ВНИИБ - Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах. Том 1. Часть 1
Подождите немного. Документ загружается.
ВСЕРОССИЙСКИЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
(ВНИИБ)
Технология
целлюлозно-бумажного
производства
Справочные материалы
6
трех
томах
Санкт-Петербург
2002
Редакционная
коллегия
Осипов
П.С.
-
Академик Международной академии наук экологии, безопасности
человека
и
природы, почетный доктор
СПб
лесотехнической академии
(ответственный редактор)
Гаврилиди
Е.А.
-
кандидат технических наук
(ответственный
секретарь)
Аким
Э.Л.
-
доктор технических наук, профессор
Аким
ГЛ. -
доктор технических наук, профессор
Зорин
И.Ф.
-
доктор технических наук, профессор
Игнатов
И.А.
-
почетный доктор
СПб
лесотехнической академии
Неволин
В.Ф.
-
кандидат
технических
наук
Пузырев
С.С.
-
кандидат технических наук, профессор
Сметании
В.В.
-
доктор технических наук, профессор
Смолин
А,С.
-
доктор технических наук, профессор
Чижов
Г.И.
-
доктор технических наук, профессор
УДК
676
(03)
Технология целлюлозно-бумажного производства.
Справочные
материалы.
В 3-х
томах.
СПб.:
ЛТА, 2002.
В
данном многотомнике представлены материалы, отражающие современное состояние производства
волокнистых полуфабрикатов, бумаги
и
картона.
Многотомник
предназначен
для
широкого круга работников
целлюлозно-бумажной
промышленности,
деловых кругов, преподавателей
и
студентов специальных учебных заведений.
Всероссийский
научно-исследовательский
институт
целлюлозно-бумажной
промышленности
выражает
глубокую благодарность Министерству
промышленности,
науки
и
технологий
Российской
Федерации
и
следующим
предприятиям
отрасли,
оказавшим
финансовую
поддержку
в
издании
многотомника
«Технология
целлюлозно-бумажного
произодства.
Справочные
материалы»:
ОАО
«Косинская
бумажная фабрика»,
ОАО
«Сыктывкарский ЛПК»,
ОАО
«Фирма
"Бумага"
», ОАО
«Санкт-Петербургский
картонно-полиграфический
комбинат»,
ОАО
«Сясьский
ЦБК»,
ОАО
«Эликон»,
ОАО
«Троицкая
бумажная
фабрика»,
ОАО
«Котласский
ЦБК»,
ТП
Ассоциации
НТС
ЛПК
по
Иркутской обл.,
ОАО
«Братский ЛПК», ФГУП «Камский ЦБК»,
АО
«Соликамскбумпром»,
ОАО ПО
«Усть-Илимский
ЛПК»,
ПО
«Брянская
бумажная
фабрика»,
ОАО
«Техническая бумага».
©
ВНИИБ
-
составление, 2002
©
Изд-во
Санкт-Петербургской
государственной
ISBN 5-230-10628-Х
-
F
/гття
ттт
л
ч
onni
лесотехнической
академии
(СПб ЛТА), 2002
ВВЕДЕНИЕ
В
1964...
1966-х
годах
вышло
в
свет второе издание «Справочника бумажника»
в
трех
томах.
В
подготов-
ке
рукописи справочника
принимал
участие большой коллектив ведущих российских специалистов
-
работ-
ников
научно-исследовательских
и
проектных институтов, высших учебных заведений
и
предприятий цел-
люлозно-бумажной промышленности. Главным редактором «Справочника бумажника» являлся талантливый
ученый
и
организатор науки, директор Всесоюзного научно-исследовательского института целлюлозно-
бумажной промышленности (ВНИИБ) Сергей Александрович ПУЗЫРЕВ, памяти
которого
посвящается
на-
стоящее издание.
С
момента выхода
в
свет последнего
издания
«Справочника бумажника»
в
развитии мировой целлюлоз-
но-бумажной
промышленности
произошли
большие
изменения.
В
2000
году
по
сравнению
с
1965 годом объ-
ем
производства бумаги
и
картона
в
мире увеличился
со
100
до 320 млн т,
т.е.
более
чем в 3
раза,
а
душевое
потребление
с 30 до 52 кг,
т.е. более,
чем в 1,7
раза.
В
развитых странах потребление
бумаги
и
картона дос-
тигло
300 и
более
кг на
душу населения.
За
исключением отдельных периодов отмечался стабильный рост
объемов производства волокнистых полуфабрикатов, бумаги
и
картона.
Одним
из
немногих
исключений
явилась Россия.
С
1965
по
1990
год
объем производства
бумаги
и
карто-
на
возрос
с
3700
тыс.
т до
8300
тыс.
т,
т.е.
в 2,2
раза,
а в
1997...
1998-х
годах
сократился
до
уровня
1965
года.
Однако
в
период
1998...2000
гг. в
России отмечается стабильный ежегодный
рост
объемов производства
целлюлозно-бумажной продукции. Выработка продукции
на
отдельных предприятиях приближается
к
про-
ектной.
В
конце
XX
столетия
в
мире действовало
5900
предприятий
по
производству первичных волокнистых
по-
луфабрикатов общей мощностью
212 млн т,
8830
предприятий,
вырабатывающих бумагу
и
картон общей
мощностью
353 млн т.
Степень загрузки производственных мощностей составляла
85.
.90%.
В
России мощности
35
предприятий
по
производству полуфабрикатов составляют
7,6 млн т, а
мощности
98
предприятий
по
производству бумаги
и
картона
- 9 млн т.
Степень загрузки указанных мощностей
в
2000
году соответственно
65 и
60%.
На
период
до
2010
года
в
мире предсказывается
дальнейший
рост объемов производства бумаги
и
картона.
По
некоторым
прогнозам мировое производство бумаги
и
картона
в
2005 году может составить
370
млн
т, а в
2010
году
даже
420 млн т.
Рост объемов производства, сопровождавшийся увеличением
вырубки
естественных лесов,
а
также несо-
вершенство технологических процессов
в
определенный период времени способствовали формированию
ус-
тойчивого
общественного
мнения
об
опасности целлюлозно-бумажной промышленности
для
окружающей
среды
и
здоровья
населения.
Глубокие качественные
изменения
произошли
на
всех стадиях целлюлозно-бумажного производства.
Укажем
на
наиболее
характерною
изменения,
придерживаясь
последовательности стадий производства.
Сырьевая
база.
Существует
три
основных
вида волокнистого сырья, применяемого
в
целлюлозно-
бумажном производстве:
-
древесное сырье;
-
недревесное сырье;
-
макулатура.
Древесное
сырье.
Это
преимущественно древесина, заготовленная
в
естественных
лесах.
В
последнее
де-
сятилетие
быстро
развивается процесс сертификации лесов, целью которой является планирование
и
осуще-
ствление мероприятий
по
обеспечению жизнеспособности
и
устойчивости лесов, сбалансированность лесоза-
готовок
и
воспроизводства лесных запасов, экологически обоснованное
и
социально выгодное ведение
лесного хозяйства
и
лесопользования.
В
настоящее время целлюлозно-бумажная промышленность является наиболее
крупным
и
экономически
выгодным
потребителем отходов лесозаготовок
и
лесопиления.
Деятельность
ряда предприятий основана
на
100%-ном
использовании технологической щепы
из
отходов лесозаготовок
и
лесопиления.
За
последние десятилетия отмечается
устойчивый
рост
использования древесины, выращенной
на
специ-
альных
плантациях.
В
1980
году
объем заготовок плантационной древесины
составил
105 млн
м
3
,
а к
2000
году
возрос
в два
раза
и
достиг примерно
25%
мировых заготовок промышленного значения. Качество цел-
люлозы, изготовленной
из
плантационной
древесины,
как
правило,
уступает
качеству целлюлозы
из
древеси-
ны,
выращенной
в
естественных
условиях.
Тем не
менее, прогнозируется дальнейший
рост
заготовок
древе-
сины,
выращенной
на
плантациях.
Недревесное
сырье (однолетние растения: солома, стебли
тростника,
хлопок,
лен,
химические волокна
и
др.).
Его
доля
в
общем
балансе волокнистого сырья
за
последние
30 лет
снизилась
с
10
до 3%.
Введение
Макулатура.
Ее
доля
за
последние
тридцать
лет в
общем
балансе волокнистых полуфабрикатов возросла
почти
в два
раза
и
достигла 44%.
Примечательно,
что в
ряде случаев
рост
потребления макулатуры
в
бумажном
производстве
был
вызван
не
только
и не
столько
дефицитом древесного сырья,
а в
значительной
степени
необходимостью
решения
проблем
уменьшения
количества
бытовых
отходов,
особенно
в
больших
городах
и
густонаселенных
странах.
Как бы то ни
было,
но
технология подготовки макулатуры является
в
настоящее время самостоятельным
вы-
сокотехнологичным направлением бумажного производства. Некоторые
сорта
облагороженной
и
отбеленной
макулатурной
массы
по
цене сопоставимы
с
ценой лиственной беленой целлюлозы.
Макулатуру часто называют основным сырьем бумажной промышленности
в XXI
веке.
При
этом созда-
ние
мощностей
по
производству обесцвеченной макулатурной массы (DIP) значительно опережает
рост
по-
требления макулатуры
в
целом. Обесцвеченная макулатурная масса находит применение
для
производства
высококачественных
писчих
и
печатных видов бумаги.
Следует
отметить,
что
рынок макулатуры
не
является свободным
рынком.
В
большинстве стран
с
разви-
той
экономикой
он
контролируется постоянно ужесточающимся законодательством.
При
этом исходят
из
того,
что
макулатуру
следует
рассматривать
не
только
как
сырье,
но и как
отходы.
В
Европе планируется
к
2005
году
увеличить степень использования макулатуры
с 49 до
65%.
Изменения
в
структуре волокнистых полуфабрикатов, произошедшие
за
последние
тридцать
лет, отраже-
ны в
нижеприведенной таблице.
Структура
потребления
волокнистых
полуфабрикатов
для
производства
бумаги
и
картона,
%
Вид
полуфабриката
Макулатура
Сульфатная
целлюлоза,
всего
В том
числе:
-
сульфатная небеленая целлюлоза
-
сульфатная беленая хвойная целлюлоза
-
сульфатная
беленая
лиственная
целлюлоза
Сульфитная
целлюлоза
Полу
целлюлоза
Всего
целлюлозы
Механические массы
Полуфабрикаты
из
недревесного сырья
Всего
1970г.
'
2000г.
22
39
19
8
12
5
6
50
18
10
100
43
36
П
13
12
3
3
42
12
3
100
Средние темпы ежегодного
прироста
объемов
производства
волокнистых полуфабрикатов
и
бумаги
за
последние
20...30
лет
составили: макулатуры
- 6%;
древмассы
- 2%;
целлюлозы
- 2%;
бумаги
- 3%.
Подготовка
древесного
сырья.
Следует
отметить
внедрение
на
предприятиях
к
началу 70-х
годов
сухой
окорки
древесины,
что
позволило сократить потребление свежей воды,
а в
последующем, полностью прекра-
тить
сброс
токсичных
стоков
окорки. Небольшие объемы сточной воды упаривают
и
сжигают
в
корьевых
или
регенерационных
котлах.
Ухудшение качества древесного сырья
при
неизменном
или
более
высоком требовании
к
качеству волок-
нистых полуфабрикатов потребовало
более
тщательного сортирования щепы перед подачей
в
производство.
Одно
из
таких
решений-сортирование
щепы
по
толщине.
Производство
полуфабрикатов.
Доля сульфатной целлюлозы
за 30
лет
снизилась
весьма
незначительно
с 39 до
36%.
Это
объясняется тем,
что в
результате
непрерывного совершенствования технологии варки
и
регенерации отработанных щелоков
по
комплексу показателей, относящихся
к
экономике, экологии, энерго-
емкости,
производительности, универсальности
в
отношении древесного сырья, данный процесс существен-
но
опередил другие способы производства первичных волокнистых полуфабрикатов. Почти революционное
изменение
в
технологии
огбелки
-
кислородно-щелочная
делигнификация
(отбелка)
гармонично вписалась
в
технологию сульфатной варки.
В
настоящее время периодический
и
непрерывный
способы варки практически сопоставимы
по
экономи-
ческим
характеристикам.
Некоторые литературные
источники
отдают
предпочтение периодическому спосо-
бу при
производстве беленой целлюлозы.
За
последние
30 лет
производительность непрерывных варочных
аппаратов
возросла
с
600...800
до
2000
т/сутки,
а
объем
периодического варочного котла увеличился
со
100...
140
до 400
м
3
.
При
этом существенные
изменения
произошли
и в
технологии сульфатной варки
как не-
прерывным,
так и
периодическим способом. Современный сульфатный завод практически полностью
обес-
печивает собственные потребности
в
энергии, главным образом,
за
счет эффективного сжигания отработан-
ных
варочных щелоков.
В
балансе энергоносителей современного сульфатного завода черный щелок
и
кора
составляют соответственно
85...86%
и
6...8%.
Доля сульфитной целлюлозы
за
рассматриваемый период сократилась
с 5 до 3%.
Несмотря
на
усовершен-
ствования
сульфитной варки,
данный
способ
уступает
сульфатному
по
энергетическим
и
экологическим
ха-
рактеристикам.
В
основном прекратили свою деятельность маломощные сульфитные заводы.
Вряд
ли
следует
ожидать
на
ближайшую перспективу полного
отказа
от
сульфитной
варки.
Однако, гово-
ря
о
будущем такого процесса,
нельзя
не
упомянуть
о
перепрофилировании
сульфитного производства
на
сульфатный способ варки
на
заводе
Rosenthal
в
Германии,
где до
недавнего времени сульфатное производст-
во
было запрещено.
В
результате реконструкции
годовое
производство беленой целлюлозы возросло
со
160
до
280...300
тыс.
т, а
суммарные сбросы
и
выбросы загрязняющих веществ
в
окружающую среду сократи-
лись.
Как
повлияет
данный
пример
на
судьбу других сульфитных заводов покажет
будущее.
В
1970
году
доля механических масс составляла
примерно
20%.
В
некоторых
работах
высказывался про-
гноз
об
увеличении
к
2000
году объемов производства бумаги
до 330 млн т, а
доли механических масс
до
30%. Однако
не все
прогнозы
сбываются,
и в
2000
год\
доля механических масс
в
общем балансе волокни-
стых полуфабрикатов снизилась
до
11...
12%. Основные
причины
-
высокие удельные расходы энергии
при
более
низком
качестве данных полуфабрикатов
по
сравнению
с
целлюлозой. Впрочем, технология механиче-
ских масс постоянно совершенствуется, появляются новые
модификации
данных полуфабрикатов.
Отбелка
целлюлозы.
В
начале 80-х
годов
на
основании комплексных исследований установлено,
что
фильтраты отбелки представляют наибольшую опасность
для
окружающей среды
и
здоровья человека.
Ос-
новная
причина
-
применение
в
схемах отбелки молекулярного хлора
и
гипохлорита.
В
стоках отбелки
со-
держалось
до 8 кг
хлорированных органических соединений
на 1 т
целлюлозы,
в том
числе особенно токсич-
ные
высокозамещенные хлорфенольт, хлороформ,
дибензодиоксины,
дибензофураны
и др.
Кроме того, наличие
в
стоках отбелки ионов хлора препятствовало созданию замкнутых систем
водообо-
рота
и
бессточного производства.
На
основании результатов исследований
и
докладов специально созданных комиссий правительства
большинства стран приняли законодательные акты, обязывающие целлюлозно-бумажные предприятия вне-
дрять экологически безопасные технологии отбелки.
В
течение примерно
!0
лет
разработаны
и
освоены про-
мышленностью
экологически безопасные технологии отбелки целлюлозы
без
применения
молекулярного
хлора
и
гипохлорита (ECF)
и без
хлорсодержащих
реагентов (TCF).
Переход
на
бесхлорную технологию отбелки ужесточил требования практически
во
всех стадиях
произ-
водства целлюлозы:
к
качеству
технологической щепы, глубине
и
равномерности
делигнификации
при
варке,
эффективности
промывки
и др.
Жесткость целлюлозы после варки
снизилась
до
15...24
единиц Каппа,
а на
отбелку
с
небеленой массой поступает всего
4.
..5
кг
ХПК
в
расчете
на 1 т
целлюлозы. Ключевым фактором
при
создании экологически безопасной технологии отбелки является
кисло
род
но-щелочная
делигнификация,
разработка которой впервые осуществлена
в
России.
Стоки
отбелки ECF, содержащие менее
0,5 кг
хлорорганических
соединений
в
расчете
на 1 т
целлюлозы,
по
экологическим показателям практически равноценны стокам TCF.
На
лучших сульфатных заводах, вырабатывающих
беленую
целлюлозу,
сброс
хлорорганических соеди-
нений
составляет менее
0,1
кг/т,
а
современная технология
отбелки
может считаться экологически безопас-
ной.
К
наиболее значительным научным
и
техническим достижениям
полуфабрикатного
производства
следует
отнести разработку
и
освоение технологических процессов
при
средней (8... 15%)
и
высокой
(до
40%) кон-
центрации
массы.
Производство
бумаги
и
картона.
В
2000
году
в
мире выработано примерно
320
млн.т. бумаги
и
картона,
в
составе
которых:
-
целлюлозы
-
42%;
-макулатуры -36%;
-древесной
массы
-
11%;
-
пигментов
и
наполнителей
-
8%;
-
вспомогательных химических веществ
-
3%.
Структура производства
по
видам продукции следующая:
-
газетная
бумага-
12%:
-бумагадля
печати
и
письма-31%;
-
картон
для
плоских слоев
и
бумага
для
гофрирования
-
24%;
-картон-
14%;
-
санитарно-гигиеническая
бумага
-
6%;
-
прочие виды бумаги
-13%.
Введение
В
технологии
производства
бумаги
и
картона заметны
следующие
тенденции.
Рост доли использования макулатуры, особенно
при
производстве бумаги
для
гофрирования, различных
видов
картона, газетной
и
санитарно-гигиенических видов бумаги.
Увеличение
содержания
в
композиции
6}
маги
для
печати наполнителей
и
пигментов,
что
объясняется
непрерывно
возрастающими требованиями
к
качеству
бумаги.
В
Западной Европе
в
период
с
1970
по
2000
г.
содержание наполнителей
в
суперкаландрированной
(SC)
бумаге
возросло
с 17 до
35%. Темпы роста объемов потребления пигментов
для
Мелования
в два
раза опере-
жали
рост потребления наполнителей.
Для
некоторых сортов мелованной
бумаги
предполагается увеличение
суммарного содержания наполнителей
и
пигментов
до
60...65%.
В
Европе основным пигментом,
применяе-
мым
для
Мелования,
является природный карбонат
кальция
(54%),
а в
Северной Америке
-
каолин
(73%).
Существенный
рост
роли вспомогательных химических веществ
(ВХВ)
в
технологических процессах
производства практически всех видов бумаги
и
картона.
За
последние
30 лет
объем производства
ВХВ
воз-
рос
более
чем в
10
раз.
В
конце
XX
века речь идет
уже о
третьем
поколении ВХВ, отличающихся
более
вы-
сокой
эффективностью
и
экологической
безопасностью.
Применение
ВХВ
обеспечило:
-
возможность
увеличения
скорости
бумагоделательных
машин;
-
придание бумагам специальных свойств;
-
дальнейшее
увеличение
доли
макулатуры;
-
рост выпуска мелованных видов бумаги
и
картона;
-
возможность
перехода
на
проклейку
в
нейтральной
и
слабощелочной
среде;
-
снижение массы квадратного метра;
-
повышение
степени
замыкания
водооборота.
ВХВ,
общее
содержание которых
в
композиции бумаги
и
картона
на
данный период равно
3%,
включают:
-
синтетические химические
вещества
-
1%;
-
квасцы
-
0,5%;
-крахмал-
1,5%;
-
всего
-
3%.
В
последние десятилетия
во
всем мире отмечается быстрый переход
на
проклейку бумаги
и
картона
в
нейтральной
и
слабощелочной
среде.
В
настоящее время
в
Европе
и
Северной Америке
в
нейтральной среде
проклеивается
соответственно
80 и 50%
вырабатываемой продукции.
К
2010
году
эта
цифра вырастет
до 95 и
75%. Нейтральная проклейка позволила сократить применение квасцов
и в
значительной степени обеспечила
возможность сокращения
расхода
свежей воды
до
15...30
м
3
на
тонну продукции.
К
2010
году
расход
свежей
воды
будет
сокращен
до
8..
.20 м .
Совершенствование технологии производства
волокнистых
полуфабрикатов
и
экологической безопасно-
сти
ВХВ
обеспечило
снижение
содержания
в
«коричневой» макулатурной
массе
нежелательных
(вредных)
химических
соединений,
что
особенно важно
для
бумаги
и
картона, применяемых
для
упаковывания
пище-
вых
продуктов
(см.
таблицу).
Хлорорганические
соединения, мг/кг
1993г.
260
1
999
г.
120
Полихлорированные
бифенилы,
мкг/кг
1993г.
170
1999г.
60
В
области
бумагоделательного
оборудования
в
течение последних
30 лет
наблюдала
значительный прог-
ресс.
Максимальная
скорость бумагоделательных машин возросла
с
1000
до
2000
м/мин.
Прогнозируется даль-
нейший
рост
скорости. Максимальная
ширина
бумагоделательных
машин
сохранилась
на
уровне
10
метров
и
скорее всего
не
изменится
в
ближайшее время.
Годовая производительность
бумагоделательных
машин
при
производстве
бумаги
для
печати возросла
до
400
тыс.
т.
Увеличение мощности
бумагоделательных
машин
потребовало новых технических решений
при
органи-
зации перемотки
и
резки бумаги,
так как
масса
тамбура,
получаемого
на
машине, возросла
в
несколько
раз и
достигает
в
некоторых случаях
120
т.
Скорость
работы
продольно-резательных станков
достигла
3000
м/мин
и
более.
Кардинальные изменения
претерпели
практически
все
узлы
бумагоделательных
машин,
начиная
от
напу-
скных
устройств
и
кончая
оборудованием
для
Мелования
и
каландрирования бумаги.
Башмачные
прессы
наряду
с
повышением
сухости
бумажного
полотна
до 50%
способствовали
стабили-
зации
работы машин
и
повышению прочности бумаги
и
картона
при
ухудшении качества сырья.
Широкое
распространение получают пленочные прессы
для
Мелования
и
нанесения покрытий, которые,
возможно,
вытеснят клеильные прессы.
За
последние
10 лет
число пленочных прессов, установленных
на
различных
бумагоделательных машинах возросло
со
100
до
400.
Преимущественное развитие
для
машин средней
и
большой мощности получает технология производства
высококачественных видов бумаги
по
методу Online, включая двухстороннее
Мелование
и
каландрирование.
Удельный расход воды сократился
с
60...70
до
15
и
менее
м
3
на
тонну продукции.
Суммарный
удельный расход энергии (тепло, электроэнергия) сократился
с 6,5 до 3,5 кВт
ч/т, т.е.
почти
в
два
раза.
Скорость Меловальных установок возросла
с
1000
до
2000
м/мин.
Скорость пилотных установок
достигла
3000
м/мин.
Основные тенденции развития бумажного производства предыдущих десятилетий сохранятся
и в
буду-
щем.
К ним
относятся:
-
повышение производительности оборудования;
-увеличение
степени использования макулатуры;
-
снижение расходов энергии
и
воды;
-
уменьшение нагрузки
на
окружающую
среду
и
количества образующихся
отходов;
-
увеличение производства высококачественных,
в том
числе мелованных видов бумаги;
-
повышение роли химических вспомогательных
веществ,
имея
в
виду
не
только
их
количество,
но и эф-
фективность
и
экологическую безопасность.
Охрана
окружающей
среды.
В
семидесятые
годы
XX
века увеличение
объемов
производства целлюлоз-
но-бумажной
продукции
при
существовавшем
в тот
период времени уровне технологии сопровождался про-
порциональным
потреблением древесины, энергии, свежей воды
и
привел
к
недопустимому росту промыш-
ленных
сбросов
и
выбросов. Дальнейшее развитие целлюлозно-бумажной промышленности
при
неизменном
качественном уровне технологических процессов вошло
в
противоречие
с
принципами
устойчивого развития
общества
и
стало
невозможным.
Созданные
в
различных странах комитеты
и
комиссии провели комплексное исследование количественных
и
качественных характеристик промышленных выбросов целлюлозно-бумажного производства.
К
наиболее
опасным
были отнесены стоки отбелки целлюлозы
с
применением молекулярного хлора
и
гипохлорита.
На
основании
отчетов
комиссий
разработаны рекомендации
по
совершенствованию технологических
процессов,
а в
дальнейшем
и
законодательные акты, предусматривающие рациональное использование при-
родных ресурсов, энергии
и
сокращение поступления
в
окружающую среду загрязняющих
веществ.
Напри-
мер,
в
Германии средняя стоимость захоронения одной тонны
отходов
с
1986
по
1996
год
возросла
с 50 до,
примерно,
300 DM, а с
2005
года
предполагается ввести запрет
на
захоронение
отходов,
содержащих
более
5%
органических
веществ
по
массе.
Была
проведена оценка
затрат,
необходимых
для
модернизации технологических процессов,
а
также
обеспечено финансирование научно-исследовательских
и
конструкторских
работ.
Практически
во
всех
странах генеральным направлением повышения уровня экологической безопасности
целлюлозно-бумажных
предприятий принимается предотвращение образования загрязняющих веществ,
ми-
нимизация
водопотребления
и
отходов,
а
также утилизация отработанных технологических
сред
в
основных
технологических процессах
и
системах регенерации. Однако,
это
отнюдь
не
уменьшает роль локальных
и
внеплощадочных
методов
очистки промышленных выбросов.
На
некоторых предприятиях
для
очистки
сточных
вод
применяют сочетание анаэробного
и
аэробного методов очистки
с
применением активного ила.
Иллюстрацией эффективности решения экологических проблем
в
основных технологических процессах
могут служить примеры отдельных скандинавских
предприятий,
производящих
беленую
сульфатную
целлю-
лозу, сточные воды которых
без
биологической очистки удовлетворяли
нормам
1998...2000
годов.
Однако,
в
связи
с
ужесточением требований
по
охране окружающей среды, указанные
предприятия
планируют приме-
нение
ступени биологической очистки
с
активным илом.
Не
без
основания можно утверждать,
что
повышенные экологические требования
в
последние десятиле-
тия
явились движущей силой технического прогресса
в
целлюлозно-бумажной промышленности. Реализация
прогрессивных
технологий
показала,
что
экологически безопасная
технология
является экономически
эф-
фективной.
Требования
к
качеству
целлюлозно-бумажной продукции
в
конце
XX
века
существенно
повысились.
В
настоящее
время качество
- не
только традиционные
физико-механические
свойства
бумаги,
но и
содержа-
ние
в ней
потенциально опасных
хлорорганических
соединений,
а
также степень экологического совершен-
ства
технологии
изготовления продукции.
В
современной мировой практике подходы
к
нормированию допустимых
сбросов
и
выбросов загрязняю-
щих
веществ
основаны
на
принципах
Best
Available Techniques (BAT)
-
наилучшие доступные технологии.
Введение
На
принципах
ВАТ
основаны рекомендации
Хельсинской
комиссии
по
защите морской среды Балтийского
моря
(ХЕЛКОМ),
Кластерное
правило
(США),
разработанные
Европейским
союзом
Директивы
комплексно-
го
предотвращения
и
контроля
загрязнения
окружающей среды (IPPC).
Динамика
снижения удельных показателей содержания загрязняющих
веществ,
образующихся
при
про-
изводстве сульфатной беленой целлюлозы
(до
стадии внеплощадочной очистки),
на
примере нескольких
ев-
ропейских
предприятий
представлены
в
нижеприведенной
таблице
(в
кг/т).
Годы
1970
1985
1990
2000
Наименование
показателей
ВПК
55
20..
.25
12
10
хпк
200
60.
..90
40
L^
АОХ
5.
..6
3...5
0,4..
.1,0
0,2...
0,4
После внеплощадочной очистки количество сбрасываемых загрязняющих
веществ
дополнительно снижа-
ется
в
соответствии
с
эффективностью
работы
очистных сооружений.
В
связи
с
возрастающими
экологическими
требованиями
появились новые
термины,
определения
и
стан-
дарты.
В
1991
году
в
России
в
Санкт-Петербурге впервые была проведена международная конференция
по
про-
блеме
концептуального
экологически
безопасного
завода
будущего.
В
середине
90-х
годов
в
зарубежной
ли-
тературе
появилось понятие
Minimum
Impact
Mill
(M1M)
-
завод
с
минимальным
воздействием
на
окружаю-
щую
среду. Определение «минимальное»
с
течением времени изменяется.
Это
видно
на
примере некоторых
показателей
для
стоков
при
производстве
сульфатной беленой целлюлозы.
Годы
1996
2000
Наименование показателей
ВПК,
кг/т
0,5...!
^__M.iA5__
ХПК, кг/т
15.
..25
^__К)^23___
АОХ, кг/т
0,2..
.0,5
,
<^25_____
Расход
сточных вод,
м'/т
35
10..
.20
К
2010
году
прогнозируется создание завода
с
нулевым сбросом
сточных
вод.
Характерной
чертой
последних
десятилетий
становится
интернациональность
экологических
требований,
а
также стандартизация
методов
контроля промышленных выбросов.
В
1998 году принят
и
введен
в
действие ГОСТ
Р ИСО
14001
«Системы управления окружающей
средой».
Автоматизация
производственных
процессов.
Эффективность целлюлозно-бумажных предприятий
се-
годня неразрывно
связана
со
степенью
его
оснащения
системами
контроля
и
управления.
Традиционно
при
комплексной автоматизации предприятий создавали четыре типа
систем:
-
системы
базового
(основного) уровня автоматизации оборудования
и
технологических процессов
на
ба-
зе
контрольно-измерительных
приборов
и
систем
регулирования;
-
автоматизированные системы управления технологическими процессами
(АСУТП);
-
системы оперативного управления производством (диспетчерские системы
АСОДУ);
-
технико-экономическое управление предприятием (бухгалтерский учет, снабжение
и
сбыт,
ремонт обо-
рудования
и
другие
подсистемы
АСУП).
Эти
системы,
как
правило,
не
были связаны
между
собой
и
работали автономно.
С
развитием
средств
измерений специальных параметров
ЦБП
(степени делигнификации, белизны, раз-
мола
целлюлозы,
массы
одного
квадратного
метра
и
влажности,
толщины,
зольности
бумажного
полотна
и
др.),
созданием
микропроцессорной техники
и на ее
базе
программируемых
логических
контроллеров,
пер-
сональных
ЭВМ и
локальных вычислительных сетей появились
и
стали быстро развиваться системы управ-
ления
качеством продукции
и
интегрированные автоматизированные системы управления
(ИАСУ).
Отличительной
особенностью
ИАСУ
является
организация
в
единое
целое
автономных
систем,
что по-
вышает эффективность управления
производством.
В
качестве технического обеспечения ИАСУ используются программно-технические комплексы (ПТК),
выполняющие
информационно-вычислительные,
управляющие
и
внутрисистемные
функции.
ПТК
строятся
на
основе
проектно-компонуемого
набора
технических
средств
и
базового
программного
обеспечения
(ПО),
с
помощью которого разрабатывается специальное
ПО.
Современные
ПТК
создаются
с
использованием
принципов
открытости,
распре
дел
енности, модульности,
иерархичности.
Это
позволяет
осуществить
полное
взаимодействие
вновь
создаваемой
системы
с
организа-
ционно-технической
структурой
предприятия,
в том
числе интеграцию
ПТК
в уже
существующую
систему
управления
и
возможность расширения
системы
в
будущем.
Подробно достижения
в
области
целлюлозно-бумажного производства изложены
в
соответствующих
разделах данного
издания
За
последние годы
в
России
не
публиковались обобщенные информационно-справочные материалы
по
целлюлозно-бумажному
производству, поэтому подготовка
и
выпуск данного издания, отражающего совре-
менное
состояние производства волокнистых полуфабрикатов, бумаги
и
картона, очень актуальны
Многотомник «Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы» подготовлен
к
изданию коллективом специалистов Всероссийского научно-исследовательского института целлюлозно-
бумажной
промышленности (ВНИИБ),
ЗАО
«Гипробум»,
СПб
государственной лесотехнической академии
(СПб
ЛТА),
СПб
государственного технологического
университета
растительных полимеров (СПб
ГТУРП),
Центрального научно-исследовательского института бумаги (ЦНИИБ)
Том
I
Сырье
и
производство
полуфабрикатов
Часть
первая