Целлюлозу используют в основном для получения бумаги, химических волокон, искусственного меха, а также заменителя кожи, пластмасс, кинопленки, лаков, бездымного пороха и других продуктов. Ее вырабатывают на целлюлозных заводах и целлюлозно-бумажных комбинатах из древесины, камыша, тростника, соломы и других растений. Основное сырье - древесина, из которой получают 9/10 общего ее количества. Как отмечалось, древесина, кроме целлюлозы, содержит и другие вещества. Поэтому сущностью производства является максимальное удаление из древесины примесей и выделение целлюлозы в чистом неповрежденном виде. От степени очистки клетчатки от примесей зависит ее качество, так как их присутствие, особенно лигнина, ухудшает потребительские свойства конечного продукта: бумага быстро желтеет, снижается прочность волокон и т.д. Целлюлоза наиболее стойкое вещество древесины к химическим соединениям. На этом основан процесс удаления нецеллюлозных компонентов варкой древесины. При этом древесину подготавливают. Сырье на целлюлозных предприятиях поступает на лесную биржу, где древесину сортируют по породам и складируют. Бревна краном подают на разделочные эстакады, разрезают их на балансы - стандартные отрезки длиной 0,75-3,2 м (рис. 14). Их очищают от коры, гнили и на рубильных машинах измельчают в технологическую щепу длиной и шириной до 3 см и толщиной до 3 мм, что облегчает процесс варки. Щепу сортируют, очищают и подают по пневмотрубопроводам на бетонированную площадку для хранения. Из отходов производства - коры, возможно, вырабатывать дубильные вещества, сырье для медицинской промышленности. Техническую щепу получают также из крупнокусковых отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки. В этом случае ее выработка комбинируется с соответствующим основным производством, и готовая щепа поставляется на целлюлозные предприятия. Такая щепа дешевле, чем из балансов. При этом достигается более рациональное использование лесных ресурсов, экономится деловая древесина, сохраняются леса от рубки. Однако использование отходов заготовок древесины, лесопиления в целлюлозной промышленности сдерживается низким уровнем концентрации названных производств.

Щепу варят в котлах периодического и котлах-аппаратах непрерывного действия (рис 15). При этом на сырье воздействуют паром, химикатами, которые называют варочной кислотой. Под их влиянием нецеллюлозные компоненты переходят в раствор, а целлюлоза остается. В зависимости от химического состава варочной кислоты существуют способы производства целлюлозы: кислотный, щелочной и комбинированный. При кислотном или сульфитном способе на щепу в присутствии серной кислоты воздействуют бисульфитом кальция. Его получают в башнях, заполненных известняком, через который снизу пропускают сернистый газ, а сверху орошают водой. Сернистый газ образуется при сжигании серы или колчедана. Бисульфит кальция стекает вниз башни и подают в котел. Он расположен вертикально (высота с десятиэтажный дом) и имеет цилиндрическую форму емкостью несколько сот кубических метров. Варка длится 6-12 часов и осуществляется циклично. В конце процесса продукты варки паром струёй воды выталкивают в специальный резервуар. Котел вновь наполняют сырьем и химикатом. Более совершенная варка непрерывного действия. При этом щепа и варочная кислота непрерывно поступают в котел, а из него непрерывно получают сваренную целлюлозу. Процесс варки сокращается до 1-4 часов. Из продуктов варки выделяют жидкую волокнистую массу, содержащую до 95% целлюлозы (стежа) и растворенные в воде нецеллюлозные вещества древесины - щелоки. В отходы переходит более половины массы древесины. Таким способом варят целлюлозу из малосмолистых пород: пихты, ели.

Щелочным или сульфатным способом получают целлюлозу из любых пород, в том числе отходов древесины. При этом в качестве варочной кислоты используют щелочной раствор каустической соды и сульфата натрия. Продукты варки разделяют на сульфатную целлюлозу и сульфатные щелоки. Этот способ характеризуется меньшим удельным расходом сырья, воды по сравнению с сульфитным. Получают целлюлозу лучшего качества и применяют ее для выработки химических волокон. Щелоки после регенерации повторно используют в технологическом процессе.

Сваренную целлюлозу промывают водой, очищают от непроваренной щепы, мелких сучков, минеральных загрязнений, доводят до высокой степени чистоты и отбеливают кислородом, хлором, его окислами и солями, перекисью водорода, каустической содой. Отбеленную целлюлозу измельчают в мельницах и получают товарный продукт. Готовый продукт в жидком состоянии поступает в бумажное производство. При этом бумажные фабрики комбинируют с целлюлозными заводами и формируют целлюлозно-бумажные комбинаты (ЦБК). Создание таких сочетаний экономит материальные, трудовые, финансовые ресурсы, так как упрощается производственный процесс (рис. 16). Если целлюлозу отправляют на экспорт, предприятия, расположенные в других районах страны, ее превращают в полотно, прессуют, сушат и нарезают листы наподобие толстого картона. У потребителя ее опять превращают в жидкую массу сильной струей воды.

Вырабатывают целлюлозу различных видов и марок, что зависит от способа варки и степени очистки. Выделяют жесткую, нормальную, мягкую, небеленую, полубеленую и беленую целлюлозу.

В результате растворения нецеллюлозных компонентов в зависимости от способа варки на 1 т целлюлозы образуется до 12 т сульфитных и сульфатных щелоков. Присутствие кислоты при сульфитной варке целлюлозы гидролизует сложные сахара, увеличивает в щелоках количество простых сахаристых веществ. Поэтому после нейтрализации из 1 т сульфитных щелоков сбражживанием получают до 100 л этилового спирта. Барда - сырье производства кормовых дрожжей. Обезвоженную барду применяют как крепитель литейной формовочной массы, безобжигового кирпича, при флотации, в выработке моющих средств, электродов, изоляционного картона и других товаров. Из каждой тонны сульфитных щелоков вырабатывают 5-6 кг пищевого ванилина. Из них возможно получать муравьиную, уксусную кислоты, фурфурол, скипидар, дубильные экстракты, метиловый спирт и другие продукты. Сульфатные щелоки не пригодны для получения спирта, так как при варке целлюлозы отсутствует кислота, которая осахаривает гемицеллюлозу. Сульфатные щелоки направляют на регенерацию (восстановление). Из них выпаривают воду, остаток сжигают. Получают пар и химические соединения, которые используют повторно в варочных котлах.

Кроме щелоков, образуются газообразные отходы, содержащие окислы углерода, азота, серы, сероводород, углеводороды и другие соединения. Они частично абсорбцией улавливаются и утилизируются для получения сульфатного мыла, таллового масла, жирных кислот. Сернистые соединения применяют как вещество, придающее запах природному газу.

Лигнин щелоков возможно использовать для частичной замены фенолов в производстве пластмасс, оболочковых форм, как наполнитель искусственной кожи, частичный заменитель сажи в шинной промышленности.

Неполная утилизация отходов, отсутствие и плохая работа очистных сооружений обусловливают попадание вредных веществ в воздух, водоемы. Вопросы охраны окружающей среды целлюлозного производства усиливаются высокой водоемкостью и использованием химически активных веществ. Особого внимания заслуживает загрязнение воды непроваренными остатками древесины, волокнами целлюлозы, которые в виде мощного слоя органики накапливаются на дне водоемов, подвергаются разложению. Как следствие, нарушение водно-химического состава воды, что приводит к гибели растительности, животных. Особенно это проявляется в водоемах с качественной водой, где минимальное нарушение ее состава имеет отрицательное последствие для уникального биологического мира, как на озере Байкал. Выбросы вредных веществ в воздушное пространство вызывают высыхание растительности. Улучшение экологической обстановки в центрах целлюлозного производства связано с совершенствованием технологических процессов, при которых вредные выбросы в атмосферу, водоемы сведены до минимума или вовсе исключены. Разработаны способы варки целлюлозы без серосодержащих соединений, которые требуют больших затрат на создание безвредных процессов для окружающей среды из-за высокой стоимости очистных сооружений. Снизить потребление природной воды, образование и выбросы грязных стоков в водоемы в 10 раз позволяют внедрение водооборотных систем.

Технико-экономическая специфика целлюлозного производства состоит в высокой материало- и водоемкости. На 1 т целлюлозы расходуют около 5 куб.м древесины, 100 кг серы и 200 кг известняка, 50 кг сульфата натрия, 20 кг каустической соды и 500-650 куб.м воды. Большой расход сырья обусловливает территориальное макроположение предприятий в районах лесных ресурсов. Конкретное расположение здесь заводов зависит от водных ресурсов. При этом значение имеет не только общая водообеспеченность территории, но качество воды, так как производство целлюлозы высокой химической чистоты для конденсаторной, кабельной бумаги требует воды с малым содержанием солей. Значение водных ресурсов в размещении целлюлозных предприятий усиливается сплавом леса по рекам, озерам.

Производство целлюлозы из камыша, тростника осуществляют хлорно-щелочным способом. Сырье заготавливают зимой. Такую целлюлозу получают в районах, хорошо обеспеченных данными растениями (Астрахань-Россия, Кзыл-Орда - Казахстан, Измаил - Украина).

Для получения качественной бумаги, состоящей из нескольких волокнистых полуфабрикатов, размол каждого из них целесообразно вести раздельно, т.е. по различным режимам и на отдельно установленном для этой цели оборудовании. Однако в ряде случаев для волокнистых полуфабрикатов, содержание которых в композиции бумаги не превышает 20-30 %, допускается совместный размол, так как при этом отпадает необходимость в установке дополнительного оборудования и процесс размола упрощается и протекает более экономично. При этом необходимо отметить, что известны случаи, когда совместный размол хвойной целлюлозы с добавками к ней соломенной и тростниковой целлюлозы способствует лучшей разработке волокон за счет влияния гемицеллюлоз последних, действующих на размол подобно гидрофильным добавкам. Поэтому вопрос о том, как лучше вести размол полуфабрикатов, раздельно или совместно, всегда нужно решать применительно к конкретным условиям производства и виду вырабатываемой бумаги.[ ...]

Для получения бумаги используют целлюлозу различных древесных пород и однолетних растений и древесную массу. Целлюлоза является также ценным сырьем для текстильного производства. Весьма широкое применение она находит и в других отраслях промышленности.[ ...]

Целлюлоза сульфатная беленая лиственная из смеси березы и осины, без нормирования соотношения пород, выпускается по ТУ 814)4-429-77: ЛБ-0 - для изготовления высококачественных видов бумаги и картона из 100 %-ной целлюлозы; ЛБ-1 - для выработки писчей бумаги, бумаги для печати, тетрадной, белых покровных слоев многослойного картона; ЛБ-2 - для писчей бумаги и бумаги для печати, некоторых видов технической бумаги; ЛБ-3 - для производства санитарно-бытовых и гигиенических видов бумаги.[ ...]

Производство бумажной массы и целлюлозы из соломы. Кроме древесины, сырьем для производства оберточной бумаги, картона и целлюлозы может служить солома.[ ...]

Для того чтобы подчеркнуть различие между аэробным процессом и ферментацией рассмотрим два примера получения ценного продукта из отходов сульфитного щелока. Сульфитный щелок представляет наиболее опасный загрязнитель воды при сульфатной варке целлюлозы и производстве бумаги. Древесная пульпа получается путем варки окоренной измельченной древесины в бисульфатном щелоке. Целлюлозное волокно, используемое для получения бумаги, не растворяется. Лигнин, смолы, сахара и другие компоненты древесины растворимы. На эти материалы приходится около половины всей массы древесины. Отходы сульфитного щелока имеют темно-бурый цвет, содержат от 8 до 12% (по массе) растворенных твердых веществ, незначительное количество взвешенных твердых веществ, 2% сахара, 0,6% двуокиси серы и совершенно не содержат живых организмов. На 1 т производимой пульпы образуется от 7500 до 15 ООО л сульфитного щелока, т. е. огромное количество труднообрабатываемых отходов. Несмотря на то что из этих отходов могут быть получены многие полезные вещества, только 20% целлюлозных заводов могут извлечь экономическую выгоду из получаемых материалов, так как один крупный целлюлозный завод может удовлетворить большую часть потребностей рынка в любом из производимых продуктов.[ ...]

Целлюлозу можно диспергировать в горячих концентрированных растворах ряда хорошо растворимых солей. Еще в 1852 г. Барресвил обнаружил, что в горячем концентрированном растворе хлористого цинка происходит набухание и растворение бумаги. Целлюлозу, растворенную в солях цинка, использовали для приготовления нитей и волокна, но в дальнейшем от этого отказались ввиду деградации целлюлозы. До сих пор, однако, при производстве вулканизированной фибры используют растворы такой концентрации, при которой происходит набухание.[ ...]

Для волокон целлюлозы, предназначенной для производства бумаги, большое значение имеет их выход из древесины, а также ряд свойств, обусловленных наличием гемицеллюлоз. Наоборот, для иеллюлозы, применяемой при химической переработке, содержание гемицеллюлоз должно быть сведено до минимума. В соответствии с этими требованиями различаются и режимы сульфатной варки.[ ...]

Целлюлоза марки НС-2 используется для производства оберточной, упаковочной, водонепроницаемой, светонепроницаемой, шпульной и других видов бумаги. При варке целлюлозы марки НС-2 допускается добавка лиственной древесины при условии соблюдения показателей качества.[ ...]

Для сравнения приводятся данные о расходе воды для производства некоторых сортов целлюлозы и бумаги в Польской Народной Республике, м3/т.[ ...]

Целлюлоза и бумага. Твердые отходы в целлюлозно-бумажной промышленности представляют собой отстоявшийся шлам: на каждую тонну бумаги получается примерно 9-72,5 кг твердых отходов, которые подлежат выбросу. Некоторые фабрики используют шлам для производства таких химических продуктов, как ванилин, щавелевокислый кальций, лигнин и сульфат натрия.[ ...]

При производстве крафт-бумаги и крафт-целлюлозы деревянные стружки подвергаются нагреву в среде, сЪдержащей смесь сульфида натрия и гидроокиси натрия, причем в большом количестве возникают дурнопах-нущие газы. Сложность процесса заключается в большом разбросе количества выделяемых газов, например для залповый выброс может в 1000 раз превышать обычный выброс.[ ...]

Кроме производства древесных плит и пластиков широкое развитие получили и другие отрасли химической переработки древесины. Непрерывно развивается одна из крупнейших отраслей- целлюлозно-бумажная промышленность. По количеству древесины, используемой в мире для химической переработки, производство целлюлозы занимает первое место. Из древесной целлюлозы и древесной массы вырабатываются различные виды бумаги и картона. Древесная целлюлоза служит основным сырьем для производства искусственных вискозных волокон. Нитраты целлюлозы используют для получения бездымного пороха, лаков, пленок, пластических масс. Из ацетатов целлюлозы вырабатывают искусственное ацетатное волокно, малогорючие пленки, лаки и пластмассы.[ ...]

Помимо целлюлозы массовым полуфабрикатом в производстве бумаги является древесная масса - продукт механического истирания древесины (белая), с предварительной пропаркой древесины (бурая), механического истирания древесины с одновременной термообработкой (термомеханическая или ТММ) и термомеханическая с одновременной обработкой химикатами (химико-термомеханическая, или ХТММ). По виду оборудования, используемого для получения древесной массы, различают дефибрерную древесную массу (ДДМ) и рафинерную древесную массу (РДМ).[ ...]

Беленая целлюлоза из лиственной древесины, производство которой непрерывно возрастает, используется, как правило, в смеси с хвойной беленой целлюлозой для производства печатных бумаг.[ ...]

Принцип производства целлюлозы заключается в возможно более полном растворении лигнина под действием различных химических реагентов /27/. В наиболее распространенных способах пользуются долигнифицирующими растворами на основе сульфита при различных pH (кислотный, слабокислотный, нейтральный и щелочной способы делигнификации) либо делигнифицируюшими растворами на базе щелочей (натронный, сульфатный способы и их модификации). Кроме этих способов, применяются и некоторые другие. В настоящее время в производстве целлюлозы стремятся к такому способу, при котором бы селективно удалялись только лигнин и сопутствующие вещества и вся полисахаридная часть древесины шла на производство бумаги. Наиболее современная тенденция заключается в том, чтобы пренебречь по возможности содержанием лигнина в волокне, но изменить его свойства в такой степени и в таком направлении, чтобы он был пригоден для производства бумаги.[ ...]

Отбелка целлюлозы для производства бумаги. Промывка целлюлозы и использование промывных вод. Отбелка целлюлозы для химической переработки. . .[ ...]

Бумажное производство не требует выработки химически чистой целлюлозы, поэтому для увеличения выхода в ней сохраняют часть гемицеллюлоз. Содержание ос-целлюлозы в целлюлозе для производства бумаги обычно не превышает 60-80 %. Значительно жестче требования по чистоте, предъявляемые к целлюлозе для производства искусственного волокна.[ ...]

При отбелке целлюлоз для производства бумаги, кроме получения высокой и стабильной белизны, необходимо сохранить на должном уровне и механические показатели. Для целлюлоз, идущих на химическую переработку, физико-механические свойства имеют второстепенное значение, а основными являются физико-химические свойства, определяющиеся степенью очистки целлюлозы и условиями проведения отбелки и облагораживания. Таким образом, цели и задачи, которые ставятся при отбелке целлюлозы, разнообразны и достижение их зависит от вида обработки, которой подвергается исходная целлюлоза.[ ...]

Источниками для написания этой части проекта являются постановления партии и правительства, журнал «Бумажная промышленность», реферативная информация «Целлюлоза, бумага и картон», «Экспресс-информация по целлюлозно-бумажному производству». Указанные периодические издания должны быть просмотрены не менее чем за последние 3 года. В реферативной информации «Целлюлоза, бумага и картон» № 36 и в журнале «Бумажная промышленность» № 12 помещаются полугодовые или годовые оглавления, из которых можно узнать, в каких номерах этих периодических изданий помещены статьи по теме выполняемого проекта.[ ...]

Облагороженная целлюлоза получается в результате щелочного облагораживания в процессе отбелки целлюлозы, полученной сульфатным или сульфитным способом. В этой целлюлозе содержится мало лигнина и гемицеллюлоз, поэтому она применяется для производства долговечных и специальных видов бумаги с высокой впитывающей способностью.[ ...]

Важнейшим сырьем для изготовления бумаги служит целлюлоза. Для этой цели используется основная масса целлюлозы, производимой в Германии. При этом сульфитная целлюлоза используется почти исключительно для изготовления печатной бумаги. Для особенно прочных сортов бумаги (для мешков, пакетов и т. п.) применяется натронная целлюлоза (крафт-целлю-лоза). Для производства бумаги незначительной прочности и худшего качества, как, например, газетной бумаги, перерабатывается в большом количестве древесная масса и макулатура. Тряпье, лоскутья и другие отходы текстильной промышленности практически идут только на изготовление особенно ценных сортов бумаги (бумага для денежных знаков, удостоверений, документов), затем для производства папиросной бумаги. Окрашенные отходы наихудшего качества служат для получения кровельного картона.[ ...]

Целлюлозно-бумажное производство обычно подразделяется на изготовление полуфабрикатов (различные виды целлюлозы и древесной массы) и выработку разнообразных видов и сортов бумаги. Целлюлоза идет на изготовление бумаги, искусственного волокна, взрывчатых веществ и т. д. Для производства целлюлозы в настоящее время используются в основном два способа: сульфитный и сульфатный, причем второй способ получает преимущественное распространение, так как допускает использование более разнообразных видов сырья.[ ...]

При сульфитной варке целлюлозы, особенно при получении целлюлозы высокого выхода, часть гемйцеллюлоз остается вместе с целлюлозой в волокнистом материале (технической целлюлозе), используемом для производства различных видов бумаги. При получении чист ой целлюлозы для химической переработки гемицеллюлозы переводятся в раствор, и сульфитная целлюлоза содержит их минимальное количество.[ ...]

В практике бумажного производства для придания бумаге непрозрачности в бумажную массу обычно вводят минеральные наполнители. Чем больше различие в коэффициентах преломления лучей у минерального наполнителя и целлюлозных волокон, из которых изготовлена бумага, тем более высоким оказывается эффект непрозрачности. В табл. 18 приведены сведения о коэффициентах преломления лучей целлюлозы разными наполнителями и некоторыми веществами, вводимыми в композицию бумаги.[ ...]

Техническая древесная целлюлоза, сульфитная и сульфатная, используется в производстве бумаги и для химической переработки. Для химической переработки в качестве сырья используют также хлопковую целлюлозу.[ ...]

Использование беленой целлюлозы для производства высококачественной бумаги и химической переработки определяет требования, предъявляемые к чистоте полуфабриката. Тщателыная очистка беленой массы достигается обычно в две ступени: тонким сортированием и очисткой на центриклинерах.[ ...]

Определение способности целлюлозы к набуханию имеет большое практическое значение. Между степенью набухания целлюлозы и ее способностью к размолу и, следовательно, свойствами получаемой бумаги существует тесная взаимосвязь . Известно, что волокна неразмолотой целлюлозы являются относительно жесткими и хрупкими. При использовании целлюлозы для изготовления бумаги большое значение имеет повышенная пластич-ность и гибкость волокон. Эти свойства волокон в значительной степени связаны со способностью их к набуханию, так как значительное набухание волокон способствует меньшему их повреждению в процессе размола, что в свою очередь отражается на свойствах бумаги . Способность целлюлозы к набуханию имеет особенно большое значение в производстве искусственного волокна. Это свойство целлюлозы определяет ее поведение при мерсеризации, при ксантогенировании щелочной целлюлозы, а также при различных других химических реакциях. Набухание целлюлозы при мерсеризации способствует удалению из нее низкомолекулярных фракций. В набухшую целлюлозу лучше диффундирует сероуглерод в процессе ксантогенирования. Формование и вытяжка волокон также связаны с процессом набухания.[ ...]

Основные виды сульфитной целлюлозы: небеленая и беленая для производства различных видов бумаги или картона и беленая облагороженная для химической переработки.[ ...]

Содержание золы в беленой целлюлозе колеблется в очень широких пределах - от 0,02 до 1 %. Если целлюлоза идет на производство бумаги, содержание и состав золы в большинстве случаев не имеют практического значения. При использовании целлюлозы для химической переработки влияние минеральных веществ возрастает.[ ...]

Характеристика сточных вод от производства товарной сульфатной небеленой целлюлозы для мешочной и оберточной бумаги приведена в табл.123.[ ...]

Требования к качеству воды при производстве бумаги и целлюлозы устанавливаются американской организацией ТАРР1 (Техническая ассоциация целлюлозно-бумажной промышленности) для каждого- вида продукции (высокосортная бумага, отбеленная и неотбеленная, крафт-бумага, различные типы целлюлозы) .[ ...]

По химическому составу беленая целлюлоза содержит меньше лигнина, гемицеллюлозы, золы и смолы. Однако она имеет и меньшую прочность по сравнению с небеленой целлюлозой. Снижение механической прочности происходит вследствие частичного разрушения целлюлозного волокна при отбелке. Беленую целлюлозу используют для производства многих видов бумаг.[ ...]

В десятой пятилетке (1976-1980 гг.) выпуск целлюлозы планировалось увеличить на 35 %, а бумаги и картона на 15 25 %. Предусматривалось также более рациональ-но использовать сырьевые ресурсы, ускорить наращивание Мощностей по химической и химико-механической переработке древесных отходов, низкокачественной древесины и мягко-листвённых пород; ускоренными темпами развивать производство бумаги для печати, для средств автоматической обработки информации, бумаги и картона для упаковки И расфасовки пищевых продуктов и промышленных товаров.[ ...]

Смола, образующаяся при сульфитной варке целлюлозы. Кислая среда, применяемая в процессе сульфитной варки, не растворяет древесную смолу, поэтому она остается в целлюлозе после варки. Когда целлюлоза затем поступает для производства бумаги и энергично перемешивается в роллах, лучевые клетки, в которых находится древесная смола, разрываются и смолистое вещество переходит в коллоидную суспензию в варочном щелоке. Эти частички в конце концов слипаются и оседают в виде клейкой массы на волокнах и в особенности на ситах, сетках и сифонных ящиках бумажной машины. Именно это осевшее вещество имеют в виду, когда говорят о «вредной» смоле, и она состоит не только из древесной смолы, но также из окклюдированных материалов, таких, как волокна и грязь.[ ...]

Ель является основной породой древесины, применяющейся для производства сульфитной целлюлозы. Это объясняется большой длиной волокон у этой породы, необходимой для получения высокой механической прочности продукта, незначительной смолистостью и большой распространенностью. Иногда применяют лиственные породы: осину, тополь, бук. Однако такая целлюлоза обычно применяется в производстве бумаги в виде добавок к еловой целлюлозе, так как длина волокна у лиственных пород меньше, чем у хвойных.[ ...]

Методы химической переработки древесины широко используют для утилизации древесных отходов. Наглядным примером служит производство бумаги: из 1 м3 реек и горбылей можно получить 0,9 м3 щепы для варки целлюлозы и далее изготовить примерно 220 кг бумаги.[ ...]

Значение выпускаемой продукции и требования, предъявляемые к ней, определяют ГОСТ на древесную (хвойную) сульфатную небеленую целлюлозу для производства различных видов бумаги и картона, которым необходимо воспользоваться при написании курсового проекта.[ ...]

Целлюлозно-бумажная промышленность является одной из крупнейших отраслей химической промышленности и по мере возрастания мирового потребления бумаги непрерывно расширяется. Эта промышленность проявляет активность в области широкой исследовательской работы по химии древесины, по варке целлюлозы из древесины лиственных пород и из древесных отходов лесной и лесообрабатывающей промышленности, по развитию таких новых методов, как полухимнческин процесс и процесс частичной химической обработки древесины с последующим размалыванием ее в древесную массу. В настоящее время целлюлозшая промышленность поставляет целлюлозу для производства почти всего количества искусственного шелка в мире. Все возрастающие количества древесной целлюлозы так же, как и некоторое количество лигнина, используются для изготовления пластических.масс и других материалов химического синтеза, из которых назовем лишь некоторые - целлофан, пленку для радиозаписи, изделия из искусственной кожи, внутренние стельки для обуви и ванилин.[ ...]

Принятые XXIV съездом КПСС Директивы по пятилетнему плану развития народного хозяйства Советского Союза 1971- 1975 гг. предусматривают резкое увеличение производства продукции целлюлозно-бумажной промышленности. К 1975 г. по сравнению с 1970 г. производство бумаги возрастет в 1,3 раза, картона - в 1,8 раза и целлюлозы в 1,7 раза. За 1960-1970 гг. заводами бумагоделательного оборудования изготовлено более 50 новых бумагоделательных и картоноделательных машин, в том числе первые широкие отечественные машины: картоноделательная марки К-09 обрезной ширины 6300 мм, производительностью 500 г в сутки картона-основы для гофрирования и бумагоделательная марки Б-15 обрезной ширины 6720 мм, производительностью 330 г в сутки газетной бумаги. Объем производства на заводах бумагоделательного оборудования к 1975 г. по сравнению с 1969 г. значительно возрастет. При проектировании новых и модернизации действующих бумагоделательных и картоноделательных машин одной из важных задач является выбор рациональной схемы прессовой части и определение ее обезвоживающей способности.[ ...]

В первые годы после пожара развиваются преимущественно грибы, вызывающие гниль коррозионного типа, например Irpex fusco violaceus Fr., Peniophora gigantea Mass. Эти гнили вызывают уменьшение лигнина, в связи с чем относительно возрастает количество целлюлозы, поэтому древесина с гнилями данного типа пригодна для использования в целлюлозно-бумажном производстве (■’. 12, 9). Вопрос об использовании в этом производстве древесины из горельников был поднят в свое время А. Ф. Григорьевым (), который для гарей Марийской АССР отмечал, что распространенная на сосне «белая гниль» пригодна для выработки средних сортов бумаги и картона; зараженная белой гнилью древесина содержит более 70% целлюлозы (от сухого веса всей древесины с гнилью).[ ...]

Всегда, конечно, полезно определять весь химический состав древесины по наиболее рациональной схеме анализа. Однако такое исследование слишком трудоемко и продолжительно. Поэтому и возникает проблема выбора компонентов, которые необходимо определять при проведении анализа с той или иной практической целью. Так, например, в производстве целлюлозы в первую очередь необходимо установить возможный выход целлюлозы из древесного сырья. Для этого следует определить в древесном сырье содержание целлюлозы и лигнина, который удаляется при выделении целлюлозы. Гемицеллюлозы также удаляются из древесины при варке, что приводит к снижению выхода углеводного комплекса и повышенному расходу хими-калиев. Поэтому, чтобы правильно построить технологический процесс с учетом назначения (на производство бумаги или для химической переработки) получаемой древесной целлюлозы, необходимо знать содержание этих компонентов в древесном сырье. Второстепенные компоненты древесины, такие, как экстрактивные вещества и т. д., обычно имеют меньшее значение. Однако, например, высокое содержание смолистых веществ может оказать отрицательное влияние на получение и последующую переработку целлюлозы. В лесохимических производствах, наоборот, содержание экстрактивных веществ в древесине имеет первостепенное значение.[ ...]

Была проведена также серия опытов по модификации сульфатной варки с целью увеличения количества ксилана, осаждающегося на целлюлозных волокнах. Так, при замене части белого щелока черным, отобранным в конце подъема температуры предыдущей варки, позволило повысить выход волокна на 1 -1,2% от веса березовой древесины за счет дополнительной сорбции пентозанов из раствора. Качество целлюлозы для производства бумаги не ухудшилось.

Понятие и характеристика целлюлозной отрасли промышленности

Замечание 1

Одной из ведущих отраслей лесного комплекса является целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП). Она связана с механической обработкой и химической переработкой древесины и включает в себя производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них.

По характеру производимой продукции предприятия (ЦБП) делятся на:

заводы, выпускающие полуфабрикаты (сульфитная и сульфатная целлюлозу, древесная масса);
фабрики, занимающиеся производством разнообразных видов и сортов бумаги;
специальные бумажные производственные компании, занимающиеся переработкой бумаги в пергаментную, фибровую и другие виды технической бумаги.

Основное сырьё, которое используется в целлюлозной отрасли, это древесная масса и целлюлоза из хвойных и лиственных пород дерева. Конечным продуктом производства считается бумага разнообразного качества, разнопланового картона с огромным количеством свойств, а также изделий из данных материалов. Кроме этого предприятия выпускают известные древесно-волокнистые плиты (ДВП) и изоляционно-волокнистое сырье. Как любая отрасль промышленности, целлюлозно-бумажная индустрия имеет и побочные результаты своей деятельности. Это могут быть некоторые химические элементы, скипидар, канифоль и кормовые дрожжи. Эти отходы активно применяются в гидролизной промышленности.

Отличительными чертами ЦБП являются: высокая материалоемкость; большая водоемкость; значительная энергоемкость.

На производство бумаги и других материалов тратится большое количество ресурсов. Кроме того данная отрасль – это крупный источник загрязнения атмосферы. Поэтому при строительстве крупных целлюлозных заводов ключевыми требованиями являются наличие лесных, водных ресурсов, условий для сброса сточных вод, обеспечение их очистки и соответственно чистоты воздуха.

Использование инновационных технологий при целлюлозном производстве позволяют комбинировать картон и бумагу с другими материалами. Результатом является расширенное производство прочных, легких и водонепроницаемых упаковочных материалов. Такие материалы применяются при хранении, транспортировке и реализации некоторых видов жидкостей. НТП не снижает спрос на бумагу, а наоборот способствует созданию экологически удобных и легко утилизируемых упаковочных материалов.

Особенности развития целлюлозно-бумажной промышленности в России

Одной их старейших и самых развитых отраслей промышленности в России считается целлюлозно-бумажная индустрия. Первый завод был открыт в период правления Петра I и назывался «Красносельская бумажная мануфактура» (1714 г.). С этого момента и началось развитие российского целлюлозно-бумажного производства. В настоящее время данная мануфактура носит название «Красногородский экспериментальный целлюлозно-бумажный завод».

Позже в 1718 году Петр I основал Полотняный завод – один из центров производства бумаги. В России целлюлозная отрасль развивалась в Центральном районе страны. Именно там и был спрос на готовую продукцию промышленности, и имелось необходимое текстильное сырье для производства бумаги. В дальнейшем с совершенствованием технологий изготовления, основным сырьем для бумажного производства стала древесина, и предприятия стали размещаться ближе к районам добычи леса.

Уже в СССР некоторые производственные предприятия функционировали вне лесных зон и работали на камышовом сырье (Астрахань, Измаил). Сейчас подобных заводов не существует. Но в любом случае при создании целлюлозно-бумажного комбината необходимо наличие поблизости водоема (река или озеро).

Замечание 2

Российская Федерация имеет больше 1/5 мировых запасов леса, что дает благоприятные возможности для развития. Но эти возможности используются нерационально и доля лесной промышленности составляет менее 1 % от ВВП.

Но наиболее эффективной подотраслью лесного комплекса считается именно целлюлозно-бумажная промышленность. Хотя на постоянный рост объемов производства продукции, экономические показатели деятельности предприятий оставляют желать лучшего. Данная отрасль привлекает инвесторов только из-за активов. В развитие отрасли значительных средств за последнее время вложено не было.

Целлюлозно-бумажная промышленность играет важную социальную роль. Это и выпуск необходимой для других отраслей и конечного потребителя продукции, и обеспечение занятости.

Проблемы и тенденции развития целлюлозной промышленности

На сегодняшний момент на российском рынке бумажной продукции действует порядка 40 производителей целлюлозы. Лидерами отрасли считаются «Монди Сыктывкарский ЛПК» и «Группа «Илим», Котласский ЦБК и Архангельский ЦБК. Многие предприятия входят в состав крупных лесопромышленных холдингов.

Рынок целлюлозы в основном находится в руках семи крупнейших предприятий, которые дают примерно 70% объема производства целлюлозы. Но наличие насыщенного рынка, рост цен на необходимые ресурсы и материалы приводят к появлению проблем в отрасли:

высокий уровень изношенности оборудования;
технологическое отставание;
снижение стабильности в поставках древесного сырья;
доминирование импортных сырья и материалов в процессе переработке древесины и т.д.

Отсюда следуют основные направления развития целлюлозно-бумажной промышленности:

рост производственных объемов;
оптимизация процесса производства;
повышение качества выпускаемой продукции для обеспечения ее конкурентоспособности на внутреннем и мировом рынках;
модернизация и обновления основных фондов;
расширение ассортимента производимой продукции;
импортозамещение;

Замечание 3

Неопределенность внешней среды и современное отношение к экологии требует создание новой стратегии развития целлюлозно-бумажной промышленности. Необходимо создать благоприятные условия для долгосрочных инвестиций, и координировать действия предприятий, ее поставщиков, партнеров и государства для дальнейшего развития данной отрасли промышленности.

ВВЕДЕНИЕ

отходы целлюлозный геоэкологический

В настоящее время защита и сохранение окружающей среды является одной из приоритетных задач в области экологии. Необходимо осознавать, что природа не бесконечна, и мы должны в полной мере нести ответственность за результаты своей деятельности. В XI веке производственная мощность практически всех видов промышленности продолжает возрастать, что является следствием огромного воздействия на окружающую среду .

Целлюлозно-бумажная промышленность была и остается потенциальным источником загрязнения окружающей среды из-за выбросов и сбросов загрязняющих веществ в атмосферу, водные объекты, почвенные ресурсы . Последствия хранения, складирования, утилизации отходов производства представляют большую опасность. Твердые производственные отходы оказывают большое влияние, как на окружающую среду, так и на устойчивость территорий. Это выражается в первую очередь в том, что для размещения и утилизации отходов необходимы большие территории - объекты размещения отходов.

Для сохранения биосферы и процветания жизни будущих поколений мы должны обеспечить безопасность и создать благоприятные условия для жизнедеятельности, стараться снижать негативное воздействие хозяйственной и производственной деятельности на окружающую среду, а также обеспечить рациональное использование природных ресурсов.

Цель исследования - изучение влияния твердых промышленных отходов Котласского целлюлозно-бумажного комбината на окружающую среду.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучены теоретические вопросы по деятельности целлюлозно-бумажной промышленности Архангельской области и Котласского целлюлозно-бумажного комбината и его влияние на окружающую среду;

2. Охарактеризованы объект, материалы исследования и сформулированы методы работы;

3. Приведена геоэкологическая характеристика города Коряжмы и близлежащих территорий;

4. Проведена оценка влияния твердых производственных отходов на окружающую среду и проанализированы методы мониторинга объектов размещения отходов.

Предмет исследования - анализ объемов, состава и размещения твердых производственных отходов предприятия.

ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Целлюлозно-бумажная промышленность России

Целлюлозно-бумажная промышленность России (ЦБП) - отрасль тяжелой промышленности. Целлюлозно-бумажная промышленность - одна из ведущих отраслей лесного комплекса - объединяет технологические процессы получения целлюлозы, бумаги, картона и бумажно-картонных изделий (писчей, книжной и газетной бумаги, тетрадей, салфеток, технического картона и другие). Технологический цикл отрасли четко подразделяется на два процесса: получение целлюлозы и производство бумаги .

В России эта отрасль изначально возникла и развилась в Центральном районе, где было сосредоточено потребление готовой продукции и имелось необходимое текстильное сырье, из которого прежде делали бумагу (не случайно один из первых центров производства бумаги в стране получил название Полотняный Завод). В дальнейшем технология изготовления бумаги изменилась, для нее стало использоваться древесное сырье, и ареал размещения отрасли сдвинулся к северу, в лесоизбыточные районы [Там же].

Первый в России целлюлозный завод, вырабатывающий целлюлозу из древесины, был построен в 1875 году в селе Кошели Боровичского уезда Новгородской губернии, но он проработал недолго из-за его нерентабельности .

Целлюлозно-бумажная промышленность - наиболее сложная отрасль лесного комплекса, связанная с механической обработкой и химической переработкой древесины. Она включает производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них .

Эта отрасль характеризуется следующими особенностями [Там же]:

Высокой материалоёмкостью: для получения одной тонны целлюлозы необходимо в среднем пять-шесть м 3 древесины;

Большой водоёмкостью: на одну тонну целлюлозы расходуется в среднем 350 м 3 воды;

Значительной энергоёмкостью: одна тонна продукции требует в среднем около 2000 кВт/ч.

Предприятия ЦБП ориентируются на лесные ресурсы вблизи крупных водных источников. В основном они размещаются на европейской части страны. В бывшем СССР располагались некоторые производители целлюлозы располагались вне лесной зоны и работали на камышовом сырье (в Астрахани, Кзыл-Орде, Измаиле), но в современной России таких предприятий нет. В любом случае создание крупного целлюлозного предприятия возможно лишь вблизи крупного водотока или водоема. К таким гидрологическим объектам можно отнести Северную Двину (предприятия в Архангельске и Новодвинске), Вычегду (Коряжма), Ангару (Усть-Илимск и Братск), Волгу (Балахна и Волжск), Байкал (Байкальск), Онежское озеро (Кондопога), Ладожское озеро (Питкяранта и Сясьстрой). Ориентация на потребителя в целлюлозной отрасли вторична, поэтому значительная часть отечественной целлюлозы вырабатывается в слабозаселенной Восточной Сибири .

Выработка целлюлозы в России производится на целлюлозно-бумажных комбинатах (ЦБК), целлюлозно-бумажных заводах (ЦБЗ) и целлюлозно-картонных комбинатах (ЦКК). Почти на всех этих предприятиях целлюлоза в дальнейшем перерабатывается в бумагу или картон. Однако имеются исключения: в Усть-Илимске, Советском Выборгского района, Питкяранте стадия производства целлюлозы - завершающая, товарная целлюлоза, полученная здесь, идет на другие предприятия отрасли для дальнейшей переработки .

Целлюлозу в России выпускает около трех десятков предприятий. Производство целлюлозы размещено в 14 регионах, прежде всего в Архангельской, Иркутской, Ленинградской, Калининградской, Пермской областях, республиках Коми и Карелия. Целлюлоза не производится в Центральном и Дальневосточном федеральных округах. Крайне невелики мощности по производству целлюлозы в Южном и Уральском округах. До недавнего времени целлюлоза еще выпускалась на Сахалине, в Хабаровском крае, Астраханской области, но по определенным экономическим причинам стране пришлось отказаться от этих производств (рисунок 1) .

Любопытно, что повышенная концентрация целлюлозных предприятий, пусть и не очень крупных, отмечается в тех частях страны, которые еще относительно недавно - 60 - 70 лет назад входили в состав территории экономически развитых соседей. Речь идет о Карельском перешейке, который был до 1940 года финским (три предприятия, до девяностых годов - четыре, включая закрытый ныне завод в Приозерске); Калининградской области - части бывшей германской Восточной Пруссии (три предприятия); Южном Сахалине (семь предприятий, к настоящему времени все закрыты), до конца Второй мировой войны, являвшимся японским владением [Там же].

Это не случайно, учитывая те обстоятельства, что, во-первых, указанные районы для своих стран были наиболее удобным местом развития отрасли, во-вторых, состояние полиграфии и книгоиздательства в Финляндии и Германии находилось и продолжает оставаться на более высоком уровне, нежели в нашей стране. К настоящему времени все доставшиеся в наследство от соседей ЦБК и ЦБЗ нуждаются в реконструкции, и во многом из-за этого значительная их часть уже закрыта [Там же].

Перспективы развития целлюлозной промышленности в России связаны с совершенствованием технологического процесса, более полным использованием лесных ресурсов на имеющихся предприятиях, а также со строительством новых ЦБК. В настоящее время проектируется создание комплексов по производству целлюлозы и бумаги в Александрове - Владимирской области, Нее -Костромской области, Туртасе - Тюменской области, Амазаре - Читинской области. Проводятся предпроектные изыскания в Кировской, Вологодской и Новгородской областях и некоторых других регионах [Там же].

Рисунок 1 - Схема размещения целлюлозно-бумажной промышленности Масштаб 1:32000000

Мощности по выпуску бумаги распределены по территории России равномернее мощностей по выпуску целлюлозы, здесь большее значение приобретает фактор ориентации на потребителя. Бумага производится в 29 регионах РФ. Лидерами бумажной отрасли выступают Карелия, Пермская и Нижегородская области. Почти не выпускается бумага в Южном федеральном округе (имеется лишь небольшое производство в Ростовской области). На территории Сибири и Дальнего Востока бумагу делают лишь в Красноярском крае (Енисейский ЦБК). Местная целлюлоза перевозится в Европейскую часть страны .

Первое место по выработке бумаги принадлежит Северному экономическому району, в котором особенно выделяется Карелия (Кондопожский и Сержский ЦБК). В Архангельской области размещается Соломбальский ЦБК. Крупные ЦБК расположены в Котласе, Новодвинске, Сыктывкаре .

Второе место занимает Уральский экономический район. Производство почти целиком сконцентрировано в Пермской области: Краснокамске, Соликамске, Перми и других. В Свердловской области ЦБК расположены в Туринске и Новой Ляле [Там же].

На третьем месте Волго-Вятский район. Наиболее крупные предприятия действуют в Нижегородской области (Правдинский Балахнинский ЦБК), в республике Марий Эл (Марийский ЦБК в городе Волжске) [Там же].

Целлюлозно-бумажная промышленность развита и в Северо-Западном экономическом районе, главным образом в Ленинградской области (города Сясьск и Светогорск), в Восточной Сибири (Братский, Усть-Илимский, Красноярский, Селенгинский, Байкальский ЦБК). На Дальнем Востоке производство концентрируется в городах Корсаков, Холмск, Углегорск, Амурск, а также во многих других городах [Там же].

Полученная бумага по своему назначению может быть газетной, книжной, писчей, упаковочной, технической, банкнотной, санитарной и других видов. Объем производства газетной бумаги составляет более половины от всей выпускаемой в стране бумаги. Сегодня предложение на этом рынке на 99 % состоит из отечественной продукции. В России этот вид бумаги производят восемь предприятий, но на долю трех из них (ОАО «Волга», ОАО «Кондопога» и ОАО «Соликамскбумпром») приходится почти 95 % всего производства. Образец газетной бумаги отечественного изготовления вы сейчас имеете перед глазами, она изготовлена на ОАО «Волга» в Балахне. Российская газетная бумага входит в число наиболее конкурентоспособных на мировом рынке. Ежегодно Россией экспортируется около миллиона тонн газетной бумаги. Основными импортерами российской газетной бумаги выступают Индия, Германия, Турция, Великобритания, Иран, Пакистан и Финляндия .

Основной потребитель газетной бумаги в России - крупные полиграфические предприятия. Примерно 12 % всего российского спроса приходится на московское издательство «Пресса», еще 9 % на издательский комплекс «Московская правда», по 4 % на ППО «Известия» и ТОО «Пронто-Принт» [Там же].

Картон выпускают в 46 субъектах всех федеральных округов, кроме Уральского (правда, есть совсем небольшое производство в Свердловской области). Первое место в России с большим отрывом занимает Архангельская область, далее следуют Ленинградская и Иркутская области, республики Коми и Татарстан [Там же].

Главная среда использования картона - упаковочные материалы. В советские времена упаковка не являлась приоритетным направлением развития производства, что и определило ее низкий технологический уровень. Упаковка из стекла была многоразовой, большая часть продуктов питания не упаковывалась заранее, а заворачивалась в торговых точках в дешевую низкокачественную бумагу. В современной России упаковка стала своеобразным продолжением товара, частью дизайна, имиджа, марки, дополнительным информационным каналом. На бумагу и картон приходится 39 % производства упаковки в стране, на более вредные для здоровья полимеры - 36 %. Основная часть упаковочных материалов около 50 % идет в пищевую промышленность [Там же].

Около 70 % всего производства упаковочного картона в России приходится на гофрированный картон. Для изготовления гофрированного картона применяется макулатура и чистая целлюлоза. Картон из чистой целлюлозы более высокого качества, более прочный и мягкий, чем картон из вторичных материалов, который используется главным образом для изготовления транспортной упаковки. Крупнейший производитель гофрированного картона в стране - Архангельский ЦБК. Самый высокий спрос на гофрированную картонную тару в Москве и других крупных городах, где сконцентрировано производство многих потребительских товаров. На Центральный район приходится около 45 % потребления произведенной в стране гофротары .

В 2015 году объём производства в целлюлозно-бумажной промышленности России составил 899 миллиардов рублей. Доля отрасли в объёме выпуска в обрабатывающей промышленности - 3 % .

Корпорации ЦБП: Группа Инвестлеспром, Группа Илим, Континенталь Менеджмент, Группа «Титан», Северо-западная лесопромышленная компания . В перечисленные корпорации, входят следующие предприятия :

1. Архангельский ЦБК, расположен в городе Новодвинск;

2. Алексинская БКФ, расположена в городе Алексин Тульской области. Входит в состав SFT Group;

3. Братский ЛПК (Братск, Иркутская область)

4. Вишерский ЦБК (Красновишерск, Пермский край);

5. ЦБК «Волга» (город Балахна, Нижегородская область);

6. Выборгская целлюлоза (Ленинградская область);

7. Енисейский ЦБК (Красноярский край);

8. Каменская БКФ, расположена в городе Кувшиново Тверской области. Входит в состав SFT Group;

9. Кондопожский ЦБК, расположен в карельском городе Кондопога;

10. Котласский ЦБК, расположен в городе Коряжма Архангельской области, входит в состав Группа Илим;

11. Неманский ЦБК (Калининградская область);

12. Целлюлозный завод «Питкяранта» (город Питкяранта);