NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ TÁI CHẾ GIẤY VĂN PHÒNG CÔNG SUẤT 70 TẤN/NGÀY Tác giả: TRẦN THANH SANG NGUYỄN HỒNG TRUNG Khóa luận đệ trình để đáp ứng u cầu cấp ngành Cơng Nghệ Hóa Học Gíao viên hướng dẫn: Th.S LÊ TẤN THANH LÂM Tháng Năm 2012 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường thực khóa luận tốt nghiệp, chúng em nhận quan tâm giúp đỡ nhiệt tình Thầy Cơ, bạn bè, gia đình tổ chức Đầu tiên chúng em xin lời cảm ơn sâu sắc đến Th.S Lê Tấn Thanh Lâm K.S Huỳnh Tấn Nhựt Cảm ơn Thầy dành nhiều tâm huyết hướng dẫn tận tình, truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báu bổ ích cho chúng em suốt q trình thực khóa luận tốt nghiệp Xin cảm ơn anh Thành, anh Thế, cô Hà cô công ty cổ phần giấy Tân Mai tạo điều kiện tốt để chúng em hồn thành khóa luận Xin chân thành cảm ơn TS Phan Trung Diễn Cô Chi Thầy Cô ,các bạn khoa Lâm Nghiệp giúp đỡ chúng em nhiều thời gian làm khóa luận Xin cảm ơn Thầy Cơ mơn Cơng Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Nơng Lâm TP.HCM lời cảm ơn chân thành truyền đạt cho chúng em kiến thức quý giá bổ ích q trình học tập, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt bốn năm học tập trường Xin gởi lời cảm ơn trìu mến tới bạn DH08HH sát cánh chia sẻ chúng em lúc vui buồn học tập sống, cảm ơn cho em phút giây thật đẹp thời sinh viên Cuối cùng, chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành lòng kính u vơ hạn đến cha mẹ người thân gia đình Con ln biết ơn cơng ơn sinh thành, dưỡng dục cha mẹ, cảm ơn người che chở, động viên, chỗ dựa vững cho con, giúp vượt qua khó khăn, thử thách sống để có thành cơng ngày hơm Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 8/2012 Sinh viên thực ii Trần Thanh Sang - Nguyễn Hoàng Trung iii TÓM TẮT Đề tài “ Nghiên cứu thiết kế tái chế giấy văn phòng cơng suất 70 tấn/ ngày” tiến hành phòng thí nghiệm mơn Cơng Nghệ Hóa Học trung tâm Cơng Nghệ Giấy & Bột Giấy, trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, thời gian từ tháng năm 2012 đến tháng năm 2012 Kết đề tài tìm hiểu quy trính tái chế giấy quy mơ cơng nghiệp tìm nồng hóa chất tối ưu cho q trình khử mực tái chế giấy văn phòng như: - Nồng độ NaOH 1,5% - Nồng độ Na2SiO3 1,5% - Nồng độ tẩy trắng H2O2 (30%) 6% - Nồng độ chất khử mực Promolish 0,3-0,45% Bên cạnh kết tìm số nồng độ phụ gia tối ưu phối trộn cho giấy tái chế làm tiền đề để nghiên cứu ảnh hưởng gia keo lên chất lượng giấy tái chế - Nồng độ keo AKD 2% - Nồng độ tinh bột biến tính 0.75% - Nồng độ chất trợ bảo lưu 0.05% - Nồng độ chất độn CaCO3 17.5% Dựa vào trình tìm hiểu quy trình sản xuất giấy tái chế cơng ty Tân Mai, đề tài tính tốn - đề xuất quy trình tái chế giấy khử mực cho giấy loại văn phòng cơng suất 70 tấn/ ngày Giá 1kg bột giấy sau tái chế có giá khoảng 6.500 VNĐ, rẻ khoảng 1.000 so với giá thị trường, nên dây chuyền thiết kế quy trình tái chế giấy hồn tồn có khả thi,áp dụng vào sản xuất thực tế iv MỤC LỤC Trang tựa i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC SƠ ĐỒ x DANH MỤC HÌNH .xi Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu thực 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phương pháp thực 1.5 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng 1.5.2 Phương pháp nghiên cứu 1.6.Ý nghĩa đề tài 1.6.1.Ý nghĩa khoa học 1.6.2.Ý nghĩa thực tiễn 1.6.3.Ý nghĩa môi trường 1.6.4.Ý nghĩa xã hội Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan giấy tái chế 2.1.1 Định nghĩa tái chế 2.1.2 Các sản phẩm từ giấy tái chế 2.1.3 Ảnh hưởng loại tạp chất giấy 2.1.4 Tình hình tái sản xuất giấy Việt Nam Thế Giới 2.1.5 Một số hóa chất sử dụng cơng nghiệp sản xuất giấy 2.1.6 Quy trình sản xuất giấy tái chế 23 2.1.7 Khâu chế biến nguyên liệu 24 v 2.1.8 Quá trình khử mực in 24 2.1.9 Gia công nguyên liệu sau chế biến 34 2.1.10 Quá trình nghiền gia keo nhuộm 35 2.1.11 Hệ thống tạo tờ giấy 36 2.1.12 Bộ phận ép 36 2.1.13 Bộ phận sấy 37 2.2 Phương pháp luận 38 2.2.1 Lịch sử phát triển công nghiệp giấy giới 38 2.2.2 Sản xuất giấy từ nguồn nguyên liệu phi gỗ 39 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 3.1 Đối tượng, hóa chất thiết bị nghiên cứu 42 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 42 3.2 Thiết kế thí nghiệm 42 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu 42 3.2.2 Mục đích nghiên cứu 42 3.2.3 Quy trình thực nghiệm 43 3.2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 45 3.3 Thí nghiệm 1: Giai đoạn đánh tơi giấy 45 3.3.1 Mục đích nghiên cứu 45 3.3.2 Nội dung nghiên cứu 46 3.3.3 Hóa chất thiết bị nghiên cứu 46 3.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ NaOH tới kết đánh tơi khử mực giấy 46 3.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ khuấy tới kết đánh tơi 47 3.3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đánh tơi đến độ nghiền bột giấy 48 3.4 Thí nghiệm 2: Giai đoạn khử mực cho giấy 49 3.4.1 Mục đích nghiên cứu 49 3.4.2 Nội dung nghiên cứu 49 3.4.3 Hóa chất thiết bị nghiên cứu 50 vi 3.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng mức dùng Na2SiO3 tới kết khử mực giấy loại hóa chất 50 3.4.5 Nghiên cứu ảnh hưởng mức dùng H2O2 tới kết khử mực giấy loại hóa chất 51 3.4.6 Nghiên cứu ảnh hưởng mức dùng chất khử mực tới kết khử mực giấy loại hóa chất 52 3.5 Thí nghiệm giai đoạn xeo giấy 53 3.5.1 Mục đích nghiên cứu 53 3.5.2 Nội dung nghiên cứu 53 3.5.3 Hóa chất thiết bị nghiên cứu 54 3.5.4 Nghiên cứu ành hưởng keo AKD tới chất lượng giấy 54 3.5.5 Nghiên cứu ành hưởng tinh bột biến tính tới chất lượng giấy 55 3.5.6 Nghiên cứu ành hưởng bột đá CaCO3 tới chất lượng giấy 56 3.5.7 Nghiên cứu ành hưởng chất trợ bảo lưu tới chất lượng giấy 56 3.6 Phương pháp phân tích 57 3.6.1 Phương pháp định lượng giấy 57 3.6.2 Phương pháp xeo tờ giấy 58 3.6.3 Phương pháp đo độ trắng ISO 63 3.6.4 Phương pháp đo độ bền xé 65 3.6.5 Phương pháp đo độ nghiền bột giấy 68 3.6.6 Phương pháp phân tích phương sai yếu tố 70 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 73 4.1 Kết thí nghiệm 1: Giai đoạn đánh tơi giấy 73 4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng mức dùng NaOH tới kết khử mực giấy loại hóa chất 73 4.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ khuấy tới kết đánh tơi 77 4.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đánh tới độ nghiền bột giấy 80 4.2 Kết thí nghiệm 2: Giai đoạn khử mực cho giấy .81 4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng mức dùng Na2SiO3 tới kết khử mực giấy loại hóa chất 81 vii 4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng mức dùng H2O2 tới kết khử mực giấy loại hóa chất 85 4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng mức dùng chất khử mực tới kết khử mực giấy loại hóa chất 88 4.3 Thí nghiệm giai đoạn xeo giấy 91 4.3.1 Nghiên cứu ành hưởng keo AKD tới chất lượng giấy 91 4.3.2 Nghiên cứu ành hưởng tinh bột biến tính tới chất lượng giấy 93 4.3.3 Nghiên cứu ành hưởng bột đá CaCO3 tới chất lượng giấy 95 4.3.4 Nghiên cứu ành hưởng chất trợ bảo lưu tới chất lượng giấy .97 4.4 Tính tốn thiết kế quy trình cơng nghệ tái chế giấy 100 4.4.1 Quy trình cơng nghệ .100 4.4.2 Kết tính cân vật chất 101 4.4.3 Lựa chọn thiết bị cho quy trình .103 4.5.Tổ chức nhân tính tốn kinh tế 108 4.5.1 Sơ đồ tổ chức nhân .108 4.5.2 Bố trí phân công lao động .108 4.5.3 Dự tốn chi phí đầu tư 109 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .110 5.1 Kết luận .110 5.2 Đề nghị 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 PHỤ LỤC viii ix CÁC CHỮ VIẾT TẮT AKD : Alkyl Keten Dimer ASA : Alkyl Succinic Anhydride OCC : Old corrugated carton ONP : Old Newspaper Pulp OMG : Old magazines DTPA : Pentasodium salt of diethylene triamine penta-acetic acid EDTA : Tetrasodium salt of ethylene diamine tetra-acetic CMC : Cacbonyl Metyl Xenlulo viii vữa XM M75 - Gạch lỗ Viên 403 500 201,500 - Xi măng PC30 Bao 16 80,000 1,259,200 - Cát vàng m3 3.4 200,000 680,000 - Nước m3 0.6615 5,300 3,506 Công 318 220,000 30,700,000 Ca 78 20,000 1,560,000 m2 210 - Nhân công - Máy trộn 80 l Trát tường trong, bề dày 1.5 cm Vữa XM M75 - Xi măng PC30 Bao 15 80,000 1,200,000 - Cát mịn m3 330,000 1,320,000 - Nước m3 0.6 5,300 3,180 Công 220,000 234,000 - Máy trộn 80 l Ca 20,000 60,000 Láng nền, sàn không đánh màu m2 50 Dày cm , Vữa M75 m3 - Xi măng PC30 Kg 80,000 400,000 - Cát vàng m3 1.2 200,000 240,000 - Nước m3 0.21 5,300 1,113 Công 27 220,000 1,750,000 - Máy trộn 80 l Ca 20,000 120,000 Quét vôi nhà m2 210 - Bột màu Kg 21 10,000 210,000 - Vôi cục Kg 65 1,650 107,250 Công 11 58,000 638,000 - Nhân công - Nhân công 10 - Nhân công 11 Lắp dựng xà gồ thép 154 12 - Que hàn Kg 50 - Thép hình Cây 25 65,000 1,625,000 - Nhân công Công 27 250,000 6,750,000 - Máy hàn Ca 900,000 23,400,000 Lợp mái tôn múi m2 50 - Tôn múi m2 50 49,000 2,450,000 - Đinh vít Cái 100 2,000 200,000 Cơng 29 250,000 7,250,000 m3 52 - Thi công m3 52 Đắp đất móng cơng trình m3 5.2 m3 5.2 m3 20 - Xi măng Bao - Cát vàng Chiều dài - Nhân công VII Nhà để xe Đào móng có chiều rộng