MỤC LỤC Phần KHÁI QUÁT NGÀNH KĨ THUẬT HÓA HỌC TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC 1.1 Hiểu biết chung ngành kĩ thuật hóa học .3 1.1.1 Tình hình phát triển ngành kĩ thuật hóa học 1.1.2 Nguyên liệu cho ngành kĩ thuật hóa học 1.1.3 Một số nhóm sản phẩm ngành kĩ thuật hóa học 1.1.4 Ứng dụng ngành kỹ thuật hóa học ngành kinh tế quốc dân 1.2 Chương trình đào tạo Kĩ thuật hóa học trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 1.2.1 Mô hình đào tạo 1.2.2 Hệ đào tạo 11 Phần KHÁI QUÁT VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BỘT GIẤY 12 2.1 Giới thiệu chung ngành giấy 12 2.1.1 Lịch sử ngành giấy 12 2.1.2 Tình hình thực tế ngành sản xuất giấy 13 2.1.3 Chủng loại sản phẩm .14 2.1.4 Nhu cầu sản phẩm 15 2.1.5 Tình hình đáp ứng nhu cầu sản phẩm nước ta .15 2.2 Quy trình sản xuất giấy(công nghệ sản xuất giấy kraft) 18 2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu .19 2.2.2 Tạo bột giấy .20 2.2.3 Xử lý bột giấy 24 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .29 3.1 Kết luận 29 3.1.1 Về Môn học Nhập môn Kỹ thuật Hóa Học……………………… ……29 3.1.2Về đề tài 29 3.1.3 Về thuận lợi,khó khăn……………………………………………….…….29 3.2 Kiến nghị .30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 Phần KHÁI QUÁT NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Hiểu biết chung ngành kĩ thuật hóa học 1.1.1 Tình hình phát triển ngành kĩ thuật hóa học Kỹ thuật hóa học lĩnh vực khoa học công nghệ nghiên cứu ứng dụng kiến thức hóa học kỹ thuật vào trình sản xuất sản phẩm hóa học phục vụ công nghiệp đời sống Kỹ thuật hóa học môn học mà phát triển người hành nghề "hóa chất công nghiệp" năm cuối kỷ 19 Trước cách mạng công nghiệp (thế kỷ 18) diễn ra, hóa chất công nghiệp sản phẩm tiêu dùng khác xà phòng chủ yếu sản xuất thông qua xử lý hàng loạt Cuộc cách mạng công nghiệp dẫn đến leo thang chưa có nhu cầu, số lượng chất lượng, cho hóa chất số lượng lớn Kỹ thuật hóa học lần thành lập nghề nghiệp Vương quốc Anh trình công nghệ hóa học đưa Đại học Manchester vào năm 1887 George E Davis hình thức mười hai giảng bao gồm khía cạnh khác thực hành hóa chất công nghiệp Như hệ George E Davis coi kỹ sư hóa học giới Ngày nay, kỹ thuật hóa học nghề đánh giá cao Năm 1880, nỗ lực thực để tạo thành Hội kỹ sư hóa học London Điều cuối dẫn đến hình thành Hiệp hội Công nghiệp hóa chất năm 1881 Ở Mỹ, Viện Kỹ sư Hóa học (AIChE) thành lập vào năm 1908, Anh Viện Kỹ sư Hóa học (IChemE) thành lập vào năm 1922 Ở Việt Nam, ngành kỹ thuật hóa học đào tạo Trường Đại học Bách Khoa Hà nội Tháng năm 1956 Khoa Hóa-Thực phẩm thành lập Trường Đại học Bách Khoa Hà nội 15/10/1956, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tổ chức lễ khai giảng khóa 1, Khoa Hóa-Thực phẩm có 184 sinh viên nhiều người số trở thành nhà khoa học đầu ngành có uy tín cao nước Ngày 29 tháng 12 năm 2010, theo định số 2517/QĐĐHBK-TCCB Hiệu trưởng Trường ĐHBK HN, Viện Kỹ thuật Hóa học thức thành lập 1.1.2 Nguyên liệu cho ngành kĩ thuật hóa Nguyên liệu là một những yếu tố chính của quá trình công nghệ và quyết định tính kinh tế của quá trình ở mức độ lớn,quyết định kỹ thuật sản xuất và chất lượng sản phẩm Nguyên liệu là những vật liệu tự nhiên được sử dụng để sản xuất những sản phẩm công nghiệp Ngày nay,nguồn nguyên liệu kĩ thuật hóa học không ngừng mở rộng, nó có thể là bán thành phẩm hay là chất thải của nền công nghệ khác ,hoặc có thể là sản phẩm phụ Nguyên liệu của kĩ thuật hóa học được phân loại theo trạng thái tập hợp(rắn, lỏng, dầu, nước), khí(khí tự nhiên, không khí); theo thành phần(vô cơ,hữu cơ)… Nguồn nguyên liệu tiềm đó là khoáng vật Các khoáng quặng,quặng đa kim loại,khoáng không quặng, khoáng nhiên liệu,… Bao gồm: quặng từ sắt từ,quặng sắt đỏ,quặng đồng - thiếc,than đá,than bùn,dầu mỏ,… Dạng nguyên liệu chung và phổ biến nhất là không khí và nước Nguyên liệu thực vật và động vật(gỗ, bông, mỡ, dầu, sữa, da, lông) được chế biến thành thực phẩm hay đồ dùng hàng ngày.Giá trị của nguyên liệu phụ thuộc vào sự phát triển của khoa hoc-kỹ thuật Ví dụ,nhiều nguyên tố hiếm trước không có ứng dụng ,ngày lại là phụ gia đặc biệt quan trọng cho các hợp kim hay vật liệu bán dẫn… 1.1.3 Một số nhóm sản phẩm ngành kĩ thuật hóa học -Hoá chất vô cơ, phân bón, màu cho sơn, thuốc nhuộm, thuốc phóng, thuốc nổ -Các chất bảo vệ thực vật, men,dược phẩm,kháng sinh,mỹ phẩm, thực phẩm dinh,thực phẩm chức -Các loại giấy, vải sợi, hộp chứa, bao bì -Xi măng , thủy tinh, gốm sứ, gạch men… -Pin khô, pin ướt, ắc qui,vật liệu mạ, linh kiện bán dẫn,pin mặt trời - xăng, dầu, gas, chất dẻo, cao su ,keo dán… 1.1.4 Ứng dụng ngành kỹ thuật hóa học ngành kinh tế quốc dân Trong giai đoạn phát triển công nghiệp hóa đại hóa, hóa học lại phát huy vai trò vị trí Hóa học trở thành phận thiếu nhiều ngành sản xuất, thu hút lượng lớn lao động liên quan Chính vậy,ngành kỹ thuật hóa học ứng dụng nhiều lĩnh vực sản xuất liên quan đến hóa học như: lọc - hóa dầu, hóa dược, sản xuất sản phẩm hóa hữu cơ, hóa vô cơ, sản xuất thực phẩm, hóa chất tiêu dùng, xi măng, phân bón Hiện nước ta có nhiều công ty,tập đoàn hoạt động dựa ứng dụng ngành kĩ thuật hóa học, trở thành trụ cột kinh tế quốc gia,làm giầu kinh tế quốc dân: • • • • • • Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam (PVN) Tập đoàn Than khoáng sản Việt Nam (TKV) Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (VINACHEM) Tổng công ty Xi măng Việt Nam (VICEM) Dị thể hoá xúc tác đồng Tổng công ty Giấy Việt Nam Tổng công ty Hóa dược Việt Nam Tuy nhiên, việc ứng dụng kỹ thuật hóa học ngành kinh tế gặp nhiều khó khăn số lượng trường đào tạo ngành ít,trình độ chương trình đào tạo chưa cao.Các trang thiết bị, dây truyền sản suất công ty chưa tối tân nên sản lượng thấp so với nhiều nước giới.Nhiều công ty đứng bờ vực phá sản, nợ công…… 1.2 Chương trình đào tạo Kĩ thuật hóa học trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 1.2.1 Mô hình đào tạo 1.2.2 Hệ đào tạo  Sau đại học: + Tiến sĩ: Kỹ thuật hóa học,Hóa hữu cơ, Hóa lý thuyết & Hóa lý,Vật liệu Cao phân + Thạc sĩ:Kỹ thuật Hóa học, Hóa học,Kỹ thuật Lọc Hóa dầu, Công nghệ Vật liệu silicat  Đại học: + Kĩ sư, Cử nhân: kỹ thuật hóa học + Cử nhân công nghệ kĩ thuật hóa học  Theo định hướng chuyên ngành: Công nghệ Hóa lý: -Các chuyên ngành đào tạo: Đại học: Ngành Kỹ thuật hóa học, định hướng chuyên sâu Công nghệ Hóa lý; Ngành Hóa học, định hướng Hóa lý Cao học: Hóa lý thuyết - Hóa lý Tiến sỹ: Hóa lý thuyết - Hóa lý - Các hướng nghiên cứu: +Vật liệu lai tạo hữu cơ-vô (polymer dẫn điện lai tạo hạt nano kim loại, oxit kim loại vật liệu cacbon) ứng dụng y sinh môi trường +Nghiên cứu chế tạo vật liệu tính cao từ cao su tự nhiên +Nghiên cứu chế động học phản ứng phương pháp hoá học lượng tử +Các phương pháp hóa lý xử lý nước bề mặt nước thải, xây dựng mô hình quản lý môi trường +Nghiên cứu chế tạo cảm biến sinh học, điện hóa ứng dụng y sinh môi trường +Bảo vệ chống ăn mòn kim loại +Xúc tác phức chất đồng thể +Dị thể hoá xúc tác đồng thể ứng dụng phản ứng quang hóa Công nghệ Hữu –Hóa dầu Trải qua nhiều thời kỳ sát nhập phân chia, môn CN Hữu – hoá dầu sở lớn Việt Nam đào tạo kỹ sư, thạc sĩ, tiến sĩ ngành công nghệ Hữu – hoá dầu Hiện môn có quan hệ hợp tác sâu rộng với Tập đoàn dầu khí Quốc gia (PetroVietnam), Tập đoàn xăng dầu Việt Nam (Petrolimex), viện nghiên cứu như: Viện Hoá học công nghiệp Việt Nam, Viện Hoá học thuộc Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam, trường đại học nước giới như: ĐH Gent, Namur (Bỉ), ĐH kỹ thuật Vienna (Áo), ĐH Trento (Ý), Hiệp hội Dầu Khí Hàn Quốc…  Bắt đầu từ năm 2008 - 2013, hàng năm Hiệp hội giáo sư thuộc tập đoàn Dầu khí TOTAL (Pháp) cử giáo viên sang đào tạo khoá học ngắn hạn lọc – hoá dầu cho sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành công nghệ tổng hợp hữu – hoá dầu  Công nghệ Các chất vô - Các hướng nghiên cứu + Công nghệ sản xuất phân bón: Phân Đạm, phân lân, phân MAP, DAP, NPK, phân đặc chủng cho nông nghiệp công nghiệp, phân đa nguyên tố, phân vi lượng, phân bón + Công nghệ chế biến khoáng sản: Chế biến loại quặng có chứa nguyên tố vô thành kim loại hợp chất chúng + Công nghệ sản xuất muối khoáng: Các muối vô sản xuất nhờ trình hòa tách, kết tinh, kết tủa từ nguồn nguyên liệu tự nhiên tổng hợp + Công nghệ sản xuất vật liệu mới: Vật liệu màng phủ vô chịu nhiệt, chống cháy, chịu ăn mòn; vật liệu xây dựng thân thiện môi trường; vật liệu phát quang; vật liệu xúc tác -Các môn học chuyên ngành đào tạo bậc đại học sau đại học : +Động hóa học thiết bị phản ứng + Nhiệt động kỹ thuật hóa học + Kỹ thuật tách làm + Hóa vô công nghiệp + Vật khoáng sản + Giản đồ pha + Công nghệ muối khoáng + Công nghệ soda chất kiềm + Công nghệ axit sunfuric + Công nghệ chất nitơ + Công nghệ phân bón (phân lân; phân phức hợp MAP, DAP; phân hỗn hợp NPK) + Công nghệ Uran + Hóa học công nghệ đất + Hóa học vật liệu nano + Màng phủ vô + Thiết bị đặc trưng ngành công nghệ chất vô + Các học phần thí nghiệm, thực tập đồ án  - Công nghệ Vật liệu silicat ĐHBK Hà Nội sở hàng đầu đào tạo nghiên cứu lĩnh vực liên quan đến: + Công nghệ xi măng chất kết dính + Công nghệ gốm sứ + Công nghệ vật liệu chịu lửa + Công nghệ thủy tinh Các kỹ sư Silicat đào tạo Bộ môn trường có nhiều hội làm việc trường Đại học, viện Nghiên cứu chuyên ngành, nhà máy Silicat (Hàng trăm nhà máy lớn nhỏ khắp đất nước với nhu cầu tuyển dụng hàng trăm người năm)  Công nghệ Xenluloza Giấy Đào tạo Cử nhân, Kỹ sư Kỹ thuật Hóa học- Định hướng Công nghệ Xenluloza & Giấy; Thạc sĩ Tiến sĩ ngành Kỹ thuật Hóa học Nghiên cứu khoa học, tư vấn dịch vụ khoa học kỹ thuật, chuyển giao công nghệ lĩnh vực Sản xuất bột giấy giấy; Chế biến sinh-hóa học sinh khối thực vật; Sản xuất vật liệu, hóa chất từ sinh khối gỗ; Hóa học gỗ Kỹ thuật Hóa học Sinh viên trang bị kiến thức hóa học vật liệu chứa xenluloza lignin,lignoxenlulozơ(ethanol), hợp chất tự nhiên từ nguồn nguyên liệu gỗ rừng ; toàn công nghệ đại thiết bị sản xuất bột giấy sản phẩm giấy (giấy in, giấy viết, giấy bao bì, giấy vệ sinh, giấy đặc biệt); kiểm nghiệm đánh giá sản phẩm bột giấy giấy; ứng dụng công nghệ sinh học công nghiệp giấy; xử lý môi trường công nghiệp giấy Sinh viên trường làm việc công ty sản xuất giấy,xăng dầu, thực phẩm  Công nghệ Điện hóa Bảo vệ kim loại Sinh viên trang bi kiên thức về: Công nghệ bề mặt (Mạ điện, lớp phủ vô cơ, mạ nhúng nóng, công nghệ xử lý bề mặt kim loại màu…).Công nghệ sản xuất Pin-ắc quy.Công nghệ điện phân sản xuất hóa chất (sản xuất xút- clo, dioxit mangan điện giải (EMD), điện phân tinh chế kim loại …).Các công nghệ chống ăn mòn Bảo vệ kim loại (phương pháp bảo vệ anốt, bảo vệ catốt, chất ức chế…).Nghiên cứu vật liệu mới, lượng tái tạo, công nghệ môi trường sử dụng phương pháp điện hóa Công nghệ Điện hóa Bảo vệ kim loại sở Việt Nam đào tạo kỹ sư loại đơn vị nghiên cứu hàng đầu lĩnh vực này.ngành Mạ điện xử lý bề mặt, Công nghệ sản xuất Pin- Ắc quy, Chống ăn mòn bảo vệ kim  Quá trình- Thiết bị công nghệ hóa học Đào tạo Kỹ sư ngành rộng Kỹ sư trường có trình độ tổng hợp, trang bị kiến thức sâu trình, thiết bị công nghệ hoá chất, có phương pháp làm việc khoa học, có khả thích ứng cao có lực sáng tạo nghiên cứu trình thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm để phục vụ tốt lĩnh vực công nghiệp khác Sinh viên chuyên ngành Quá trình - Thiết bị công nghệ Hoá học làm việc có hiệu viện nghiên cứu, trường đại học nhà máy, sở sản xuất nhiều lĩnh vực sản xuất chế biến hoá chất, lọc hoá dầu, công nghiệp thực phẩm, xử lý môi trường … Đến nay, số kỹ sư, thạc sĩ tiến sĩ chuyên ngành phát huy tốt nhiều lĩnh vực khác giữ vai trò chủ chốt nhiều đơn vị công tác  Công nghệ Vật liệu Polyme Compozit Đào tạo kỹ sư ngành vật liệu polyme, cao học nghiên cứu sinh.Sinh viên trang bị kiến thức chuyên sâu cac loại vật liệu polyme ,composite, sơn, cao su chất tạo màng Sinh viên trường làm viện nghiên cứu vật liệu mới, công ty tập đoàn nhựa, cao su, sơn  Công nghệ Hóa dược Hóa chất Bảo vệ thực vật: Đào tạo đội ngũ kỹ sư, học viên cao học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Công nghệ Hóa dược-Hóa chất bảo vệ thực vật có trình độ cao cho công ty, doanh 10 2.2 Quy trình sản xuất giấy(công nghệ sản xuất giấy kraft) Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bột giấy kraft nồi nấu gián đoạn: Chuẩn bị nguyên liệu Nguyên liệu Nấu bột Tạo bột giấy(nấu bột sulfat gián đoạn ) Rửa Sàng chọn Sử lý bột giấy Làm Tẩy trắng -Bột giấy trắng 18 2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu Nguyên liệu gỗ nguồn nguyên liệu chủ yếu cho sản xuất bột giấy Trong năm gần đây, sử dụng nguyên liệu gỗ tiếp tục tăng Trên giới Việt Nam nói riêng mở mang quy hoạch, cải tạo giống cây, trồng thêm rừng nhằm trì sống đảm bảo phát triển bền vững cho rừng Nhiều nhà máy sản xuất bột giấy quy hoạch vùng nguyên liệu cho doanh nghiệp Rừng trồng phát triển Về nguyên tắc, bột giấy sản xuất từ nguyên liệu tự trồng có chất lượng so với gỗ rừng tự nhiên, theo dự đoán, năm tới, nguồn nguyên liệu tiếp tục mở rộng, trữ lượng rừng tự nhiên ngày giảm Trong sản xuất mới, nguyên liệu để làm giấy sợi cellulose từ gỗ Ngoài cần dùng đến keo chất độn Độ dài sợi cellulose thay đổi tùy theo nguyên liệu làm giấy có ảnh hưởng lớn đến chất lượng độ bền thời gian giấy Không phải loại gỗ dùng làm giấy công nghiệp Gỗ từ loại bảng coi thích hợp để dùng làm giấy: Cây kim (Cây gỗ mềm): Cây rộng (Cây gỗ cứng): • Vân sam • Linh sam • Thông • Thông rụng • Sồi • Dương • Cáng lò (Cây bulô) • Bạch đàn (Cây khuynh diệp) Điều kiện địa phương số lượng có sẵn định loại gỗ sử dụng làm nguyên liệu nguyên thủy Các loại tăng trưởng nhanh thí dụ dương đáp ứng nhu cầu lớn công nghiệp Trên nguyên tắc tất loại có cellulose có khả sử dụng để sản xuất giấy 19 Trong công đoạn chuẩn bị nguyên liệu cho sản xuất bột áp dụng nhiều dạng trang thiết bị bóc vỏ, sàng chọn mảnh tiên tiến hiệu 2.2.2 Tạo bột giấy a.Khái quát phương pháp nấu bột Sulfat Nấu kiềm phương pháp phổ biến nay,được hiểu cách sử lý nguyên liệu nhiệt độ áp suất cao NaOH Ở quy mô công nghiệp , ban đầu để thu hồi kiềm sử dụng Na2CO3 vào dịch đen đem đốt.Về sau sử dụng Na2SO4 dẻ Nhờ dịch nấu tái sử dụng có thêm lương lớn Na2S.Suất phát từ phương pháp có tên nấu Sulfat Hiện nay, bột Sulfat chiếm 65% tổng sản lượng bột giấy toàn giới Thành phần dăm gỗ: - 40% - 50% cellulose - 10% - 55% hemicellulose - 20% - 30% linhin (lignin) - 6% - 12% hợp chất hữu khác - 0,3% - 0,8% hợp chất vô Sau trình chuẩn bị nguyên liệu gỗ thành dăm,cấu trúc tế bào không đổi, trình nấu tác động hóa học học làm thành phần tách khỏi độc lập Diễn biến trình nấu theo dõi thông qua việc kiểm tra hai thông số hàm lượng lignin lại bôt giấy(chỉ số kappa),và độ trùng hợp mạch phân tử xelulo(đánh giá thông qua độ nhớt xelulo cuprietyldiamin) Trong qua trình nấu phản ứng phản ứng cắt mạch hòa tan lignin, phản ứng phụ phản ứng cắt mạch xelulo giảm hiệu suất trình nấu, ảnh hưởng sấu tới số tính lý quan trọng bột giấy Quá trình nấu Sulfat trực tiếp học, gián đoạn b.Trình tự tiến hành nấu bột Sulfat(gián đoạn) 20 - Chuẩn bị mẻ nấu: Kiểm tra hệ thống thiết bị nấu: hệ thống cấp dăm gỗ, hơi, nước, dịch nấu, hệ thống bể phóng - Cấp nguyên liệu: Dăm mảnh từ bunke tải bằn băng chuyền đến nồi nấu Trước vào nồi nấu dăm mảnh làm ẩm dịch nấu => tăng mật độ răm mảnh Sau cấp đủ nguyên liệu ,tiến hành xông mảnh =>nâng cao hiệu thẩm thấu dịch nấu - Cấp dịch lấu: Cung cấp dịch nấu(dịch trắng+dịch đen) vào nồi qua hệ thống bơm tuần hoàn.Thành phần dịch nấu gồm NaOH+Na 2S.Nhiệt độ dịch trắng đưa vào khoảng 50-60˚C,nhiệt độ dịch đen đưa vào khoảng 60-80˚C - Gia nhiệt: Sau cấp đủ nguyên liêu dịch nấu, nồi nấu đóng kín bắt đầu gia nhiệt phườn pháp tuần hoàn.Dịch nấu rút khỏi nồi qua lưới rút dịch, dịch nấu nhận nhiệt từ nước (áp xuất khoảng1,2 MPa),sau đun nóng, cấp trở lại nồi nấu (2/3 cấp phía trên,1/3 cấp phía đáy nồi) Bơm tuần hoàn đảm bảo 12-15 vòng tuần hoàn dịch nấu tiếng, dịch nấu đun nóng tới nhiệt độ tối đa 165-170˚C - Bảo ôn: Sau đạt nhiệt độ tối đa,ngưng cấp cho trình trao đổi nhiệt, nhiên dịch nấu tuần hoàn tới kết thúc nấu.Nồi nấu trì nhiệt độ 165-170˚C vòng 0.5-2 Một lượng nhiêt bị thất thoát bù đắp nhiệt tỏa phản ứng hóa học Thời gian bảo ôn xác định theo thời gian quy định - Dỡ bột: Dăm gỗ sau trình nấu chở thành bôt giấy rỡ phương pháp phóng bột áp xuất cao thấp.Phóng tiến hành phóng bột gọi bể phóng Thông thườ bể phóng tích gấp ba lần nồi nấu Phía bể có cấu khuấy.Khi tiến hành phóng bột bể phóng chứa lượng bột lượng dịch đen định, không tiến hành phóng bột vào bể rỗng Về nguyên tắc đường ống phóng kết nối 2-4 nồi nấu với bể phóng.với sức chứa nồi nấu 110-140 mét khối, ồng phóng phải có đường kính>= 250-300mm Đầu ống phóng nắp tiếp tuyến với miệng bể phóng Khi phóng bể phóng thu gom tận dụng nhiệt,bột giữ lại bể 21 Đối với phương pháp phóng bột áp xuất thấp ,sau bảo ôn phóng đỉnh,giảm áp suất nồi từ 1,2 MPa xuống 0,4 Mpa,thông thường xả 10-15 phút Do qúa trình xả dịch nấu nồi xôi nên làm bột tơi ,tạo điều kiện cho công đoạn giữ bột Sau kết thúc phóng đỉnh, bột phóng đáy sang bể phóng nhờ chênh lệch áp xuất Bể phóng cung cấp dịch đen làm nồng độ bột giấy giảm từ 10-15% xuống 2,5-3,5% Sau đưa sang công đoạn rửa bột Toàn trình diễn khoảng 2,5-8 h Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyền nấu bột Sulfat gián đoạn c.Thiết bị nấu Nồi nấu gián đoạn kiểu đứng có hệ thống tuần hoàn dịch, với cách gia nhiệt gián tiếp cải thiện đồng nhiệt tránh pha loãng dịch nấu, điều giúp tiết kiệm phần lượng giai đoạn bốc dịch đen sau 22 Hình 2.4: Nồi nấu gián đoạn kiểu đứng có hệ thống tuần hoàn dịch 23 2.2.3 Xử lý bột giấy a.Rửa Trong trình rửa, bột từ tháp phóng sàng mấu rửa nước Dịch đen loãng từ bột loại bỏ trình rửa chuyển đến trình thu hồi hóa chất Bột tiếp tục rửa bể rửa Quá trình rửa kéo dài khoảng 5-6 b.Sàng chọn Mục đích chủ yếu sàng chọn làm bột giấy tách bột sống, mấu mắt, bột vón cục tạp chất học khác vỏ cây, libe, nhựa cát bụi khỏi bột Hình 2.5: Hệ Thống sàng thô bột hóa 1-Sàng áp lực 2-Thiết bị rửa mấu mắt 24 Về nguyên tắc, trình sang chọn làm loại bột giấy bao gồm công đoạn sau : + Sàng thô; + Sàng tinh; +Tách sạn, cát tạp chất học nặng Nhiệm vụ chủ yếu sàng thô tách bỏ mấu mắt bột sống, thiết bị sàng thô sàng rung, sàng ly tâm, sàng áp lực Trong dây chuyền sản xuất bột giấy đại, công đoạn sàng thô hệ thống thiết bị bao gồm sàng áp lực thiết bị rửa mấu mắt Mục đích sàng tinh tách bỏ bột vón cục, mụn lanh tạp chất học khác có kích thước lớn Công đoạn thông thường thực loại sàng ly tâm áp lực 3-4 cấp Cấp thứ gồm nhiều sàng lắp đặt song song để đảm bảo suất dây chuyền, từ cấp thư hai trở lắp đặt song song 1-2 sàng Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ công đoạn sàng chọn bột sunfat Theo sơ đồ công nghệ (hình 2.5), bột sau rửa pha loãng đến nồng độ cần thiết cấp vào sàng tinh cấp (1), lượng nước định cấp vào sàng tùy theo yêu cầu vạn hành sàng Phần lớn thu phần bột tốt, đưa sang công đoạn làm sạch, bột xấu đưa sang sàng cấp (2) Phần bột tốt sàng cấp hai đưa trở lại sàng cấp 1, phần bột xấu tiếp tục đưa sang sàng chọn sàng cấp 3, tới cấp đoạn cuối cùng, 25 phần tạp chất thải bỏ Với sơ đồ nhiều cấp trên, thu đợc tối đa bột hợp cách tách tối đa tạp chất Sàng chọn bột tách bột tốt bột xấu dựa hai nguyên lý bản: + Tách theo kích thước : Là trình công đoạn sàng chọn bột, thực loại sàng có mặt sàng lỗ tròn Kích thước lỗ chọn cho bột tốt thoát qua lỗ, phần bột xấu bị giữ lại Đối với công đoạn sàng tinh chọn sàng lỗ đường kính lỗ 0,8 - 3mm Mối liên hệ kích thước phần tử cần tách với đường kính cần thiết lỗ sàng tương đối phức tạp Quá trình phân tách xơ sợi mang tính xác suất nhiều Có thể nhấn mạnh số đặc điểm sau: - Khi huyền phù bột qua lỗ sàng, diễn kết bám lượng xơ sợi lỗ sàng hình thành lớp bột, kích thước thực tế lỗ mà bột tốt qua trở nên nhỏ so với đường kính thực lỗ Độ dày lớp nêu có ảnh hưởng lớn tới hiệu phân tách suất sàng - Các phần tử bột thoát qua lỗ sàng theo dòng nước Các xơ sợi dài mềm dẻo có khả uốn cong thoát qua lỗ có đường kính nhỏ hơn, xác suất thoát qua lỗ xơ sợi thô cứng có chiều dài thấp - Đường kính lỗ sàng lớn nhiều so với thiết diện ngang xơ sợi, tồn xác suất xơ sợi thô cứng định hướng tốt thoát qua lỗ theo dòng bột tốt + Tách theo hình dạng: Các phần tử có điểm tương đồng với tách theo kích thước Sàng sử dụng sàng có mặt sàng khe rộng 0,2 - mm (sàng tinh chiều rộng < 0,8 mm) Trong loại sàng này, xơ sợi dài mỏng dễ dàng thoát qua khe, chí xơ sợi nhỏ hình dạng oval lại không thoát qua được, 26 c Làm Hình 2.7: Sơ đồ công nghệ công đoạn làm bột sunfat Làm bột xem trường hợp phân tách bột theo tỷ trọng phần tử, tiến hành thiết bị lọc cát có dạng ống dày hình côn Huyền phù bột cấp vào phần miệng theo phương tiếp tuyến với thành ống Đặc điểm làm cho dòng bột chuyển động theo đường “lò xo” (tức tạo thành xoáy) từ xuống dưới, thoát lên theo đường trục tâm ống, nhờ trọng lực mà phần tử có tỷ trọng cao bị giữ lại phía ống tháo bỏ Làm bột nhằm loại bỏ tạp chất bẩn tạp chất học, vỏ cây, đất, cát tạp chất nguồn gốc thực vật khác Sơ đồ công nghệ công đoạn làm bột ba cấp thiết bị lọc cát dạng xoáy trình bày hình Bột tốt sau sàng cấp đưa sang lọc cát cấp (1), phần bột tốt đưa sang máy cô đặc (4), phần bột xấu tiếp tục đưa sang lọc cát cấp (2), từ phần bột tốt đưa trở lại lọc cát cấp 1, phần bột xấy đưa sang lọc cát cấp (3) Bột tốt từ lọc cát cấp đưa trở lại lọc cát cấp 2, tạp chất học (cát) thải bỏ Cũng dây chuyền sàng chọn bột, số lượng lọc cất cấp lớn hơn, vài chục hàng trăm Số 27 lượng lọc cát cấp giảm dần Bột trước vào lọc cát pha loãng tới nồng độ cần thiết (thông thường khoảng 0,5%) d.Tẩy trắng Công đoạn tẩy trắng thực nhằm đạt độ sáng độ trắng cho bột giấy Công đoạn thực cách sử dụng hóa chất Loại lượng hóa chất sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm sản xuất từ bột giấy Trường hợp sản phẩm giấy viết giấy in công đoạn tẩy trắng thực theo bước, trước bước bột rửa kỹ Trong trình này, lignin bị phân hủy tách hoàn toàn, nhiên, xơ bị phân hủy phần độ dai giấy giảm Các hóa chất dùng cho loại tẩy clo, dioxit clo, hypoclo hydroxide natri bước tẩy trắng bột truyền thống là: Bước 1: Clo hóa bột giấy khí clo, khí phản ứng với lignin để tạo hợp chất tan nước tan môi trường kiềm Bước 2: Lignin oxi hóa loại bỏ cách hòa tan dung dịch kiềm Bước 3: Đây giai đoạn tẩy trắng thực bột tẩy trắng dung dịch hypochlorite Sau tẩy trắng, bột rửa nước nước trắng (thu hồi từ máy xeo) Nước rửa từ trình tẩy trắng có chứa chlorolignates clo dư và, vậy, tái sử dụng trực tiếp Vì nước trộn với nước tuần hoàn từ công đoạn khác tái sử dụng cho trình rửa bột giấy Hiện nay, việc nghiên cứu số bước tẩy trắng, kết hợp sử dụng hóa chất tẩy trắng thân thiện với môi trường peroxide triển khai áp dụng thành công số doanh nghiệp nước 28 Phần III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1Kết luận 3.1.1 Về Môn học Nhập môn Kỹ thuật Hóa Học Học phần nhập môn kỹ thuật hóa học trang bị cho em kiến thức chương trình đạo tạo, định hướng chuyên sâu ngành kỹ thuật qua giúp em hiểu sâu định hướng giúp em tìm hướng cho năm tới Nhờ có học phần nhập môn kỹ thuật hóa học mà em thăm quan nhà máy phân đạm Hà Bắc-nhà máy sản xuất phân đạm nước ta Qua em biết thêm nhiều kiến thức bổ ích Qua trình tìm hiểu đề tài “ công nghệ sản xuất bột giấy từ nguyên liệu thực vật hướng dẫn thầy Lê Quang Diễn em hiểu sâu công nghệ sản xuất giấy nước ta nay,về phất triển ngành giấy 3.1.2 Về đề tài Sau tìm hiểu đề tài này, nhóm hiểu vài vấn đề sau: - Nắm chương trình đào tạo dành cho thành viên - - Nắm bắt khái quát trình công nghệ sản xuất bột giấy theo công nghệ đại ngày nay, trình từ nguyên liệu đến bột giấy có công nghệ khác cho phù hợp Hiện vấn đề môi trường cộng với nhu cầu sử dụng giấy ngày cao, nên yêu cầu công nghệ sản xuất ngày tiên tiến , thân thuộc với môi trường, phải tìm nguồn nguyên liệu thay gỗ thiên nhiên 3.1.3 Về thuận lợi,khó khăn 29 Thuận lợi : + Được hướng dẫn nhiêt tình, chi tiết giảng viên + Các công trình nghiên cứu đề tài sản xuất bột giấy đa dạng đầy đủ Hơn sản phẩm giấy hữu sống ngày, nguyên liệu để sản xuất giấy quen thuộc với Khó khăn: + Mặc dù thông tin giấy nhiều, vài thông tin tìm thấy đầy đủ, có nhiều thông tin chưa xác, rời rạc, cần trình tổng hợp cho logic, ngắn gọn, đầy đủ,chính xác + tìm hiểu đề tài chưa có tảng ngành xenluloza giấy, trình tìm hiểu lý thuyết, thực nghiệm nghiên cứu nhà máy sản xuất giấy Chính đồ án nhiều thiếu xót + khó khăn làm việc nhóm, người độc lập đảm nhiệm phần, nhiều không thống cách sử lý vấn đề khiến bước tổng hợp kết nhóm khó khăn 3.4 Kiến nghị Đồ án nghiên cứu thành tìm hiểu, thu thập tài liệu sau nhóm thống tổng hợp lại Tuy nhiên thiếu xót dư thừa Chúng em mong nhận đánh giá khách quan thầy cô! Chúng em chân thành cảm ơn! 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS.Lê Quang Diễn, TS.Phan Huy Hoàng, TS.Nguyễn Thị Minh Nguyệt Các phương pháp đại sản xuất vật liệu sơ sợi cho ngành công nghiệp giấy – NXB ĐHBK HN -2015 [2] Wikipedia – Giấy [3] Tình hình ngành giấy Việt Nam – wooricbv.com [4] Tiểu luận công nghệ sản xuất giấy kraft – 123doc.org 31 _hết_ 32 ... lớn thường dùng giấy nhập ngoại 17 2.2 Quy trình sản xuất giấy (công nghệ sản xuất giấy kraft) Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bột giấy kraft nồi nấu gián đoạn: Chuẩn bị nguyên liệu Nguyên liệu... kiên thức về: Công nghệ bề mặt (Mạ điện, lớp phủ vô cơ, mạ nhúng nóng, công nghệ xử lý bề mặt kim loại màu…) .Công nghệ sản xuất Pin-ắc quy. Công nghệ điện phân sản xuất hóa chất (sản xuất xút- clo,... thuật tách làm + Hóa vô công nghiệp + Vật khoáng sản + Giản đồ pha + Công nghệ muối khoáng + Công nghệ soda chất kiềm + Công nghệ axit sunfuric + Công nghệ chất nitơ + Công nghệ phân bón (phân lân;