Ресурсосберегающие технологии в целлюлозно-бумажном производстве

 

Содержание

•   Введение                                                                                                            3

1.Целлюлозно- бумажная промышленность                                                            5

1.1 Развитие ЦБП Сибири  и Дальнего Востока                                                       8

2. Влияние ЦБП на окружающую  среду                                                                 10

3. Применение новых технологий в целлюлозно-бумажном производстве на примере Камского ЦБК                                                                                      12

Блок схема                                                                                                          14

4. Экологический аспект приведенной  технологии                                          15

Заключение                                                                                                         16

Список использованной литературы                                                                 17

 

 

 

 

 

 

 

 

• Введение

         Целлюлозно-бумажная  промышленность относится к ведущим  отраслям народного хозяйства,  так как Россия располагает  огромными лесосырьевыми ресурсами.  Кроме того велика потребность  в продукции этой отрасли, как  в России, так и за рубежом,  и это определяет большой объём  выпускаемой продукции. Продукцией  целлюлозно-бумажной промышленности  являются различные виды волокнистых  полуфабрикатов (в т.ч. сульфитная  и сульфатная целлюлоза), бумага , картон и изделия из них. Побочные продукты отрасли: кормовые дрожжи, канифоль, скипидар, жирные кислоты и др. С другой стороны, чем больше отрасль, тем сильнее её воздействие на окружающую среду. И действительно, по воздействию на окружающую среду эта отрасль остаётся одной из проблемных по величине токсичных выбросов в атмосферу и сбросов в воду и экологической опасности для природной среды. Кроме того отличительной особенностью Российских промышленных предприятий являются устаревшие оборудование и технологический процесс. В связи с этим отрасль отличается большой отходностью, скудностью средств очистки и нейтрализации токсичных выбросов и сбросов, применением на производстве опасных химических веществ, наличием цехов, оказывающих вредное воздействие как на персонал, так и на окружающую среду. Кроме того, опасность представляют комплексные воздействия нескольких предприятий, размещенных на одной территории. Так крупные целлюлозно-бумажные комбинаты (ЦБК) размещены недалеко от лесоразработок и деревообрабатывающих предприятий. Но если это можно объяснить удобством и последовательностью операций по переработке ценного сырья – леса и схожими загрязнителями среды то, как объяснить соседство ЦБК с крупными предприятиями цветной и чёрной металлургии, опасность смешивания отходов которых с отходами ЦБК окажет ещё более губительное воздействие на экологию региона, где они размещены.

         Также негативную  роль играет тот факт, что многие  предприятия отрасли являются  предприятиями-гигантами. Это означает  большие объёмы выбросов и  сбросов, а также огромные концентрации  токсичных веществ в атмосфере  и речных системах в районе  работы предприятия. А крупные  предприятия, обычно имеют в  своей инфраструктуре, находящиеся  в непосредственной близости, жилые  поселения, где живёт многочисленный  персонал предприятия.

          В процессе  производства продукции целлюлозно-бумажной  отрасли присутствуют токсичные  вещества, которые можно разделить  на вещества загрязняющие атмосферу  и вещества загрязняющие гидросферу  и литосферу.

  Современное природопользование  должно развиваться в направлении  применения ресурсосберегающих  технологий, позволяющих не только  максимально извлекать весь заложенный  в ресурсе потенциал, но и  свести к минимуму техногенную  нагрузку на окружающую среду.  Однако, к настоящему времени уже накоплено огромное количество различных отходов, которые необходимо рассматривать, как техногенное сырье. Другая сторона вопроса заключается все большим негативным воздействием этих отходов на окружающую среду. Поэтому их переработка должна рассматриваться, как с экономической, так и с экологической точки зрения.

 

 

 

 

 

 

 

1. ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

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 отличается:

• Высокой материалоёмкостью: для получения 1 т целлюлозы необходимо в среднем 5-6 куб. древесины;
• Большой водоёмкостью: на 1 т целлюлозы расходуется в среднем 350 куб.м. воды;
• Значительной энергоёмкостью:1 т продукции требует в среднем 2000 кВт/ч;

Следовательно, предприятия ЦБП  ориентируются на лесные ресурсы  вблизи крупных водных источников. В основном они размещаются на европейской части 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 др. В Свердловской области ЦБК расположены в Туринске и Новой Ляле.

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

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 и др.

Производство бумаги исторически  возникло в Центральном экономическом  районе вблизи от потребителей сырья. В настоящее время оно наиболее развито:

В Северном экономическом районе, особенно в Республике Карелия, дающей 20% всего производства России, в Республике Коми, доля которой составляет 12%;

В Уральском экономическом районе, главным образом в Пермской области, дающей 15,1% всего производства России;

В Волго-Вятском экономическом  районе, в первую очередь в Нижегородской  области, производящей 8,6% всей бумаги страны;

Самыми высокими показателями по производству картона характеризуются:

Северный экономический район, главным образом Архангельская  область, дающая 21,4% всего картона  России;

Северо-западный экономический район, в первую очередь Ленинградская  область-7,8% всего производства;

Восточно-Сибирский экономический район, в котором выделяются Иркутская область, дающая 7,3%, и Красноярский край – 4,8%;

Дальневосточный экономический район, особенно Хабаровский край, производящий 4,6% всего картона страны;

Центральный экономический район, в том числе Московская область, дающая 2,0%.

В структуре лесного комплекса 12% по стоимости приходится на целлюлозу, 8%-на бумагу, картон и изделия из них.

Современной чертой отрасли стало  создание лесопромышленных комплексов(ЛПК), представляющих собой территориальное сочетание лесозаготовок и различных производств лесной промышленности. Выделяются Братский, Усть-Илимский, Енисейский, Асиновский ЛПК - в Сибири; Амурский ЛПК – на Дальнем Востоке; Архангельский и Сыктывкарский ЛПК – в Северном экономическом районе.

Лесопромышленные комплексы особенно перспективны для районов, имеющих  богатые лесные ресурсы, но отличающиеся нехваткой трудовых ресурсов, слабой степени освоенности, суровыми климатическими условиями. Это преимущественно  Сибирь и Дальнем Востоке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 РАЗВИТИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ  ПРОМЫШЛЕННОСТИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО  ВОСТОКА

Сибирь и Дальний Восток располагают  большими потенциальными возможностями. На их долю приходится 78% лесной площади  территории России. В основном, это  хвойные породы: ель, пихта, осина, лиственница. Однако, эффективность использования  лесных ресурсов и экспортного потенциала в Сибири крайне низка. Одна из причин такого положения - отставание создания и развития предприятий по химической переработке древесины, остаётся недостаточным  уровень использования лиственной древесины, низок уровень использования  отходов лесозаготовок и деревообработки, вторичных лесосырьевых ресурсов.

В регионах Сибири и Дальнего Востока  наблюдаются незаконные лесозаготовки, правонарушения в сфере предпринимательской  деятельности, связанной с лесными  ресурсами. Имеют место большие  потери древесного сырья на лесозаготовке  и в процессе транспортировки  и первичной переработки леса на нижних складах, что составляет до 30% от объёма заготавливаемой древесины. Для сравнения, в Финляндии и  Швеции вывозят, в основном, продукцию  из древесины, подвергнутой глубокой химической переработке (соответственно 60 и 70%).Объём  заготовок в этих странах в 2 с  лишним раза меньше, чем в России, а валютная выручка от экспорта в 2,5 раза больше. Финляндия, располагая 0,5 % лесных ресурсов планеты, даёт 25% мирового экспорта целлюлозо-бумажной продукции, в то время как Россия, располагая 21% мировых запасов леса, даёт менее 1% экспорта этой продукции. Имеющийся лесосырьевой потенциал России позволяет без ущерба для экологии заготавливать более 500 млн. м3 древесины, однако используется он лишь на 18%. В частности, по Иркутской области объём вывозки древесины с 1989 по 2000 гг. снизился с 37,8 млн. до фактически 16,0 млн. м3 , производство товарной целлюлозы - с 1230 тыс. до 1036 тыс. тонн. Также следует отметить, что за последние 10 лет производство основных видов лесобумажной продукции сократилось в 2-4 раза.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Влияние целлюлозно- бумажной промышленности на окружающую среду

В процессе производства продукции  целлюлозно-бумажной отрасли, токсичные  вещества подразделяются на: вещества используемые при производстве, и вещества возникающие в процессе производства. То, какие вещества будут использоваться, либо появятся в процессе производства, зависит от технологического процесса и получаемого конечного продукта. Поэтому подробно остановимся на сульфат-целлюлозном производстве, как наиболее опасного с точки зрения экологии.

• Выбросы в атмосферу в сульфат-целлюлозном производстве.

Основными источниками загрязнения  атмосферы в сульфат-целлюлозном производстве являются: содорегенерационный, варочно-промывной, известерегенерационный и отбельный цеха, окислительная установка, цех приготовления отбельных растворов.

Одним из наиболее опасных с точки  зрения охраны окружающей среды объектов сульфат-целлюлозного производства является содорегенерационный котлоагрегат и его технологический узел – бак-растворитель плава (РП СРК).

Из результатов обследования количества и состава парогазовых выбросов РП СРК ведущих предприятий сульфат-целлюлозного производства следует, что расходы выбросов зависят от мощности котлоагрегата, высоты и диаметра вытяжной трубы, по которой они выводятся из бака растворителя в атмосферу, угла раскрытия шиберных устройств на этих трубах, состава слабого белого щёлока и уровня его в баке-растворителе, времени года и региона расположения производства.

 

 

• Сбросы в гидросферу и литосферу в сульфат-целлюлозном производстве.

 

Основными источниками загрязнения  гидросферы и литосферу в сульфат- целлюлозном производстве являются отбельный, варочный и кислотный цеха.

 

Варочный и кислотный цеха. В  сток попадают органические соединения, образующиеся при варке, и остаточные химикаты. Так при выпуске 3 млн. т. в год целлюлозы образуется 3.5 млн. т. в год отработанных щёлоков  в пересчёте на сухое вещество или около 7 млн. т. в год в пересчёте  на 50 % концентрат. Из них около 2 млн. т. в год можно утилизировать  в виде спирта, кормовых дрожжей  и технических лигносульфонатов. Остальные 70 – 75 % сухих веществ отработанных щёлоков сбрасывается в очистные сооружения или непосредственно в водоёмы.

 

Отбельный цех. В процессе отбеливания целлюлозы традиционно используют либо сам хлор, либо его производные (оксид хлора, хлораты и гипохлориты), а при делигнификации древесины содержащей фенольные фрагменты лигнин (содержание которого в древесине лиственных пород 20 – 30 %, в хвойных породах – до 50 %) взаимодействует с хлорными реагентами, образуя диоксины и фураны (или их предшественников), которые являются высокотоксичными экотоксикантами.

 

 

 

3. Применение новых технологий  в целлюлозно-бумажном производстве на примере Камского ЦБК

Бисульфитная варка в сульфит-целлюлозном производстве.