BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIẤY VIẾT NĂNG SUẤT
65.000 TẤN/NĂM
Họ và tên sinh viên: Bùi Thị Kiều Hoa
Ngành: Công nghệ sản xuất Bột – Giấy
Niên khóa: 2004 - 2009
Tháng 07/2009
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIẤY VIẾT NĂNG SUẤT 65.000
TẤN/NĂM
TÁC GIẢ
BÙI THỊ KIỀU HOA
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ sản xuất Giấy – Bột giấy
Giáo viên hướng dẫn:
Thầy Nguyễn Văn Bang
Tháng 07 năm 2009
i
LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian nghiên cứu và tìm hiểu cùng với sự giúp đỡ tận tình của Thầy
Nguyễn Văn Bang, Tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp được giao.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy Nguyễn Văn Bang người đã
nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn Tôi trong quá trình thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Công Ty Giấy Bình An đã tạo điều
kiện cho Tôi được tìm hiểu và làm quen với môi trường hoạt động trong nhà máy, tìm
hiểu qui trình công nghệ sản xuất giấy, giúp cho Tôi có kiến thức thực tế sản xuất trên
cơ sở lý thuyết đã học trong nhà trường.
Cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của các Chú, các Anh chị trong phân xưởng, đã
tận tình chỉ bảo và cung cấp thông tin, tài liệu về quy trình sản xuất của phân xưởng,
giải đáp những vấn đề trong sản xuất mà Tôi còn chưa hiểu… Đó quả thật là những
kiến thức rất bổ ích và cần thiết cho Tôi trước khi rời ghế nhà trường bước vào thực tế
sản xuất.
Tôi xin cảm ơn các Thầy, Cô trong bộ môn Công nghệ giấy và bột giấy đã tận
tình dạy bảo trong suốt thời gian ngồi trên ghế nhà trường.
Do thời gian tìm hiểu ngắn, kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên báo cáo không
tránh khỏi những sai sót. Kính mong được sự hướng dẫn, phê bình, góp ý của lãnh
đạo, các chú các anh trong phân xưởng và của quý Thầy cô.
ii
TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu: “Thiết kế nhà máy sản xuất giấy viết công suất 65.000
tấn/năm”, được tiến hành tại công ty giấy Bình An, thời gian từ 9/2008 đến 12/2008.
Kết quả:
-
Lập ra được sơ đồ dây chuyền sản xuất giấy viết.
-
Tính toán cân bằng vật chất tại các điểm công tác.
-
Xác định được nhu cầu sử dụng thiết bị chính và một số thiết bị phụ trợ
trong dây chuyền.
-
Đã đưa ra được mô hình nhà máy sản xuất, bao gồm kết cấu các công trình
chính, bố trí thiết bị, bố trí nguyên liệu, tiêu chuẩn chất lượng bột, năng
lượng sử dụng cho phân xưởng,...
-
Tính toán kinh tế: lựa chọn quy mô và hình thức đầu tư, thời gian hoàn vốn,
điểm hòa vốn,vốn đầu tư, .....
Qua quá trình tính toán, để sản xuất ra một tấn giấy viết theo dây chuyền thiết
kế ta cần tiêu tốn khoảng 967 kg bột khô gió với tỷ lệ phối chế gồm 30% bột hóa xớ
dài, 70% bột CTMP 70 có giá trung bình khoảng 18 triệu/tấn giấy thành phẩm
Vì vậy phương án thiết kế dây chuyền chuẩn bị bột cho nhà máy sản xuất giấy
viết với công suất 65.000 tấn/năm là có thể áp dụng vào thực tế.
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang tựa……………………………………………………………………………. i
Lời cảm ơn…………………………………………………………………………. ii
Tóm tắt…………………………………………………………………………….. iii
Mục lục……………………………………………………………………………. iv
Danh sách các hình………………………………………………………………. viii
Danh sách các bảng……………………………………………………………….. ix
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU...............................................................................................1
1.1 Tính cấp thiết của dự án ........................................................................................1
1.2 Mục tiêu của dự án ................................................................................................1
1.3 Giới hạn của dự án.................................................................................................1
1.4 Lập luận đưa ra đề tài ............................................................................................2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN .......................................................................................4
2.1 Lịch sử phát triển và tầm quan trọng của ngành giấy ...........................................4
2.2 Tình hình sản xuất giấy trong nước và thế giới....................................................5
2.3 Vài nét về giấy viết................................................................................................6
2.4 Những đặc tính cần quan tâm của giấy viết ..........................................................7
2.4.1 Độ trắng .............................................................................................................7
2.4.2 Độ bụi .................................................................................................................7
2.4.3 Độ hút nước- Độ lem.........................................................................................7
2.5 Nguyên liệu...........................................................................................................7
2.6 Các hóa chất phụ gia sử dụng................................................................................8
2.7. Công nghệ sản xuất giấy.......................................................................................9
CHƯƠNG 3: NỘI DUNG DỰ ÁN ...........................................................................10
A. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU LẬP DỰ ÁN..................................................10
3.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ..............................................................10
3.2. Chọn thông số quy trình công nghệ....................................................................10
3.3. Dây chuyền công nghệ .......................................................................................10
3.3.1 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ....................................................................11
iv
3.3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ.................................................................12
3.4 Tính toán cân bằng vật chất.................................................................................13
3.4.1 Căn cứ để thiết lập dây chuyền sản xuất ..........................................................13
3.4.2 Tính cân bằng vật chất tại các điểm công tác...................................................14
3.4.3 Các căn cứ để tính toán ....................................................................................14
B. NỘI DUNG DỰ ÁN .............................................................................................22
3.5 Sự cần thiết phải đầu tư .......................................................................................22
3.6. Quy mô của dự án – sản phẩm và công suất sản phẩm ......................................23
3.6.1 Quy mô dự án ...................................................................................................23
3.6.2 Sản phẩm và công suất sản phẩm .....................................................................23
3.7 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm dự án ....................................................................23
3.7.1 Kích thước ........................................................................................................23
3.7.2 Chỉ tiêu ngoại quan...........................................................................................23
3.7.3 Chỉ tiêu cơ lý hóa..............................................................................................24
3.8 Giá bán sản phẩm ................................................................................................24
3.9 Sản lượng và doanh thu .......................................................................................25
3.9.1 Thời gian sản xuất ............................................................................................25
3.9.2 Mức huy động công suất và doanh thu.............................................................25
3.10 Các yếu tố đáp ứng đầu vào ..............................................................................25
3.10.1 Nguyên liệu chính...........................................................................................25
3.10.2 Vật liệu phụ, hóa chất.....................................................................................25
3.10.3 Năng lượng .....................................................................................................25
3.11 Định mức vật tư kỹ thuật...................................................................................26
3.12 Chọn lựa thiết bị ................................................................................................26
3.13 Lựa chọn địa điểm nhà máy ..............................................................................27
3.14 Lao động và tổ chức quản lý .............................................................................27
3.14.1 Bố trí lao động ................................................................................................27
3.14.2 Cơ cấu tổ chức của nhà máy...........................................................................28
3.15 Công tác an toàn lao động phòng cháy chữa cháy ............................................28
3.15.1 Công tác an toàn lao động ..............................................................................28
3.15.2 Phòng cháy chữa cháy ....................................................................................29
v
3.16 Đánh giá tác động môi trường...........................................................................29
3.17 Tổ chức thi công xây dựng ................................................................................30
3.17.1 Các hạng mục xây lắp.....................................................................................30
3.17.2 Các bước triển khai, trình tự triển khai ..........................................................30
3.17.3 Tổ chức thực hiện xây lắp công trình .............................................................31
3.18 Nội dung đầu tư .................................................................................................32
3.19 Vốn đầu tư .........................................................................................................32
3.20 Dự toán vốn đầu tư ............................................................................................33
CHƯƠNG 4: HIỆU QUẢ KINH TẾ.........................................................................37
4.1. Tính chi phí sản xuất một tấn giấ .......................................................................34
4.2 Tính toán tài chính & lỗ lãi..................................................................................36
4.3 Thời gian hoàn vốn..............................................................................................36
4.4 Tính giá trị hiện tại thực (NPV) và tỉ số hoàn vốn nội bộ (IRR).........................37
4.4.1 Tính NPV..........................................................................................................37
4.4.2 Tỉ số hoàn vốn nội bộ (IRR).............................................................................38
4.5 Doanh thu hòa vốn và điểm hòa vốn lý thuyết....................................................38
4.6 Đồ thị điểm hòa vốn ............................................................................................39
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................40
5.1. Kết luận...............................................................................................................40
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................41
PHỤ LỤC ..................................................................................................................42
Phụ lục I : Tính toán cân bằng vật chất theo dây chuyền..........................................42
Phụ lục II: Tính toán và lựa chọn thiết bị..................................................................59
Phụ lục III: Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy ...................................................70
Phụ lục IV: Bố trí lao động và tổng quỹ tiền lương ..................................................72
Phụ lục V: An toàn lao động & Phòng cháy chữa cháy ............................................73
Phụ lục VI: Đánh giá tác động môi trường ...............................................................76
Phụ lục VII: Sơ đồ mặt bằng nhà máy.......................................................................78
vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.3: Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ............................................................11
Hình 2.3: Sơ đồ các điểm công tác ...........................................................................14
Hình 3.3 Sơ đồ tổ chức nhân sự của nhà máy ..........................................................28
Hình 1.4: Đồ thị điểm hòa vốn .................................................................................39
Hình 2.5: Quá trình xeo giấy phần ướt và phần khô trên máy xeo lưới dài .............15
Hình phụ lục 1: Cân bằng bột nước từ bể đầu đến trục bụng máy ..........................54
Hình phụ lục 2: Sơ đồ nước trắng tổng quát............................................................56
Hình phụ lục 3: Sơ đồ lưu trình giấy rách ...............................................................57
Hình phụ lục 4: Sơ đồ xử lý nước thải.....................................................................77
vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Danh mục Dự án đầu tư vừa và lớn tại Việt nam đến 2010.......................2
Bảng 1.2: Tình hình tiêu thụ giấy in và giấy viết trên thế giới...................................5
Bảng 2.2: Thống kê sản lượng bột giấy tại Việt Nam. ...............................................5
Bảng 3.2: Thống kê sản lượng giấy tại Việt Nam ......................................................6
Bảng 4.2: Thị trường giấy tự cung tự cấp ..................................................................6
Bảng 5.2: Các hóa chất phụ gia sử dụng tiêu biểu......................................................8
Bảng 1.3 : Thông số kỹ thuật tại các điểm công tác .................................................15
Bảng 2.3: Kết quả tính tóan cân bằng vật chất .........................................................18
Bảng 3.3 : Tiêu chuẩn chất lượng và các thông số kĩ thuật cơ bản của giấy viết.....24
Bảng 4.3: Định mức vật tư kỹ thuật..........................................................................26
Bảng 5.3 : Khái quát tiến độ thực hiện dự án ...........................................................31
Bảng 6.3: Khái toán vốn đầu tư ................................................................................33
Bảng 7.3: Khái toán vốn vay ....................................................................................33
Bảng 1.4 : Bảng tính biến phí và định phí ................................................................34
Bảng 2.4 : Doanh thu và lợi nhuận ...........................................................................36
Bảng 3.4 : Thời gian hoàn vốn không chiết khấu....................................................36
Bảng 4.4 : Thời gian hoàn vốn có chiết khấu ..........................................................37
Bảng 5.4 Tỉ số hoàn vốn nội bộ ................................................................................38
Bảng 6.4 : Xác định doanh thu hòa vốn, điểm hòa vốn............................................39
Bảng phụ lục 1: Tổng kết cân bằng nước trắng .......................................................56
Bảng phụ lục 2: Tổng kết lượng giấy rách...............................................................58
Bảng phụ lục 3: Các thiết bị phần xeo .....................................................................59
Bảng phụ lục 4: Thống kê các thiết bị phụ trợ và bơm chính..................................59
Bảng phụ lục 5: Thống kê các bể chính...................................................................61
Bảng phụ lục 6: Thống kê các thiết bị chính khác...................................................66
Bảng phụ lục 7: Thống kê các bơm chính................................................................67
Bảng phụ lục 8: Thống kê các bể chính...................................................................69
viii
Bảng phụ lục 9 : Bố trí lao động trong nhà máy......................................................72
Bảng phụ lục 10 : Tổng quỹ lương của nhà máy .....................................................73
Bảng phụ lục 11: Tiêu chuẩn nước thải TCVN 7732 : 2007 ...................................78
ix
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của dự án
Trong hoàn cảnh nước ta đã gia nhập khối mậu dịch Đông Nam Á và tổ chức
thương mại thế giới WTO, nền kinh tế nước ta đang đứng trước nhiều cơ hội cũng như
thách thức. Các ngành kinh tế cần phải cải tiến công nghệ cũng như thay đổi cách quản
lý.
Ngành giấy cũng là một ngành sản xuất tuy không còn non trẻ nhưng chưa có qui
mô và tầm vóc tương xứng với tiềm năng và thị trường hiện có. Do đó, ngành giấy cần
phải được phát triển sản xuất, đổi mới công nghệ, đầu tư xây dựng mới hoặc mở rộng
các nhà máy giấy, để sản xuất ra các sản phẩm giấy với sản lượng cao và chất lượng
tốt đáp ứng nhu cầu thị trường. Chú trọng tăng cường đầu tư và sản xuất các sản phẩm
giấy cao cấp như: giấy in cao cấp, giấy viết,...
1.2 Mục tiêu của dự án
Tên của Dự án là “ Thiết kế một nhà máy sản xuất giấy viết công suất 65.000
tấn/năm” .
Đây là dự án đầu tư để xây dựng một nhà máy sản xuất ra giấy viết với công suất
phù hợp, sản phẩm đạt chất lượng cao, giá thành hợp lý, phù hợp với yêu cầu của
người tiêu dùng trong nước, đủ sức cạnh tranh với hàng nhập khẩu, ngoài ra sản phẩm
còn có thể xuất khẩu.
1.3 Giới hạn của dự án
Thiết kế một dây chuyền sản xuất giấy hoàn chỉnh rất là phức tạp. Do đó, trong
đề tài này Tôi chỉ trình bày những vấn đề cơ bản là: thiết kế dây chuyền sản xuất giấy
viết trên cơ sở sử dụng hai loại bột CTMP và bột hóa, tính toán cân bằng tại các điểm
công tác, lựa chọn và bố trí thiết bị, tính kinh tế ( lãi – lỗ, thời gian hoàn vốn, …).
1
1.4 Lập luận đưa ra đề tài
Hiện nay, chỉ so với giấy cùng loại từ các nước quanh khu vực như: Indonexia,
Thái Lan, Malaysia thì sản phẩm giấy nước ta xét về chất lượng, số lượng, giá cả đều
chưa có sức cạnh tranh. Trong những năm gần đây, ngành giấy trong nước đã nhận
thức được điều này và đã đề ra những chiến lược và biện pháp cụ thể giúp ngành đứng
vững và phát triển trong những năm tới. Những biện pháp đã được nhấn mạnh như:
mở rộng đào tạo nâng cao trình độ cán bộ kỹ thuật và cán bộ quản lý, chuyên môn hóa
đội ngũ công nhân, tổ chức lại việc quản lý, điều hành doanh nghiệp; nâng cấp công
nghệ thiết bị và mở rộng doanh nghiệp, đầu tư mới những dây chuyền thiết bị-công
nghệ tiên tiến hiện đại, kêu gọi đầu tư nước ngoài vào ngành giấy. Đã có nhiều công
việc được tiến hành, nhiều dự án mới đã và đang được triển khai.
Như hiện nay, các chủ đầu tư nước ngoài và Tổng công ty giấy Việt Nam đang
thực hiện các dự án lớn sau đây:
Bảng 1.1: Danh mục Dự án đầu tư vừa và lớn tại Việt nam đến 2010
Bột, tấn/năm
Giấy tấn/năm
I. Đang triển khai (từ 2008 –2010)
512.000
270.000
Nhà máy bột giấy An Hoà - Tuyên Quang
130.000
-
Nhà máy Giấy và Bột giấy Thanh Hoá
50.000
60.000
Nhà máy Bột Giấy Phương Nam – Long An
100.000
-
Nhà máy Bột giấy Quảng Nam
100.000
-
Công ty Giấy Chánh Dương
100.000
100.000
Khác (nhỏ)
32.000
110.000
II. Đã được cấp phép ( từ 2009 –2011)
370.000
750.000
Mở rộng Bãi Bằng giai đoạn 2 – Phú Thọ
250.000
-
Nhà máy giấy bao bì VinaKraft – Bình Dương
-
220.000
Nhà máy bột giấy Lee & Man - Hậu Giang
150.000
350.000
Nhà máy giấy bao bì An Bình – Vũng Tàu
-
150.000
2
III. Đang lập Dự án (từ 2010 –2015)
1.100.000
760.000
Tập đoàn Sozitz (Nhật bản) – Đà Nẵng
600.000
-
Công ty CP Giấy Sài Gòn – Bà Rịa & Hưng Yên
-
400.000
Nhà máy Bột Giấy Nghệ An - Nghệ An
100.000
-
Nhà máy Bột Giấy Bình Định
130.000
-
Nhà máy Bột Giấy & Giấy Đắk lắc
200.000
250.000
Nhà máy bao bì Vĩnh Phúc – TP HCM
-
60.000
Nhá máy Giấy & bột giấy Phú Giang – Bắc Ninh
50.000
50.000
Chính vì vậy, ngành giấy nước ta đang đứng trước ngưỡng cửa của sự nhảy vọt
trong những năm tới.
Từ những phân tích trên việc “ Thiết kế nhà máy sản xuất giấy viết độ trắng
820 ISO, công suất 65.000 tấn/năm” là hoàn toàn phù hợp với hoàn cảnh hiện nay và
xu hướng phát triển trong tương lai của ngành giấy nước ta.
3
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Lịch sử phát triển và tầm quan trọng của ngành giấy
Giấy được phát minh ra từ rất sớm, lúc đó được sản xuất theo phương pháp thủ
công. Thời xa xưa người Ai Cập cổ đại đã biết làm giấy viết bằng cách đan các lớp
mỏng vỏ cây lại với nhau. Nhưng việc làm giấy viết đầu tiên lại xuất hiện ở Trung
Quốc vào khoảng 100 năm trước công nguyên. Ở đây, người ta đã biết sử dụng huyền
phù của sơ xợi tre nứa hoặc cây dâu tằm cho lên các phên đan bằng tre nứa để thoát
nước thành tờ giấy ướt, sau đó phơi nắng để có tờ giấy hoàn thiện. Đến năm 1798,
Nicholas – Louis Robert (Pháp) đã phát minh máy xeo giấy liên tục đầu tiên.
Hiện nay ngành công nghiệp giấy là một trong những ngành kỹ thuật cao, sản
xuất liên tục, cơ khí hóa, tự động hầu như hoàn toàn.
Tuy nhiên, ở một số quốc gia và một số vùng vẫn còn sử dụng giấy thủ công do
chưa có điều kiện phát triển hoặc duy trì làng nghề truyền thống sản xuất một số mặt
hàng đặc biệt.
Giấy đóng một vai trò quan trọng trong nhiều hoạt động của con người, đặc biệt
trong xã hội văn minh thì giấy không thể thiếu được.
Lúc đầu giấy được dùng làm phương tiện ghi chép, lưu trữ, cung cấp thông tin.
Hiện nay, ngoài việc là phương tiện thông tin, lưu trữ, nó còn được dùng rộng rãi
trong mọi lĩnh vực văn hóa đời sống và công nghiệp như: học tập, in ấn tài liệu, sách
truyện, báo chí … và một khối lượng lớn dùng làm bao bì công nghiệp.
Có thể lấy năng lực sản xuất giấy và mức tiêu thụ giấy để đánh giá mức độ văn
minh xã hội và sự phát triển chung của mỗi quốc gia.
4
2.2 Tình hình sản xuất giấy trong nước và thế giới
Nhu cầu sử dụng các loại giấy ngày càng tăng kéo theo ngành sản xuất bột giấy
và giấy ngày càng phát triển mạnh mẽ.
Năm 2001 sản lượng giấy trên toàn thế giới là 294,4 triệu tấn. Và theo dự đoán
đến năm 2010, sản lượng sẽ là trên 400 triệu tấn. Các quốc gia đứng đầu về sản lượng
giấy là Mỹ, Nhật, Canada, Trung Quốc. Trong khi đó những nước đứng đầu về tiêu thụ
giấy là Phần Lan, Mỹ, Thụy Điển, Nhật. Theo dự đoán, từ nay đến năm 2010, mức
tăng trưởng toàn ngành là khoảng 2,8%. Về mức tiêu thụ giấy thì đứng đầu là Bắc Mỹ,
sau đó là khu vực Tây Âu và Châu Á.
Bảng 1.2: Tình hình tiêu thụ giấy in và giấy viết trên thế giới (Đơn vị: 1000T)
Năm 2005
Năm 2006
Châu Á
38.487
41.871
Châu Âu
39.613
40.493
Bắc Mỹ
28.936
28.784
Mỹ La Tinh
4.111
4.246
Châu Phi
846
-
Bảng 2.2: Thống kê sản lượng bột giấy tại Việt Nam (Đơn vị: Tấn)
2006
2007
2008
2009
2010
2015
Công suất
355.000
365.000
965.000
1.065.000
2.030.000
3.150.000
Sản lượng
300.000
299.100
465.000
875.000
1.867.000
2.975.000
Nhập khẩu
131.884
110.039
680.000
31.000
54.000
36.000
20.000
137.000
1.042.000
1.359.000
498.000
769.000
879.000
1.652.000
Xuất khẩu
Tiêu dùng
424.998
402.290
5
Bảng 3.2: Thống kê sản lượng giấy tại Việt Nam (Đơn vị: Tấn)
2006
Công suất
2007
2008
2009
2010
2015(*)
1.158.000 1.341.000 1.498.000 2.350.000 2.618.000 5.400.000
Sản lượng
958.600
Nhập khẩu
766.958
951.092
962.579
705.986
725.343
1.300.000
Xuất khẩu
170.980
191.500
219.700
269.850
258.100
248.000
Tiêu dùng
Tiêu dùngtheo
đầu người(kg)
Dân số(triệu
người)
1.120.000 1.311.600 1.988.000 2.415.000 5.000.000
1.554.578 1.879.592 2.054.479 2.424.136 2.882.243 6.052.000
18
22
24
28
32
61
84,2
85,4
86,6
87,8
89,0
100,7
(*): Dự báo
Bảng 4.2: Thị trường giấy tự cung tự cấp
Giấy
Tự cung tư cấp
In báo
51,6
In và viết (không tráng)
76,96
Bao gói
53,39
Tissue
99,33
Nguồn: Hiệp hội giấy Việt Nam
2.3 Vài nét về giấy viết
Giấy viết đòi hỏi yêu cầu chất lượng cao, giấy phải trắng, không bụi, bề mặt đồng
đều,….Giấy viết chủ yếu dùng làm vở tập học sinh, sổ sách,…
Giấy viết chủ yếu để viết, làm sổ sách cho nên chất lượng giấy phải tốt cũng như
chỉ tiêu ngoại quan phải cao mới tạo cảm giác dễ chịu cho người sử dụng. Vì vậy, chất
lượng giấy viết ngày cần được cải thiện để phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng.
6
2.4 Những đặc tính cơ bản của giấy viết
2.4.1 Độ trắng
Là một trong những tính chất quan trọng của giấy viết cần đạt được.Độ trắng
càng cao tạo vẻ mỹ quan của giấy càng cao, dễ dàng viết, quan sát, tạo cảm giác dễ
chịu cho người sử dụng. Người ta dùng độ ISO ( oISO ) để đánh giá độ trắng.
2.4.2 Độ bụi
Giấy viết đạt chất lượng cao là giấy có bề mặt láng đều, không bụi, phù hợp đòi
hỏi cao của người tiêu dùng. Giấy có nhiều bụi gây cảm giác khó chịu cho người sử
dụng.
2.4.3 Độ hút nước- Độ lem
Giấy viết cần đảm bảo khi viết phải ăn mực tốt nhưng không bị lem mực, mực
không thấm sang mặt sau.
2.5 Nguyên liệu
Sản xuất giấy viết ở dự án này chủ yếu từ hai nguồn nguyên liệu chính: bột hóa
và bột CTMP.
Ưu điểm của bột hóa: xơ sợi dài, hàm lượng lignin được loại bỏ triệt để nên độ
trắng cao. Vì vậy, bột hóa đáp ứng được những yêu cầu của giấy viết. Bột hóa thường
được nhập từ Mỹ, châu Âu
Bột CTMP có hiệu suất thu hồi bột cao, đặc tính cơ học khá tốt, giá cả vừa phải.
Bột CTMP mua ở trong nước.
7
2.6 Các hóa chất và phụ gia sử dụng trong giấy viết
Bảng 5.2: Các hóa chất phụ gia sử dụng tiêu biểu
STT
Tên chất phụ gia
Công dụng trong sản xuất giấy
- Làm cho giấy mịn hơn, cải thiện tính in ấn của
1
Chất độn (cao lanh, talc,
CaCO3, TiO2)
giấy in, làm giấy sáng hơn, cải thiện độ đục…
- Tăng trọng lượng tờ giấy, giảm giá thành sản
phẩm.
2
Các loại keo như AKD
- Chống thấm dịch cho giấy, chống nhòe khi in,
lem khi viết, giảm độ biến dạng tờ giấy
- Tăng độ bền kéo, độ cứng của tờ giấy.
3
Tinh bột
- Làm tăng độ bền bề mặt tờ giấy, tăng độ nhẵn.
- Phụ trợ gia keo AKD
4
Chất tăng trắng
5
Chất bảo lưu
- Làm tăng tính quang học, dùng cho các loại
giấy cần cải thiện độ sáng cao hơn
- Tăng độ bảo lưu chất độn và xơ sợi mịn trên
lưới
- Làm giảm sự đứt giấy ở phần ướt của máy xeo,
Chất tăng bền ướt
giảm đứt giấy trong các máy in khi có các phần
tử in mực cần phải thấm ướt
10
Các hóa chất khác
- Chống bọt, ngăn ngừa tạo bọt
8
2.7 Công nghệ sản xuất giấy
Công nghệ tổng quát sản xuất giấy gồm các công đoạn chính :
Bột giấy
Bột giấy mua từ các nhà cung cấp. Bột giấy có nhiều lọai và được chế biến theo
nhiều phương pháp : bột cơ học ( bột mài, TMP…), hóa học ( bột Kraft, sulfite…), bột
bán cơ – hóa ( CTMP, BCTMP), ngoài ra còn có bột tái sinh (DIP, OCC )…
Điều chế bột
Là công đoạn chế luyện bột, nghiền và phối chế các loại bột, các hóa chất để đạt
yêu cầu chất lượng của từng loại giấy. Đây là công đoạn quan trọng nhất trong dây
chuyền công nghệ sản xuất giấy.
Sản xuất giấy
Là công đoạn sản xuất chính để hình thành tờ giấy sau khi bột đã được điều chế
phối trộn. Từ bột giấy sau khâu điều chế, đi vào thùng đầu (hòm phun bột), từ đây bột
được phun lên lưới (có thể lưới tròn, dài…) thoát nước hình thành tờ giấy ướt. Sau đó
qua các công đoạn ép, sấy khô và cuộn.
Hoàn tất
Đây là công đoạn cuối cùng khi sản phẩm giấy hoàn thành như: cắt cuộn, hay cắt
theo khổ (ram) A4, A3,… bao gói, dán nhãn …
9
Chương 3
NỘI DUNG DỰ ÁN
A. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU LẬP DỰ ÁN
3.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
- Chọn lựa quy mô dự án
- Xác lập quy trình công nghệ, dây chuyền thiết bị.
- Tìm mặt bằng, thi công xây lắp.
- Các giải pháp về môi trường, lao động và tổ chức sản xuất.
- Xác định vốn đầu tư. Tính toán hiệu quả kinh tế, hiệu quả xã hội.
- Phương pháp: Tìm hiểu dây chuyền sản xuất giấy viết tại nhà máy giấy Bình An và
các nhà máy khác, tham khảo tài liệu chuyên ngành, cập nhập thông tin về công nghệ
mới, tính toán cân bằng vật chất, chọn thiết bị, tính toán tài chính và hiệu quả kinh tế.
3.2. Chọn thông số quy trình công nghệ
Đặt vấn đề
-
Thiết kế dự án xây dựng một nhà máy sản xuất giấy viết 65.000 tấn/năm.
-
Sản phẩm được sản xuất theo dây chuyền thiết kế phải có chất lượng đảm bảo, ổn
định và giá cả cạnh tranh.
Nguyên tắc lựa chọn thông số thiết kế
− Phù hợp với loại giấy cần xeo về nguyên liệu, điều kiện kỹ thuật - kinh tế.
− Thiết bị của các hãng có uy tín thế giới, dễ vận hành, giá thành hợp lý.
− Sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu, năng lượng, nguồn nước.
− Đảm bảo an toàn lao động.
− Không gây ô nhiễm môi trường.
3.3. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
10
3.3.1. Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ
Bể
nước trắng
Quậy
Thủy lực
- Bột CTMP
- Bột hóa
- Bột Talc
Lọc cát
nồng độ cao
Bể
nước trắng
Nghiền
Bể chứa
- Phá bọt
- Diệtkhuẩn
Bể
nước trắng
Bể trộn
Tinh bột
Bể máy
Keo AKD
Thùng điều tiết
Bể
nước trắng
Bơm quạt
Lọc cát (3 cấp)
Bể
nước trắng
Sàng áp lực
Bảo lưu
PK 435
Thùng đầu
Bảo lưu
HP 330C
Lưới máy xeo
Ép ướt
Sấy
Ép quang
Cuộn giấy
Thành phẩm
Chất độn
Gia công
11
3.3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
Dự án này lựa chọn Dây chuyền Công nghệ sản xuất như sau:
-
Công đọan điều chế bột gồm hai tuyến: tuyến bột hóa, tuyến bột CTMP.
-
Công đọan xeo giấy và hoàn tất.
Công đọan điều chế bột:
Tuyến bột hóa: bột hóa cho vào hồ quậy thủy lực để đánh tơi, tại đây ta thêm màu
cảm quang để đạt được sự khuấy trộn tốt. Sau khi bột hóa được phân tán thì huyền phù
bột được đưa qua bể chứa. Sau đó qua lọc cát nồng độ cao. Tại lọc cát nồng độ cao,
các tạp chất nặng sẽ được tách ra khỏi dòng bột và loại bỏ. Dòng bột tốt sau khi ra
khỏi lọc cát nồng độ cao sẽ được đưa đến hệ thống nghiền. Tại hệ thống nghiền, xơ sợi
sẽ được cắt ngắn và chổi hóa tốt. Sau khi ra khỏi máy nghiền, huyền phù bột sẽ được
đưa qua bể chứa. Từ bể chứa, huyền phù bột sẽ được đưa sang bể phối trộn.
Tuyến bột CTMP: bành bột CTMP được đưa vào thủy lực để đánh tơi, tại đây ta
thêm bột talc vào để chống vón cục đồng thời thêm màu cảm quang để đạt được sự
khuấy trộn tốt. Sau khi bột CTMP được phân tán thì huyền phù bột được đưa qua bể
chứa. Sau đó đưa qua lọc cát nồng độ cao. Tại lọc cát nồng độ cao, các tạp chất nặng
sẽ được tách ra khỏi dòng bột và loại bỏ. Dòng bột tốt sau khi ra khỏi lọc cát nồng độ
cao sẽ được đưa đến hệ thống nghiền. Tại hệ thống nghiền, xơ sợi sẽ được cắt ngắn và
chổi hóa tốt. Dòng bột ra khỏi máy nghiền sẽ được đưa qua bể chứa. Từ bể chứa,
huyền phù bột sẽ được đưa sang bể phối trộn.
Tại bể phối trộn, dòng bột sẽ được cho thêm chất độn vào, sau đó bơm qua bể đầu
máy để ổn định nồng độ dòng bột.
Công đọan Xeo giấy và hoàn tất:
Tại bể đầu máy, keo AKD được thêm vào để tăng khả năng chống thấm cho giấy.
Sau đó, dòng bột được bơm sang thùng điều tiết.
Tại thùng điều tiết, huyền phù được đưa đến bơm quạt với áp lực ổn định cùng
với dòng nước trắng pha loãng bột tại thùng điều tiết. Dòng bột sẽ được bơm quạt đưa
lọc 3 cấp để tách những tạp chất còn lại trong dòng bột trước khi lên máy xeo.
12
- Đầu tiên, huyền phù bột sẽ vào lọc cấp 1: dòng bột đạt sẽ vào sàng áp lực, dòng bột
xấu sẽ được đưa vào lọc cấp 2.
- Tại lọc cấp 2: dòng bột tốt ra khỏi lọc cấp 2 sẽ quay lại bơm quạt, dòng bột xấu sẽ
vào lọc cấp 3.
- Tại lọc cấp 3: dòng bột tốt ra khỏi lọc cấp 3 sẽ quay lại lọc cấp 2, dòng bột xấu sẽ bị
thải bỏ.
- Tại sàng áp lực, huyền phù bột được làm sạch lần cuối trước khi đưa đến thùng đầu.
Dòng thải của sàng áp lực, sẽ đưa đến sàng áp lực thứ cấp để tận dụng lại dòng bột.
- Tại sàng thứ cấp: dòng bột đạt sẽ quay lại bơm quạt, dòng bột xấu sẽ đến sàng bằng.
- Tại sàng bằng: dòng bột đạt sẽ quay lại sàng thứ cấp, lượng bột thải được giữ lại trên
mặt sàng và thải bỏ.
- Tại thùng đầu, huyền phù sẽ được đưa lên lưới với áp lực ổn định. Băng giấy ướt
được hình thành trên lưới xeo. Băng giấy tiếp tục qua hệ thống ép để tách nước ra
bằng lực ép cơ học. Sau đó băng giấy qua hệ thống sấy để tách phần nước còn lại. Sau
khi qua sấy, băng giấy đạt độ khô 92%, được cán láng (ép quang), cuộn lại.
Cuối cùng, giấy được đưa sang bộ phận cắt cuộn, cắt tờ (cắt ram), chọn lựa, bao
gói, nhập kho thành phẩm.
3.4. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT
3.4.1. Các căn cứ để thiết lập dây chuyền sản xuất
Giấy viết: Định lượng 58 g/m2 , Độ trắng: 82 ± 1 0ISO
Nguyên liệu: 30 % bột hóa, 70 % bột CTMP.
13
3.4.2. Tính cân bằng vật chất tại các điểm công tác
Hình 2.3: Sơ đồ các điểm công tác theo thứ tự tính toán:
Máy cắt và
cuộn lại (1)
Cuộn, cán
láng (2)
Sấy (3)
Ép (4)
Thùng đầu
(8)
Foil gạt (7)
Hòm hút chân
không (6)
Trục bụng (5)
Khâu sàng (9)
Lọc cát (10)
Fanpump (11)
Bể đầu máy
(12)
Thủy lực (16)
Lọc cát nồng
độ cao (15)
Nghiền (14)
Bể phối trộn
(13)
3.4.3 Các căn cứ để tính toán
- Tính theo dây chuyền sản xuất giấy viết đã chọn, định lượng giấy 58 g/m2
- Khổ rộng giấy đầu máy: 4.200mm
- Tính theo thông số kỹ thuật cho 1 tấn sản phẩm xuất xưởng có độ khô 92%.
Theo nguyên tắc:
Lượng vật chất vào + lượng vật chất bổ sung = Lượng vật chất ra + Lượng vật
chất tổn thất
- Ký hiệu các đại lượng sử dụng:
•
Q: Lượng dịnh thể (kg)
•
G: Lượng chất rắn (kg)
•
C: Nồng độ dịch thể (%)
•
W: Lượng nước (kg)
- Mối quan hệ giữa các đại lượng:
•
Q = G/C
•
W= Q – G
•
Q1 + Q4 = Q2 + Q3
•
G1 + G4 = G2 + G3
1
4
Điểm công tác
2
14
3
- Quy ước các điểm công tác:
•
1
: lượng vào
kg
•
2
: lượng ra
kg
•
3
: lượng mất mát
kg
•
4
: lượng bổ sung
kg
Khi tính cân bằng tại các điểm công tác: Đầu vào của điểm công tác trước là đầu
ra của điểm công tác sau
Bảng 1.3 : Thông số kỹ thuật tại các điểm công tác
Điểm công
tác
Tên thông số kĩ thuật
Khổ cắt cuộn con (sai số ± 2
Đơn
vị
Mm
Chỉ tiêu kĩ thuật
Tham
khảo
420, 650,
840
1. Cắt –
mm)
Cuộn lại
Độ ẩm giấy
%
Tổn thất giấy lề
%
Cần tính
2. Cuộn, cán
Khổ rộng cuộn giấy
Mm
4.200
láng
Độ khô giấy
%
92 ± 1
92
Độ khô giấy vào
%
40 ± 5
45
Độ khô giấy ra
%
92 ± 2
92
Tổn thất do đứt
%
Độ khô giấy vào
%
19 - 22
20
Độ khô giấy ra
%
40 - 50
45
Nồng độ nước trắng
%
Nước sạch vệ sinh chăn ép
l/tấn
300
300
Độ khô giấy vào
%
15
15
5. Trục bụng
Độ khô giấy ra
%
20
20
chân không
Tổn thất do đứt, cắt biên
%
Cần tính
Nồng độ nước trắng
%
0,12
3. Sấy
4. Ép ướt
15
700, 840
Lựa chọn
7- 8
8
0,3
0,4