PусскийПросмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2024-09-09 Происхождение:Работает
Производство целлюлозы является важнейшим процессом в бумажной промышленности, формирующим основу для производства различной продукции из бумаги и картона. Понимание того, как производится целлюлоза, имеет важное значение для владельцев заводов, дистрибьюторов и партнеров по сбыту, которые активно участвуют в цепочке поставок целлюлозно-бумажной промышленности. Процесс производства целлюлозы включает в себя несколько этапов, каждый из которых имеет решающее значение для определения качества и характеристик конечного продукта. В этой статье рассматриваются тонкости производства целлюлозы, рассматриваются различные используемые методы, используемое оборудование и экологические последствия, связанные с этой отраслью.
В этом комплексном исследовании мы рассмотрим различные типы машины для производства целлюлозы, их применение и то, как технологические достижения повышают эффективность производства целлюлозы. Понимая эти элементы, заинтересованные стороны могут принимать обоснованные решения, которые повышают операционную эффективность, сокращают затраты и минимизируют воздействие на окружающую среду.
Производство целлюлозы в первую очередь предполагает переработку сырья, такого как древесина, переработанная бумага и другие материалы, богатые целлюлозой, в целлюлозу. Затем целлюлоза подвергается дальнейшей обработке для производства бумаги и картона. Выбор сырья играет значительную роль в определении свойств конечного целлюлозного продукта. В целом существуют две основные категории целлюлозы: химическая целлюлоза и механическая целлюлоза.
Химическая целлюлоза производится с помощью химических процессов разрушения лигнина, который связывает целлюлозные волокна вместе. Этот тип целлюлозы известен своей прочностью и яркостью, что делает его идеальным для производства высококачественной бумажной продукции, такой как бумага для печати и письма. С другой стороны, механическая целлюлоза предполагает физическое измельчение сырья для разделения волокон. Этот метод менее дорогой, но приводит к получению целлюлозы более низкого качества, которая обычно используется в таких продуктах, как газетная бумага и упаковочные материалы.
Машины для производства целлюлозы предназначены для облегчения химических процессов, необходимых для производства высококачественной целлюлозы. Наиболее распространенные типы процессов химической варки целлюлозы включают крафт-варку и сульфитную варку. При крафт-целлюлозе древесную щепу готовят в смеси гидроксида натрия и сульфида натрия, которая растворяет лигнин и отделяет целлюлозные волокна. Полученная целлюлоза прочная и может быть отбелена для производства белой бумаги.
При производстве сульфитной целлюлозы, которая сегодня менее распространена из-за экологических проблем, для расщепления лигнина используется сернистая кислота, смешанная с известняком. В результате этого процесса получается более мягкая целлюлоза, которая идеально подходит для изготовления высококачественной бумаги и санитарно-гигиенических изделий.
Механические машины для производства целлюлозы используют механическую энергию для измельчения древесины или других волокнистых материалов в целлюлозу. Наиболее распространенными методами механического производства древесной массы являются варка древесной массы и термомеханическая варка целлюлозы (ТМП). Производство древесной массы включает в себя измельчение бревен вращающимся камнем для расщепления древесины на волокна. Этот метод дает высокий выход целлюлозы, но приводит к получению более слабых волокон.
Термомеханическое приготовление целлюлозы (TMP) улучшает процесс измельчения древесины за счет использования пара для смягчения древесины перед измельчением. В результате получаются более прочные волокна и более качественная целлюлоза по сравнению с традиционным производством древесной массы.
Машины для производства целлюлозы из вторичного сырья играют решающую роль в сегодняшнем экологически сознательном производстве, где экологичность является ключевым вопросом. Эти машины перерабатывают макулатурную бумагу для производства переработанной целлюлозы, которую можно использовать для изготовления новой бумажной продукции. Процесс переработки обычно включает в себя очистку восстановленной бумаги от загрязнений с последующим, при необходимости, удалением чернил.
Удаление чернил особенно важно при производстве высококачественной переработанной бумаги, поскольку оно удаляет чернила и другие примеси, которые могут повлиять на внешний вид и прочность конечного продукта. Волокна переработанной целлюлозы можно использовать многократно, в зависимости от их качества и требований конечного продукта.
Процесс крафт-целлюлозы является одним из наиболее широко используемых методов производства химической целлюлозы. Все начинается с того, что древесную щепу готовят в варочном котле с использованием химической смеси, известной как «белый щелок», состоящей из гидроксида натрия (NaOH) и сульфида натрия (Na2S). Этот процесс приготовления разрушает лигнин, который связывает волокна целлюлозы, в результате чего получается прочная целлюлоза, пригодная для изготовления различных бумажных изделий.
После приготовления смесь промывают, чтобы удалить оставшиеся химические вещества и лигнин, получая так называемую «коричневую массу». Эту коричневую массу можно дополнительно отбелить, если это необходимо для производства белой бумаги. Процесс отбеливания обычно включает в себя несколько этапов с использованием таких химикатов, как диоксид хлора или перекись водорода.
Процесс сульфитной варки целлюлозы — еще один химический метод, используемый в производстве целлюлозы, хотя сегодня он менее распространен из-за его воздействия на окружающую среду. В этом процессе древесная щепа готовится в растворе сернистой кислоты (H2SO3) в сочетании с известняком (CaCO3) или другими основаниями для создания бисульфита кальция (Ca(HSO3)2). Этот раствор растворяет лигнин, сохраняя при этом целлюлозные волокна.
Полученная целлюлоза мягче, чем крафт-целлюлоза, и ее часто используют для производства продуктов, требующих высокой белизны и гладкости, таких как тонкая бумага и бумажные салфетки. Однако популярность сульфитного процесса снизилась из-за его потенциального выброса вредных соединений серы в окружающую среду.
В процессах механического производства целлюлозы для отделения целлюлозных волокон от древесины используется физическая сила, а не химические вещества. При производстве древесной массы бревна прижимаются к вращающемуся камню под воздействием водяного распыления для получения целлюлозы. Этот метод очень эффективен с точки зрения выхода волокна, но приводит к получению целлюлозы более низкого качества с более короткими волокнами.
Термомеханическое производство целлюлозы (ТМП), усовершенствованная технология производства древесной массы, использует обработку паром перед измельчением для смягчения древесной щепы, в результате чего получаются более прочные волокна и более качественная целлюлоза по сравнению с традиционными механическими методами.
Вторичная целлюлоза включает переработку макулатуры в целлюлозные волокна многократного использования с помощью различных механических и химических методов. Процесс начинается со сбора и сортировки различных сортов макулатуры. Отсортированную бумагу затем измельчают на мелкие кусочки и смешивают с водой, образуя суспензию, известную как «материал».
Этот материал подвергается процессам проверки для удаления таких загрязнений, как скобы, пластик или стекло, которые могли присутствовать в переработанном материале. При необходимости добавляются химикаты для удаления краски с печатной бумаги перед промывкой суспензии для удаления оставшихся примесей.
Производство целлюлозы оказывает существенное воздействие на окружающую среду из-за потребления энергии, использования химикатов и выбросов в ходе производственных процессов. Методы химической варки целлюлозы, такие как крафт-целлюлоза и сульфит, особенно известны своими экологическими последствиями, поскольку они предполагают использование опасных химикатов, которые могут загрязнять воздух и источники воды, если с ними не обращаться должным образом.
Воздействие механического производства целлюлозы на окружающую среду, как правило, ниже, поскольку для разделения волокон не требуются химические вещества; однако он потребляет большое количество энергии из-за задействованных механических процессов. Получение вторичной целлюлозы часто считается более экологически чистым, поскольку оно уменьшает количество отходов, попадающих на свалки, и сводит к минимуму потребность в первичном сырье.
Однако переработка также сопряжена с экологическими проблемами, связанными с потреблением энергии во время процессов удаления краски и удалением загрязнений, которые невозможно удалить из потоков макулатуры.
Технологические инновации сыграли значительную роль в повышении эффективности и устойчивости процессов производства целлюлозы. Например, современные машины для производства целлюлозы оснащены автоматизированными системами, которые контролируют и контролируют различные параметры, такие как температура, давление и концентрации химических веществ во время производства.
Эти достижения сокращают человеческие ошибки и оптимизируют использование ресурсов, что приводит к производству более качественной целлюлозы с меньшим воздействием на окружающую среду. Кроме того, инновации в системах химической рекуперации позволили более эффективно повторно использовать химикаты в процессах химической варки, таких как крафт-целлюлоза, что значительно сокращает выбросы химических отходов в окружающую среду.
Потребление энергии всегда было серьезной проблемой в процессах механической варки целлюлозы из-за высоких уровней, необходимых для операций измельчения или рафинирования в этих системах. Однако последние технологические разработки привели к внедрению энергоэффективных методов варки целлюлозы, таких как технология размола низкой консистенции (LCR), которая снижает потребности в энергии, сохраняя или даже улучшая стандарты качества продукции.
Технология LCR работает при более низких концентрациях волокон на этапах переработки по сравнению с традиционными методами, что приводит к снижению трения между волокнами во время обработки, тем самым снижая общее потребление энергии и обеспечивая при этом оптимальное качество разделения волокон.
Отбеливание — важный этап производства белой бумаги из химической или переработанной целлюлозы; однако традиционные методы отбеливания часто включают в себя вредные соединения на основе хлора, которые представляют серьезную угрозу для окружающей среды при попадании в неочищенные водоемы вблизи производственных объектов.
Чтобы смягчить эти риски, сохраняя при этом желаемый уровень белизны готовой продукции, в современных экологически безопасных методах отбеливания теперь используются альтернативные агенты, такие как соединения на основе кислорода (например, перекись водорода) вместо соединений на основе хлора, что снижает потенциальный вред для окружающей среды, связанный с традиционными методами отбеливания. практики отбеливания на традиционных предприятиях по производству бумаги сегодня во всем мире!
Будущее производства целлюлозы заключается в балансировании растущего спроса на высококачественную бумажную продукцию с целями устойчивого развития, направленными на снижение воздействия на окружающую среду на всех этапах производственных циклов во всем мире сегодня! Несколько новых тенденций, которые в настоящее время формируют эту отрасль, включают:
Сегодня, в условиях растущей осведомленности потребителей о вопросах устойчивого развития в сочетании с более строгими правилами в отношении методов управления лесными ресурсами во всем мире, сегодня во всем мире наблюдается все больший сдвиг в сторону использования переработанных волокон в качестве основного сырья в современных операциях по производству бумаги! Ожидается, что в ближайшие годы эта тенденция будет только усиливаться, учитывая продолжающиеся усилия, направленные на снижение общей зависимости от ресурсов первичной древесины во всех глобальных цепочках поставок по всему миру сегодня!
Принципы экономики замкнутого цикла направлены на максимизацию эффективности использования ресурсов за счет минимизации образования отходов на всех этапах жизненного цикла продукта — от первоначальной добычи сырья до этапов окончательной утилизации/переработки сегодня во всем мире! В контексте, конкретно касающемся сегодня бумажной промышленности во всем мире, это предполагает внедрение систем с замкнутым циклом, в соответствии с которыми потоки отходов, образующиеся на одном этапе (например, опилки, образующиеся при переработке древесины), повторно используются/перерабатываются обратно на последующие этапы (например, опилки, использованные в качестве топлива для энергетических котлов). — тем самым уменьшая общее воздействие на окружающую среду, связанное с традиционными линейными экономическими моделями, которые сегодня используются во всех отраслях по всему миру!
Понимание того, как производится целлюлоза, имеет решающее значение для заинтересованных сторон отрасли, которые стремятся оптимизировать свою деятельность, соблюдая при этом экологические нормы и стандарты устойчивого развития во всем мире сегодня! Изучая разные типы машины для производства целлюлозы, различные производственные процессы, а также потенциальное воздействие на окружающую среду, связанное с каждым методом — заинтересованные стороны могут принимать обоснованные решения о передовых методах, обеспечивающих эффективные, но устойчивые производственные циклы в глобальном масштабе!
