Menu ≡ ╳

Papirmasse- og papirindustrien som en gren af den nationale økonomi. Komponenter i undersektoren papirmasse- og papirindustrien

Tapet

09.10.2019

Ministeriet for Uddannelse og Videnskab i Den Russiske Føderation

Irkutsk State Technical University

Institut for Kemisk Teknologi

"Papir- og papirproduktion"

Fuldført:

Tjekket:

Irkutsk 2007

1. MASSE- OG PAPIRINDUSTRI

2. GRUNDLÆGGENDE BESTEMMELSER OG DEFINITIONER

3. PAPIRDANNENDE EGENSKABER PÅ HALVFÆRDIGE PAPIRPRODUKTER

4. GENEREL TEKNOLOGISK ORDNING FOR PAPIRPRODUKTION

5. PRODUKTION AF PLADEMASSE OG FORARBEJDNING: KOMMERCIEL MASSA, PAPIR, PAP

MASSE- OG PAPIRINDUSTRI

Papirmasse- og papirindustrien – den mest komplekse gren af skovbrugskomplekset forbundet med mekanisk forarbejdning og kemisk forarbejdning af træ. Det omfatter produktion af papirmasse, papir, pap og produkter fremstillet heraf. Denne branche er anderledes:

Høj materialeintensitet: For at opnå 1 ton cellulose kræves der i gennemsnit 5-6 kubikmeter. træ;

Høj vandkapacitet: 1 ton cellulose forbruger i gennemsnit 350 kubikmeter. vand;

Betydelig energiintensitet: 1 ton produkter kræver et gennemsnit på 2000 kW/h;

Derfor fokuserer papirmasse- og papirvirksomheder på skovressourcer i nærheden af store vandkilder. De er hovedsageligt placeret i den europæiske del af landet

Førstepladsen inden for papirproduktion tilhører den nordlige økonomiske region, hvor Karelen (Kondopoga og Serzhsky pulp- og papirfabrikker) især skiller sig ud. Solombala Pulp and Paper Mill ligger i Arkhangelsk-regionen. Store papirmasse- og papirfabrikker er placeret i Kotlas, Novodvinsk, Syktyvkar.

Andenpladsen er besat af Ural økonomiske region. Produktionen er næsten udelukkende koncentreret i Perm-regionen: Krasnokamsk, Solikamsk, Perm osv. Sverdlovsk-regionen Papirmasse- og papirfabrikker ligger i Turinsk og Novaya Lyala.

På tredjepladsen er Volgo-Vyatsky-distriktet. De største virksomheder opererer i Nizhny Novgorod-regionen (Pravdinsky Balakhninsky PPM), i Republikken Mari El (Mari PPM i Volzhsk).

Papirmasse- og papirindustrien er også udviklet i den nordvestlige økonomiske region, hovedsageligt i Leningrad-regionen (byerne Syassk og Svetogorsk), i det østlige Sibirien (Bratsk, Ust-Ilimsk, Krasnoyarsk, Selenginsk, Baikal papirmasse- og papirfabrikker). I Fjernøsten er produktionen koncentreret i byerne Korsakov, Kholmsk, Uglegorsk, Amursk osv.

Papirproduktionen opstod historisk i den centrale økonomiske region tæt på råvareforbrugerne. I øjeblikket er det mest udviklet:

I den nordlige økonomiske region, især i Republikken Karelen, som tegner sig for 20% af Ruslands samlede produktion, i Komi-republikken, hvis andel er 12%;

I den økonomiske region Ural, hovedsageligt i Perm-regionen, som tegner sig for 15,1% af Ruslands samlede produktion;

I den økonomiske region Volga-Vyatka, primært i Nizhny Novgorod-regionen, som producerer 8,6% af landets samlede papir;

De højeste indikatorer for papproduktion er kendetegnet ved:

Den nordlige økonomiske region, hovedsageligt Arkhangelsk-regionen, der producerer 21,4% af alt pap i Rusland;

Den nordvestlige økonomiske region, primært Leningrad-regionen - 7,8% af den samlede produktion;

Østsibiriens økonomiske region, hvor Irkutsk-regionen skiller sig ud, hvilket giver 7,3%, og Krasnoyarsk-territoriet - 4,8%;

Især den økonomiske region i Fjernøsten Khabarovsk-regionen, der producerer 4,6 % af landets samlede pap;

Central økonomisk region, inklusive Moskva-regionen, hvilket giver 2,0%.

I strukturen af skovbrugskomplekset falder 12% af værdien på cellulose, 8% på papir, pap og produkter fremstillet af dem.

Et moderne touch industri var skabelsen af skovbrugskomplekser (LPC'er), som er en territorial kombination af skovhugst og forskellige skovindustriproduktioner. Følgende skiller sig ud: Bratsk, Ust-Ilimsk, Yenisei, Asinovsky LPK - i Sibirien; Amur Forestry Complex – i Fjernøsten; Arkhangelsk og Syktyvkar skovbrugskompleks - i den nordlige økonomiske region.

Træindustrikomplekser er især lovende for områder, der har rige skovressourcer, men er karakteriseret ved mangel på arbejdskraft, en svag udviklingsgrad og barsk. klimatiske forhold. Dette er hovedsageligt Sibirien og Fjernøsten.

GRUNDLÆGGENDE BESTEMMELSER OG DEFINITIONER

Papir er et arkmateriale, der hovedsageligt består af plantefibre, passende forarbejdet og kombineret til tyndt ark, hvori fibrene er forbundet m venter ved overfladeadhæsionskræfter. Ud over plantefibre er både syntetiske organiske fibre og mineralfibre (asbest, glas osv.) i stigende grad blevet brugt til fremstilling af specielle papirtyper på det seneste. Uldfibre bruges yderst sjældent. Derudover kan papir indeholde limningsmidler, mineralske fyldstoffer og farvestoffer.

Papirets egenskaber forklares nemmest, hvis vi antager, at papir er et elastoplastisk kapillarporøst kolloidt materiale.

Oprindelsen af udtrykket "papir" er stadig uklar. Dog i europæiske lande dette begreb er klart relateret til roden af ordet papyrus - en plante, hvorfra papirlignende materiale blev fremstillet i fortiden Burden. Faktisk er papir på engelsk (terapeut, på tysk - das Papier, men på fransk - le papier.

Normalt anvendes to, tre eller flere fibrøse halvfabrikata til fremstilling af forskellige papirtyper, hvilket danner en sammensætning af papir i henhold til fibertypen. Nogle gange er det lavet af et enkelt fibrøst halvfabrikat, forberedt til dette på en passende måde. Meget ofte indføres mineralske fyldstoffer, limnings- og farvestoffer i papirsammensætningen.

Følgende betegnelser accepteres i Sovjetunionen. Når der efter navnet på papirtypen (f.eks. trykning, skrivning, offset) står et nummer og et af tallene fra O til 3 inklusive, så angiver disse tal sammensætningen af papiret i henhold til den anvendte type fibre . O - betyder, at papiret er lavet af kludefibre, 1 - af 100% cellulosefibre, 2 - af 50% cellulose og 50% træmasse, 3 - af 35% cellulose og 65% træmasse.

I øjeblikket producerer den globale papirindustri over 600 typer papir og pap, som har forskellige, og i nogle tilfælde helt modsatte egenskaber: meget gennemsigtig og næsten fuldstændig uigennemsigtig (ikke-aktinisk); elektrisk ledende og elektrisk isolerende; 4-5 mikron tyk (dvs. 10-15 gange tyndere end et menneskehår) og tykke typer pap, der absorberer fugt godt og er vandtætte (papirpresenning); stærk og svag, glat og ru; damp-, gas-, fedttæt mv.

Denne mangfoldighed af egenskaber ved forskellige papirtyper giver brede muligheder for dets anvendelse ikke kun i hverdagen og som et materielt grundlag for skrivning og trykning, men også inden for forskellige områder af den nationale økonomi: kemi, elektrisk, radioteknik, fødevarer, byggeri og andre industrier.

Begreberne papirtype og papirkvalitet er ofte forvirrede, selvom karakter normalt bestemmer kvaliteten af den samme type papir (f.eks. 1. eller 2. klasse af en bestemt papirtype).

Papir med samme formål, men med forskellig masse på 1 m 2, bør ikke klassificeres som en anden type. For eksempel forbliver sækkepapir med en vægt på I m 2 80 g og 70 g den samme type papir, dvs. sækkepapir, men disse typer sækkepapir kan kaldes dets mærker. Der findes mange varianter af papir afhængigt af deres formål, efter vægt 1 m2, farve eller anden karakteristik (ifølge nogle litterære data er der over 7000 varianter).

Der er ingen klar skelnen mellem begreberne papir og pap. Det er konventionelt accepteret, at pap er et produkt, der har en masse på mere end 250 g pr. 1 m2 og en tykkelse på mere end 0,5 mm. En sådan definition kan dog ikke betragtes som nøjagtig. For eksempel har et fibermateriale, der anvendes i tekstilindustrien og kaldet spolepapir, en masse på 1 m2 op til 400 g med en tykkelse på 0,6 mm, mens nogle typer papirprodukter med en tykkelse på 0,1 mm og en masse på 1 m2 er 110120 g kaldet elektrisk isoleringspap.

Begreberne forarbejdning og papirgenanvendelse bør ikke forveksles. Papirbearbejdning refererer til processerne med belægning, overfladelimning, imprægnering, maling, belægning af papir med bitumen, lysfølsomme og andre emulsioner, såvel som gummiering, korrugering, crepning, prægning, forstærkning osv. Papirbearbejdning refererer til operationerne med at konvertere papir ind i andre produkter: til fiber, grøntsagspapir, ærmer, spoler, papirgarn, poser, notesbøger, notesblokke, kuverter, albums osv.

Nogle gange kaldes massen af 1 m2 papir fejlagtigt dens tæthed. Det er kendt, at massefylden af et materiale er mængden af masse af dette materiale pr. volumenenhed. I deres fysiske betydning og i størrelsen af mængder er begreberne "masse 1 m2" og "densitet" således helt forskellige og bør ikke identificeres.

PAPIRDANNENDE EGENSKABER PÅ HALVFARDIDA PAPIRPRODUKTER

Når man vælger den ønskede type fibrøst materiale, bør man tage hensyn til dets papirdannende egenskaber, som tilsammen bestemmer opnåelsen af den krævede kvalitet af det fremstillede papir. Dette refererer både til materialets opførsel i de teknologiske processer for det papir, der fremstilles af det, og dets indflydelse på egenskaberne af den resulterende papirmasse og det færdige papir. De papirdannende egenskaber af fibrøst materiale kan således ikke karakteriseres entydigt af nogen indikator. Faktisk er et materiales papirdannende egenskaber i forhold til slibningsprocessen kendetegnet ved f.eks. dets evne til at spalte i fibriller (fibrilleret) eller forkorte, og hastigheden til at opnå den nødvendige slibegrad. I forhold til processen med at støbe et ark af papirmasse, er hastigheden af afvanding osv. vigtig.

Papirmasse- og papirindustrien forener industrier, der producerer papirmasse, papir og pap. Det særlige ved disse industrier er slibning af træ til fiberstørrelse og produktion af de nødvendige produkter fra fiberen. De vigtigste kemiske komponenter i træ (cellulose, hemicellulose, lignin) er højmolekylære forbindelser, der ikke kun er forbundet med intermolekylære, men også af nogle kemiske bindinger. Derfor er det umuligt at adskille organiske stoffer ved hjælp af konventionelle metoder. Dette kan kun opnås som et resultat af visse kemiske reaktioner, som tillader en eller flere komponenter at blive omdannet til en vandopløselig tilstand.

Papirproduktion

De vigtigste råvarer til produktionen er specielt forberedt (pulptræ) træ og affald fra skovhugst, savværk og træbearbejdning.

Hovedkomponenter i træ:

Cellulose - 40-50% (fiber, polysaccharid dannet af glucoserester: (C6H10O6) n, hvor n = 5000-20000; hovedkomponenten i plantecellevægge bestemmer deres mekaniske styrke og elasticitet af plantevæv, i bomuld - 95- 98%, i hør - 80-90%, i jute - 75%);

Lignin - 20-30% (amorft stof, en organisk polymer bestående af forskellige aromatiske alkoholer, fundet i planters cellevægge, hvilket får dem til at blive lignificeret)

Hemicelluloser - 17-33% (hemi... - semi, polysaccharider med forgrenede kæder og polymerisationsgraden er mindre end i polysaccharider - η = 100-200)

Cellulosefibre i træ er bundet sammen af lignin. For at fjerne lignin og fri cellulose fra det, koges træ i nærværelse af reagenser, der ødelægger eller opløser ikke-cellulosekomponenter.

Det er meget vanskeligere at omdanne lignin til en vandopløselig tilstand, da det er en polymer med en netværksstruktur med aromatiske kerner og et lille antal hydrofile grupper (OH, COOH). For at gøre dette er det nødvendigt at udføre delvis kemisk ødelæggelse af lignin-makromolekyler med samtidig indførelse af et tilstrækkeligt antal hydrofile grupper i dets strukturelle enheder.

Processerne med at omdanne lignin til en vandopløselig eller opløselig tilstand i organiske forbindelser og adskille det fra træ kaldes delignificering af træ. Trædelignificeringsprocesser, som ledsages af overførslen af det meste af hemicellulosen til en opløselig tilstand sammen med lignin, bruges til at opnå cellulose og kaldes pulping.

Som et resultat af tilberedningsprocesser opnås tekniske celluloser, som afhængigt af tilberedningsbetingelserne og formålet også indeholder en vis mængde lignin, hemicellulose og ekstrakter. Baseret på indholdet af ikke-cellulosematerialer i dem er industrielle celluloser opdelt i:

Semi-cellulose;

Højt udbytte papirmasse;

Ubleget papirmasse.

Tekniske papirmasser anvendes til fremstilling af pap, papirposer, indpakningspapir og lignende. Ubleget cellulose er overvejende udsat for yderligere rensning fra ikke-celluloseholdige komponenter, primært lignin, processen består af to operationer - blegning og celluloseraffinering.

Blegning udføres i flere trin ved sekventiel virkning af forskellige oxidationsmidler på cellulosemassen dispergeret i vand: gasformigt klor, klorvand; hypochloritter; chloroxider, hydrogenperoxid; ilt i et alkalisk miljø.

Bleget pulp bruges til at fremstille trykpapir, notesbogspapir og lignende.

Raffinering af bleget cellulose udføres ved at behandle den med en opløsning af natriumhydroxid - 0,5 - 2% opløsning ved en temperatur på 95 - 135 ° C eller 4 - 10% opløsning ved en temperatur på 15-25 ° C. Raffineret cellulose er bruges til at få kemiske fibre, film, lak, plast, røgfrit pulver mv.

Efter rensning af cellulosen bliver omkring 50 % af massen af de kemiske komponenter i træ vandopløselige og går i kogeopløsninger. For at fjerne dem helt nok, bruges en betydelig mængde vand på at vaske cellulosen. For eksempel til produktion af et ton bleget cellulose - 200 - 300 m3, og for et ton raffineret cellulose - 285-500 m3.

Spildevand indeholder en betydelig mængde af forskellige organiske stoffer - fra 100 til 500 kg til fremstilling af et ton cellulose (afhængig af pulp- og rensningsmetoden), så deres rensning kræver betydelige investeringer, som udgør 15-40% af produktionsomkostninger.

I øjeblikket anvendes hovedsageligt tre metoder til pulp - alkalisk, sulfat og sulfit.

Alkalisk pulpdannelse af pulp. Først teknisk metode udvindingen af cellulose fra træ blev udviklet i 1854 af K. Watt og G. Burgess. Det involverede opvarmning af træ under tryk med en opløsning af natriumhydroxid (kaustisk soda), som det blev kaldt alkalisk for. Madlavning udføres i autoklaver. Træflis af hårdttræ anbringes i dem, en 4-6% NaOH-opløsning hældes i og opvarmes til en temperatur på 165-175 ° C - i 2-6 timer. Under disse betingelser skabes et tryk på ca. 1 MPa i autoklaven. Efter kogning adskilles cellulosemassen fra den brugte kogeopløsning, kaldet sodavandsplæne, renses for mekaniske urenheder og vaskes med vand. Der opnås teknisk cellulose, som indeholder op til 2 % lignin, 20 % pentosaner og cirka 78 % cellulose. Det bruges hovedsageligt til produktion af topografisk papir og bomuldsmasse.

Den brugte kogelud, der indeholder formaldehyder, kaustisk soda osv., fordampes sædvanligvis, og stofferne deri brændes for at regenerere natriumhydroxid.

Sulfatpulpdannelse af pulp. Sulfatmetoden til at fjerne cellulose fra træ er også en modifikation af den alkaliske tilberedningsmetode. De vigtigste reagenser i kogeopløsningen i denne metode er natriumhydroxid og natriumsulfat.

Dahl (1884) regnes for opfinderen af sulfatkogningen. Dahl foreslog at bruge natriumsulfat, som var tilgængeligt på det tidspunkt, for at kompensere for alkaliet under sodavandstilberedning. industri affald. Dette bestemte navnet på metoden. Essensen af metoden er, at natriumsulfat tilsættes til den brugte sodavandsplæne under dens forbrænding.

Sulfatkogning udføres i enheder kontinuerlig handling, hvori der tilføres teknologiske spåner af enhver type træ eller rør og kogeopløsninger indeholdende 4 - 8 % NaOH og NaSH. Inden for 2-4 timer hæves temperaturen til 165-180 ° C. Papirmassen adskilles fra den brugte kogeopløsning (som kaldes sort græsplæne) og vaskes. Nogle gange, før sulfatkogning, udføres foreløbig hydrolyse af træ med fortyndede syrer (0,3 - 0,5% H2SO4 eller 0,5 - 1,0% HCl ved en temperatur på 100-125 ° C i 2-5 timer) eller vand (ved temperatur 140 - 180 ° C i 0,5 - s timer) for at isolere hemicellulose fra det. Sulfatsæbe frigives fra den sorte græsplæne. Sulfatsæbe er en blanding af natrium, harpiks og højere fede carboxylsyrer, estere, højere alkoholer osv. I processen med sulfatkogning af nåletræ fordamper terpenkulbrinter fra kogeopløsningen, hvis kondensering producerer sulfatterpentin.

Sulfatmetoden til pulpdannelse er den mest almindelige i verden, da den gør det muligt at forarbejde alle træsorter såvel som andre celluloseholdige materialer til papirmasse. naturlige materialer(rør, halm osv.), fra et miljømæssigt synspunkt bruges relativt giftige stoffer til at forberede kogeopløsningen - natriumsulfat og kalk. Med deres hjælp opnås mere end halvdelen af al cellulose.

Sulfitpulpdannelse. Sulfitpulpmetoden blev introduceret i produktion for første gang i Sverige - 1874. I modsætning til alkaliske metoder udføres sulfitpulping i et surt eller neutralt miljø. Opfinderen af metoden anses for at være F. Tilghman, som i 1866 foreslog at bruge en opløsning af svovldioxid i vand i nærværelse af salte og svovlsyre. Når SO2 opløses i vand, dannes svovlsyrling. Som en svag syre, i vandig opløsning, nedbrydes den overvejende for at danne en hydrid-anion (bisulfit-anion):

SÅ 2 +H 2 O → H 2 SÅ 3

H 2 SÅ 3 Û H+ +HSO 3

Sulfitkogning udføres i rådnetanke lavet af syrefast materiale og udstyret med tvungen cirkulation af kogeopløsningen, hvori procesflis (hovedsagelig nåletræ) og kogeopløsningen tilføres. I løbet af 1,5-4 timer hæves temperaturen gradvist til 100-110 ° C. Træet holdes ved denne temperatur i 1-2 timer, og derefter hæves temperaturen til 135 - 150 ° C og holdes i yderligere 1-4 timer. timer. Den resulterende ublegede pulp adskilles fra den brugte kogevand, kaldet sulfitplæne, og vaskes.

Ved fremstilling af et ton cellulose opnås 8-9 m3 sulfitplæne indeholdende forskellige stoffer, nemlig: kulbrinter (C - 4,5%), aldonsyre (0,6 - 0,8%), svovlsyre og salte deraf, myre- og eddikesyre , osv. Da sulfitplænen indeholder en betydelig mængde monosaccharider, udsættes den for biokemisk eller kemisk behandling.

Ved biokemisk forarbejdning af sulfitplæne opnås hovedsageligt foderproteiner, ethylalkohol, antibiotika og polyvalente alkoholer. For et ton cellulose opnået ved forarbejdning opnås 100 -110 kg foderproteiner, eller 80 - 100 liter ethylalkohol, samt 1,0 - 1,2 tons sulfitalkoholkoncentrat og destillation.

Kemisk behandling af sulfitplæne producerer vanillin, phenoler og aromatiske syrer. I verden opnås omkring 30 % af træmassen, der bruges til fremstilling af forskellige typer papir og pap ved hjælp af denne metode.

Papirmasse- og papirindustrien

1. Industrikarakteristika

Papirmasse- og papirindustrien er en af de mest vigtige industrier RF. Det tegner sig for 1,24 % af Ruslands industriproduktion og omkring 2 % af verdensproduktionen. Men med sådanne muligheder og potentiale som i vores land, bør disse tal være på niveauet 12 - 15%.

Papirmasse- og papirindustrien (PPI) er den mest komplekse gren af skovbrugskomplekset forbundet med mekanisk forarbejdning og kemisk forarbejdning af træ. Det omfatter produktion af papirmasse, papir, pap og produkter fremstillet heraf.

Denne branche er anderledes:

· Høj materialeintensitet: For at opnå 1 ton cellulose kræves der i gennemsnit 5-6 kubikmeter. træ;

· Høj vandkapacitet: 1 ton cellulose forbruger i gennemsnit 350 kubikmeter. vand;

· Betydelig energiintensitet: 1 ton produkter kræver et gennemsnit på 2000 kW/t.

Under opførelsen af store papirmasse- og papirfabrikker er det meget en vigtig betingelse er tilgængeligheden af en pålidelig kilde til vandforsyning, gode forhold Nulstil Spildevand, rengøring af dem og sikring af renheden af luftbassinet.

Papirmasse- og papirindustrien er en stærkt koncentreret industri. 8 virksomheder producerer mere end 70% af russisk papirmasse og papir samt mere end 50% af pap.

Tilstanden i den russiske papirmasse- og papirindustri er præget af høj grad slitage af udstyr, et betydeligt antal små virksomheder udstyret med forældet udstyr med lille enhedskapacitet, der producerer produkter med begrænset efterspørgsel. Mange virksomheder anvender energikrævende og miljømæssigt forældede teknologier med højt forbrug af træråvarer, kemikalier, energiressourcer og vand. Der er ikke skabt gunstige betingelser for væsentlig involvering i forarbejdning af genbrugspapirråvarer. Der er et presserende behov for betydelig teknisk omudstyrning af eksisterende industrier i branchen.

2. Vigtigste produktionsteknologi

Afhængig af opløsningen, som fliserne koges i, skelnes der mellem sulfit- og sulfatmetoder til fremstilling af cellulose. Hvis i en opløsning af svovlsyre eller calciumsulfit (calciumhydrosulfit) under et tryk på 7-8 atm og ved en temperatur på 140ºC, så sulfit tilberedningsmetode. Men på mange møller koges cellulose med alkalier - de får sulfat cellulose.

Bord 2.1. Sammenlignende egenskaber

sulfat og sulfit tilberedningsmetode

Sulfateret cellulose	Sulfit cellulose
Positiv	Næsten alt træ kan forarbejdes; papir har højere styrke, varmebestandighed, holdbarhed, opacitet; har højere dielektriske egenskaber, så det bruges til produktion af elektrisk papir (kabel, kondensator, telefon); Det bruges til at forberede sække- og indpakningspapir, papbeholdere og papirgarn.	Et højere udbytte fra træ giver øget slibeevne, bedre optiske og deformationsegenskaber, høj hvidhed, hvilket tillader dets anvendelse i masseproducerede papirtyper, såsom avispapir, i ubleget form; høj blegeevne, herunder uden brug af klor; ved modtagelsen frigives der ingen methylmercaptaner, svovlbrinte og ildelugtende flygtige stoffer til atmosfæren, og der er ingen sulfider i spildevandet; papir med øget fyldighed og sugeevne, derfor bruges det oftere til fremstilling af sanitære og hygiejniske typer.
Negativ	Fibrene er mere fleksible og sværere at slibe; brune fibre; Uden regenerering kan sulfatmetoden ikke fungere teknologisk; indeholder ildelugtende svovlholdige stoffer	Problemet med at genbruge affald, der forurener miljøet. Under madlavningen er der en øget påvirkning af miljøet (reservoirer), primært på grund af det begrænsede salg af tekniske lignosulfonater (fordampede væsker), samt manglen på systemer til genvinding af kemikalier og varme fra spildluden; kun 30– 40 % af væskens tørre stoffer udnyttes; højt forbrug af svovl og madlavning base; sekundære termiske ressourcer af organiske stoffer i spiritus anvendes ikke; Ved fortynding bliver lud et godt næringssubstrat for mange mikroorganismer, hvilket forårsager alvorlig tilsmudsning af undervandsstrukturer.

Grundlæggende bruger den russiske papirmasse- og papirindustri sulfatmetoden til fremstilling af cellulose, og udviklingstendensen for denne metode fortsætter. Sulfitmetoden er blevet ret konkurrencedygtig, men har endnu ikke oplevet væsentlig vækst.

Figur 2.1. Papirproduktionsteknologi

1. Logs ankommer kl afbarkning af roterende tromler, hvor træet på grund af friktion mod hinanden og tromlevæggenes ribbede overflade frigøres for bark og snavs, og stammerne vaskes med vand. De lange træstammer skæres på højtydende maskiner - slangere til balasser (op til 1,5 m lange).

2. Transportøren fører dem til flishuggere, hvor proceschips opnås. Træflisen transporteres via en transportør til kokkebutikken.

3. I madlavningsbutikken koges træflis i en opløsning af svovlsyre og calciumsulfat (calciumhydrosulfit) - de opnås sulfitcellulose eller kog med alkalier - få sulfat cellulose.

4. Den resulterende cellulose blæses forsigtigt ud ved hjælp af damptryk vasket vand i si, renset for resterende bittesmå knaster, små ubehandlede stykker træ og blegemiddel med klor. Blegning udføres i specielle tårne.

5. Vasket, renset og bleget papirmasse pumpes gennem rør til pools til fremstilling af papirmasse. Fra bassinerne går det til en speciel mølle til formaling.

6. Slibning. Målet er at forberede halvfabrikata til lavvande; gør fibrene fleksible, plastik; øge deres overflade med henblik på effektiv bindingsdannelse, som styrken afhænger af papirark; give papiret den nødvendige struktur og fysiske egenskaber. Slibning udføres i specielle enheder - ruller, skive og koniske møller. I øjeblikket udføres slibning i alle papirmasse- og papirvirksomheder i kontinuerlige maskiner.

7. Papirstørrelse. Målet er at gøre det vandtæt; samtidig falder dens sugeevne, og dens egnethed til skrivning og tryk øges. Vandmodstand bibringes af: kolofoniumlim, paraffin, beg. Derudover tilføjer de mekanisk styrke: stivelse, animalsk lim.

8. Papirfyldning .

Målet er at gemme fibrøse halvfabrikata, øge hvidheden, sugeevnen og glatheden. Brugt: kaolin, talkum, kridt, gips.

Indførelsen af fyldstoffer reducerer papirets styrke og gør det vanskeligt at dimensionere.

9. Farvning af papir .

Omkring 90 % af papirprodukterne er fremstillet ved hjælp af farvestoffer.

Farvemetoder:

o farvestof tilsættes papirmassen (oftest);

o tilføje farvestof til overfladen af papirbanen.

10. Rengøring af papirmasse.

Partikler af bark, bast, knaster, sand, harpiks og andre forurenende stoffer kommer ind i papirmassen sammen med fibrøse halvfabrikata, suspensioner af farvestoffer, fyldstof og lim. Tilstedeværelsen af luft i massen er også uønsket.

At opnå en masse af høj renhed er forbundet med dannelsen af betydeligt affald, hvis brug bestemmes af økonomisk nødvendighed.

11. Fremstilling af papir på en papirfremstillingsmaskine.

En moderne papirfremstillingsmaskine tillader, ved en hastighed på 2000 m/min og højere, en kontinuerlig proces med bearbejdning af flydende masse med en koncentration på 0,1 - 0,3% til arkmateriale - papir, med et fugtindhold på 4-8%.

3. Industriens indvirkning på miljøet

· Luftforurening

Papirproduktion er en vigtig kilde til luftforurening, hvis karakter bestemmes af to hovedmetoder til celluloseproduktion - sulfit og sulfat. Andre metoder ligner de vigtigste.

De største luftforurenere er virksomheder, der producerer cellulose. sulfat metode. Hovedårsagen til frigivelsen af skadelige gasforbindelser er brugen af natriumsulfid i den teknologiske proces, som fører til dannelsen af svovlholdige forbindelser hydrogensulfid, methylmercaptan, dimethylsulfid, dimethyldisulfid, svovldioxid og nettoanhydrid. Alle disse forbindelser frigives gennem lækager fra et stort antal enheder, tanke og igennem ventilationsrør disse forbindelser frigives til atmosfæren.

Sulfit-cellulose produktion forurener atmosfæren væsentligt mindre. Det vigtigste luftforurenende stof her er svovldioxid, som bruges til at tilberede madlavningssyre.

Blegeprocesserne af både sulfit- og sulfatmasse er forbundet med luftforurening. Årsagen er brugen af klorgas og klordioxid til blegning af cellulose. Ved fremstilling af klor og klordioxid dannes giftige forbindelser som hydrogenchlorid, kviksølvdamp, svovldioxid og alkaliske aerosoler.

En væsentlig kilde til luftforurening er termiske kraftværker, som er nødvendige for at levere damp- og elproduktion. Ved afbrænding af brændsel indeholder kul, træflis, røggasser askepartikler. Når brændselsolie med højt svovlindhold afbrændes, forurenes den atmosfæriske luft med svovldioxid.

· Forurening af hydrosfæregenstande

Papirmasse- og papirindustrien er en af de mest vandintensive sektorer inden for industriel produktion. Den forbruger omkring 9,2 millioner m 3 vand hver dag. Udover store mængder vand anvender industrien forskellige kemikalier og brændsler, som delvist ender i industrispildevandet som tab og affald.

Mængden og graden af forurening af industrielt spildevand afhænger af den producerede type produkt, virksomhedens kapacitet, perfektion af den teknologiske proces og produktionsordningen.

Spildevand fra papirmasse- og papirindustriens virksomheder indeholder enorme mængder af suspenderede og opløste stoffer af både organisk og uorganisk oprindelse. Suspenderet stof består af stykker bark, fibre og fyldstoffer. Opløst organisk materiale består af trækomponenter - sukkerarter, kulhydrater, lignin og andre. Suspenderede stoffer, der trænger ind i vandområder med spildevand, aflejres i bunden, hvor spildevandet udledes og akkumuleres i enorme mængder, som nogle gange optager reservoiret store områder.

· Effekt på biota af vandområder

Organiske stoffer, der har bundfældet sig (bark, fibre) rådner under anaerobe forhold og frigiver skadelige gasser (CO 2 , CH 4 , H 2 S), og danner derved centre for sekundær forurening. Produkterne af henfald og nedbrydning af stoffer giver vandet i reservoirer en ubehagelig smag og forgifter den atmosfæriske luft. Med en høj koncentration af gasser i et reservoir kan vegetation, mikroorganismer og fisk dø.

Ustabilt suspenderet stof tilstopper fiskens gæller, hvilket fører til deres død. Spildevand indeholdende lud har en mørk farve Brun farve, som giver vandet i reservoirer en mørk farve, forhindrer indtrængning af lys til dybden, hæmmer fotosynteseprocessen, reducerer væksten af organiske forbindelser og reducerer fødeforsyningen til fisk.

Der er en forstyrrelse i iltbalancen i vandområder. Stoffer opløst i spildevand (klor, carbondioxid, svovldioxid, svovlbrinte, methylmercaptan), der kommer ind i reservoiret, giver ferskvand en ubehagelig lugt og smag, som absorberes af fiskekød, og fisken bliver uegnet til mad. Flygtige gasser, desorberet fra vandet i reservoirer, forurener den atmosfæriske luft og har en skadelig effekt på den omgivende vegetation og menneskers sundhed.

En særlig fare for vandområder er kviksølv (kloranlægsspildevand), hvis tilstedeværelse i ubetydelige koncentrationer (mindre end 0,001%) bidrager til at undertrykke og fuldstændig standse biologiske processer og gør det umuligt at rense vand på anlæg biologisk behandling og i naturlige reservoirer. Kviksølvforbindelser ophobes i fisk.

· Generering af fast affald

Længe var bark spild og blev bragt til en losseplads, hvilket kostede mange penge, og der krævedes store arealer til lossepladser. På en af papirmasse- og papirvirksomhederne blev der således optaget en grund på omkring 20 hektar til dumpning af bark med en laghøjde på 5-6 m. Når der i øjeblikket bygges stærke virksomheder, når mængden af bark i nogle af dem op på 250 m 3 /time eller mere. Under disse forhold er transport af bark til en losseplads, både på grund af omkostninger og på grund af umuligheden af at tildele store arealer, fuldstændig uacceptabelt. Fast affald omfatter også aske fra brændstofforbrænding og slaggeaffald.

4. Miljøbeskyttelsesteknologi

· Oprensning af støv og gasemissioner

Valget af metode til rensning af gasformige urenheder bestemmes primært af de kemiske og fysiske egenskaber af denne urenhed; produktionens art påvirker den også.

I papirmasse- og papirindustrien er der et tilstrækkeligt udvalg af effektive flydende absorbenter, som bestemmer den udbredte anvendelse af absorptionsmetoden til oprensning fra gasformige urenheder.

For at rense industrielle emissioner fra skadelige gasformige komponenter kan forskellige processer anvendes: absorption, adsorption, kemisk omdannelse af skadelige gasformige komponenter og uskadelige forbindelser.

- Absorption

I papirmasse- og papirforarbejdningsanlæg bruges som regel vandige opløsninger af kemikalier, der anvendes i produktionscyklussen, til at absorbere gasurenheder, i nogle tilfælde - rent vand, og nogle gange andre absorbere. Valget af en absorber i hvert enkelt tilfælde bestemmes af egenskaberne i forhold til den absorberede komponent og hovedsageligt af komponentens ligevægtsbetingelser over absorberen.

- Adsorption

De mest almindelige adsorbenter: aktivt kul, silicagel, aluminiumgel, zeolitter, mineralske adsorbenter.

Kontinuerlige adsorptionsenheder fås med en bevægelig absorber og med et fast lag. En kontinuerlig adsorber er en søjle, hvor adsorbenten bevæger sig fra top til bund under påvirkning af tyngdekraften. Det passerer gennem køle-, absorptions-, opvarmnings- og desorptionszoner.

- Oxidative processer

Disse omfatter tørre og våde oxidative processer samt katalytiske transformationsprocesser. Meget ofte bruges oxidative processer til at rense gasser fra svovlforbindelser.

· Rensning af afløb

Metoder til neutralisering og rensning af affald:

· vandbehandling og genbrug;

· afvanding af slam og slam;

· fordampning af SW;

· sedimentering, flokkulering, filtrering af faste partikler;

· neutralisering af surt eller basisk spildevand;

· anvendelse af renset spildevand i landbruget;

· denitrifikation af SW.

Spildevandsbehandling papirmasse og papirindustri

· Bortskaffelse af fast affald

Forbrænding af bark og spiritus reducerer forbruget af naturligt brændstof betydeligt og gør det muligt at opnå omkring 30% af den damp, der kræves af virksomheder, fra deres forbrænding. Hvert ton våd bark, når det brændes på grund af dets termiske effekt, erstatter 0,2-0,25 tons standardbrændstof. Barken kan bruges til pyrolyseprocessen og producere biobrændsel som resultat. Barken bruges også som filtermateriale til fremstilling af billige sorbenter, byggematerialer og produkter ved hjælp af bindemidler og klæbemidler til fremstilling af tanniner. Produktion fra bark brændstofbriketter omfatter dets slibning, afvanding og brikettering. Tekniske og økonomiske beregninger viser, at produktion af brændselsbriketter fra træbark er økonomisk gennemførlig. Bark er et værdifuldt råmateriale til fremstilling af garveekstrakter. Det skal opbevares korrekt og hurtigt sendes til forarbejdning, før tanninerne ødelægges af mikroorganismer.

5. Udsigter for miljøudvikling

· I papirmasse- og papirindustrien er affaldsproduktion uundgåelig, hvis eliminering kræver modernisering og genopbygning af produktionsfaciliteter for at bringe dem op på de gældende standarder for miljøpræstationer i EU.

· Den russiske papirmasse- og papirindustri har brug for udvikling af højteknologiske produktteknologier. En overgang til klorfri celluloseblegeteknologi er nødvendig.

· Papirmasse- og papirvirksomheder skal begynde at producere biobrændsel i form af energiflis til eget forbrug og til eksport; i form af energipiller.

· En miljømæssigt gennemførlig metode til fremstilling af flerlagspap til flade lag af bølgepap og papir baseret på en sammensætning af affaldspapir (dette kan dække behovet for fibre med 25 - 50%. Dette er en reel besparelse af træ og er en løsning mhp. genanvendelse af store mængder affald). Anvendelsen af slam-ligninsol som sorbent til udvinding af en lang række forurenende stoffer fra spildevand er lovende.

· Det er nødvendigt at ændre den nuværende russiske miljølovgivning, da miljøstandarder ikke er baseret på principperne om at bruge de bedste eksisterende teknologier.

· Forbedring af produktkvalitet og miljømæssig ydeevne i produktionen kan opnås ved at sikre ensartede kontrolmetoder for både produktkvalitet og industrielle udledninger og emissioner af forurenende stoffer.

Introduktion

I øjeblikket er papirmasse- og papirindustrien en af de førende i Rusland og påvirker direkte landets økonomi. Det skyldes først og fremmest, at Rusland, og især dets asiatiske del, har enorme uudtømmelige skovressourcer.

I løbet af de seneste par år har den russiske papirmasse- og papirindustri taget et stort spring fremad. Dette skete på grund af det faktum, at lederne af papirmasse- og papirvirksomheder begyndte at føre den rigtige politik og tiltrække både udenlandske og indenlandske investorer.

Målet med arbejdet er til

1. karakterisere papirmasse- og papirindustrien i Rusland.

2. vise problemerne i den russiske papirmasse- og papirindustri

3. sammenligne den russiske papirmasse- og papirindustri med andre lande

4. vise tilstanden for papirmasse- og papirindustrien i den asiatiske del af Rusland og udsigterne for dens udvikling

5. karakterisere papirmasse- og papirindustrien i Komi-republikken ved at bruge eksemplet med træindustrikomplekset Syktyvkar

SKOVRESOURCER

Skovressourcer er en fornyelig type ressource, som ikke kun gør det muligt at regulere deres brug, men også at reproducere dem. Den lange periode med skovvækst (50-150 år) er dog praktisk talt ikke i forhold til varigheden af konventionelle produktionscyklusser. Når skovressourcerne vurderes, tages der derfor ikke kun hensyn til hastigheden af deres årlige vækst, men også mængden af den akkumulerede bestand. Halvdelen af Ruslands skovreservater er placeret i de vestsibiriske og østsibiriske regioner. Cirka 1/5 af reservatet kommer fra Fjernøsten. Af de europæiske regioner i landet er de største reserver i de nordlige (ca. 10%) og Ural (ca. 4,4-5%) regioner. Republikken Komi og Karelen, Arkhangelsk og Vologda-regionerne, hvor gran og fyr dominerer, skiller sig ud med hensyn til skovkvalitet. Meget værdifulde skove med bredbladede og sjældne arter er placeret i de sydlige regioner af Primorsky Krai og på Sakhalin-øen.

Karakteriseret af en uoverensstemmelse mellem de vigtigste områder af skovressourcer og områder med tømmerhøst, forarbejdning og produktion papirmasse og papir , møbelindustriområder

SKOVBRUG

Industrier relateret til indkøb, forarbejdning og forarbejdning af træråvarer er samlet i en gruppe med et fælles navn - skovindustrien, det kaldes også skovbrugskomplekset.

Træindustrien er den ældste i Rusland. Den identificerer omkring 20 industrier, undersektorer og produktioner. De vigtigste omfatter skovning, træbearbejdning, papirmasse og papir og skovkemisk industri.

Skovindustriens betydning i den russiske økonomi bestemmes af de kolossale reserver af træ, den brede territoriale fordeling af skovressourcer og det faktum, at der på nuværende tidspunkt praktisk talt ikke er nogen sektor af den nationale økonomi, hvor træ eller dets derivater ikke bruges. Hvis der i begyndelsen af det 20. århundrede blev høstet 2-2,5 tusinde typer produkter fra træ, så udgjorde industriens produkter i slutningen af det 20. århundrede over 20 tusinde forskellige produkter.

Logning.

Tømmerindustrien er en branche for indkøb, bortskaffelse, primær behandling og delvis bearbejdning af stort tømmer og skovningsaffald. Det omfatter følgende produktioner:

Logning, bestående af et kompleks af skovningsoperationer og tømmerfjernelse;

Skovrydning, som omfatter arbejde med udvinding af harpiks og tilberedning af stubtjære;

Tømmerrafting, inklusive primær (hovedsageligt langs små floder) og transit (hovedsageligt langs store floder og reservoirer), herunder arbejde med rafting af træ, indledningsvis rulle det ud på vandet og dannelse af brædder;

Træomladning i forbindelse med overførsel af skovprodukter fra en type transport til en anden.

Derudover omfatter skovningsindustrien produktion af lavværdi træ og affald: savværk, svellesavning, produktion af industriflis, containerplader og andre produkter.

Placering af logningssteder i Rusland.

Placeringen af skovhugst i Rusland bestemmes af tilgængeligheden af træ- og arbejdsressourcer, placeringen af virksomheder og træforbrugere og det historiske forløb økonomisk udvikling territorium, betingelser for transportudvikling osv. Hovedrollen spilles dog af råstoffaktoren.

Denne industri i Rusland er karakteriseret ved en uoverensstemmelse mellem skovressourcer og hovedområderne i skovindustrien. Således er 75 % af de samlede tømmerreserver placeret i Sibirien og Fjernøsten, men andelen af disse områder i tømmerhøst overstiger ikke 40 %, selvom de rigeste ressourcer i den asiatiske del af Rusland i de senere år er blevet udviklet kl. en høj rate. I løbet af 90'erne faldt den europæiske del af landets andel af den samlede mængde træeksport fra 64,4 til 61 %, og den østlige zones andel steg fra 35,6 til 39 %. I 1995 udgjorde træeksporten i Rusland 174 millioner kubikmeter. m erhvervstømmer sammenlignet med 499,3 millioner kubikmeter. i USA.

MASSE- OG PAPIRINDUSTRI

o Høj materialeintensitet: For at opnå 1 ton cellulose kræves der i gennemsnit 5-6 kubikmeter. træ;

o Høj vandkapacitet: 1 ton cellulose forbruger i gennemsnit 350 kubikmeter. vand;

o Betydelig energiintensitet: 1 ton produkter kræver et gennemsnit på 2000 kW/h;

Derfor fokuserer papirmasse- og papirvirksomheder på skovressourcer i nærheden af store vandkilder. De er hovedsageligt placeret i den europæiske del af landet

Andenpladsen er besat af Ural økonomiske region. Produktionen er næsten udelukkende koncentreret i Perm-regionen: Krasnokamsk, Solikamsk, Perm osv. I Sverdlovsk-regionen er papirmasse- og papirfabrikker placeret i Turinsk og Novaya Lyala.