Современный целлюлозно-бумажный комбинат — это высокотехнологичное предприятие непрерывного цикла, объединяющее множество взаимосвязанных производственных участков, каждый из которых выполняет строго определенную функцию в общей технологической цепочке.
Понимание устройства и принципов работы целлюлозно-бумажного комбината необходимо всем, кто интересуется вопросами промышленного производства, устойчивого развития и рационального использования природных ресурсов. В данном материале рассмотрены основные технологические зоны современного ЦБК, протекающие в них процессы и вспомогательные производства.
На представленной изометрической схеме ЦБК выделены 8 основных технологических зон, каждая из которых имеет свои особенности с точки зрения безопасности и необходимости мониторинга газовой среды.
1 – Прием сырья и подготовка
Силосы для хранения щепы, конвейерные ленты, транспортирующие сырье.
Процесс: прием, хранение и подготовка древесного сырья. Древесина измельчается в щепу. Длинная конвейерная лента перемещает щепу от места разгрузки к накопителям. Щепа попадает в силосы (высокие емкости), где хранится определенный запас сырья.
Возможно присутствие пыли и летучих органических соединений (ЛОС) при хранении свежей щепы.
2 - Варка
Высокие вертикальные аппараты (варочные котлы/дигестеры), сложная система трубопроводов.
Процесс: древесная щепа варится в растворе белого щелока (NaOH + Na₂S) под высоким давлением (0,8–1,2МПа) и температурой (~170°C). В результате разрушается лигнин, древесина распадается на волокна — образуется коричневая целлюлозная масса.
3 – Промывка и отжим
Горизонтальные вращающиеся барабаны (фильтры), емкости.
Процесс: после варки полученная целлюлоза (коричневая масса) содержит отработанный варочный раствор (черный щелок). Массу промывают водой с кислотами для удаления остатков реагентов и предотвращения повторного осаждения лигнина.
4 - Отбелка
Вертикальные башни (реакторы), емкости для смешивания.
Процесс: целлюлоза отбеливается химическими реагентами (хлором, диоксидом хлора, кислородом или перекисью) в несколько стадий. Это придает массе белизну и чистоту. Между стадиями отбелки масса промывается (промежуточные промывки).
5 - Регенерация и выпаривание
Котельная, высокие колонны (выпарные станции).
Процесс: отработанный черный щелок (из зоны варки) сгущается в выпарных установках и сжигается в содовом котле. Это позволяет:
· Получить энергию (пар и электричество) для нужд комбината.
· Регенерировать (восстановить) химикаты для повторного использования в варке (замкнутый цикл).
Выпаривание
Группа высоких вертикальных колонн (выпарные аппараты), соединенных трубами.
Процесс: поступает черный щелок (отработанный раствор из Зоны варки/промывки). Изначально он жидкий (содержит около 15% сухих веществ). В выпарных аппаратах из щелока выпаривают воду. На выходе получается густая масса — тяжелый черный щелок (концентрация сухих веществ 75–80%).
Сжигание
Большое высокое здание рядом с выпарными колоннами.
Процесс: густой черный щелок сжигают. Температура процесса достигает 1000°C. Выделяется тепло, которое превращает воду в пар, который идет на турбины для выработки электричества и обогрева всего комбината. Неорганическая часть (соли натрия и серы) плавится и стекает на дно топки в виде расплава (смолта).
Растворение и Каустификация
Емкости и реакторы рядом с котельной.
Процесс: расплав солей из котла растворяют в воде. Образуется Зеленый щелок (содержит карбонат и сульфид натрия). Зеленый щелок смешивают с оксидом кальция.
Результат: Карбонат натрия превращается обратно в Каустик (едкий натр). Теперь раствор снова называется Белый щелок.
Регенерация извести
При каустификации образуется известковый шлам (карбонат кальция). Его промывают и отправляют во вращающуюся печь (известковую печь). При высокой температуре шлам обжигается, превращаясь обратно в оксид кальция (известь).
6 - Производство бумаги
Длинная производственная линия, накрывные кожухи (сушильные части), валы.
Отбеленная целлюлоза смешивается с водой и добавками, превращаясь в жидкую бумажную массу. Она подается на сетку бумагоделательной машины, где формируется бумажное полотно. Затем оно проходит через прессовую часть (отжим воды) и сушильную часть (сушка горячим воздухом), а затем накатывается в огромные рулоны.
7 - Отделка и хранение продукции
Готовые рулоны бумаги, паллеты с упакованной продукцией, погрузчики.
Процесс: готовая бумага нарезается на форматы, упаковывается, паллетируется и складируется на складе перед отгрузкой потребителям.
8 - Хранение агентов
Емкости разного размера, насосные станции, трубы.
Процесс: хранение реагентов, необходимых для различных этапов производства: отбелки, проклейки бумаги, окраски и улучшения её свойств.
Контроль вредных веществ в воздухе рабочей зоны для целлюлозно-бумажных комбинатов
Целлюлозно-бумажные комбинаты, как правило, относятся к опасным производственным объектам (ОПО) в соответствии с требованиями Федерального закона от 21 июля 1997 года №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и подчиняются требованиям в области промышленной безопасности. Приказом Минтруда РФ от 04.12.2020 №859н «Об утверждении Правил по охране труда в целлюлозно-бумажной и лесохимической промышленности» регламентируются меры по исключению или снижению до уровней допустимого воздействия токсических и раздражающих химических веществ, проникающих в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки. Токсичные вещества на опасных производственных объектах подлежат автоматическому непрерывному контролю по ПДК.
Перечень веществ для контроля:
Щёлочь: гидроксид натрия (NaOH), гидроксид калия (KOH)
Щелочные реагенты применяются в процессах щелочной варки целлюлозы (сульфатный и сульфитный способы). Аэрозоли и пары щелочей могут присутствовать в воздушной среде производственных помещений и вентиляционных выбросах. Пары щелочи оказывают коррозионное воздействие на металлоконструкции, контрольно-измерительные приборы и системы автоматики и раздражают слизистые оболочки и органы дыхания персонала при превышении ПДКрз.
Газоанализаторы ГАНК позволяют точно измерять концентрацию щёлочи в газах, помогая поддерживать оптимальные условия для технологических процессов.
Серная кислота (H₂SO₄)
Техническое обоснование контроля:
Серная кислота используется в кислых способах варки целлюлозы, в системах регенерации химикатов и в установках очистки газовых выбросов. Аэрозоли серной кислоты оказывают токсическое воздействие на персонал и вызывают интенсивную коррозия оборудования при конденсации паров. Возможно формирование кислотных туманов в атмосферном воздухе на границе санитарной зоны
Газоанализаторы ГАНК, предназначенные для контроля серной кислоты, являются лучшим решением для контроля ПДК серной кислоты в воздухе рабочей зоны.
Скипидар (C₁₀H₁₆) и углеводороды
Скипидар выделяется при переработке хвойной древесины в процессах варки, промывки и сушки целлюлозы. Является смесью монотерпенов (α-пинен, β-пинен, Δ³-карен).
Скипидар оказывает токсическое воздействие при ингаляционном поступлении.
Газоанализаторы ГАНК-4 в переносном и стационарном исполнении обеспечивают контроль скипидара в присутствии других летучих органических соединений без существенных перекрёстных влияний.
Азот (N₂) и оксиды азота (NO, NO₂)
Азот применяется как инертная среда в системах пневмотранспорта и продувки оборудования. Оксиды азота образуются в процессах сжигания и регенерации. Контроль содержания соединений азота в воздухе возможен с помощью газоанализаторов.
Диоксид хлора (ClO₂)
Диоксид хлора применяется в схемах отбелки целлюлозы как селективный окислитель лигнина. Для контроля необходимы высокочувствительные сенсоры с селективностью к хлору и хлорсодержащим соединениям. Газоанализаторы ГАНК-4 высокоселективны для точного определения ClO₂ в многокомпонентных газовых смесях.
Заключение
Безопасность и эффективность работы целлюлозно-бумажного комбината напрямую зависит от качества систем газового контроля. Современные газоанализаторы позволяют не только обеспечить защиту персонала и оборудования, но и оптимизировать технологические процессы, снизив потери химических реагентов и минимизировав воздействие на окружающую среду.
НПО «ПРИБОР» ГАНК предлагает комплексные решения для мониторинга воздушной среды на ЦБК
✅ Стационарные газоанализаторы для непрерывного контроля в производственных зонах.
✅ Переносные газоанализаторы для оперативного обследования объекта и проведения экологического контроля.
✅ Системы контроля качества воздуха для атмосферного мониторинга.
✅ Сигнализаторы разлива кислоты и щелочей.
Почему выбирают нас:
- 5 лет гарантии на стационарные газоанализаторы ГАНК-4 для контроля кислот и щелочей.
- Внесение в Госреестр СИ — всё оборудование сертифицировано
- Более 20 000 выпущенных приборов — многолетний опыт работы в отрасли
- Полный комплекс услуг: поверка, калибровка, сервисное обслуживание и ремонт
- Быстрая доставка по России и странам СНГ
📞 Получите консультацию наших специалистов — мы поможем подобрать оптимальное решение для вашего предприятия с учётом специфики производства и требований нормативных документов.
8 800 333 99 82
gank4@gank4.ru
Подробнее о газоанализаторах для ЦБК
НПО «ПРИБОР» ГАНК — надёжный контроль газовой среды на вашем производстве.