制浆造纸论文题目

造纸的原料主要是植物纤维，原料中除含有纤维素、半纤维素、木素三大主要成分外,尚有其他含量较少的组分,如树脂、灰份等。此外还有硫酸钠等辅助成分。 纸张中除了植物纤维，还需要根据不同纸材添加不同的填料。 比如铜系抗菌纸就是将铜离子复合在聚丙烯腈(俗称：腈纶)的第一单体丙烯腈上，制得改性腈纶复合纤维，然后再将改性腈纶配加到植物纤维中，配上各种用途的纸，即可制得抗菌纸。 而现在环保呼声日益高涨，制纸厂纷纷推出了加入不同百分比的再生纸成分的纸,有100%再生纸,亦有只加入50%再生纸成分的纸张,适合不同客户的需求。再生纸来自于废纸，经过消毒、碎浆等处理后可以再度利用。碎浆系统的目的都是将废纸完全碎解而不损伤纤维,不打碎非纸成分。 原料的化学成分 植物纤维中主要含有 1、纤维素 在棉花中，纤维素的含量在90%以上；木材、芦苇、荻苇中也含有40～50%的纤维素。从造纸角度看，在制浆过程中应极力设法保留纤维素，以提高纸浆得率和纸张强度。 2、半纤维素 在植物纤维原料中，阔叶木和草类原料中的半纤维素含量可高达30%左右；而在针叶木中一般只含有20%左右；在棉花中含量更少。为了提高制浆得率和纸张强度，在制浆过程中也要尽量多保留一些半纤维素。 3、木素 在针叶木材中，木素含量占30%左右，而草类原料一般含20%左右，棉花、亚麻则不含木素。化学制浆就是用化学药品使细胞之间粘结物质溶去一部分，使纤维互相分离成浆。原料中含木素愈多，则制浆愈困难，所要消耗的化学药品也愈多。 次要成分： 植物纤维原料中除含有纤维素、半纤维素、木素三大主要成分外，尚有其他含量较少的组分，如树脂、灰份等。在一般常用的原料中含量不大，对造纸不会造成太大的困难。但若含量过多，对某些有特殊要求的纸张则必须采取相应的措施予以除去。 1、树脂、脂肪 一般的原料含量较少，都在1%以下，但在松属木材中含量较多，它们的粘性较大，容易粘结成团，如粘在铜网和压辊上，造成抄纸困难，在纸上则形成透明的树脂点，降低了纸的质量。它们易与碱作用生成肥皂，而溶于水中，所以含树脂多的松木一般都用碱法制浆，以减少它们的危害。脂肪一般危害不大，也可以被皂化溶出。 2、淀粉、果胶 淀粉为细胞腔内的贮存物质，含量不多，易溶于热水，对制浆造纸没有什么影响。一般原料中含果胶不多，它们易被稀碱液分解溶出。在植物中以果胶酸盐的形式存在，被认为是植物中灰份的来源。亚麻等韧皮纤维细胞介质主要是果胶质，只需要少量的碱蒸煮即可脱胶。 3、单宁、色素 一般的原料中含量较少不致为害，它们易被热水抽出。但含量较多时应事先设法抽出，否则使纸浆的颜色变深不易漂白。 4、灰份 灰份是植物纤维原料中的无机盐类，主要是钾、钠、钙、镁、硫、磷、硅的盐类。木材中的灰份都在～之间，草类原料中灰份稍高一些。一般纸张对原料中的灰份含量没有什么特殊要求。但在生产电器绝缘纸时，必须除去灰份才能达到一定的质量要求。草类原料中，尤其是稻草灰份高，灰份中的SiO2的含量较高，造成了碱回收的困难。减少或消除碱回收中硅的干扰，这是一个尚待解决的问题。 杨木，相思木，桉木都可用来做纸！

我国纸的文化源远流长，历代名纸很多，早期的纸如絮纸，灞桥纸，居延纸，罗布淖尔纸，旱滩坡纸，蔡侯纸等等，有的见于著录，有的是现代考古的实物发现。西汉马圈湾纸居延金关纸由于历史久远和当时生产的数量有限，这些纸已均无传世。这里介绍一些唐宋以后的名纸。1、宣纸。因产于宣州而得名。唐以前开始制造，开始以檀树皮为原料。宋元以后又用楮，桑，竹，麻等十数种原料制作。宣纸质地绵韧，纹理美观，洁白细密，搓折无损，利于书写绘画，墨韵层次清晰，有独特的渗透，润墨和一次吸附性能，落墨着色，能呈现出明显的书画虚实相同的独特风格，写字骨神兼备，作画墨韵生动。另外它还耐老化，防虫蛀，耐热耐光，适合长期保存，"千年年美纸"，"纸中之王"的美称。宣纸根据其加工不同可分为生宣，熟宣和半生不熟宣。生宣纸又叫生纸，生产后直接使用，吸水性，润墨性强，强用于泼墨画，写意画。笔触层次清晰，干，湿，浓，淡，变幻多端。熟宣纸，以生宣纸经过矾水浸制者叫做熟宣或矾宣。经过加矾，砑光，拖浆，填粉，深色，洒金，加蜡，施胶等工序而制成，作书画不易走墨晕染，适宜于画工整细致的工笔画和写楷隶书。此纸久 后会漏矾脆裂。唐朝写经的硬黄纸，五代北宋的澄心堂纸都是熟宣纸。半生不熟宣即半熟宣，是用生宣浸以各种植物汁液而成，具有微弱的抗水力，用以写字或作画，墨色洇，散较缓，适用于书写小幅屏条，册页或用作兼工带写的绘画。宣纸又按用皮料的不同比重分为棉料，净皮，特种净皮三大类；按尺寸分为二尺，三尺，四尺，五尺，六尺，七尺，八尺，丈二，丈六，尺四，尺六，尺八等规格；按厚度分有单宣，夹宣，二层，三层，四层几种。最薄型的宣纸是特制的，主要用于拓片，拷贝，印刷古籍，装帧印谱；品名有棉连，扎花，罗纹，龟背纹，蝉翼等。2、薛涛笺，唐末五代名纸。是一种加工染色纸，因为由薛涛创制，所以得名。薛涛，唐长安人，幼年随父亲宦居四川，后父逝，沦落风尘成为乐妓。她善作诗填词，感当时纸幅太大，亲自指导工人改制小幅纸。因用薛涛宅旁浣花溪水制成，因而又"浣花笺"。相传薛涛曾把植物花瓣撒在纸面上加工制成彩笺。这种纸色彩斑谰，精致玲珑，又称"松花笺"。后历代有仿制。 3、水纹纸，唐代名纸，又名"花帘纸"。这种纸迎光看时能显示除帘纹外的透亮的线纹或图案，目的在于增添纸的潜在美。制法有二：一为在纸帘上用线编纹理或图案，出于帘面，抄纸时此处浆薄，故纹理透亮而呈现于纸上；其二为将雕有纹理或图案的木制或其他材料制的模子，用强子压在纸面上，犹如现在通用的证卷纸，货币纸的水印纹。明杨慎《丹铅总录》云："唐世有蠲纸，一名'衍波笺'，盖纸纹如水纹也。"4、澄心堂纸。南唐时徽州地区所产宣纸，薄如卵膜，坚洁如玉，细薄光润，有的五十尺为一幅，从头到尾，匀薄如。南唐后主李煜特别喜爱这种纸，特意用自己读书批阅奏章的处所--澄心常来贮藏，供宫中长期使用，所以称"澄心堂纸"，后世视为艺术瑰宝。5、谢公笺。这是一种经过加工的染色纸，为宋初谢景初（1019-1084）创制，因而得名。谢氏受薛涛造纸笺的启发，在益州设计制造出"十样蛮笺"，即十种色彩的书信专用纸。这种纸色彩艳丽新颖，雅致有趣，有深红，粉红，杏红，明黄，深青，浅青，深绿，浅绿，铜绿，浅云十种颜色，与薛涛笺齐名。6、高丽纸，又名韩纸，高丽贡纸。古代高丽国（又称高句丽，朝鲜）所产之纸。北宋陈 《负暄野录》云："高丽纸以棉，茧造成，色白如绫，坚韧如帛，用以书写，发墨可爱。此中国所无，亦奇品也。"此纸多为粗条帘纹，纸纹距大又厚于白皮纸，经近人研究，宋元明清时我国书写所用高丽纸，大部分是桑皮纸。清乾隆时我国有仿制的高丽纸。7、金粟笺纸。宋太祖赵匡胤提倡佛教，全国印经之风盛行，为适应这种需要，当时歙州专门生产一种具有浓淡斑纹的 经纸--硬黄纸，又名蜡黄经纸，或称金粟笺。金粟寺在浙江海盐金粟山下，因寺内抄经需纸特多，故纸名"金粟笺"。它的特点是质地硬密，光亮呈半透明，防蛀抗水， 色美丽，寿命很长，虽历千年，犹如新制。8、白鹿纸，古纸名。《至正直纪》?quot;世传白鹿纸乃虎山写 之纸也。有碧，黄，白三品，白者莹泽光净可爱，且坚韧胜江西之纸。赵松雪用以写字作画，阔幅而长者称白 ，后以白 不雅，更名白鹿。"9、玉版纸，古代名纸。一种洁白坚致的精良笺纸。宋黄庭坚《豫章集，次韵王炳之惠玉版纸》诗："古田小笺惠我百，信知溪翁能解玉。"元费著《蜀笺谱》："今天下皆以木肤为纸，而蜀中乃尽用蔡伦法，笺纸有玉版，有贡余，有经屑，有表光"《绍兴府志》："玉版纸莹润如玉。"明竹纸清蜡笺元，明，清以来，造纸原料及生产技术都有了很大突破和发展，出现了许多精品，成为可供人观赏珍藏的艺术品。 明代生产的"宣德贡笺"，在制作技艺上较为湛。这种加工纸有许多品种，如五色粉笺，金花五色笺，五色大帘纸，磁青纸等。明代还仿制了唐代"薛涛笺"和宋代"金粟山经笺"。这种仿制纸中加云母粉，纸面露出光亮耀眼的颗粒，这是明代人的创新。明代江苏苏州一带有一种洒金笺也名重一时。清代以来仿制加工的纸品种更多，尤其康熙，乾隆年间（17-18世纪）的制品最为精细，且有传世纸品留存。乾隆年间仿制的"澄心堂纸"，这种纸多为斗方式，纸质较厚，可分层揭开，多为彩色粉笺，还绘以泥金山水，花鸟等图案，纸上均有长方形隶书小朱印，印文为"乾隆年仿澄心堂纸"，纸料为皮料。清仿"薛涛笺"，是一种长方形粉红小笺，印有长方形小印，印文"薛涛笺"，多用于信纸。乾隆年间又仿制"金粟山经笺"，乾隆帝喜用此纸写字，又用此纸印《波罗蜜多心经》。有些内府的名画也用此纸做"引首"，故宫博物院尚有保存。乾隆时期还仿制元代名纸"明仁殿纸"，如"清仿明仁殿画如意纹粉蜡笺"，纸上用泥金如意云纹，纸厚，表面平滑，纸质匀细，纤维束甚少，属桑皮纸。这种纸两面均有精细的加工，背面有黄粉加蜡，且以金片洒之，纸的正面右下角阳"乾隆年仿明仁殿纸"隶书朱印。此纸为内府库贡品，造价极高，有很高的工艺水平。清代除仿制古名纸外，还有一些创新的产品。如保存在故宫博物院内的"梅花玉版笺"，纸为斗方式，皮纸，纸表加以粉蜡，再用泥金或泥银绘以冰梅图案，有方形"梅花玉版笺"朱印。这种纸创于清康熙年间，乾隆年间复制盛行，薄于仿明仁殿纸。清代还新创"五色粉蜡笺"。这种粉蜡笺始于唐代，是以魏晋南北朝时的填粉和唐代的加蜡纸合二成一的加工纸，成为多层粘合的一种宣纸，具备粉纸及蜡纸的优点。底料的皮纸，施以粉加染蓝，白，粉红，淡绿，黄等五色。加蜡以手工捶轧砑光，称"五色蜡笺"。有的在纸面上用胶粉施以细金银粉或金银箔，使之在彩色粉蜡笺上呈金银粉或金银箔的光彩，称"洒金银五色蜡笺"；有原用泥金描绘山水，云龙，花鸟，折枝花等图案，称"描金五色蜡笺"。此纸防水强，表面光滑，透明度好，具有防虫蛀的功能，可以长久张挂。书写绘画后，墨色易凝聚在纸的表面，使书法黑亮如漆。由于制作精细价高，故多用于宫廷殿堂书写宜春贴子诗词，供补壁用或作书画手卷引首，室内屏风，多见于宫廷内府殿堂的书写匾额及壁贴等，民间很少流传。乾隆内府制作最精，也"库蜡笺"。明清以来还有一种新的加工纸，为砑花纸。纸料为上等较坚韧的皮纸，有厚有薄，图案多以山水，花鸟，鱼虫，龙凤，云纹或水纹，也有人物故事或文字。此纸透光一看，能显示一幅美丽的暗纹图画。故宫保存的"砑花蜡印故事笺"，用的是细帘纹皮纸，纤维交结匀细，纸厚，色以土黄为多，纸上砑有《赤壁赋》，《卢仝烹茶》等人物故事图案的暗纹。绘画风格均受宫廷绘画的影响。纸的表面施粉，非常精细，很适于笔墨书写。此纸加工方法为加粉染色，再把画稿刻在硬模上，再以蜡砑纸，模上 示的花纹因压力作用而呈现光亮透明的画面。明清以来还制造罗纹纸，发笺，白云母笺，各色雕板印花壁纸等。纸的加工工艺创造了染色，加蜡，砑光，施粉，描金，洒金银和加矾胶等各种技术，人们以"片纸非容易，措手七十二"来形容工艺的繁杂及艰苦。明清时期我国造纸业在各方面都达到了很高水平，安徽的"宣纸"，江苏的"粉蜡笺"，福建，浙江，陕西的"竹纸"，均为当时著名品种，并流传到国外，为人类文化的发展和交流作出了很大贡献。下面介绍几种明清时期的书画和习字用纸：1、毛边纸，这是一种竹纸。明末江西出产竹纸，纸质细腻，托墨吸水性能好， 适宜于写字，又可用于印刷古籍。因明代大 书家毛晋嗜书如命，好用竹纸印刷书籍，曾到江西大量订购稍厚实的竹纸，并在纸边上盖一篆书"毛"字印章，人们习惯称这种纸为"毛边纸" ，并沿用至今。现在我国南方产竹的地方均有生产，以嫩竹作原料，用石灰沤烂发酵，捣碎成浆，再添加适当的黄色染料，不施胶，手工竹帘抄造而成。毛边纸质地细嫩，柔软，韧性好，略带蛋黄色，吸水性强，用于书写，印刷，容易吸干墨水，字迹经久不变。较重的毛边纸又称?quot;玉扣纸"。江西横江出产的仿毛边纸又称为"重纸"。现在有些地方如浙江一带用碱法制浆，在竹帘丝网的圆网造纸机上造出，"机制毛边纸"，这种纸的质地，外观与手工造的毛边纸均有较大差别。2、元书纸，产于浙江省富阳县一带。用竹浆抄造。纸质较差，但吸水性好，呈蛋黄色。多用作小学生写大小楷毛笔字练习本，有时也用作农村糊窗纸和加工成卫生纸。3、连史纸。又叫"连四纸"，"连泗纸"，纸质较厚者又称为"海月纸"。原产于福建省邵武，以及闽北地区和江西省铅山县一带。采用嫩竹做原料，碱法蒸煮，漂白制浆，手工竹帘抄造。纸质薄而均匀，洁白如羊脂玉，书写图画均宜，多用来制作高级手工印刷品，如碑帖，信笺，扇面原纸等。相传是福建邵武连姓兄弟二人经过多年研制，精工抄造而成，因他们排"老三"，"老四"而得名。

在我们平凡的日常里，越来越多人会去使用报告，通常情况下，报告的内容含量大、篇幅较长。你知道怎样写报告才能写的好吗？下面是我为大家收集的造纸废水处理论文开题报告，仅供参考，大家一起来看看吧。

一、课题背景和意义

造纸工业是能耗高、物耗高，对环境污染严重的行业之一。造纸工业的污染问题十分严重，受到了人们普遍的关注。在世界范围内，造纸工业废水都是重要的污染源，例如日本、美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一。

在我国，造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。据环保统计公报数字表明，县及县以上制浆造纸和纸制品废水排放量占全国工业总排放量的11%，仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量，居第三位，其中达标排放量仅占造纸总排放量的14%，排放废水中COD约占全国总排放量的45%。

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[1]。近年经多方不懈努力，造纸工业废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1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg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[2]。

近年来，一些以制浆造纸为主要工艺的小型企业由于受白水困扰被迫停产或转产。随着造纸行业的发展，受原料林资源的约束，废纸作为再生纤维资源在造纸工业原料中的重要性与日俱增，我国产量名列前几位的造纸企业大部分是以废纸为原料。

废纸作为造纸原料之一，即可减轻环境污染，又可减少森林砍伐，节省原料纤维资源，缓解原料紧张局面，经济和社会效益十分显著。尽管废纸造纸废水污染物产量比化学制浆造纸减少了85%以上，但废水的COD、SS浓度仍然较高[3]。

某造纸厂主要以商品木浆为原料，生产各色特种装饰钛白印刷面纸、平衡纸系列、印花原纸系列、瓜子袋纸系列、特种长纤维纸系列、水松纸产品等各种高档特种工业印刷纸以及文化用纸，总产量为万t/a，排放造纸废水约8000t/d。

目前，这些废水若未经处理就排入附近水体，将对环境造成严重污染[1～4]，同时该厂生产耗水量大，如处理后进行回用，将产生巨大的经济效益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。所以对造纸废水的处理在我国也是非常重要的，其中造纸白水对环境造成的`影响,是本论文论述的主要观点。

二、国内外研究现状

、造纸工艺

目前国内废纸造纸主要流程为碎浆、磨浆、筛选、打浆、造纸、烘干、卷取等[4]。简要流程如下：

图1造纸工艺流程

、处理工艺

目前国内外针对白水所采用的处理工艺主要有以下几种：

、气浮法

气浮法是白水处理中较常用的方法。白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物，它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合，进行气浮操作过程。完成分离后，清水入清水池供纸机回用，短纤维进入浆池供造纸机回用。气浮法在我国造纸企业中有较广的应用。

、絮凝法

絮凝法在造纸白水处理中也有应用，即利用适当的絮凝剂处理废水，可以使其中的细小纤维和其他细小固体颗粒悬浮物沉淀下来。在造纸白水的处理过程中，造纸白水先经微孔过滤处理回收纤维，降低白水中的悬浮物含量，再加入混凝剂和助凝剂，使白水中的细小纤维、填料、胶体性物质及部分溶解性有机物聚沉，处理后的澄清水可完全回用于生产或排放。

化学絮凝处理造纸白水具有投资少、工期短、处理系统运行管理简单、操作灵活、处理效果好等特点。能有效去除再生造纸废水中的SS、色度以及有机物等，得到的泥浆经过适当处理后还能用作生产箱纸板的纸浆，处理的上清液可以作为工业水循环使用，因此，其经济效益和环境效益相当显著。

、过滤法

应用于白水处理的过滤法常见的有两种：真空过滤法和微滤法。

真空过滤法具有过滤速度快、处理量大、工艺过程稳定、占地面积小、基建费用少、运行费用低等特点，处理后的白水可直接用于造纸过程。近年来国内的一些大型造纸企业大力推广真空过滤机用于白水处理，使得白水的处理与循环回用的程度大大提高。

微滤法采用的`过滤介质为不锈钢丝 网或化纤 网，其过滤孔径的大小可根据用户的废水种类、浓度等的不同而随意选择，最小孔径当量可小于20um。其优点更在于工艺简单、占地少、投资省;过滤能力大、效率高、运行费用低、操作极其简便。

、膜分离法

膜分离技术处理造纸白水，可以较彻底去除造纸白水中的金属离子和溶解性无机盐物质，是实现造纸零排放目标的有效措施之一。然而，膜分离法处理水量能力不大、费用较高，在用于造纸白水处理方面还处于实验室的研究阶段，距离实际生产还有很长的路要走[5]。

三、课题主要内容

1、设计流量：Q=1500m3/dKz=

2、进出水水质，最后出水符合《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21-60-89)二级标准

3、运用大学期间所学的专业知识，理论和毕业实习中学到的实践知识，对造纸生产工艺的最终出水进行处理设计。

4、污水处理工艺流程的确定5、主要构筑物设计计算

6、依据具体地形对污水处理厂进行平面布置。

7、高程布置。

8、并对建成的运行管理提出要求和建议。

9、在对造纸废水(白水)进行设计过程中，要知道造纸废水中是多种多样的，不能设想只用一种处理方法，就能把污染物取值殆尽，往往要采用多种方法组合的处理工艺系统，才能达到处理效果。应尽量选取较好的处理方法。

10、在对废水处理工程设计过程中，应尽量运用清洁生产的理念，降低废水中复杂成分，使得在后续废水处理中降低难度和提高效率。

四、课题研究 方案

废纸回收利用过程中，从工艺上分为抄纸段产生的废水称为白水。由于白水日排水量大，含有大量的软纤维和填料，悬浮物含量高，它所引起的污染令世人瞩目。目前，国内外处理造纸自水的方法主要有气浮法、絮凝沉淀法、过滤法、膜分离法等，综合各种方法的优缺点，我选择气浮法进行对造纸污水(白水)进行处理。

采用混凝气浮为主的工艺流程处理造纸废水，处理后出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分别达到90%、74%和80%以上，出水达到设计要求，可以直接回用于生产工艺中，并可回收纸浆。实现了生产用水的闭路循环运行，达到了废水零排放。此工艺避免了生化处理占地面积大、投资和运行费用高等缺点，并且处理费用低，运行稳定，维护简单，具有显著的环境效益。气浮法在我国处理造纸污水(白水)普遍使用，气浮法不仅经济效应低，并且处理效果非常好，占地面小，运行操作简单[6]。

结合造纸废水目水质的特点，实验拟采用采用混凝气浮+水解酸化+接触氧化的处理工艺。

五、日程安排

1、资料收集、 方案对比～一周。

2、撰写开题报告、开题答辩、英文翻译～一周。

3、主体构筑物设计计算～一周。

4、附属构筑物及高程设计计算～一周。

5、流程图、总平面图绘制～一周。

6、高程图绘制～一周。

7、构筑物图绘制～一周。

8、构筑物图绘制～一周。

9、构筑物图绘制～一周。

10、设计说明书编制～一周。

11、修改设计说明书～一周。

12、修改图纸～一周。

13、毕业设计答辩一周。

六、 参考文献

[1]田启平.斜 网-混凝沉淀-二段A/O组合工艺处理造纸废水的研究.浙江大学硕士学位论文.20xx,2.

[2]胡雪莲,叶新强,庞艳.生化法处理废纸再生造纸废水.环境工程.(3):43~44.[3]丘旭平.非脱墨废纸造纸废水处理工艺研究及实例.造纸科学与技术.20xx,26(3):60~62.

[4]董海山.废纸造纸废水处理技术研究与治理实例. 中国造纸.20xx,25(5):34~36.[5]万金泉,王艳,张燕聪等.废纸造纸废水特点及其处理技术.造纸科学与技术.20xx,24(5):58~60.

[6]景锋,王耀新,宋文菊.聚合氯化铝和PAM处理造纸废水中白水的机理和效果.黑龙江环境通报.20xx,26(2):30~31.

论文一： 造纸工业装备分析 随着造纸工业的快速发展及国家对造纸工业技术装备引进和技术改造投资的重视，造纸工业装备企业的规模、技术进步、产品水平、制造能力等都产生了明显的变化，较大程度地缩小了与国际先进造纸装备之间的差距，其中部分适合我国国情的非木纤维制浆技术已具有国际先进水平，国产中等规模浆纸成套生产线的市场占有率明显提高，已初步显示了与国际跨国公司竞争中的比较优势。 我国造纸工业装备在国际竞争中的优势 (1)造纸工业装备行业中，企业经济类型结构和机制在“十五”期间产生了明显的变化。行业中的领先企业，从原有50%是国有大中型企业，已转变为95%以上是合资企业、多元投资的股份制企业和民营股份制企业，原有国有企业的比重大幅度下降。体制和机制的变化明显增强了企业的活力和适应市场的能力，加速了企业的产品结构调整和综合竞争力的提升，也为造纸工业装备行业的持续发展打下了重要的基础。� (2)“十五”期间，行业中的领先企业已基本完成了技术引进和技术改造，形成较完整的设计制造能力。行业中的领先企业通过国债技改和自筹资金进行技术改造，其装备水平和制造能力明显提高。关键零部件加工专用机床已可满足高精度加工的要求。� 制浆设备类企业已形成4～5家机械产值可达1亿元以上的企业；造纸设备类企业已形成5～6家机械产值可达2亿～3亿元以上的企业。� (3)行业中领先企业的主导产品在国内造纸工业装备市场中占有率迅速提高，尤其是在大型制浆造纸设备中，国产设备替代进口设备的比例正逐步扩大。� 在制浆系统设备中，利用草类原料化学制浆或半化学制浆的10万t/a生产线上的国产横管式连续蒸煮和碱回收设备，日产400t的废箱纸板制浆生产线中的国产鼓式碎浆机、热分散器、脱墨装置等关键设备的市场占有率达80%以上。 除此之外，近年来在黑液提取、筛选净化、白水回收和纸浆浓缩、打浆等工艺过程中，国产鼓式真空洗浆机、双辊挤浆机、压力筛、大规格双盘磨、多圆盘过滤机等关键单机设备的市场占有率也大幅度提高，已配套于年产20万～30万t的浆纸生产线中。 在国产纸机设备中：中外合资企业设计制造的抄宽、速度1200m／min，年产量达8万～12万t的新闻纸机、文化纸机；规模较大的企业设计制造的抄宽，速度600m／min的年产量达20万t的牛皮箱纸板纸机；抄宽，速度500m／min的年产量10万t的高强瓦楞纸纸机，这些国产纸机的市场占有率几乎达90％，已逐步替代了国外进口设备。� 流浆箱、软压光、靴式压榨、上成形器、涂布头等关键设备由国外专业公司配套，其余关键部件全部国产化的抄宽为～，速度600～900m／min的年产量30万t的涂布白纸板机也已进入市场。在抄宽6m，速度1000～1200m／min的纸机成套设备中，国产化烘缸、导辊；压辊、真空辊、机架等已开始与国外一流跨国公司合作生产，设备制造水平和产品质量得到了国内大型造纸企业的认同，显示了国产设备设计制造水平与国际先进水平的差距正在逐步缩小。� 专业设计研究院和企业联合开发的流浆箱、软压光、机内涂布设备、气垫干燥烘干、可控中高辊、上浆系统等新型设备在产量5万～15万t／a的多品种中小型纸机上已得到推广，市场占有率日趋扩大。显示了产学研联合开发产品的潜力。� (4)行业中的领先企业已逐步重视在整机配套中与国内外有业绩的电气传动、自动化、计算机控制、环保等专业公司以及轴承、电机、润滑等产品的配套公司间的技术交流和合作，也开始与国内的冶金、机械、化工、电子仪表、计算机等行业的企业进行工艺协作，以解决行业自身缺乏的特殊加工件、特殊原材料和零配件的问题。� 我国造纸工业装备发展的制约因素� 虽然国内造纸工业装备在“十五”期间产生了一些根本性的转变，但是在未来五年中，造纸工业装备行业要与造纸工业同步发展，进一步向质量型、效益型转变，向造纸行业提供低投入高产出，节能、降耗、少污染的先进装备，参与国内国际两个市场的竞争，依然受诸多因素的制约：� (1)难以吸引大量的资金投入� 造纸工业装备行业是传统行业，需要大力改造行业的现代化装备水平。随着国家信贷政策的宏观调整，企业靠自身创效积累资金和向社会融资的比例会加大，难度也更大。� (2)难以获得高新技术� 目前造纸工业装备企业对国外新技术的吸收、消化主要偏重按图制造，以产品实物推向市场。加入WTO后，由于国外公司加强了对知识产权的保护，国内企业要采取以往的形式进一步获得高质量、高效益、高效率、节能、降耗、减少污染等的制浆造纸高新技术难度极大，因此，国内企业必须重视自主开发能力。� (3)难以拥有高层次的专业技术人才� 制浆造纸机械高新技术的专业知识涉及面较广，许多知识和经验需要与时俱进，需要一批具有新的知识结构和创新能力的高级人才，否则就不能实现真正的制浆造纸装备技术上的突破。这光靠企业自己的力量很难在短时期内拥有能攻克高新技术的高级人才，而且也会面临来自国际跨国公司在中国的人才争夺。� (4)难以营造有序竞争的市场环境� 造纸工业装备行业在“十五”期间形成了一批制浆造纸装备类的领先企业。但行业中大多数企业仍然产品雷同，习惯通过传统的方式获得技术和以过低的成本进入市场，在竞争中脱离产品质量、技术水平、优质服务等而无原则地压低价格，导致整个造纸工业装备行业的利润畸形下降，严重损害了制浆造纸装备类企业的自身发展和自有资金的积累。� (5)与国外跨国公司的产品竞争和人才争夺� 国外一些著名跨国公司和一些专业公司根据其全球化的战略，把有巨大潜力的中国纸业市场作为目标市场，不仅要保持其在大型、高速、自动化制浆造纸生产线中的垄断地位，还发挥其资金和技术优势，相继在中国成立合资公司和技术中心，寻求制造合作伙伴，利用国内人才优势和成本优势，调整价格政策来争夺国产设备市场占有率较大的中等规模企业的市场。以高昂价格销售国内市场空缺的关键设备部件，对国产设备能替代的关键部件和通用部件则以接近价格销售。造纸工业装备企业在国内市场国际化的环境下，必将面临挑战。� 2 我国制浆造纸工业主要装备与国际先进水平的差距及发展趋势� (1)备料设备 削片机和木片筛 由于国内造纸原料的多样化，致使备料设备中木材削片机和木片筛选设备发展不快，目前木材盘式削片机的直径为3350mm，竹材盘式削片机的直径为1670mm。随着林纸一体化和APMP、CTMP高得率制浆技术的发展，国内削片机和木片筛的规格有待向大型化发展，并提高自控水平；国外已发展了高效率切片和可按木片厚度分级的鼓式削片机和盘式木片筛，并重视备料系统的清洁生产。� 湿法备料 国内草类纤维的备料装备比较齐全，主要用于连续蒸煮，能力300m3/h。目前木片的备料装备(鼓式水洗)规格能力不大，国内纸厂2000m3木片仓均从国外引进。 (2)蒸煮设备系统 以适应草类原料为主的150t／d的横管式连续蒸煮系统设备和自动控制系统已全部实现国产化，其浆料得率和运行效率已达到国际先进水平，目前正在开发250～300t／d的蒸煮设备。 适应木材纤维的立式连续蒸煮技术目前在国内尚属空白。其关键技术和设备：升温蒸煮和自控技术，高压缩比喂料器。国内纸厂已引进22万t／a的设备系统。另外，RDH节能间歇蒸煮设备，适应于木浆和竹浆等原料，投资比连续蒸煮设备系统少，特别适合老厂的技术改造。 论文二： 造纸机械变频应用newmaker 中国造纸工业有效生产能力自1990年以来，特别是自1995年以来一直在持续增长。到2002年底为止，我国有4000多个造纸厂，其中规模以上的有2600多家。2002年的总产量达到了3780万吨。在今后的l-2年中，还将会有近1000万吨的新增生产能力。目前的新增纸机的传动设备已经有80%以上采用交流传动变频器。 目前在纸机分部传动上使用的变频器必须能同时具备以下特点 （1）调速范围宽，在全速度范围内，效率必须在90%以上； （2）功率因数高于以上； （3）输入谐波电流总失真小于3%； （4）采用可靠性高、技术成熟的标准器件IGBT； （5）能减少输出谐波分量并有效降低dv/dt噪音和转矩脉动的效果 （一）、造纸机变频改造的前景和分析。 据有关方面统计，我国拥有3780多万吨生产能力，单机生产能力在5万吨以上以及纸板机生产能力在10万吨以上的不足三分之一，尚有三分之二以上的生产能力需要投入巨资改造，其中至少三分之一的纸机需要部分或全部更换原来的传动部分（包括机械齿轮箱和电机传动），以提高车速或降低能耗。 我国造纸机分部传动设备，以前采用SCR直流调速方式，由于存在滑环和炭刷造成可靠性和精度不高，从而导致纸机的机械落后，最高车速也只有200m/min左右，很难同国外的1000m/min的高速纸机相比。造纸是一个连续生产的过程，因此生产线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。直流调速系统在纸机的发展史上占有重要的地位，但由于直流电机存在维护难、抗环境能力差，主要表现如下： (1)整流子磨损严重,烧毁整流子的故障,导致停机时间长； (2)直流电机维修困难多,要求高,修理费用也高； (3)测速发电机易磨损，造成传动系统精度低； (4)直流调速控制系统复杂,调试困难,一般技工很难调出好的机器。 交流变频调速技术以其卓越的调速性能,显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式。它不但具有直流电机优良的调速性能，同时具有交流电机简单、可靠，因而逐渐被广泛应用由此看来，造纸机分部传动机械的变频化已是大势所趋。 造纸机传动的变频改造有非常好的效果，如从工艺上改善纸品、增加产能、降低能耗、延长停机检修周期。 以某厂改造一台长网纸机为例，它有两个分部：一个是烘缸（干部），一个是网部（湿部）。根据工艺要求抄纸速度为20－100m/min，纸页定量为9－30g/m2。一般纸机的传动精度要求达到1－3‰，由于速度变化范围大，最低定量为9g/m2,要求纸机的传动精度更高。因此，选择纸机的传动控制方案闭环系统。 （二）、节能效益分析 根据该厂改造前和改造后纸机能耗对比，如下： 改造前的电功率：90米的车速P90=74A×180V＋3×220=13980W=（直流传动） 按一年生产300天计：整机用电=300×24×(kWh) 改造后的电功率：90米的车速P90=×16A×380V=10530W=(kW)（变频传动） 整机用电=300×24×(kWh) 全年可节电=100656－75816=24840(kWh) 由此可以得出应用变频器后实际节能为：25% （三）、工艺效益分析 ①纸机的运转率提高：27%以上（由月平均产量得到，已排除其他因素）可增产值： ②成品率提高： 综上所述，采用变频器后提高纸机的运转性能，进一步提高了经济效率。 （四）造纸附属设备的变频器应用分析 造纸机的辅助设施包括以下几个系统：供浆系统、白水系统、真空系统、压缩空气系统、化学品制备及传送系统、供水系统、蒸汽系统等。为了使造纸机能够连续均衡地运转，它的辅助设施能力，一般应超过造纸机的最大生产能力的15%-30%，这将存在具大的能量损耗。 供浆系统的变频应用 供浆系统必须满足下列几个条件： （1）向造纸机输送的浆料要稳定，误差不能超过±5%； （2）浆料的配比和浓度要稳定均匀； （3）贮备一定的浆料量，使供浆能力可以调节，以适应造纸机车速和品种的改变； （4）对浆料进行净化精选 （5）处理造纸机各部分损纸。 通常情况下，供浆系统由供浆管路的浆泵、冲浆泵和净化设施的压力筛、除渣器组成，要达成以上五点目的，最主要就是要对浆泵和冲浆泵从全速运行变为可速度调节变频运行，最终满足供浆自动化。 以冲浆泵为例来说明变频器的速度控制流程：该变频控制宜采用双闭环系统的速度控制方式，外环是速度闭环，内环是电流或转矩闭环。冲浆泵速度的设定值一方面是由浆速和网速比变化而获得，另一方面是来自于流浆箱的压力控制器。前者是主调，后者是微调。纸机的浆速和网速比基本上是恒定的，因此纸机的网速一旦变化，冲浆泵的转速也跟随变化；为了提高速度调节器的精确性和反映流浆箱的实际工艺过程，通常还需取流浆箱的压力PID控制输出值的±5％的变化来作为冲浆泵附加的速度设定值。速度的实际值取自传动电机的实际速度采样，可通过旋转测速电机或光电旋转编码器等检测装置获取。电流的设定值取自速度环的输出信号，电流的实际值取自各个传动点的交流变频器输出端电流互感器的测量值。因此对于冲浆泵的变频调速而言，需对其进行PID控制，可达到理想节能效果。 （五）、压缩空气系统的变频应用 压缩空气常用于造纸机网部与压榨部的气动加压升降装置、网毯的校正装置、气垫式流浆箱、引纸设备、涂布气刀以及各种气动仪表和调节装置等处。 压缩空气系统中，主要设备有空气压缩机、储气罐、减压阀、空气过滤器、汽水分离器及安全阀等，造纸机上通常压力需要为5-6BAR左右。在大多数纸厂中，都通过2台以上的空压机并列运行，然后通过储气罐来保持压力恒定。 由于压缩机功率较大且控制压力一般都通过加载或卸载来调节，电动机始终处于全速运行状态。实践表明该控制方式耗能巨大，浪费严重。所以目前都已趋向产用一台变频多台工频的方式来控制压缩机组，并组成压力闭环。 （六）、化学品制备及传送系统的变频应用 由于在脱墨、制浆、涂布、施胶等部位要用到大量的化学品，其使用量与纸机多传动的速度成正比，所以在化学品的传送系统（如泵）必须采用无级交流调速系统。在化学品制备中要用到大量的研磨设备，如球磨、胶体磨、砂磨、高切变分散搅拌器等，他们最大的特点就是高功率、高耗能、使用环境恶劣。目前已经有许多厂家在研磨设备上采用变频器取得了良好的效果。 以磨浆机为例，其工作原理是将待研磨的涂料经送料泵输入筒体后，在高速旋转的分散盘带动下，遭到研磨介质的强烈撞击、研磨而被分散混合到溶剂中，制成合格的涂料，然后经顶筛过滤流出。该设备的主电机为110KW，在未使用变频器之前，通常是在启动前期，采用点动方式多次（三次以上）重复以使涂料与研磨介质混合均匀；针对不同的涂料，有时需要不同的工艺转速，但实际上只能满速运行；无法掌握进料量，来保证主电机不过载；耗能非常严重。而使用110KW变频器就很好地解决了以上问题，可以方便地设置点动速度和慢速运行时间，确保涂料与介质混合达到最均匀；可以在线无级调速，不同品种使用不同的研磨速度；进料量只要从电机的实际运行电流就可以来控制进料量，且有过载预报警功能和免跳闸功能；节能率，一般可达20%以上；降低了齿轮箱的损耗，避免了工频启动对齿轮箱的冲击；由于启动时，电流平缓，避免了对电网的冲击，提高了电网的安全运行。目前在山东、黑龙江、海南等地的造纸企业已经有了批量应用。 （七）、烘干部通风系统的变频应用 在烘干部，纸页中蒸发出来的所有水汽被空气吸收后，必须通过强制通风不断地从造纸车间排除。烘干部通风良好与否，直接影响到纸页中水分的蒸发速度和整个烘干过程的经济性；通风良好，可降低空气中的蒸汽饱和度，从而减低烘缸蒸汽的消耗量，提高烘干速度。 排除烘干部蒸发水量所必需的空气量，与进入以及排出的空气温度和湿度有关，也与采用的通风系统、气候条件和季节有关。通常，在现代纸机中采用强制的空气循环以求高效，用进气鼓风机将加热到80度左右的干燥空气送进烘干部下层，使在烘缸之间吸附热汽形成向上的气流，然后通过排气抽风机将汇集在气罩中的湿热空气抽出室外（最后回收余热）。在高速纸机中，由于烘缸数量的增多，通常都分成几段的鼓风机和排风机组。采用变频器之后，可以根据通风空气量的计算公式，随时调节进气量（鼓风机的转速）和排气量（排风机的转速），而无须采用传统的风门控制，进一步降低能耗，降低风机的噪音，提高机械寿命。 （八）、水系统的变频应用 纸机是个耗水大户，包括白水系统、污水系统、密封水系统、喷淋系统、清水系统等，通常情况下都需要用到管网恒压力供水，但传统的控压都是通过旁路和调节阀来进行，很少用到变频器。但是由于中国国内水资源的普遍缺乏，而变频器的应用将可以节水10%和节能30%，必然会降低纸厂的日常运行成本。 变频器使用在水系统上通常有二种模式：即变频固定方式、变频循环方式。 变频固定方式：变频器变频输出固定控制一台泵而其余各泵由工频电网直接供电，它们的启停信号由PLC进行逻辑控制； 变频循环方式：变频器按照一定顺序轮流驱动各泵运行。变频器能根据压力闭环控制要求自动确定运行泵台数（在设定范围内），同一时刻只有一台泵由变频驱动。当变频器驱动的泵运行到设定的上限频率而需要增加泵时，变频器将该泵切换到工频运行，同时驱动另一台泵变频运行。