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制浆工艺描述及控制策略一、提取及洗选漂控制方案（一）工艺概述制浆过程是用化学或机械（或二者结合）的方法，从纤维原料（木材、竹、各种草类等）中分离出纤维的过程。
化学制浆有连续制浆和间歇制浆两种生产过程。
通常制浆车间包括蒸煮、洗涤、筛选和漂白等工段。
对这些工段中各种关键参数自动控制的优劣，直接影响成品浆质量以及成品纸的质量。
因此在这些工段均对关键参数设置了各种各样的控制系统。
其中，蒸煮和漂白工段的过程控制是比较典型的。
下面以间歇式化学制浆为例，介绍浆洗涤、筛选和漂白工段的自动控制方案及其自动控制系统的组成,包括下列的基本过程：。
（二）关键控制技术洗涤、筛选与漂白:来自蒸煮工段的粗浆，含有大量蒸煮废液和少量粗渣、泥沙等杂质，因此必须经过洗涤、筛选净化等处理过程，以获得符合质量要求的纸浆，并对废液、废渣加以回收利用。
洗浆的目的一是把纸浆中的黑液洗干净以利用后续工序的顺利进行；二是尽可能获得高浓度的黑液，以利蒸发回收；筛选净化是出去未蒸解的木片、木节等粗渣和砂石。
目前大多数工厂采用多台串联的真空洗浆机或压力洗浆机逆流洗涤，以提高洗浆效果。
筛选净化常用的设备为筛选机和锥形除砂器，我们在纸浆洗涤、筛选与净化过程技术优势体现在：纸浆洗涤、筛选净化过程的自动控制：面向各种洗涤、筛选净化装置，对洗涤过程各段的压力差，洗涤槽液位以及进浆流量、浓度、洗涤水流量以及筛选净化过程进浆流量、浓度进行自动控制；先进的控制算法：以纸浆残留碱极小和黑液浓度极大为目标优化洗涤过程，采用在线滚动优化方法，并辅之以模型反馈校正技术，使系统在满足工艺约束条件下运行在最优状态；典型控制方案二、选净化控制(一）洗涤过程控制洗涤过程计算机控制系统，以纸浆低残留碱和黑液的高浓度为目标，针对压力洗浆机洗涤过程，在对影响洗涤指标——洗净度、置换比、稀释因子、黑液浓度的有关参数如进浆流量、进浆浓度、压力差、浆槽液位、洗涤水流量及温度进行自动控制的基础上，同时对纸浆洗涤装置纸浆碱度和黑液浓度实行优化控制；筛选净化控制系统主要被控变量为进浆流量与浓度。
现代的造纸工艺流程1.制浆段：原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用2.抄纸段：散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸3.涂布段：涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光4. 加工段：复卷→裁切平板（或卷筒）→分选包装→入库结束现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤1.制浆的过程制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。
2.调制过程纸料的调制为造纸的另一重点，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。
一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤： a. 散浆 b.打浆 c.加胶与充填3..抄造过程抄纸部门的主要工作为将稀的纸料，使其均匀的交织和脱水，再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装，故一般常见之流程如下： a.纸料的筛选将调制过的纸料再稀释成较低的浓度，并借着筛选设备，再次的筛除杂物及未解离纤维束，以保持品质及保护设备。
b.网部使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织。
c.压榨部将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间，藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用，将湿纸作进一步的脱水，并使纸质较紧密，以改善纸面，增加强度。
d.压光由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍高达52 － 70%，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥。
e．卷纸由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍高达52 － 70%，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥。
g.裁切、选别包装：取前面已卷成筒状的纸卷多支，用裁纸机裁成一张张的纸，再经人工或机械的选别，剔除有破损或污点的纸张，最后将每五百张包成一包（通常叫做一令）。
打浆工艺--概述理工大学造纸教材经过净制筛选以后的纸浆，还不宜直接用于造纸。
利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应造纸机生产上要求的特性，并使所生产纸张能达到预期的质量，这一操作过程，称为打浆。
由于纸浆纤维挺而有弹性，不加任何处理就用来抄纸，则在网上沉积时，难以取得均匀分布，而抄得纸张的强度势必很低。
另外，未经打浆的纸浆，尚含有未离解的纤维束，这些纤维束光滑挺硬，有的太长，有的太粗，缺乏必要的切短和分丝，如用其抄纸，则所得产品显得疏松、多孔、表面粗糙、强度很低，不能满足一般的要求。
经过打浆处理的纸料生产的纸，则组织紧密均匀、强度较大。
打浆的首要任务是通过机械作用给予纸料一些特定的性质，借以保证抄成纸或纸板后能取得预期的质量。
在抄纸过程中，往往需要在纸浆中加用某些添加剂(例如胶料、硫酸铝、填料、色料等)，借以改进成纸质量；这些添加剂经常是在打浆过程中加入，使与纸浆取得均匀混合。
打浆本身是一个复杂细致的生产过程，它随着打浆设备的类型及打浆操作规程的不同，而有差异；同一纸料生产不同品种纸张，其操作规程也是各不相同的。
因此造纸厂应该从实际情况出发，总结生产实践的经验，制订出合理和切实可行的打浆工艺操作规程，作为打浆工人控制打浆操作的依据。
打浆的简要术语：（1）打浆度：即一些工厂仍习惯采用的叩解度(。
SR)。
打浆度只表示纸浆的滤水性能。
以2克绝干浆，稀释至1000毫升，在20℃条件下，通过80目网，从肖氏打浆度仪侧管排出的水量，即为测定的结果。
打浆度是表示纸料性质的一项指标，根据纸料打浆度就可能掌握纸料将来在纸机铜网上的滤水速度，同时也可能概括预知将来生产纸张的机械强度、紧度和可整理性等，所以掌握纸料的打浆度是生产中一种重要的技术控制办法。
单纯打浆度一项指标并不能完全代表纸料的性质，例如，我们可以用高度切断纤维(游离状打浆)的方式来达到45。
SR；另外，也可采用高度细纤维化(粘状打浆)、但不怎样切短的方式来达到同样的45。
造纸工艺流程简介造纸的原料主要有两种：一种是含纤维的植物,还有一种就是现在比较环保的废纸在回收; 第一种原料造纸比较复杂一点,先要切碎,在加高浓度碱水进行高温蒸煮,还要经过CX筛、高频震动筛、洗浆机、压滤机等机械去除原桨中含有的碱水,然后进行漂白;漂白后经洗涤加水配成 %的桨液就可以造纸了. 第二种就简单一点了;将废纸、工业双氧水、脱墨剂、碱、水按一定比例配好,用水力碎桨机打一定的时间；最后用跳筛筛去杂质就可以造纸了; 不管用什么方法造纸,原理都是一样,就是把造纸原料的纤维打碎,再经高温从新结合;造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成：制浆段：原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用抄纸段：散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸涂布段：涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光加工段：复卷→裁切平板或卷筒→分选包装→入库结束现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤1.制浆的过程制浆为造纸的第一步,一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种;2.调制过程纸料的调制为造纸的另一重点,纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关;一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤： a. 散浆 b.打浆 c.加胶与充填3.抄造过程抄纸部门的主要工作为将稀的纸料,使其均匀的交织和脱水,再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装,故一般常见之流程如下：a.纸料的筛选将调制过的纸料再稀释成较低的浓度,并借着筛选设备,再次的筛除杂物及未解离纤维束,以保持品质及保护设备;b.网部使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织;c.压榨部将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间,藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用,将湿纸作进一步的脱水,并使纸质较紧密,以改善纸面,增加强度;d.干燥部由于经过压榨后的湿纸,其含水量仍高达52-70%,此时已无法再利用机械力来压除水分,故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥;e.压光由于经过压榨后的湿纸,其含水量仍高达52 － 70%,此时已无法再利用机械力来压除水分,故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥;f.卷纸由于经过压榨后的湿纸,其含水量仍高达52 － 70%,此时已无法再利用机械力来压除水分,故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥;g.裁切、选别包装：取前面已卷成筒状的纸卷多支,用裁纸机裁成一张张的纸,再经人工或机械的选别,剔除有破损或污点的纸张,最后将每五百张包成一包通常叫做一令;造纸产污环节造纸厂按工序排出三股水,一是制浆蒸煮废液,通称造纸黑液；二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水,也称中段水；三是抄纸机上的白水,白水是可以处理后回用的; 中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,应占总量10%以内;在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上;因此,黑液排放是造纸厂污染的主要根源; 造纸所用植物原料均含有纤维素、木质素和半纤维素即聚糖类三大成分,这是公认的;造纸主要利用纤维素,蒸煮制浆取出了纤维素,而将木质素、半纤维素和加入的烧碱或亚铵一起进入黑液中而被抛弃,即取一弃二;就数量而言,以麦草为例,纤维素仅占40%,木质素约25%,半纤维素约28%,即制浆厂仅利用了原料的40%,而丢弃了原料的60%,纸厂排放污染物数量是十分惊人的.由于这些污染物是以流体形式通过地下管道或沟渠流入河流水域的,其数量之大不被人所察觉,如果将这污染物转化成固体,一袋袋倒入河流,人们将会察觉到其数量之大,对水质破坏之严重;由此可知,造纸制浆废液的污染并不是本身有害有毒,而是人为地排放造纸本行业不需要的两种资源所造成的,反之若将这两种资源取出得到有效的利用,其污染自然消除;1、榨部脱出的废水称为造纸白水.造纸白水富含纤维、无机填料及浆料中添加的各种化学助剂.一般来说,造纸白水溶解的CODCr较低,在300～800mgL范围,的含量较高,在500～3500mgL范围造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一;随着经济的发展,企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题,而另一方面,水污染也越来越严重;目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位,造纸工业对水环境的污染最为严重,它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题,也是全国工业废水进行达标处理的首要问题;据统计,我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的%,其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的%,排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的%;近年经多方不懈努力,造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的COD却逐年降低;由此看出,造纸工业初步实现了“增产减污”的目标;但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务还相当繁重;制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液又称黑液、红液,洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水,它们都对环境有着严重的污染;一般每生产1 t硫酸盐浆就有1 t有机物和400 kg碱类、硫化物溶解于黑液中；生产1 t亚硫酸盐浆约有900 kg有机物和200 kg氧化物钙、镁等和硫化物溶于红液中;废液排入江河中不仅严重污染水源,也会造成大量的资源浪费;如何消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作,应当受到重视;根据物质守恒原理,产品中物质总量与废物中物质总量之和是一定的,等于原料中物质总量;可以说,污染物也是原料存在的一种形式,只不过这种存在形式使可利用资源量减少,损害了人们的经济利益,也影响了人们的身体健康;由于物质是可以转化的,只要措施得当,存在于污染物中的物质就可能变为可以被利用的形式;因此,人们一直在寻找有效、合理处理制浆造纸废水的方法,并尽可能多的对处理后的废水和废水中所含的有用物质进行资源化利用;1 制浆造纸废水的来源与特点蒸煮工段废液即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液;我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液,这里将黑液作为主要的研究对象;黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上,且具有高浓度和难降解的特性,它的治理一直是一大难题;黑液中的主要成分有3种,即木质素、聚戊糖和总碱;木质素是一类无毒的天然高分子物质,作为化工原料具有广泛的用途,聚戊糖可用作牲畜饲料;某企业黑液成分见表1;表1 黑液成分分析表中段水制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出的废水,颜色呈深黄色,占造纸工业污染排放总量的8%~9%,吨浆COD负荷310 kg左右;中段水浓度高于生活污水,BOD和COD的比值在到之间,可生化性较差,有机物难以生物降解且处理难度大;中段水中的有机物主要是木质素、纤维素、有机酸等,以可溶性COD为主;其中,对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水,例如氯化漂白废水、次氯酸盐漂白废水等;次氯酸盐漂白废水主要含三氯甲烷,还含有40多种其他有机氯化物,其中以各种氯代酚为最多,如二氯代酚、三氯代酚等;此外,漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英,对生态环境和人体健康造成了严重威胁;白水白水即抄纸工段废水,它来源于造纸车间纸张抄造过程;白水主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分,以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等,以不溶性COD为主,可生化性较低,其加入的防腐剂有一定的毒性;白水水量较大,但其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水;现在几乎所有的造纸厂造纸车间都采用了部分或全封闭系统以降低造纸耗水量,节约动力消耗,提高白水回用率,减少多余白水排放;2 制浆造纸废水的处理和资源化黑液的处理与资源化2.1.1 碱回收法碱回收处理法是目前解决黑液问题比较有效的方法,通过黑液提取、蒸发、燃烧、苛化四个主要工段,可将黑液中的SS、COD、BOD一并彻底去除,并可回收碱,产生二次蒸汽能量;然而,碱回收系统技术要求高,设备投资较高,由于中小型造纸厂一般无力承担建设碱回收系统所需的高额费用,碱回收系统目前仅主要应用于大型造纸厂;此外,草浆厂产生的白泥中硅含量高,不易回烧成石灰,白泥有可能造成二次污染;杜兆年、贺连娟通过对模拟溶液的试验研究,选择了一种有效的除硅剂并应用于真实黑液;加入除硅剂,改进工艺后,能使黑液硅含量降低95%以上,而碱损失却只有5%左右;此工艺基本解决了白泥回收中硅含量过高的问题1;艾天召等对传统造纸黑液碱回收苛化工序进行了技术改进,从根本上避免了废渣白泥的产生,使碱回收。
造纸过程中通常分为制浆、抄纸、涂布加工三道工序。
1. 制浆工序制浆过程是将纤维的原料分离出纤维的过程，其主要方法如下。
制浆方法：化学法：碱法、亚硫酸碱法、硫酸盐法、氯碱法机械法：木段磨木法、木片磨木法、草类机械法化学机械法：半化学法基本工艺见图1-1①蒸煮蒸煮是以化学方法，使含纤维原料分离出纤维的过程。
蒸煮方法很多，但主要分为碱法和亚硫盐法两类。
a.碱法是以碱液处理原纤维的植物原料，常用的有石灰法、烧碱法和硫酸盐法。
石灰法蒸煮液的成分主要为Ca(OH)2; 烧碱法蒸煮液的成分主要为NaOH；硫酸盐法蒸煮液的成分主要为NaOH和Na2S。
b.亚硫酸盐法蒸煮主要原料是亚硫酸盐。
根据蒸煮液pH的不同又分为酸性亚硫酸氢盐法、中性和碱性亚硫酸盐法。
目前主要是中性和碱性亚硫酸盐法。
②洗涤将蒸煮后的浆液中除了纤维外的其他成分洗涤除去，如浆液中的木素、残余的化学药品等。
③漂白主要是将浆液中残留的有色物经漂白剂处理，进一步消除有色物质，如残留的木素等。
2.抄纸工序抄纸工序主要是将制浆工序制备的浆料生产成纸和纸板的过程，是由悬浮在液体中的纤维在网上形成错综交织的均匀的纤维层，再经压榨和干燥之后即得成品纸。
在这段工序中常包括打浆、施胶、加填料、抄纸等。
打浆主要是经物理方法处理纸浆，使纤维的某些物理形态和性质发生变化而适合生产纸张的要求。
施胶是为了提高纸的质量，对制浆、纸张或纸板进行施胶处理，加填料，主要是在浆料中加入无机填料和有机高分子添加剂，添加染料主要根据需要对纤维进行染色处理。
3.纸的涂布加工工序该工序主要是根据用户要求对抄纸的原纸再加工处理，获得原纸所没有的某些特性纸张。
根据加工方法，常又分为涂布加工、变性加工、成型加工等。
参考文献《精细化学品化学》第二版。
造纸工艺流程简介造纸的原料主要有两种：一种是含纤维的植物，还有一种就是现在比较环保的废纸在回收。
第一种原料造纸比较复杂一点，先要切碎，在加高浓度碱水进行高温蒸煮，还要经过CX筛、高频震动筛、洗浆机、压滤机等机械去除原桨中含有的碱水，然后进行漂白。
漂白后经洗涤加水配成0.03%的桨液就可以造纸了.第二种就简单一点了。
将废纸、工业双氧水、脱墨剂、碱、水按一定比例配好，用水力碎桨机打一定的时间；最后用跳筛筛去杂质就可以造纸了。
不管用什么方法造纸，原理都是一样，就是把造纸原料的纤维打碎，再经高温从新结合。
造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成：制浆段：原料选择T蒸煮分离纤维T洗涤T漂白T洗涤筛选T浓缩或抄成浆片T 储存备用抄纸段：散浆T除杂质T精浆T打浆T配制各种添加剂T纸料的混合T纸料的流送T 头箱T网部T压榨部T十燥部T表面施胶T十燥T压光T卷取成纸涂布段：涂布原纸T涂布机涂布T十燥T卷取T再卷T超级压光加工段：复卷T裁切平板（或卷筒）T分选包装T入库结束现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤.1. 制浆的过程制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。
2. 调制过程纸料的调制为造纸的另一重点，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。
一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤：a.散浆b.打浆c.加胶与充填3. 抄造过程抄纸部门的主要工作为将稀的纸料，使其均匀的交织和脱水，再经十燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装，故一般常见之流程如下：a. 纸料的筛选将调制过的纸料再稀释成较低的浓度，并借着筛选设备，再次的筛除杂物及未解离纤维束，以保持品质及保护设备。
b. 网部使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织。
c. 压榨部将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘问，藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用，将湿纸作进一步的脱水，并使纸质较紧密，以改善纸面，增加强度。
造纸工艺流程图1-1 造纸生产流程示意图造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成：1、制浆段：原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用。
2、抄纸段：散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸。
3、涂布段：涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光。
4、加工段：复卷→裁切平板(或卷筒)→分选包装→入库结束。
一、制浆工艺1、植物纤维原料制浆（木浆、非木浆）工艺流程说明：纤维离解对化学法制浆工艺是蒸煮过程，对机械法制浆工艺是粗磨过程，对化机法、半化学法制浆工艺是化学预处理过程和磨浆过程。
制浆方法：利用机械磨解、化学处理或化学处理与机械磨解相结合的方法，将植物原料分离为单根纤维形态，并使之达到符合使用要求的洁净程度。
制浆方法基本上分为三大类：①机械法制浆：以机械磨解(机械离解)为主的分离纤维的方法。
制浆得率(即一定原料所制出纸浆的重量百分率)最高，木材原料得率可达95%左右。
②化学法制浆：以化学药剂蒸煮植物原料成浆的方法。
制浆得率约为40～50%(高得率化学浆也可达65%)。
③化学机械法制浆：以化学药剂对制浆原料进行一定程度的化学预处理，再以机械磨解分离成浆的方法。
根据化学预处理的程度，纸浆的得率在65～94%之间。
习惯上也有将得率为65～84%的制浆方法称为半化学法制浆，而将得率为85～94%的方法称为化学机械法制浆。
但两者本质上都是用化学机械法制造的。
各种制浆方法所制得的纸浆都需经过适当的洗涤、筛选、除杂或进一步漂白与精制以提高质量，满足生产不同品种纸张的质量要求。
2、废纸原料制浆工艺流程（1）废纸的碎解和造纸工业一样，纸浆生产厂家所使用的废纸根据来源可以分为三类：纸厂损纸；用户使用前的废纸，如印刷废料和裁切废料；用户使用后的废纸，主要包括从家庭和商店回收的废纸。
前两类废纸清洁优质，但数量少，价格高。
