面向制浆造纸过程工业控制方案.docVIP

面向制浆造纸过程的工业控制解决方案 前 言 根据国家经贸委发布的《“十五”工业结构调整规划纲要》，2002年5月中国轻工业联合会提出了我国造纸工业结构调整具体建议，其中指出：近年国家始终把造纸工业作为重点支持的基础产业，使得全行业技术装备水平和生产能力有了进一步提升。加入WTO后，我国纸张进口关税税率将由目前的15％左右，逐步下调到5％左右，对造纸工业的各方面的冲击将是很大的，面对国内国外激烈的市场竞争，我国造纸业行业整体结构调整任务十分艰巨，要采取积极的应对措施。 浙大中控力争成为国内乃至世界上最出色的综合自动化整体解决方案供应商。将我们在计算机、网络、控制方面的技术优势应用于制浆造纸过程以提高造纸业行业在入关后的竞争实力，以科技创新优化现有科技配置、促进造纸行业社会效益和经济效益提高也是浙大中控不懈追求并以之为己任的追求目标。 我们希望通过这份资料向广大用户传递我们在制浆造纸过程所取得的经验，从而达到抛砖引玉的效果，同时以我们优质的服务回报社会。 工艺概述 制浆 制浆造纸工业中的制浆是指利用化学方法、或者化学和机械相结合的方法，使植物纤维原料离解变成本色制浆或者漂白制浆的生产过程；包括下列的基本过程： 磨浆 磨浆 贮浆备用 贮浆备用 原料贮存漂白筛选洗涤蒸煮备料 原料贮存 漂白 筛选 洗涤 蒸煮 备料 抄浆出售 抄浆出售 蒸煮（或浸渍）和磨浆 蒸煮（或浸渍）和磨浆 制浆过程流程图 碱回收 对于制浆过程比较常用的碱法制浆是将烧碱（或硫化碱）溶于蒸煮锅中通蒸汽煮成的，纤维不溶于碱而成为纸浆，约有一半多非纤维物质溶于碱液并由纸浆中分离出来，成为碱回收的原料——“黑液”，制浆黑液的碱回收是变废为宝、效益显著的综合利用工程，是造纸厂治理水污染的首要措施，黑液回收碱包括黑液提取、蒸发、燃烧、苛化、石灰回收等过程。 白液黑液 白液 黑液 蒸煮石灰回收苛化燃烧蒸发洗浆 蒸煮 石灰回收 苛化 燃烧 蒸发 洗浆 浆料 浆料 碱回收过程流程图 废纸制浆 废纸是重要的可再生资源，废纸的回收利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源紧张和污染严重等三大问题的有效途径。目前，我国使用废纸作为主要原料生产箱纸板的厂家越来越多。 热分散纤维分级浓缩精选除渣初选碎解拣选 热分散 纤维分级 浓缩 精选 除渣 初选 碎解 拣选 废纸制浆过程流程图 造纸 造纸是指将纸浆抄造成纸产品的过程。在整个工艺流程图中大体可分为打浆、添料、纸料前处理和流送、纸（或纸板）抄造和整理四个阶段。 流浆箱筛浆除渣、除砂、脱气添料 流浆箱 筛浆 除渣、除砂、 脱气 添料 打浆 卷取干燥部压光部压榨部网部 卷取 干燥部 压光部 压榨部 网部 造纸过程流程图 除了以上基本过程外，还包括一些辅助过程，如：蒸煮液的制备，漂液的制备，蒸煮废气和废液中化学药品与热能的回收利用以及废液的综合利用等。此外，还包括有中段废水（主要指浓缩机废水和漂后洗涤废水）的处理和废纸回用等。 关键控制技术 制浆过程 蒸煮： 蒸煮过程是造纸生产中十分重要的一个环节，它将造纸的原材料——木片、竹片或草类等置于反应釜、即蒸煮锅内，在一定的温度、压力和化学药液的作用下，经过复杂的化学反应，脱去原材料中木质素或草质素，分离出纤维素，对于一个十万吨的造纸厂，蒸煮得率只需要提高1％，工厂就会增加几百万的年效益，我们在蒸煮过程的技术优势体现在以下方面： 可靠的顺序控制方式：针对间歇蒸煮过程工艺特点制定自动顺序控制操作方式大大减轻了操作工人的劳动强度，增加了工艺过程顺序控制的可靠性； 最佳蒸煮温度控制：升温曲线优化算法能够在各种原料蒸煮过程中给出最佳的温度设定曲线； 平稳总蒸汽流量控制：通过抑制或叉开各间歇蒸煮器的用汽高峰等手段平稳总蒸汽流量； 蒸煮终点自动预报：基于工程化数学模型的软测量技术在线计算H因子，按照进料、进液情况和H因子变化在线估计纸浆的Kappa值，并且根据Kappa自动预报蒸煮终点。 洗涤、筛选与净化: 来自蒸煮工段的粗浆，含有大量蒸煮废液和少量粗渣、泥沙等杂质，因此必须经过洗涤、筛选净化等处理过程，以获得符合质量要求的纸浆，并对废液、废渣加以回收利用。洗浆的目的一是把纸浆中的黑液洗干净以利用后续工序的顺利进行；二是尽可能获得高浓度的黑液，以利蒸发回收；筛选净化是出去未蒸解的木片、木节等粗渣和砂石。目前大多数工厂采用多台串联的真空洗浆机或压力洗浆机逆流洗涤，以提高洗浆效果。筛选净化常用的设备为筛选机和锥形除砂器，我们在纸浆洗涤、筛选与净化过程技术优势体现在： 纸浆洗涤、筛选净化过程的自动控制： 面向各种洗涤、筛选净化装置，对洗涤过程各段的压力差，洗涤槽液位以及进浆流量、浓度、洗涤水流量以及筛选净化过程进浆流量、浓度进行自动控制； 先进的控制算法： 以纸浆残留碱极小和黑液浓度极大为目标优化洗涤过程，采用在线滚动优化