проект Давыдоваx
advertisement
1 ТЕМА проекта: «Возможность использования макулатуры в производстве картона на ОАО «Архангельский ЦБК» Выполнила: Патокина К.Е. студентка 4 курса гр.ТК-43 по специальности 250405 Технология комплексной переработки древесины ГАПОУ АО «Новодвинский индустриальный техникум» Руководитель: Давыдова Н.П. преподаватель профессиональных дисциплин, ПМ по специальности 250405 Технология комплексной переработки древесины ГАПОУ АО «Новодвинский индустриальный техникум» Новодвинск 2015 2 Объект исследования: вторичное сырьё для производства картонной продукции на ОАО «Архангельский ЦБК» Предмет исследования: влияние макулатуры на качество гофрированного картона; Цель: - использование вторичного сырья в производстве гофрированного картона на ОАО «Архангельский ЦБК»; - проведение исследовательской работы по обеспечению предприятия макулатурным сырьём; - разработка схемы с оборудованием нового поколения для упрощения технологической схемы подготовки макулатурной массы; - оценка экономической эффективности проектирования цеха по подготовке макулатурной массы. 3 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ РАЗДЕЛ 1 5 МАКУЛАТУРА В ПРОИЗВОДСТВЕ ТАРНОГО КАРТОНА 1.1 Характеристика тарного картона 8 1.2 Влияние содержания макулатуры на свойства картона 9 1.3 Заготовка, сортирование и хранение макулатурного сырья 12 1.4 Обеспечение макулатурным сырьём ОАО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат». РАЗДЕЛ 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Технологическая схема подготовки макулатурной массы. 18 18 2.2 Основное оборудование, используемое для подготовки макулатурной массы. 2.2.1 Конвейер 2.2.2 Комплект аэродинамического диспергатора 19 2.2.3 Термодисперсионная установка 21 2.3 Описание технологического процесса приготовления макулатурной массы. РАЗДЕЛ 3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 24 3.1 Расчет свежих полуфабрикатов 24 3.2 Экономический расчёт 25 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 31 4 ВВЕДЕНИЕ Современное положение мировой индустрии бумаги и картона позволяет сделать вывод о перспективности развития рынка макулатуры в ближайшие годы. Согласно прогнозам, ежегодный прирост потребления и производства бумаги и картона в мире приблизится к 2,2% и в 2015 г. достигнет порядка 435 млн т. В этот же период потребление макулатуры будет возрастать значительно быстрее – примерно на 3,2% в год. Объемы сбора и использования макулатуры по странам колеблются в значительных пределах. Это определяется рядом факторов, к которым относятся: 1. Обеспеченность соответственными ресурсами и возможность, в том числе по экологическим ограничениям, развития производства волокнистых полуфабрикатов из древесины; 2. Экспортная ориентация отрасли, при которой рост использования макулатуры не может обеспечить производство высококачественной продукции; 3. Трудности организации сбора макулатуры из-за больших территорий стран, рассредоточение потребителей бумаги, картона и изделий из них; 4. Отсутствие целенаправленной государственной политики в решении проблем сбора и использования макулатуры. Российский рынок бумаги, картона и упаковки считается одним из самых развивающихся в мире. Если ежегодный рост потребности в картонно-тарной продукции до 2015 г. в Западной Европе не будет превышать 2%, то в России он составит не менее 7% в год. 5 В настоящее время в РФ собирается только около 30 % макулатурного сырья, тогда как остальное количество в виде мусора попадает на свалку. Поэтому для крупнейших городов России проблема твердых отходов стоит достаточно остро. Как показала мировая практика, большую роль будут играть не только технические вопросы, культурный уровень населения страны, но и законодательная база, регламентирующая ограничение площадей, отводимых для свалок, что приведет к созданию наиболее благоприятных условий для предприятий, утилизирующих отходы. Рынок макулатуры в России имеет ряд особенностей, ресурсы макулатуры зависят от объема производства и потребления в стране бумаги и картона (с учетом их импорта и экспорта), уровня техники и технологии промышленности, потребляющей бумагу и картон. Разброс компактных источников образования макулатуры на огромной территории России осложняет ее заготовку и транспортировку к местам переработки, расходы по доставке на значительное расстояние (более 500 км) делают убыточной ее переработку. Основные ресурсы макулатуры образуются в европейской части России, в районах интенсивного производства и потребления бумажнокартонной продукции: Центральный (65 %), Волго-Вятский (10 %) и Уральский (25 %) регионы. Наименьшие ресурсы имеются в ВосточноСибирском и Дальневосточном регионах. Фактически переработке подлежит макулатура, которая образуется в Центральном и СевероЗападном регионах. Основными предприятиями, перерабатывающими макулатуру, являются ОАО «Санкт – Петербургский картонно-полиграфический комбинат», фабрика гофротары SCA, завод «Картонтоль». К крупным предприятиям, перерабатывающим более 100 тыс. т. макулатуры в год, относятся Набережно – Челнинский КБК (г. 6 Набережные Челны), Алексинская КФ (г. Алексин, Тульская обл.), Ступинская КФ (г. Ступино, Московская обл.). От 20 до 50 тыс. т. в год перерабатывают Балахнинский ЦКК, Пермский и Светогорский ЦБК. Остальные переработчики имеют мощности менее 20 тыс. т. в год. В таблице 1 приведены перспективные (2010-2020 гг.) данные по сбору макулатуры в России. Таблица 1 - Объем сбора макулатуры в 2010-2020 гг. 2010 г. Федеральный округ Всего тыс. т 2015 г. На душу населения, кг Всего тыс. т На душу населения, кг 2020 г. Всего тыс. т На душу населения, кг Центральный 885,9 24,60 1159,8 32,30 1239,9 34,54 Северо-Западный 602,0 42,70 789,6 56,00 852,8 60,48 Приволжский 229,5 7,33 284,7 9,08 341,6 10,90 Южный 159,3 7,40 176,6 8,29 231,1 10,85 Уральский 59,4 4,83 73,7 5,99 88,4 7,19 Сибирский 162,5 8,05 202,4 10,80 273,7 12,60 Дальневосточный 15,7 2,30 18,7 2,71 20,8 3,00 2115,0 15,21 2706,5 18,57 3048,3 21,26 Всего по России 7 РАЗДЕЛ 1 МАКУЛАТУРА В ПРОИЗВОДСТВЕ ТАРНОГО КАРТОНА 1.1 Характеристика тарного картона Тарный картон относится к группе тароупаковочной бумажнокартонной продукции, имеющей большое значение для экономики и культуры современного общества. Картон, предназначенный для упаковки и расфасовки различных продовольственных и промышленных товаров, по сравнению с другими упаковочными материалами (деревом, металлом, кожей, тканями и т.д.), имеет ряд существенных преимуществ: относительную дешевизну и доступность исходного сырья, возможность получения материала с заранее заданными физикомеханическими и другими потребительскими свойствами. Кроме того, бумажно-картонная тара легко утилизируется и до 80 % ее в виде макулатуры повторно используется, что весомо сберегает ресурсы и улучшает экологию. Понятие «тарный картон» закрепилось за продукцией, предназначенной для переработки в гофрированный картон. Его конструкционными элементами является картон-лайнер (картон для плоских слоев гофрированного картона) и флютинг (бумага для гофрирования). Картон-лайнер производится либо из первичного волокна- «крафт-лайнер», либо из вторичного волокна (макулатуры) «тест-лайнер». Флютинг – это, как правило, однослойный материал, подразделяемый на полуцеллюлозный и макулатурный. В обоих случаях бумажная масса может состоять либо из первичных волокон, либо только из вторичных, а наибольшую долю флютинга производят из композиции различных волокнистых полуфабрикатов. Итак, бумага (флютинг) и картон (лайнер) для изготовления гофрокартона могут быть изготовлены из чистой целлюлозы, макулатуры, или из смеси макулатуры и целлюлозы. Физико8 механические свойства технологических вторичного причин ниже волокна свойств в силу первичного ряда волокна. Повышение физико-механических показателей тарного картона из вторичного волокна является важным направлением инновационных работ. Основную долю тарного картона производят из макулатуры группы Б (среднего качества) марок МС-5Б и МС-6Б, ГОСТ 10700-97 «Макулатура бумажная и картонная». Анализируя состав макулатуры данной группы, высокопрочных можно отметить волокнистых превалирование полуфабрикатов отходов из сульфатного производства. 1.2 Влияние содержания макулатуры на свойства картона Низкий для России ассортимент продукции, выпускаемой с использованием вторичных волокон, объясняется рядом Наиболее важная – это низкие бумагообразующие проблем. свойства макулатурных волокон (рисунок 1), причем они снижаются по мере числа циклов ее переработки (рисунок 2). Рисунок 1 - Физико-механические показатели картона из первичных и вторичных волокон 9 Рисунок 2 - Зависимость свойств картона от числа циклов переработки Это приводит к значительному снижению качества картона, вырабатываемого с использованием вторичных волокон, ограничивает ассортимент продукции. Анализ рисунка 1 показывает, что максимальная разрывная длина картона и сопротивление раздиранию из макулатурной массы существенно ниже показателей картона из первичных волокон. В основе низких прочностных свойств картона из макулатуры лежит ухудшение отмечаемых бумагообразующих свойств большинством вторичных исследователей. волокон, Снижение бумагообразующих свойств связывают с явлением «необратимого ороговения» волокон, понятием, характеризующимся снижением способности к набуханию и удержанию воды высушенными волокнами. На рисунке 2 видно, что наибольшее снижение бумагообразующих свойств наблюдается после первого цикла обработки, а после последнего цикла – наименьшее. Наложение кривых разрывной длины и степени набухания при одинаковых циклах переработки показывает их симбатное зависимость изменение. Анализ между рисунка 2 разрывной 10 позволил установить длиной и степенью набухания для всех циклов переработки макулатуры как гидротермообработанной, так и подверженной обычной переработке (рисунок 3). Рисунок 3 - Влияние степени набухания волокна на разрывную длину На основе графика (рисунок 3) можно утверждать, что степень набухания оказывает существенное влияние на бумагообразующие свойства и что между набуханием волокна и разрывной длиной существует пропорциональная зависимость. Ухудшение бумагообразующих свойств и, в частности, разрывной длины связано с «необратимым ороговением». Содержание макулатурной массы в композиции приводит к снижению смачиваемости, скорости и степени набухания картонного листа при его повторном роспуске в воде. Из рисунка 4А видно, что добавление в макулатурную массу мелочи предыдущего цикла переработки, повышает степень помола, которая косвенно характеризует водоудерживающую способность (набухание) волокон и разрывную длину картонного листа из макулатуры. Повышение степени оказывается пропорциональным помола и увеличению разрывной доли длины мелочи в макулатурной суспензии. Из рисунка 4Б видно, что мелочь, полученная из размолотой целлюлозы, имеет более высокую набухаемость, по сравнению с мелочью из макулатурной массы. 11 Рисунок 4 - Влияние мелкого волокна на разрывную длину (-); и степень помола (- -) бумаги из макулатуры (А) и зависимость набухания макулатурной массы от степени помола при содержании различной мелочи (Б) Итак, высокое качество тест-лайнера может быть достигнуто при реализации следующих мероприятий: содержания в композиции бумажной во-первых, вариация массы отдельных видов макулатуры не должна превышать 5 %; во-вторых, установка диспергатора вместо фракционаторов, что позволит не только сохранить показатели качества макулатурной массы, но и упростить технологическую схему. 1.3 Заготовка, сортирование и хранение макулатурного сырья Основой эффективности системы переработки макулатуры является неразрывность цепи: «продукция - потребитель - макулатура продукция», схематично представленной на рисунке 5. Между звеньями «макулатура – продукция» фигурируют этапы, осуществляющие подготовительные обязательно операции: сбора и транспортировки макулатуры, сортирования ее по маркам, прессования в кипы и доставки на перерабатывающие предприятия. 12 Рисунок 5 - Схема взаимосвязей основных звеньев в системе сбора и переработки макулатуры Четкая согласованность в работе всех звеньев этой цепи – залог устойчивого и эффективного функционирования всей системы переработки макулатуры. Предприятия, перерабатывающие макулатуру, заинтересованы в получении сортированного по маркам сырья. Это позволяет им с меньшими затратами получать качественную продукцию. В настоящее время имеются следующие направления крупных поставщиков удовлетворения их заинтересованности: ориентация непосредственно на однородной и чистой макулатуры. Это предприятия, перерабатывающие бумагу и картон, типографии, издательства, сетевые магазины и т.п.; использование сети заготовительных предприятий, осуществляющих сортирование и очистку макулатуры, поступающей из 13 различных источников. Сеть заготовительных предприятий должна охватывать не только крупных, но и мелких поставщиков макулатуры (магазины, конторы, офисы, учебные заведения, население и т.п.). Макулатура должна быть упакована в кипы. В кипу упаковывают макулатуру одной марки, масса кипы от 200 до 600 кг. Допускается, по согласованию с потребителем, упаковывание макулатуры в кипы массой менее 200 кг и более 600 кг, но не более 800 кг. Макулатура в кипе должна быть плотно спрессована для сохранения целостности при транспортировании. Производственные запасы макулатуры создаются из расчета обеспечения 10-15 суток непрерывной работы предприятия. Одним из перспективных направлений предварительной подготовки макулатуры является формование из нее брикетов или гранул повышенной плотности. 1.4 Обеспечение макулатурным сырьём ОАО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат». Для решения вопроса обеспечения макулатурным сырьем ОАО "Архангельский ЦБК" было проведено исследование по потреблению бумаги и картона населением города Новодвинска, т.к. ресурсы макулатуры зависят от объема потребления продукции. Исследованием было охвачено 10 семей, состоящих из 3-х человек. Через месяц с каждой семьи собирались сведения по потреблению бумаги и картона и анализировались. В результате исследования, проводимого в течение 4 месяцев, были получены следующие данные: 14 1. Каждый новодвинец в среднем за год потребляет 46,6 кг бумаги и картона, что сопоставимо с результатами по Российской Федерации, представленными в таблице 2. 2. Используемая бумага распределилась следующим образом (рисунок 6): Бумага для печати – газетная, литографическая, типографская, офсетная, для глубокой печати, документная, этикеточная и др. Потребление этого вида бумаги в Новодвинске составило 20,80кг на душу населения за год. Оберточная и упаковочная бумаги служат для упаковки продуктов, сахара, чая, фруктов, стеклянной тары, мануфактуры, сигарет и папирос. Потребление данного вида бумаги составляет 14,4 кг в год на одного человека. Бумага для письма, машинописи, черчения и рисования- писчая, тетрадная, копировальная, чертежная и др. Этого вида бумаги на душу населения приходится 4,9 кг. Санитарно – гигиенической бумаги приходится 3,2 кг на душу населения. Бумага – основа применяется в качестве основы многих видов бумаги, ее потребление составляет 0,3 кг. Картона на душу населения приходится 3 кг в год. Таблица 2 -Среднедушевое потребление бумаги и картона в мире, кг/чел Страна, регион 2000 г. 2012 г. Финляндия 429,8 236,0 США 330,6 229,9 Япония 253,4 217,3 Страны ЕС 172,7 159,8 Канада 297,3 155,6 Китай 31,8 76,3 15 В мире 53,0 56,7 Бразилия 40,6 48,9 Россия 23,3 48,6 Азия 27,7 45,0 Латинская Америка 34,9 41,4 Индия 4,1 10,1 - 46,6 НОВОДВИНСК Для решения вопроса по потреблению картона, необходимого в качестве вторичного сырья для производства картона - лайнера, были исследованы торговые сети города Новодвинска: «Петровский», «Гарант», «Эконом», «Сатурн» и другие мелкие торговые точки. Данные представлены на рисунке 7. Рисунок 6 - Виды бумаги, потребляемые жителями г.Новодвинска в 2014/2015г. 16 Рисунок 7 - Количество картона, поступающего в торговые сети города Новодвинска В масштабах Архангельска и других близлежащих городов и населенных пунктов количество картона может составить примерно 320 тонн в месяц. Эта макулатура, поступающая от предприятий, организаций и населения в виде использованных изделий из бумаги и картона, как правило, неоднородна и содержит большое количество загрязнений. В результате исследования было выявлено, что большее количество макулатуры выбрасывается на свалку. Единицы торговых сетей сдают картонные ящики в пункт приема макулатуры. Таким образом, слабым звеном в цепочке «макулатура – продукция» являются подготовительные операции - это сбор и транспортировка макулатуры. 17 РАЗДЕЛ 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Для проектирования цеха по подготовке макулатурной массы потребуется большие производственные площади. На ОАО "Архангельский ЦБК" это производство возможно разместить в цехе гофрированного картона (ныне пустующее). Для хранения резерва макулатуры можно использовать производственную площадь бывшего цеха древесно-волокнистых плит. 2.1 Технологическая схема подготовки макулатурной массы. В данной работе предложена технологическая схема подготовки макулатурной массы с применением аэродинамического диспергатора (рисунок 8) вместо традиционного оборудования. Это позволит сохранить длину волокна макулатуры, улучшить показатели качества макулатурной массы, упростить технологическую схему потока, снизить расходы свежей воды и электроэнергии. Рисунок 8 - Технологическая схема подготовки макулатурной массы с использованием диспергатора: 1- постоянный магнит; 2 - воронка диспергатора; 3 - диспергатор; 4 - вентилятор; 5 - циклон; 6 промежуточный бассейн массы; 7 - термодисперсионная установка; 8 сборник оборотной воды; 9 - бассейн готовой массы. 18 2.2 Основное оборудование, используемое для подготовки макулатурной массы 2.2.1 Конвейер Применяется для транспортировки и подачи макулатуры в диспергатор. Над конвейером установлен постоянный магнит, который притягивает и устраняет металлические включения из макулатуры. 2.2.2 Комплект аэродинамического диспергатора Аэродинамический диспергатор (рисунок 9) состоит из следующих основных узлов: горизонтально установленного на валу ротора, состоящего из двух дисков соединенных радиальными разгонными лопатками, и цилиндрического с специальными статорными лопатками. Отбор продукта производится из центра аппарата коаксиально относительно оси вращения ротора. Диспергатор соединен с вентилятором высокого давления воздуховодом в оси вращения ротора. Выходной канал вентилятора соединен с циклонами, которые установлены над разгрузочным бункером. Во время работы диспергатора материал подается в диспергатор через специальное загрузочное окно и попадает на ротор с разгонными лопатками. Соударяющийся с лопатками вращающегося ротора материал измельчается, и под действием инерционных сил частицы материала стремятся покинуть зону диспергирования. Одновременно через диспергатор осуществляется продув воздуха с целью возвращения частиц материала в зону измельчения, таким образом, происходит создание псевдоожиженного слоя материала на внешнем радиусе вращения ротора. Скорость движения частиц в псевдоожиженном слое меньше скорости движения ротора, что обеспечивает энергию, необходимую для измельчения материала. Сушка материала происходит 19 вследствие интенсивного воздухообмена. Воздушный поток, обеспечивающий сушку материала, составляет до 30 000 м3 в час, скорость потока составляет 25-28 метров в секунду относительно частиц материала находящихся в псевдоожиженном слое. Эффективная сушка происходит при температуре воздуха 120 — 150°С, примерный расход тепловой энергии составляет 750-800 кВт. на 1 тонну испаряемой влаги. Измельчение и сушка материала происходят до тех пор, пока частицы материала не достигнут необходимого размера и влажности. При определённом соотношении скоростей вращения ротора и продува воздуха осуществляется инерционная сепарация готового продукта, при этом крупные и влажные частицы не будут выносится из зоны сушкиизмельчения аппарата, т.к. обладают большей инерцией, чем мелкие и сухие. Конструкция аэродинамического диспергатора позволяет производить тонкую и быструю регулировку параметров готового продукта, так как изменение инерционной сепарации достигается изменением скорости вращения ротора и объёмом продуваемого воздуха. Рисунок 9 - Комплект аэродинамического диспергатора 1- аэродинамический диспергатор; 2 - вентилятор; 3 - циклоны; 4разгрузочный бункер. 20 2.2.3 Термодисперсионная установка Термодисперсионная обработка (ТДО) макулатурной массы (ММ) служит для разрушения легкоплавких включений, клеевых частиц и частиц печатной краски и/или тонирующих веществ до размеров, невидимых невооруженным глазом (менее 40 мкм) и такого равномерного распределения в массе, при котором они не оказывают вредного влияния на процесс производства бумаги и картона. Она базируется на общем свойстве данных загрязнений пластифицироваться (плавиться) и диспергироваться (измельчаться) в условиях повышенных температур. ТДО применяется при выпуске картона для плоских слоев гофрокартона, бумаги санитарно-гигиенического назначения, писчепечатных бумаг и других видов продукции, в композиции которых используется макулатурное сырье. ТДО это многофункциональный процесс, включающий ряд последовательных операций и служащий для решения комплекса задач: - разрушение легкоплавких включений, клеевых частиц, частиц печатной краски и меловальных покрытий и их равномерное распределение в массе; - отделение от волокон частиц печатной краски и/или тонирующих веществ для возможности их дальнейшего удаления на последующих стадиях обработки ММ; - обработка волокон для повышения пухлости и воздухопроницаемости бумаги; - стерилизация массы. В данной работе применяется термодисперсионная установка (ТДУ) фирмы предназначенная Cellwood для Machinery типа обработки Creama макулатурной (рисунок массы как 10), при атмосферном («холодный» способ), так и при повышенном давлении («горячий» способ). 21 Установка включает оборудование для сгущения массы, в состав которого входит аппарат для предварительного обезвоживания (экстрактор) 1 и винтовой пресс 2, подогреватель массы 5 с пробкообразователем 3 и вертикальным рыхлителем 4, и диспергатор 6. В аппарате для предварительного обезвоживания типа SDC масса сгущается от 3 % на входе до 8-12 %; при этом происходит частичное удаление из массы мелких посторонних включений. Винтовой пресс типа RR сгущает массу до 35 %. Для исключения потерь пара масса подается в зону прогрева при помощи конического винтового пробкообразователя 3. Образующаяся пробка перед подачей в камеру прогрева разрыхляется в вертикальном рыхлителе 4. Рисунок 10 - Схема термодисперсионной установки типа Creama 1 - экстрактор; 2 - винтовой пресс; 3 - пробкообразователь; 4 вертикальный рыхлитель; 5 - подогреватель массы; 6 - диспергатор. Производительность ТДУ Creama составляет от 15 до 800 т/сут при УРЭ 60-65 кВт.ч/т. Использование данной ТДУ позволяет перерабатывать влагопрочные виды макулатурного сырья и исключить из технологической схемы размол ММ, так как при необходимости можно повысить степень помола массы на 10-12 0ШР. 22 2.3 Описание технологического процесса приготовления макулатурной массы. Кипы погрузчиком макулатуры со склада хранения подаются на конвейер полуфабрикатов (макулатурную массу предполагается добавлять в основной слой картона). Конвейер оборудован системой сигнализации пуска конвейера в зоне загрузки, оборудован постоянным магнитом, системой контроля наличия макулатуры в зоне выгрузки в воронку диспергатора, системой контроля уровня масла в маслосистеме конвейера, системой измерения веса макулатуры. Упаковочная проволока, веревки перерезываются и полностью удаляются с конвейера. Макулатура с конвейера подается в загрузочное окно диспергатора. В диспергаторе происходит процесс измельчения и сушки материала, сушка происходит за счёт горячего воздуха, подаваемого с вентилятора. С диспергатора удаляются отходы, а измельченная макулатура воздухом подается в циклон и далее в разгрузочный бункер. Из разгрузочного бункера макулатурная масса подается в промежуточный бассейн массы из которого насосом масса поступает в экстрактор, где масса сгущается до 8 %, при этом происходит удаление мелких посторонних включений. Далее масса сгущается в винтовом прессе до 35 %, разрыхляется в вертикальном рыхлителе, подогревается за счёт пара, который поступает на установку, и поступает в диспергатор в котором происходит повторное измельчение и сушка макулатурной массы. Масса, прошедшая термодисперсионную обработку, подается в бассейн готовой продукции, из которого насосом подается на смесительный насос основного слоя, где смешивается с целлюлозной массой и химикатами. 23 РАЗДЕЛ 3 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ Таблица 3 – Исходные данные для расчёта свежих полуфабрикатов ( из Технологического регламента) Наименование данных Необрезная ширина КДМ Обрезная ширина Масса 1 м2 Скорость КДМ Производительность КДМ Небеленая сульфатная целлюлоза Нейтрально сульфитная полуцеллюлоза Макулатурная масса Влажность картона Расход свежего волокна на 1 тонну Единица измерения м м г м/мин т/сут % % % % кг Величина 6,5 6,4 115 730 810 70 20 10 8 1054 3.1 Расчет свежих полуфабрикатов. Расход свежего волокна на 1 т картона для плоских слоёв гофрированного картона нетто составляет 1197,73 кг абсолютно-сухого волокна (целлюлоза + НСПЦ + ММ) или 1054 кг воздушно-сухого волокна, в том числе целлюлозы – 737,8 кг, НСПЦ – 210,8 кг, ММ – 105,4 кг. Для обеспечения максимальной суточной производительности КДМ расход полуфабрикатов составляет: целлюлозы 0,7378 · 810 = 597,618 т. НСПЦ 0,2108 · 810 = 170,748 т. ММ 0,1054 · 810 = 85,374 т. Для обеспечения суточной производительности нетто КДМ расход полуфабрикатов составляет: целлюлозы 0,7378 · 612,9 = 452,2 т. 24 НСПЦ 0,2108 · 612,9 = 129,2 т. ММ 0,1054 · 612,9 = 64,6 т. Для обеспечения годовой производительности КДМ расход полуфабрикатов соответственно составляет: целлюлозы 0,7378 · 211,45 = 156 тыс. т. НСПЦ 0,2108 · 211,45 = 44,57 тыс. т. ММ 0,1054 · 211,45 = 22,29 тыс. т. 3.2 Расчёт экономической эффективности проектных вариантов содержания макулатуры в композиции картона. Таблица 4 - Исходные данные Наименование Базовый вариант Проектный Проектный вариант 1 вариант 2 - 10 30 40052 36204,9 28510,7 - 30 30 Содержание макулатуры в композиции картона, % Стоимость волокна на 1 т картона, руб Стоимость нового оборудования, млн Общая экономическая эффективность характеризуется отношением полного результата к затратам на его осуществление: E=Q/Спр руб, где Q - количество продукции, руб.; 25 (14) Спр - стоимость производства продукции, руб. Сравнительная экономическая эффективность применяется при выборе одного из нескольких вариантов мероприятий. Различают следующие показатели сравнительной экономической эффективности: Минимум приведенных затрат: Зб = Сiб + Ен * Кi руб/т, (15) Зп1 = Сiп1 + Ен * Кi руб/т, (16) Зп2 = Сiп2 + Ен * Кi руб/т, (17) где Сiб, Сiп - текущие затраты или стоимость волокна на 1 тонну картона, руб./т.; Ен - нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности, Ен = 0,2 - 0,33; Кi - единовременные, капитальные вложения, руб./т. (затраты на покупку и постройку основного капитала, сделанные один раз, отнесенные к одной тонне выпускаемой продукции). Зб = 40052+ 0,2 * 30000000 =6040052 руб/т. Зп1 = 36204,9+0,2 *30000000 =6036204,9 руб/т. Зп2 = 28510,7 + 0,2 *30000000 =6028510,7 руб/т. Экономия от снижения стоимости волокна на 1 тонну картона, руб: Э1 = (Сб - Сп1) * Nт руб, (18) Э2 = (Сб - Сп2) * Nт руб, (19) 26 где Сб, Сп, - стоимость по базовому и проектному варианту 1 тонны картона, руб/т.; Nт - объем количества картона за сутки, т. Э1 = ( 40052-36204,9)*810= 3116151 руб. Э2 = ( 40052 – 28510,7)*810=9348453 руб. Срок окупаемости определяет время (в годах), в течение которого дополнительные капитальные вложения покрываются экономией на текущих затратах: Т1=ОК1доп/Э1тек.зат, год. (20) Т2=ОК2доп/Э2тек.зат, год . (21) где Этек.зат - экономия на текущих затратах, руб.; ОКдоп - дополнительные затраты, руб.. Т1=30000000/3116151= 9 лет 4 месяца. Т2=30000000/9348453=3 года 1 месяц. Срок окупаемости сравнивают с нормативным сроком окупаемости Тн = 3-5 лет. Т1> Тн . Т2 ≈ Тн . Коэффициент сравнительной экономической эффективности характеризует экономический эффект на каждый рубль дополнительных капитальных вложений: Е1=1/Т1, (22) Е2=1/Т2, (23) Если Е = Ен - мероприятие эффективно. Ен=0,33-0,2. 27 Е1=1/9,4=0,11. Е2=1/3,1=0,32. Годовой экономический эффект от введения нового цеха по переработке макулатурной массы отражает эффективность текущих и капитальных затрат: Ээф = (Зб - Зп)* Nт , руб. (24) Э1эф = (Зб - Зп1)* Nт =(6040052-6036204,9)*810=3116151 руб. Э2эф = (Зб - Зп2)* Nт =(6040052-6028510,7)*810=9348453руб. Вывод: Экономия от снижения стоимости волокна для 1 тонны картона 3116151 рублей. Срок окупаемости составит 9 лет 4 месяца при 10 % содержании макулатуры в композиции картона, это мероприятие не эффективно. Коэффициент сравнительной экономической эффективности 0,11, мероприятие не эффективно. Экономия от снижения стоимости волокна для 1 тонны картона 9348453 рублей. Срок окупаемости составит 3 года 1 месяц при 30 % содержании макулатуры в композиции картона, это мероприятие эффективно. Коэффициент сравнительной эффективности 0,32, мероприятие эффективно. 28 экономической ЗАКЛЮЧЕНИЕ Важнейшей задачей целлюлозно-бумажной промышленности является полное и комплексное использование древесного сырья. Наиболее существенный способ повышения комплексности сырья – рост потребления макулатуры в производстве полуфабрикатов бумаги и картона. Этому же способствует ужесточение экологических требований к полной утилизации твёрдых отходов ЦБП. Так, каждые 60 кг сданной макулатуры позволяет спасти 1 взрослое дерево, сэкономить 1200 литров воды и 60 кВт электроэнергии. Актуальность данного проекта заключается в возможности эффективного использовании вторичного сырья в производстве такой востребованной продукции, как гофрированный картон, вырабатываемый на ОАО «Архангельский ЦБК». В рамках проекта была проведена исследовательская работа, длившаяся в течение 4-х месяцев, в результате которой был выявлен необходимый ресурс макулатуры для производства картона на базовом предприятии. Для подготовки макулатурной массы предложена схема, оборудование и коммуникации которой можно разместить в цехе гофротары на производстве «Картон». Предлагаемое оборудование относится к оборудованию нового поколения, которое позволит упростить технологическую схему подготовки макулатурной массы и улучшить экономические показатели производства. Для обеспечения предприятия макулатурой необходимо четко организовать взаимосвязь основных звеньев в системе сбора и переработки макулатуры Оценка экономической эффективности проектирования цеха показала, что при требуемых капитальных вложениях 30000000 руб. срок 29 окупаемости составит 3 года 1 месяц при 30 % содержании макулатуры в композиции картона. 30 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 Технологический регламент ТР №- - 08 по производству картона для плоских слоев гофрированного картона на КДМ №1 [Текст]. - Новодвинск, 2008. 2 ГОСТ 10700-97. Макулатура бумажная и картонная. Технические требования [Текст]. - Введ. 2003-01-01. - УкрНИИБ: Госстандарт России: ИПК Издательство стандартов, 12 с. 3 условия ГОСТ 7376-89. Картон гофрированный. Общие технические [Текст]. - Введ. 1991-01-01. - Министерство лесной промышленности СССР: Госстандарт СССР: Издательство стандартов, 11 с. 4 Акулов, Б.В., Ермаков, С.Г. Производство бумаги и картона [Текст]: Учебное пособие / Перм.гос.техн.ун-т. – Пермь, 2010. – 440 с. 5 Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры – М. [Текст]. Лесн. пром., 1980. – 175 c. 6 Дулькин Д.А. И.Н. Ковернинский В.И. Комаров В.И. Мировые тенденции в развитии техники и технологии переработки макулатуры[Текст]. Архангельск, 2002. – 108 с. 7 Дьякова Е.В., Дулькин Д.А., Комаров В.И. Переработка макулатуры. Учебное пособие. Архангельск, 2009. 8 Пузырев, С.А. и др. Технология обработки и переработки бумаги и картона – М. [Текст]: ЛП, 1985. 312 с. 9 Дулькин Д.А., Ковернинский И.Н., Комаров В.И., Яблочкин Н.И. . Формирование свойств тест-лайнера в процессе производства [Текст]. Архангельск, 2005. – 161 с. 10 Технология целлюлозно-бумажного производства [Текст] В 3 т. Т.1. Сырье и производство полуфабрикатов Ч.3. Производство 31 полуфабрикатов. С.С. Пузырев, Э.В. Виролайнер, Ю.А. Поляков, А.М. Кряжев - СПб.: Политехника, 2004. - 316 с. 11 2013 Известия высших учебных заведений №3 [Электронный ресурс]. - «Лесной журнал» Режим доступа: http://lesnoizhurnal.agtu.ru/issuesarchive/?ELEMENT_ID=56327 12 лайнера Блинушова О.И. Совершенствование технологии тест[Электронный ресурс]. – Режим http://tekhnosfera.com/sovershenstvovanie-tehnologii-test-laynera. 32 доступа: