目前廢紙回收工作中存不 少問題，首先，缺乏廢紙回收觀念；其次，缺乏廢紙及時(shí)利用觀念，再生紙其實(shí)也有“時(shí)效性”，越新越好，越少污染越好；第三，沒有專業(yè)回收渠道，人們往往把廢紙賣給家門口“流動(dòng)收購人員”，許多廢紙因不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而被棄用；第四，與國外進(jìn)口廢紙相比，國內(nèi)廢紙回收環(huán)節(jié)還缺乏分揀標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對(duì)專業(yè)分揀人員培訓(xùn)，紙張品質(zhì)混雜，很多優(yōu)質(zhì)廢紙也沒有物盡其用，造成了二次浪費(fèi)。 我國廢紙回收利用技術(shù)，特別是脫墨和熱分散技術(shù)起步較晚。尤其在九十年代以前，相應(yīng)的技術(shù)、工藝及設(shè)備與發(fā)達(dá)國家相比還較為落后，只能滿足中 小型造紙企業(yè)生產(chǎn)低檔包裝紙板之用。但近十年來，隨著新聞出版業(yè)以及包裝印刷業(yè)需求量的快速增長(zhǎng)，廢紙回收利用速度不斷加快，與之相適應(yīng)的廢紙?zhí)幚砑夹g(shù)日趨完善，國內(nèi)許多造紙廠家紛紛從國外引進(jìn)包括生產(chǎn)線在內(nèi)的整套先進(jìn)的廢紙?zhí)幚硐到y(tǒng)或一些關(guān)鍵技術(shù)裝備。 3 廢紙分類與用途 報(bào)紙主要用于生產(chǎn)再生新聞紙，也可以用于制造生活用紙、一般文化用紙或一刷用紙。 5 雜志：主要包括印刷廠或書店未發(fā)行和回收的書籍。此類廢紙經(jīng)脫墨處理，除去顏色后，可用來生產(chǎn)書寫紙、凸版紙、衛(wèi)生紙，也可以用來成產(chǎn)紙板紙等。 類紙主要是廢牛皮紙與廢紙袋紙等。此類紙經(jīng)處理后可用來生產(chǎn)包裝紙等。 瓦楞紙：主要包括瓦楞紙板及瓦楞紙箱。這類紙的回收量大，可用于生產(chǎn)箱板紙、瓦楞原紙、掛面紙板等。 要包括激光打印紙、靜電復(fù)印紙等。這類紙具有纖維長(zhǎng)、品質(zhì)好、價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)，有較高的回收利用價(jià)值。 版物白紙邊：主要紙印刷廠切下的白紙邊，是一種理想的紙漿代用品?？梢蕴娲诐{包裝容器，用于生產(chǎn)高級(jí)文化用紙。 合廢紙：這類主要是廢紙經(jīng)分選后剩下的，其中雜質(zhì)含量高、纖維品質(zhì)差、難于處理。主要用 于制造 油氈 原紙、壁紙、防潮紙板等。 他方面的用途：一些難于處理的低品質(zhì)廢紙經(jīng)過加工后可以用于生產(chǎn)家具、隔音紙板、裝置紙，也可以用于土木建筑材料中制造隔熱保溫材料或復(fù)合材料、灰泥材料等：在農(nóng)牧生產(chǎn)中可以用于改善土壤質(zhì)量，加工成牛羊的飼料等。 4 廢紙?zhí)幚淼沫h(huán)節(jié) 廢紙?zhí)幚淼墓に嚰夹g(shù)路線主要為：碎解 凈化 篩選 除渣 脫墨 洗滌 浮選 熱分散 漂白等，發(fā)展目標(biāo)或主攻方向仍然是進(jìn)一步強(qiáng)化單體設(shè)備的功能，降低能耗，提高處理體統(tǒng)的整體效率和處理后廢紙漿的質(zhì)量。 1 低 濃碎漿：在廢紙回收中，連續(xù)運(yùn)行的立式低濃碎漿機(jī)一般用來疏解比較清潔含雜質(zhì)少的廢紙，碎漿濃度一般不超過 6%。它主要采用高剪切力的方法，借助于高速回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的沖擊力和高剪切力來疏解纖維。 2 中濃碎漿：中濃碎漿機(jī)在 8% 12%濃度下運(yùn)行，其碎漿方式?jīng)]有低濃碎漿機(jī)劇烈，以避免易于分散的油墨過度碎解。它的轉(zhuǎn)子有著光滑的、加寬6 的葉片，它的目的是在產(chǎn)生極佳的循環(huán)作用是不致產(chǎn)生過度的剪切和磨蝕作用。 3高濃碎漿：高濃碎漿濃度最高到 18%，轉(zhuǎn)子的尖端速度一般為 8 15m/s，漿料停留時(shí)間為 5 15用動(dòng)能為 濃水力碎漿具有如下特點(diǎn)： 1 轉(zhuǎn)子直接安裝在齒輪箱的軸上 ;2 轉(zhuǎn)子為兩片型結(jié)構(gòu)； 3低殘留碎紙片量； 4低殘留膠黏物量； 5 膠黏物保留可篩選性； 6由于纖維間的摩擦，油墨脫離效果極佳； 7 廢料不會(huì)被破碎； 8 可根據(jù)需要控制能耗； 9低比能耗消耗； 10化學(xué)品的混合和劑量最佳化。 4碎解設(shè)備： 在廢紙碎解工序中，臥式轉(zhuǎn)鼓碎解機(jī)和立式 中臥式轉(zhuǎn)鼓碎解機(jī)具有可連續(xù)、處理量大、得率高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，日處理量可達(dá)到 1000t/d 以上。立式 理作用溫和、化學(xué)藥 品能準(zhǔn)確計(jì)量等特點(diǎn)。 1 篩選的主要環(huán)節(jié)包廢雜質(zhì)篩選和分級(jí)篩選兩部分。廢雜質(zhì)篩選又可分為碎漿機(jī)篩選、粗篩選和細(xì)篩選。 模型 目的 屏障尺寸 設(shè)備 進(jìn)漿濃度 碎漿機(jī)篩選 除去很大的廢雜質(zhì)（鋼絲、塑料片、木塊、鐵塊等） 孔（ 6 13 碎漿機(jī)、除雜質(zhì)機(jī)、鼓式碎漿機(jī) 3% 5% 粗篩選 除去大廢雜質(zhì)（大的碎片、塑料片等） 孔（ 壓力篩 3% 5% 細(xì)篩選 除去小廢雜質(zhì)（膠黏物、熱熔物、小碎片） 縫（ 壓力篩 5% 分級(jí)篩選 分成長(zhǎng)纖維 組分和短纖維組分 孔（ 壓力篩 2% 4% 2 壓力篩的分類：壓力篩根據(jù)漿的流向可分為單鼓外流式旋翼篩、單7 鼓內(nèi)流式旋翼篩和內(nèi)、外雙鼓旋翼篩等。 單鼓外流式旋翼篩是使用最多的壓力篩，紙漿從篩鼓內(nèi)向篩鼓外流動(dòng)，轉(zhuǎn)子在進(jìn)漿側(cè)旋轉(zhuǎn)，這樣轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)是使纖維和廢雜質(zhì)也隨著環(huán)流而成線狀排列，從而促進(jìn)了長(zhǎng)纖維和廢雜質(zhì)的排出。 單鼓內(nèi)流式旋翼篩的漿流是從篩鼓的外側(cè)流向篩鼓內(nèi)側(cè)，旋翼有在篩鼓外的，纖維和雜質(zhì)在環(huán)流中的線狀排列就會(huì)發(fā)生。這種壓力篩受向心力的控制，只能在低于 漿濃下運(yùn)行，這種篩 在脫墨漿廠中使用較普遍。 內(nèi)外雙鼓式篩漿機(jī)共有兩個(gè)篩鼓，利用篩選中產(chǎn)生的離心力和向心力，紙漿產(chǎn)生內(nèi)、外雙向流動(dòng)。離心力要大于向心力，故外鼓流向外的良漿壓力要高于內(nèi)鼓向內(nèi)流出良漿的壓力，因此內(nèi)鼓的效用往往未能充分發(fā)揮，內(nèi)鼓上端可能會(huì)形成死區(qū)并發(fā)生粘泥。 3 分級(jí)篩選：分級(jí)篩選的目的是將一定質(zhì)量的纖維分流為兩個(gè)或更多的組分，這些組分因纖維形態(tài)的差異或不同而加以區(qū)分，從而可以據(jù)此進(jìn)行不同的技術(shù)處理用來生產(chǎn)不同品種的紙和紙板。有效的分級(jí)篩選是為了能生產(chǎn)出質(zhì)量較好的長(zhǎng)纖維組分。 1除渣原理：除渣器的基本原 理是靠離心力將廢雜質(zhì)與纖維進(jìn)行分離。當(dāng)紙漿從切線方向進(jìn)入除渣器頂部時(shí)，漿流即產(chǎn)生了渦旋的移動(dòng)，呈螺旋形沿著除渣器的錐體加速向下。渦旋的移動(dòng)生成離心力，使比水重的雜質(zhì)移向除渣器的外壁，而相對(duì)密度小于水的則移向渦旋的芯部。 2除渣器的類別 除渣器主要可以分為正向除渣器和逆向除渣器，正向除渣器主要除去比重比水大的雜質(zhì)，逆向除渣器除去比重比水小的雜質(zhì)。 3除渣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一個(gè)除渣系統(tǒng)需要配置的段數(shù)視其生產(chǎn)量、所要求的紙漿清潔程度以及允許的纖維流失大小而定，通常采用 3 5 段。第一段應(yīng)考慮到最大生產(chǎn)能力的需要。進(jìn)漿濃度 在不影響凈化效率的前提下盡可能提高，以減少8 除渣器個(gè)數(shù)和投資、動(dòng)耗費(fèi)用。依次，二、三、四段，每段進(jìn)漿濃度均應(yīng)比上一段為低（低約 ，其原因有： 1 濃度的降低增加了每段的凈化效率。 2 每經(jīng)過一段，粗渣濃度和游離度均有增加，從而易于將粗渣口堵塞，并增加排渣量。降低進(jìn)漿濃度可減輕這些問題的發(fā)生。 洗滌與濃縮這兩種處理方法在廢紙?zhí)幚砹鞒讨芯芸吹剑礈炫c濃縮 的目的有著本質(zhì)的不同。洗滌與濃縮的異同主要有以下幾點(diǎn)： 洗滌 濃縮 區(qū) 別 目的 將固形物從纖維中除去 1 回收流程水 /或化學(xué)品以增加運(yùn)行效率； 2 將纖維濃縮以便下道工序的處理。 濾液固形物含量 多 少 濾液處理 部分可以不用處理，但應(yīng)設(shè)法除去其雜質(zhì)，否則會(huì)造成紙漿白度下降。 不需要澄清器處理，可以直接回用于流程。 共 通 點(diǎn) 1 對(duì)特定的某種紙漿來說，當(dāng)進(jìn)江濃度增加時(shí)，白水濃度也相應(yīng)增加，但與此同時(shí)固形物的總損失量減少。 2 在其他因素保持不變的情況下，增加進(jìn)漿濃度會(huì)減少總固形物損失。 3 在其他因素保持不變的情況下，增加進(jìn)漿濃度減少了纖維和細(xì)小纖維在白水中的平均纖維長(zhǎng)度，也即減少了好纖維的損失。 1 脫墨系統(tǒng) 9 脫墨由一系列的單元操作組成，其設(shè)計(jì)和運(yùn)行的目的是為了將油墨從纖維上脫離并在紙漿 中將分散的油墨顆粒分離出來。促進(jìn)油墨與纖維分離的單元操作有制漿、搓揉和熱分散，而篩選、除渣、浮選、洗滌這些單元?jiǎng)t是為了使分散出來的油墨與紙漿分離。 2脫墨劑的功能與應(yīng)用 表面活性劑：表面活性劑是廢紙脫墨中最重要的一種化學(xué)藥劑，一般應(yīng)滿足以下一些要求： 1油墨從纖維脫離的有效性； 2分散劑的特性； 3洗滌脫 墨應(yīng)使用高效的油墨分散劑 4 浮選脫墨需要較大的油墨顆粒以能在浮選中更有效的除去； 5洗滌法除墨要求能形成分散狀態(tài)的親水性油墨顆粒，不要求起泡； 6浮選法除墨要求控制一定量的起泡以促進(jìn)油墨顆粒在泡沫中的有效收集，而又不足以造成纖維的過量流失； 7對(duì)流程水的澄清和回用很少干擾； 8能與廢水處理設(shè)施相適應(yīng)，有足夠的生物降解性。 分散劑：分散劑主要用于洗滌法脫墨，洗滌法在去除 3 25質(zhì)時(shí)有效，高效去除范圍在 5 15用分散劑是，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1所用分散劑能有效的濕潤(rùn)廢紙； 2能促進(jìn)油墨與纖維的分離； 3油墨顆粒能保持分散在水相之中，能避免油墨再沉降現(xiàn)象發(fā)生； 4在流程中不會(huì)發(fā)生泡沫問題； 5分散劑應(yīng)具有可生物降解的特性。 肥皂：肥皂廣泛應(yīng)用于浮選法脫墨中，是一種陰離子表面活性劑，由一條碳?xì)溟L(zhǎng)鏈和一個(gè)水溶性基團(tuán)組成。肥皂除了有控 制泡沫的功能外，它的加入還能獲得較白的脫墨漿。 脫黏劑：主要用來除去廢紙中的膠黏物，其作用是脫粘，即將膠黏物表面的膠黏性去除。脫粘技術(shù)還具有穩(wěn)定膠黏物的作用。 附聚劑：附聚劑是一種新型脫墨劑，主要用來處理辦公廢紙中經(jīng)常碰到的照相復(fù)印油墨、激光印刷油墨、靜電復(fù)印油墨。附聚劑通常在碎漿機(jī)10 中加入，為了附聚，需將紙漿懸浮液加溫到 60 70，并充分?jǐn)嚢?4560敏，以保證附聚所必需的顆粒與顆粒間的接觸。 3辦公室廢紙的脫墨特點(diǎn) 靜電復(fù)印紙，激光打印廢紙具有纖維長(zhǎng)，品質(zhì)好，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，有較高的再回收利用價(jià)值 。但是，靜電復(fù)印油墨和激光打印油墨是合成樹脂基油墨，這種合成樹脂一般不與碎解廢紙時(shí)加入的堿反應(yīng)，也很難被碎解轉(zhuǎn)子的剪切力碎化。油墨脫除困難，導(dǎo)致混合辦公室廢紙的回用率很低。目前對(duì)這類廢紙的處理有兩種辦法：一是碎漿后采用高溫高濃分散法，把油墨粒子的尺寸降低到可通過浮選洗滌除去的范圍：二是采用化學(xué)法，通過加入特殊的化學(xué)助劑使油墨粒子在較高的溫度時(shí)（ 60軟化凝聚成較大的顆粒，然后降溫使其硬化，以篩選和凈化的方式除去。 1 浮選原理 :浮選是利用各種不同顆粒表面物理化學(xué)特性的不同對(duì)它們進(jìn)行分離的一 種方式。在這一種方法中，憎水性顆粒或用表面活性劑而從親水性轉(zhuǎn)變?yōu)樵魉缘念w粒吸附在紙漿懸浮液中的空氣泡上，向上浮動(dòng)再與紙漿分離。這些顆粒也就是我們?cè)趶U紙脫墨流程中需要去除的油墨顆粒和其他的一些雜質(zhì)。 2浮選流程：目前，幾乎所有的脫墨工廠都采用了前、后兩道浮選的方法。 3前、后浮選的區(qū)別： 位置 脫墨效果 脫除的雜質(zhì) 前浮選 熱分散之前 超過10%墨 后浮選 熱分散之后 低于2%性或微酸性 油墨、膠黏物 4浮選步驟： 1 油墨與纖維 分離； 2油墨顆粒與空氣泡的碰撞； 3空氣泡 4 復(fù)合體上升到液面； 5 空氣泡 從浮選槽除去； 6避免油墨與紙漿的重新混合。 分散使紙漿更加均勻，未能與纖維分離的殘留油墨顆粒經(jīng)分散處理后碎解成肉眼看不見的細(xì)小顆粒，對(duì)紙張的外觀不再產(chǎn)生影響。 1 熱分散作用： 1使雜質(zhì)的顆粒變小； 2促使油墨與纖維的分離； 3使紙漿均勻化； 4應(yīng)用于漂白； 5消除微生物的感染； 6改變纖維的特性。 2各種污染物的熱分散處理 1熱分散可以用來控制熱熔污染物。升溫可以降低熱熔物的粘度和熱熔物內(nèi)部的粘合力，從而使分散在剪切力下變得易于進(jìn)行。主要可以去除裝訂書和紙箱密封用的熱熔膠，含蠟的紙和紙板。 2在 95 105的 常壓熱分散裝置，可以有效的分散膠黏物。 3減少斑點(diǎn)尺寸大小。 5 廢紙脫墨工藝的比較 脫墨的方法主要有：洗滌法、浮選法、超聲脫墨法、生物脫墨法 等。目前應(yīng)用的比較多的是洗滌法、浮選法 。 國外主要采用浮選法，國內(nèi)則多采用洗滌法或浮選與洗滌相結(jié)合的方法 。 浮選法的優(yōu)點(diǎn)是纖維流失少，紙漿得率可高達(dá) 85%使用脫墨劑量小，廢水易于治理，但設(shè)備昂貴，工藝要求嚴(yán)格。 洗滌法 的雜質(zhì)去除程度隨著雜質(zhì)的特性和洗漿機(jī)的類別而變化很大。高速帶式洗漿機(jī)在低濃洗滌時(shí)，礦物質(zhì)或白土顆粒的去除效率可達(dá) 85%，而用壓榨洗滌設(shè)備由于纖維網(wǎng)的形成和低水去除率，礦物質(zhì)的除去只有20%左右。一般來說，大多數(shù)洗滌設(shè)備的去除率為 40% 60%。 由于操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，所以我國目前許多中小紙廠都用此法。但其水耗、功耗都很大，得漿率低、水污染嚴(yán)重 。 6 本次設(shè)計(jì)主要流程 1 碎漿工段：據(jù)資料顯示，碎漿的溫度與濃度對(duì)辦公室廢紙脫墨效率有著12 較大的影響。適當(dāng)提高碎漿濃度有助于浮選后油墨塵埃度的下降。同時(shí)當(dāng)碎漿濃度相同時(shí)，提高碎漿溫度也可使油墨塵埃度減少，脫墨效率增加。綜合分析各種因素，采用碎解濃度為 12%的高濃水力碎漿機(jī)，在 80進(jìn) 行碎漿操作。 碎解后的漿料通過雜質(zhì)分離機(jī)后重雜質(zhì)直接除去，輕雜質(zhì)送往圓筒篩進(jìn)行進(jìn)一步篩選。 2篩選、除渣工段：漿料首先通過高濃除渣器除去書釘、石塊等重物雜質(zhì)。然后通過一個(gè) 三 段的 孔 篩選 和一個(gè)三段的縫篩選 工序除去約一半 的膠黏物，二段的良漿送到一段前進(jìn)行回用。之后漿料再經(jīng)過一個(gè)一級(jí)三段的低濃除渣工序，除去一些較小的 雜質(zhì)。 3 浮選脫墨工段：在浮選脫墨流程中，采用前浮選和后浮選的 2 道浮選工藝。漿料經(jīng)過前浮選之后白度增加 10%經(jīng)過濃縮和熱分散作用由后浮選槽除去油墨粒子和膠黏物。 4洗滌濃縮工段：主要除去后浮選未 能除去的膠黏物，將漿料送往漂白塔。 5漂白工段：為了減少污染，漂白過程采用過氧化氫作為漂劑。在 度 110進(jìn)行。 13 3 論文目的 墨工藝 采用凝聚法脫墨劑 ,可以利用碎漿后油墨特性 : 1)立體型 2)大部份油墨比重大 于 )油墨表面能大 親油性強(qiáng) 三個(gè)特性 ,使用較少的設(shè)備就可以達(dá)成高潔凈度的目標(biāo) . 隨著辦公自動(dòng)化的發(fā)展 , 加上復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)越來越快速和便宜 , 印刷工藝的不斷創(chuàng)新 , 辦公廢紙的數(shù)量越來越多 , 而且難脫墨成分也在不斷增加 , 這些難脫墨的廢紙主要是激光打印紙和 靜電復(fù)印紙 , 它們?cè)谵k公廢紙中的比例甚至高達(dá) 70% 80%, 是混合辦公廢紙的主要成分 , 也是影響脫墨漿質(zhì)量的關(guān)鍵。靜電復(fù)印或激光打印廢紙上的油墨屬于熱塑基油墨或熱熔性油墨 ,是混合辦公室廢紙回收的主要污物。這類廢紙經(jīng)水力碎漿機(jī)處理后 , 油墨顆粒分散成薄片狀結(jié)構(gòu) , 因此在廢紙脫墨中較難將其除去。 液橋誘導(dǎo)凝聚是通過加第二種與水不相溶的液體 (成橋液 )在漿料中 , 在適當(dāng)?shù)臄嚢钘l件下 , 使顆粒之間形成液橋 , 進(jìn)一步碰撞而聚團(tuán)。當(dāng)成橋液加至含有多種成分的漿料中 , 它優(yōu)先潤(rùn)濕其中表面性質(zhì)類似的一種顆粒 (或成分 )而凝聚 成團(tuán) , 達(dá)到選擇性凝聚。因?yàn)橐后w粘附在固體上并發(fā)展為曲面 , 它產(chǎn)生一種將固體拉在一起的力。顯然液橋的產(chǎn)生顯著增強(qiáng)了顆粒之間的粘著力 , 足以抵御攪拌產(chǎn)生的分離力 。通過這種作用能夠有效地去除纖維中的油墨。 漿濃度 選擇 高濃碎漿 比低濃碎漿的漿料白度高，殘余油墨量和灰分較小，說明前者更利于油墨和纖維的分離，并使油墨在后續(xù)處理中除去；另外，在高濃碎漿時(shí)加入脫墨化學(xué)品，由于纖維潤(rùn)脹、清洗劑的透和高濃分散使浮選脫墨的效率大大提高，因此其紙漿白度和最大增值均比高濃碎漿時(shí)不加脫墨化學(xué)品的高，殘余油墨較少。 選溫度及時(shí)間 脫墨劑 對(duì)脫墨效果影響較大，因?yàn)槊撃珓┳鳛橐环N表面活性劑，其作用溫度應(yīng)在其濁點(diǎn)范圍內(nèi)才能發(fā)揮最佳效能，而 45 正在該脫墨劑的濁點(diǎn)范圍，此時(shí)油墨被捕集的幾率最高，因此， 45比 25 墨效果好；此外， 68 14 目前，用于脫墨研究的酶制劑有脂肪酶、酯酶、果膠酶、淀粉酶、半纖維素酶、纖維素酶和木素降解酶，其中大多數(shù)使用纖維素酶和半纖維素酶。酶法脫墨是采 用酶進(jìn)攻油墨或纖維表面，其中脂肪酶和酯酶能夠降解植物油基油墨；果膠酶、淀粉酶、半纖維素酶、纖維 素酶和木素降解酶則改變纖維表面或油墨離子附近的連接鍵，從而使油墨分離，經(jīng)洗滌或浮選法脫除。 與傳統(tǒng)的化學(xué)法脫墨相比，酶脫墨具有明顯的優(yōu)勢(shì)。它可以降低能耗，減輕環(huán)境污染，脫墨率亦高于化學(xué)脫墨，所得到的酶脫墨漿物理強(qiáng)度好，白度高，塵埃度低，殘余油墨量低，濾水性能好。實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)化規(guī)模實(shí)驗(yàn)已證實(shí)酶法脫墨是一種效果好、經(jīng)濟(jì)可行的廢紙脫墨方法。 15 4 單體設(shè)備選型 力碎漿機(jī)選型 低濃、中濃、高濃和高濃水平鼓式碎漿機(jī)比較： 辦公室廢紙主要包括靜電復(fù)印紙和激光打印紙，它們的油墨是合成樹脂基油墨，這種合成樹脂一般不與碎解廢紙時(shí)加入的堿反應(yīng)，也很難被碎解轉(zhuǎn)子的剪切力碎化，油墨脫除困難。 通過上圖比較發(fā)現(xiàn)：高濃水平鼓式碎漿可以有效地去除油墨與膠黏物，且效率要高于普通高濃水力碎漿機(jī)。另外，由于動(dòng)能效率與濃度有關(guān)，濃度越高，動(dòng)能效率也就越高，符合節(jié)約能源，降低碎漿成本的要求。綜合碎漿效果和動(dòng)能效率的考慮，碎漿過程采用高濃水平鼓式碎漿機(jī)。 低濃碎漿 中濃碎漿 高濃碎漿 高濃鼓式碎漿 適用廢紙類型 比較清潔，含雜質(zhì)少的廢紙 含雜質(zhì)多的廢紙 含雜質(zhì)多的廢紙 特別適用于雜質(zhì)中含膠黏物的廢紙 碎漿方式 沖擊式碎漿，借助高速回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的沖擊力和高剪切力碎漿 碎漿沒有低濃碎漿劇烈，避免易于分散的油墨過度分解 使用螺旋形轉(zhuǎn)子，引導(dǎo)漿流從漿槽的底部向上直到漿槽的周邊而后反落到轉(zhuǎn)子附近 類似于洗衣機(jī)工作原理 碎漿濃度 不超過 6% 8% 12% 最高 18% 最高 18% 優(yōu)勢(shì) 在運(yùn)行時(shí)能產(chǎn)生劇烈的水力剪切作用具有極佳的纖維疏解效果 廢雜質(zhì)破碎率低，碎漿能耗低 低殘留碎紙片、膠黏物含量，低比能消耗，油墨脫離效果好 除油墨效率高于高濃水力碎漿機(jī) 動(dòng)能效率 濃度越高，動(dòng)能效率越高 16 渣器的選型 端部直徑大于 200常安裝在碎漿機(jī)除雜質(zhì)的后面以除去金屬、沙礫、玻璃等重雜質(zhì)詠；端部直徑小于 100有除去重雜質(zhì)的，也有除去輕雜質(zhì)的。低濃除渣器裝在細(xì)縫篩之前，可以除去細(xì)小沙礫以及保護(hù)篩框免受磨損。 廢紙?jiān)谕ㄟ^水力碎漿機(jī)之后，重雜質(zhì)含量還較多，故因采用高濃除渣器。而經(jīng)過壓力篩之后的漿料較為干凈，主要用于清除輕質(zhì)雜質(zhì)，宜采用低濃除渣器。下面就分別對(duì)高濃除渣器和低濃除渣器進(jìn)行設(shè)備選型。 1 高濃除渣器選型： 濃除渣器濃除渣器 進(jìn)漿濃度 最高 最高 6% 5% 允許運(yùn)行溫度 70 90 可調(diào)節(jié) 特點(diǎn) 1 能高效去除沙礫、玻璃碎、訂書釘?shù)戎仉s質(zhì) 2 一段除渣器良漿管直徑可根據(jù)產(chǎn)量需要調(diào)節(jié) 3 二段除渣器分離區(qū)襯有陶瓷材料從而高度防腐蝕 4 向補(bǔ)集器注入反沖水以及補(bǔ)集器的定期排渣大大降低纖維損失 1 幾何形狀最佳化、澆鑄的高湍動(dòng)進(jìn)漿口能高效地去除紙漿中的重雜質(zhì)并保護(hù)下續(xù)設(shè)備和部件免遭磨損 2 部分或全部襯用陶瓷材料以防磨蝕 3 不用轉(zhuǎn)子，具有低維修量、 高運(yùn)行可靠性 4 有反沖裝置的捕集器，低纖維損失。閥門閘刀低維修，壽命長(zhǎng) 系統(tǒng)的設(shè)置是根據(jù)各種要求來確定的，主要有： 1紙漿的類別 2良漿生產(chǎn)能力 3進(jìn)漿濃度 紙漿懸浮液的溫度和使用了何種化學(xué)品 4 由于漿料在碎漿時(shí)的溫度是 80，所以在經(jīng)過高濃除渣器時(shí)要求除渣器的最高運(yùn)行溫度不得低于 80。另外為了能夠高效去除雜質(zhì)、較少磨蝕、17 提高運(yùn)行的可靠性，使用 2低濃除渣器選型： 型號(hào) 特點(diǎn) 1多種進(jìn)漿口和錐體以適應(yīng)各種紙漿的需要 2粗渣 口斷面大以減少脈動(dòng)和防止堵塞 3節(jié)能切向良漿出口 4肉眼可查看粗渣流動(dòng)情況 5設(shè)有磨損指示裝置的塑料筒體 6最后一段除渣時(shí)，可設(shè)置為連續(xù)或間斷排渣 7能較好地去除膠黏物 陶瓷正向除渣器 1 表面光滑、緊密，經(jīng)得起磨蝕，在整個(gè)使用壽命中，仍能保持最佳的分離效率 2整體的陶瓷筒體不會(huì)因接口而干擾漿流的流動(dòng) 3陶瓷除渣器的使用壽命要十倍于常規(guī)除渣器 4低比能耗 5維修費(fèi)用低 00 低濃輕、重雜質(zhì)除渣器 1通過 應(yīng)用，不論紙漿特性如何，均能控制粗渣的濃縮，實(shí)現(xiàn)較少段數(shù)的除 渣器個(gè)數(shù)的緊湊系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 漿濃度下能獲得高分離效率 3 由于廢雜質(zhì)在粗渣中的高度濃縮而大大降低纖維損失 4肉眼可觀察粗渣流動(dòng)情況 5可用塑料或抗磨蝕的陶瓷筒體 由于在設(shè)計(jì)過程中低濃除渣器為一級(jí)三段的布置方式，在后面的幾段除渣過程中需要考慮除渣器不能被堵塞。 以有效地起到防止堵塞的作用。另一方面，由于是廢紙漿，紙漿中的膠黏物較多，需要除渣器能夠較好地去除這類雜質(zhì)。因此選則向除渣器較為合適。 18 力篩的選型 篩框選型： 特點(diǎn) 波形篩板 1 在漿料通過量不變的條件下，波形篩板的孔徑和縫寬可以更小，從而提高篩選效率。 2 波形篩板可以承受更高的篩漿濃度，同時(shí)也可以在粗渣率更小的條件下穩(wěn)定工作，從而提高生產(chǎn)能力和降低篩選電耗。 3波形篩板能降低漿渣濃縮比，從而減少篩板堵塞。 4 波形篩板能減輕篩漿機(jī)的纖維分級(jí)作用，從而提高良漿中長(zhǎng)纖維組分的得率，提高良漿的物理強(qiáng)度。 5 波形篩板與新型轉(zhuǎn)子結(jié)合，可以降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，達(dá)到降低能耗和提高篩選效率的目的。 棒狀篩筐 1篩選開口面積大 2 篩縫寬度的高準(zhǔn)確性 ,80%的條縫偏差在 大偏差 可根據(jù)不同需要選用合適的波形 4有抗磨蝕保護(hù)，使用壽命長(zhǎng) 5可與不同的轉(zhuǎn)子配合使用 6專利的波形棒固定技術(shù)，用于固定技術(shù)中不加熱，故篩筐不產(chǎn)生強(qiáng)力和變形 7用于采用了新的篩筐設(shè)計(jì)，篩筐強(qiáng)度高 辦公室廢紙纖維較長(zhǎng)，波形篩板能減輕篩漿機(jī)的纖維分級(jí)作用，從而提高良漿中長(zhǎng)纖維組分的得率，雖然會(huì)導(dǎo)致粗渣率的降低，但是粗渣可以在后段通過低濃除渣器來除去。因此，從經(jīng)濟(jì)和節(jié)約的角度宜選用波形篩板。 19 轉(zhuǎn)子選型： 特點(diǎn) 多葉片轉(zhuǎn)子 1 在增加生產(chǎn)哪里和篩選效率的同時(shí)，可以降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速10% 30%，使篩選作用趨于溫和 2節(jié)約能耗費(fèi)用成為可能 3可調(diào)節(jié)的葉片使轉(zhuǎn)子葉片和篩板之間的間距實(shí)現(xiàn)最佳化 葉片幾何形狀的最佳化使?jié){液的分布均勻并使篩板開口的堵塞現(xiàn)象減少 鼓泡型轉(zhuǎn)子 1篩選濃度可以達(dá)到較高水平 2轉(zhuǎn)速高，能耗大，分級(jí)效應(yīng)強(qiáng) 3膠黏物的去除效果不如葉片轉(zhuǎn)子 辦公室廢紙中膠黏物含量較多，鼓泡型轉(zhuǎn)子除膠黏物的效果不如多葉片轉(zhuǎn)子，而多葉片轉(zhuǎn)子能耗低，漿液的分布均勻并使篩板開口的堵塞現(xiàn)象減少。故以此選用多葉片轉(zhuǎn)子。 分散機(jī) 選型 盤式分散機(jī)和搓揉機(jī)的比較 盤式分散機(jī) 搓揉機(jī) 漿料溫度 90以上 40 60 漿料通過時(shí)間 通過時(shí)間短 停留時(shí)間較長(zhǎng) 漿料濃度 23% 35% 20% 30% 膠黏物的處理 能將膠黏物展延至破碎點(diǎn)并使其破碎成小顆粒 使膠黏物破碎難以除去 油墨粒子的處理 將大油墨粒子碎解成小的從而降低了搓揉與浮選、洗滌并用能成功除去辦公室廢20 紙漿白度 紙中的激光印刷油墨和紫外光固油墨 因?yàn)檗k公室廢紙油墨相對(duì)其他油墨更加難以除去，所以處理過程中優(yōu)先考慮對(duì)各種油墨的分散效果。搓揉機(jī)在除去辦公室油墨方面較有優(yōu)勢(shì)，雖然會(huì)導(dǎo)致膠黏物除去的效果不理想，但膠黏物可以在浮選時(shí)加以除去 。這里只注重辦公室油墨粒子的去除，固選用搓揉機(jī)較為合適。 選槽的選型 選槽 漿濃 1 2% 浮選效果 對(duì)混合辦公室廢紙、新聞紙有較好的脫墨效果 前浮選提高白度10%浮選提高白度 3 4%浮選提高白度10%浮選提高白度 3%藝流程中的配置 一級(jí)浮選 二級(jí)浮選 二級(jí)浮選 特點(diǎn) 1 內(nèi)裝有可變速的反應(yīng)器以控制氣泡的上移和紙漿的向下流動(dòng)2；特別適合激光印刷油墨的除去 。 1能分離的油墨粒子尺寸范圍大，能除去較大的塵埃；2二級(jí)串聯(lián)系統(tǒng)能有效地除去雜質(zhì)并使纖維損失最小 1 占地面積?。?2沒有噴水管，不消耗清水； 3動(dòng)力消耗低； 4對(duì)黑色塵埃除去率高 由于在設(shè)計(jì)中采用的是前、后二級(jí)浮選的脫墨方式，所以 并不符合工藝流程的配置； 選槽和 才用了二級(jí)浮選的浮選方式，適合于本流程的配置要求。但 選槽是全封閉的設(shè)計(jì)，沒有噴水管，不消耗清水，比較符合節(jié)能 環(huán)保的要求。故選用 21 滌濃縮設(shè)備的選型 進(jìn) 漿 濃度 /% 出漿濃度 /% 適宜漿濃 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 斜篩 4 低濃 1 設(shè)備費(fèi)用低廉 2 沒有運(yùn)動(dòng)部件，維修費(fèi)用低3 進(jìn)漿濃度低，可達(dá)到中等的洗滌效果 1 占地面積較大 2 有限的濃縮能力 3 篩網(wǎng)易堵塞 4 灰分和分散油墨的除去受到一定的限制 斜螺旋濃縮機(jī) 2 14 高濃 1 動(dòng)力消耗低 2 進(jìn)漿濃度可在較大范圍內(nèi)變動(dòng) 3可生產(chǎn)高濃度的濃縮漿 4 與帶式洗漿機(jī)比，安裝簡(jiǎn)單 1 價(jià)格高 2 維修量較少但有時(shí)可能需要更換螺旋片 3 運(yùn)作比較穩(wěn)定但有時(shí)會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象 4 動(dòng)力消耗比帶式洗漿機(jī)大 帶式洗漿機(jī) 濃 1 洗滌效率高 2 灰分、油墨和其他廢雜質(zhì)除去率高 3可調(diào)節(jié)網(wǎng)速、進(jìn)漿濃度來控制洗滌效率 4設(shè)計(jì)緊湊 1 固形物損失高 2 中等的比動(dòng)力消耗 3 投資費(fèi)用中等或偏高 4用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)而需要定期維修 圓網(wǎng)濃縮機(jī) 1 3 6 低濃 1 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 2 安裝維修方便 3生產(chǎn)能力高4漿種適應(yīng)性廣 進(jìn)出漿料濃度均較低，只能用于低濃漿料的 由于漿料最后要進(jìn)入漂白塔進(jìn)行漂白，需要的濃度在 12% 18%，因此需要進(jìn)入的漿料具有較高的濃度，選用斜 螺旋濃縮機(jī)可以滿足漿料的濃度要求；另一方面斜螺旋濃縮機(jī)動(dòng)力消耗低，安裝簡(jiǎn)單也符合設(shè)計(jì)時(shí)節(jié)能、方便的要求。 22 5 工藝流程方塊圖 辦公室廢紙 鏈板輸送機(jī) 熱水槽 蒸汽 水力碎漿機(jī) 清水 雜質(zhì)分離機(jī) 圓筒篩 1 號(hào)漿池 排輕渣 排重渣 排輕渣 高濃除渣器 2 號(hào)漿池 排重渣 白水 3 號(hào)漿池 一段壓力孔篩 白水 中間池 二段壓力孔篩 三段壓力孔篩 排輕渣 中間池 一段壓力縫篩 中間池 二段壓力縫篩 三段壓力縫篩 排輕渣 中間池 4 號(hào)漿池 白水 一段低濃除渣器 中間池 二段壓力縫篩 三段壓力縫篩 排輕渣 中間池 前浮選槽 圓網(wǎng)濃縮機(jī) 螺旋擠漿機(jī) 熱分散機(jī) 高濃漂白塔 排油墨、膠黏物 23 排油墨、膠黏物 洗漿機(jī) 1 號(hào)白水池 后浮選槽 5 號(hào)漿池 成漿池 白水 24 6 漿水平衡計(jì)算 主要 設(shè)計(jì)參數(shù) 編號(hào) 項(xiàng)目 定額 單位 備注 1 水力碎漿機(jī)碎 漿濃度 12 % 2 雜質(zhì)分離機(jī)進(jìn)漿濃度 5 % 3 雜質(zhì)分離機(jī)排重渣率 4 % 相對(duì)進(jìn)漿 4 雜質(zhì)分離機(jī)排重渣濃度 20 % 5 雜質(zhì)分離機(jī)排 輕 渣率 3 % 相對(duì)進(jìn)漿 6 雜質(zhì)分離機(jī)排輕渣濃度 10 % 7 圓筒篩進(jìn)漿濃度 2 % 8 圓筒篩排渣率 1 % 相對(duì)進(jìn)漿 9 圓筒篩排渣濃度 5 % 10 高濃除渣器進(jìn)漿濃度 4 % 11 高濃除渣器排渣率 1 % 相對(duì)進(jìn)漿 12 高濃除渣器排渣濃度 5 % 13 一段壓力孔篩進(jìn)漿濃度 14 一段壓力孔篩 尾 漿 率 30 % 相對(duì)進(jìn)漿 15 一段壓力孔篩 尾漿濃度 16 二段壓力孔篩進(jìn)漿濃度 17 二段壓力孔篩尾漿率 27 % 相對(duì)進(jìn)漿 18 二段壓力孔篩尾漿濃度 19 三段壓力孔篩進(jìn)漿濃度 20 三段壓力孔篩尾漿率 25 % 相對(duì)進(jìn)漿 21 三段壓力孔篩尾漿濃度 22 一段壓力縫篩進(jìn)漿濃度 23 一段壓力縫篩尾漿率 20 % 相對(duì)進(jìn)漿 24 一段壓力縫篩尾漿濃度 25 二段壓力縫篩進(jìn)漿濃度 26 二段壓力縫篩尾漿率 18 % 相對(duì)進(jìn)漿 27 二段壓力縫篩尾漿濃度 28 三段壓力縫篩進(jìn)漿濃度 29 三段壓力縫篩尾漿率 16 % 相對(duì)進(jìn)漿 30 三段壓力縫篩尾漿濃度 31 一段低濃除渣器進(jìn)漿濃度 32 一段低濃除渣器尾漿率 18 % 相對(duì)進(jìn)漿 33 一段低濃除渣器尾漿濃度 34 二段低濃除渣器進(jìn)漿濃度 35 二段低濃除