文献综述-生物制浆造纸工厂设备设计.doc

吉林化工学院文 献 综 述生物制浆造纸工厂设备设计Biological pulping and papermaking factory equipment design性 质: R毕业设计 毕业论文教 学 院： 机电工程学院系 别：机械设计制造及其自动化系学生学号：09410529学生姓名：张磊专业班级：机自0905指导教师：侯哲生职 称：副教授起止日期：2013.3.42013.3.28吉 林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology生物制浆造纸工厂设备设计摘 要：在能源紧张、市场日趋激烈竞争的今天，节约能源降低能耗、保护环境和提高产品质量是企业提高竞争能力的有效手段。生物技术在制浆造纸方面有着广阔的应用前景，生物技术不仅能改善制浆性能和成浆性质，还能从根本上减轻或减少环境的污染，使生态环境质量得以改善的同时，促进造纸企业走向可持续发展的道路。纸浆的原料主要有木材、竹、芦苇、稻草、麦草、芒杆、 棉杆、甘蔗渣、破布、废棉、废麻等类植物纤维1。生物制浆就是在制浆前利用微生物菌体或其酶制剂对原料进行预处理，然后蒸煮，获得纸浆。本设计主要对工厂制浆设备进行选型，设备平衡计算，车间布置设计以及辅助设备的配置进行详细的设计，根据所选参数进行浆水平衡计算,根据计算的结果并结合工厂的生产实践进行设备选型,根据选型的结果绘制工艺流程图、浆水平衡图、全厂布局图3。关键词：打浆理论；生物技术；玉米秸皮；设备平衡；车间布置1 打浆理论1.1 打浆打浆又称叩解2，是利用机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应在造纸机上生产所要求的特性，并使所生产的纸张能达到预期质量的操作过程。利用物理方法，对水中纸浆纤维进行机械或流体处理，使纤维受到剪切力，改变纤维的形态，使纸浆获得某些特性，以保证抄成的纸达到预期的质量要求，这一过程就称之为“打浆”。打浆过程中纤维除了受机件的剪切、揉搓和梳理等作用外，同时纤维的细胞壁还发生位移、变形与破裂等现象而吸水润胀，产生细纤维化，使纸浆具有柔软性、可塑性，也使纤维素分子链中的羟基增加与氢链结合机会，提高了纤维间的结合力。按打浆作用，可分为黏状打浆和游离打浆。按生产方式，可分为间歇打浆和连续打浆。1.2 打浆原因由于纸浆纤维挺而有弹性，如不加任何处理就用来抄纸，则在网上成形时难以分布均匀，抄出的纸张硬度很低2。另外，未经打浆的纸浆，尚含有未分离的纤维束，这些纤维束挺硬，有的太长，有的太粗，缺乏必要的切短和分离，如用其抄纸，则所得产品疏松、多孔，表面粗糙、强度很低，不能满足使用要求。经过打浆处理的纸浆生产的纸，则组织紧密均匀，强度较大。1.3 打浆方法主要分为游离打浆和黏状打浆。游离打浆是以切断作用为主，纸浆的浓度较低。此方法的打浆机的刀刃较锐利，刀刃的齿距较密，在打浆时纤维容易被切断，使所抄造出的纸张会出现密度小而膨松、不透明、伸缩性小，油墨容易附着等特性4。不过，此方法所抄造出来的纸张，其表面平滑度较低，并容易起毛。黏状式打浆方法是用破裂磨溃等原理。其所用的纸浆浓度较高，而打浆机的刀刃较钝，刀刃齿距较稀疏，切断纤维时容易产生长短不一的现象，使所抄造出来的纸张拥有的物理特性较强，纸质紧密，纸张表面平滑度佳，透明度较高且不易起挠等特性。但纸张的伸缩性较大，对油墨吸收效果较差。1.4 打浆历史古代中国，人们使用棍棒、石臼等工具来舂捣桑皮和竹麻等原料，来获得所需要的纸浆。古代埃及人用木棍捶打莎草和芦苇，使纤维表面产生天然半纤维素胶粘剂，来强化纤维结合力和物理强度。1.5 生物技术在打浆中的应用今天特别是以草类为主要原料且无碱回收装置的造纸企业，正面临着生存的严峻挑战。在全球的可持续发展战略中，生物技术在制浆造纸工业中将会发挥更重要的作用。生物技术，简单地概括起来，就是利用生物有机体(从微生物直至高等动物、植物)或其组成部分(包括器官、组织、细胞或细胞器等)发展新产品或新工艺的一种体系5。或定义为：操纵生物(微生物、植物、动物)的细胞、组织或酶，进行生物合成、生物转化或生物降解，大规模地生产预期产品或达到特殊目的的一门技术。生物制浆就是在制浆前利用环境微生物菌体或其酶制剂对原料进行预处理，然后蒸煮，获得纸浆。2 打浆过程纸浆纤维变化过程打浆对纤维的作用和纤维的变化除压溃、揉搓、疏解以外，主要分为以下五部分：细胞壁的位移和变形，初生壁和次生壁外层的破除7，吸水润胀，细纤维化和横向切断等。但这几种作用不是截然分开，而是互相交错进行的，现分述如下：2.1 细胞壁的位移和变形用偏光显微镜可以观察到纤维上的亮点，即微纤维的位移。未打浆的纤维有位移，而开始打浆后出现了新的位移点，随着打浆过程的进行，位移点逐步扩大并变得更清晰。 产生位移的原因是由于纤维在打浆过程中受到机械作用力，使次生壁中层一定位置上的微纤维产生弯曲变形，微纤维之间空隙有所增加，这就为纤维吸收更多的水创造了条件。开始这个变形是很小的，以后逐步变大。虽然由于初生壁和次生壁外层还没有去除，对次生壁中层的位移和进一步润胀受到限制，但吸水变形可使纤维变得柔软，对去除初生壁和次生壁外层具有重要作用。2.2 初生壁和次生壁外层的破除初生壁在蒸煮和漂白的过程中去掉一部分，但仍存有相当数量。未去掉初生壁的纤维，显得光滑、挺硬，不易吸水润胀。这是由于初生壁中含有较多木素，并呈网状的结构，它虽然能吸水，但润胀程度很低。初生壁的外层很薄，它紧紧地包围着能够很好润胀的初生壁中层，因此，也必须在打浆中将其除去，使次生壁中层的细纤维分离出来，才能达到纤维的充分润胀和细纤维化作用。初生壁和次生壁外层的破除，是利用打浆设备的机械作用力和纤维之间的相互摩擦，呈膜状或碎片的形式除掉的。当然，打浆过程中不可能将每根纤维的初生壁和次生壁外层彻底去除，根据打浆程度的不同，去除的多少也不同。不同种类的纤维初生壁及次生壁外层的除去难易程度也不相同，如草浆比木浆去除要困难，硫酸盐木浆比亚硫酸盐木浆的去除要困难，因而造成打浆时细纤维化的难易程度不同。2.3 纤维的吸水润胀在初生壁未打破之前，纤维的吸水润胀程度较慢。随着打浆的进行，初生壁及次生壁外层不断被打破，纤维的吸水润胀加快，纤维直径可迅速润胀到原来直径的两倍。吸水润胀后的纤维变得柔软可塑，外表面积增大，内部组织结构松弛，分子间内聚力下降，有利于细纤维化的进行。纤维在打浆过程中所以能发生吸水润胀，是由于纤维素和半纤维素分子结构中存在有无定形区和大量羟基，与水分子发生极性吸引，水分子进入无定形区，使纤维素分子链间距离增大、纤维外表面积增大，从而引起吸水润胀。一般半纤维素含量多的纤维易吸水润胀，木素含量高的纤维不易吸水润胀，因此，漂白后的纸浆纤维较未漂浆吸水润胀好。2.4 细纤维化纤维在打浆的过程中受到打浆设备的机械作用而产生纤维的纵向分裂，表面分离出细小纤维，纤维两端帚化起毛的现象，称为细纤维化。 一般认为，纤维的细纤维化是在纤维吸水润胀以后开始的。由于吸水润胀，致使内聚力减小，次生壁的层与层之间产生滑动，使纤维变得柔软可塑，称为内部细纤维化。而纤维表面的分丝帚化，分离出大量细小纤维，增加了纤维的外表面积，称为外部细纤维化。 纤维的细纤维化，主要是次生壁中层产生，因为细纤维在它上面的排列多是近似平行的，易于润胀和分裂帚化。但必须是在次生壁外层完全除掉或部分除掉的情况下，才能产生较好的细纤维化。纤维的细纤维化和纤维的吸水润胀是相互促进的。吸水润胀为纤维的细纤维化创造了有利条件；反之，纤维的细纤维化又能促进纤维更进一步的吸水润胀。 2.5 横向切断打浆过程中，由于打浆设备的刀片或磨齿间的剪切作用，使纤维受到切断。同时在打浆压力较大、浓度较高的情况下，纤维之间相互摩擦，也会造成纤维的横向切断。 长纤维经适当地切断，可以提高纸张的组织均匀性和平滑性。但过分受到切断，纸的强度就会降低。通常对棉浆、麻浆等长纤维浆料，在打浆时要求有较多的切断；对针叶木浆（纤维平均长度为23毫米）在打浆时，应根据纸张物理性能要求，将纤维切断到必要的程度，对较短的阔叶木浆和草类浆（纤维平均长度为0.71.1毫米），则不希望有过多的切断。 在同一打浆条件下，吸水润胀得很好，纤维具有良好的柔软性和可塑性，就不容易受到切断，而易于分丝帚化。反之吸水润胀不好，纤维挺硬，则容易受到切断。 上述五个方面的作用是指单根纤维而言的，即指一根纤维在打浆过程中可能受到的集中作用。在实际生产中，打浆处理的纤维数量是无法估量的，由于打浆中各种条件的限制，每根纤维受到的作用不可能完全一致。如有一部分纤维在打浆时可能吸水润胀和细纤维化作用都较好，而另一部分纤维可能受到较严重的切断作用；也可能有一部分纤维在打浆初期初生壁和次生壁外层就破裂，而另一部分纤维直至打浆后期尚未破裂。如果这种现象严重，就说明打浆作用不良，必须采取有效措施，力求把浆打得均匀一些。3 草浆3.1 稻、麦草等草浆的打浆特性稻、麦草浆，尽管半纤维素含量较多，但非常不易打浆。稻、麦草浆纤维短，一般在1.141.17毫米左右，杂细胞含量多，次生壁外层较厚，且与次生壁中层粘结较紧，故在打浆过程中很难除掉，因此纤维的吸水润涨和细纤维化都非常困难8。如果在打浆中过分要求其细纤维化，必然造成纤维的过度切断，不仅影响成纸的强度，而且在抄纸时滤水困难。所以，用稻、麦草浆等生产一般文化用纸，多数采用较高的打浆浓度和较低的打浆比压的打浆工艺。3.2 玉米秸皮在制浆中的应用玉米具有适应性强、产量高和品质好的特点。它的主要用途有食用、饲料用和作为化工产品原料（如：玉米淀粉、糠醛、木糖等）用。在20世纪90代中期，化石燃料供给的紧张、全球气候变化、农业残留物综合利用等问题重新激起了利用农业残留物生产生物基燃料的研究。玉米秸秆就成为了重要的乙醇生产原料。玉米秸秆还用于中等密度的纤维板和碎料板的生产。农业残留物如麦草、玉米秸秆用于造纸行业生产的纸浆强度较木材浆低，但具有较高的平滑度，它们总是与长纤维纸浆混合使用，当农业残留物所制得的纸浆达到混合浆的30%时，并没有对纸张性质产生重大的影响。随着农业残留物从种植地移除用于其他行业，也使得科学家认识到不加选择地移除农业残留物会对土壤有机碳、农业生产力和环境质量带来不利的反应，进而影响到物质的地球化学循环。因此，在提高玉米秸秆综合利用时，也要注意到玉米秸秆利用的环境可持续性。在我国，目前玉米的种植面积和产量仅次于水稻居第二位。玉米生产中会产生大量的玉米秸秆，由于玉米秸秆收集、整理和运输成本高、人们对玉米秸秆的综合利用认识不足造成玉米秸秆综合利用的程度低。4 玉米秸皮的纤维特性玉米秸秆分为位于外部的秸皮和内部的秸穰。秸皮部分由位于玉米秸秆外侧的表皮细胞和皮下的纤维层构成，维管束在靠近表皮的部分中密集分布。内部的秸穰部分主要由薄壁细胞组成，同时维管束稀疏的分布其中。维管束由外围的纤维和中央的导管、筛管和伴胞组成16。玉米秸秆的秸皮和秸穰的组成，如表41所示。可知玉米秸皮的纤维素含量较秸穰部分高，因此玉米秸皮更适合于作为造纸原料，可以认为玉米秸皮能够作为造纸用纤维原料。表 41玉米秸皮和秸穰化学组成水分/%灰分/%苯醇抽出物/%Klason 木素 /%酸溶木素/%硝酸乙醇纤维素/%聚戊糖/%玉米秸皮9.53.226.2214.672.237.6223.58玉米秸穰9.093.49.069.862.4729.1734.065 我国国内造纸工业的发展状况近年来中国纸业的发展突飞猛进，全行业的面貌正在发生深刻的变化。造纸工业的发展已受到政府和全社会的关注，其原因是：随着国民经济的快速发展、人民生活水平的不断提高，市场需求的不断扩大，纸业在国民经济中的地位日益突显；二是人们对工业发展与环境协调意识不断增强，自然会对纸业的发展给予关注。近十年来，特别是中国加入WTO以后，中国纸业的现代化和纸业市场的全球化进展迅速，随之而来的产业结构大调整、技术装备的大提高已势在必行，并有了相当的进展9。从总体上看,目前中国纸业正处于由传统工业向现代工业的转变期；正处于竞争激烈的全球经济大环节中，充满了机遇和挑战。随着造纸工业的快速发展及国家对造纸工业技术装备引进和技术改造投资的重视，造纸工业装备企业的规模、技术进步、产品水平、制造能力等都产生了明显的变化，较大程度地缩小了与国际先进造纸装备之间的差距，其中部分适合我国国情的非木纤维制浆技术已具有国际先进水平，国产中等规模浆纸成套生产线的市场占有率明显提高，已初步显示了与国际跨国公司竞争中的比较优势13。造纸工业装备行业中，企业经济类型结构和机制在“十一五”期间产生了明显的变化。行业中的领先企业，从原有50%是国有大中型企业，已转变为95%以上是合资企业、多元投资的股份制企业和民营股份制企业，原有国有企业的比重大幅度下降。体制和机制的变化明显增强了企业的活力和适应市场的能力，加速了企业的产品结构调整和综合竞争力的提升，也为造纸工业装备行业的持续发展打下了重要的基础。6 我国制浆造纸工业主要装备6.1 备料设备削片机和木片筛，由于国内造纸原料的多样化，致使备料设备中木材削片机和木片筛选设备发展不快，目前木材盘式削片机的直径为3350mm，竹材盘式削片机的直径为1670mm。随着林纸一体化和APMP、CTMP高得率制浆技术的发展，国内削片机和木片筛的规格有待向大型化发展，并提高自控水平；国外已发展了高效率切片和可按木片厚度分级的鼓式削片机和盘式木片筛，并重视备料系统的清洁生产6。湿法备料，国内草类纤维的备料装备比较齐全，主要用于连续蒸煮，能力300m3/h。目前木片的备料装备(鼓式水洗)规格能力不大，国内纸厂2000m3木片仓均从国外引进。6.2 蒸煮设备系统以适应草类原料为主的150 t/d的横管式连续蒸煮系统设备和自动控制系统已全部实现国产化，其浆料得率和运行效率已达到国际先进水平，目前正在开发250300t/d的蒸煮设备10。适应木材纤维的立式连续蒸煮技术目前在国内尚属空白。其关键技术和设备：升温蒸煮和自控技术，高压缩比喂料器。国内纸厂已引进22万t/a的设备系统。另外，RDH节能间歇蒸煮设备，适应于木浆和竹浆等原料，投资比连续蒸煮设备系统少，特别适合老厂的技术改造。该项技术目前国内尚属空白，其关键技术和设备：蒸煮锅置换蒸煮技术和冷喷放技术和设备。6.3 高得率制浆设备高得率制浆设备目前在国内尚属空白。国外该项技术成熟，其关键设备：同向双螺杆搓浆机，双螺杆搓浆转子的结构和耐热耐磨材质。6.4 黑液提取设备高效率黑液提取设备国内发展较快，其品种、规格和制造能力已接近国际先进水平。其关键技术和设备为中浓大型鼓式真空洗浆机(带波纹滤板、平面阀)，最大面积已达100m2。双辊挤浆机是国内企业重点发展的产品。目前国产设备能力100t/d。在国外，鼓式真空洗浆机最大面积达110m2以上，提取率、制造精度和自控程度都较高，但价格昂贵。双辊挤浆机挤出浓度可达30，能力300t/d。为了追求更高运行效率和低成本运行，国外已发展鼓式置换洗浆机(DD洗浆机)并已投人应用，可在1台洗浆机上完成四段洗涤，国内已有引进。6.5 筛选净化设备国内用于封闭筛选具有波纹筛鼓的压力筛和棒式波形筛鼓的低脉冲压力筛已形成系列，接近国际先进水平。但在精度和使用寿命上还有一定差距。国外同类设备的使用寿命要比国内高1倍，材质热处理好。6.6 漂白设备目前国内大多数企业仍然采用三段低浓漂白，耗水量大，耗电高，污染严重。其发展方向是ECF和/CF漂白；废纸制浆的中浓漂白系统已投入运行，能力25150t/d，漂白浓度812%。是与国外差距最大的制浆工艺设备；ECF和TCF多效连续漂白设备中，中浓泵和中浓混合器的制造在国内是空白。过氧化氢漂白系统目前已在机浆、化浆、化机浆和废纸浆上得到应用，最大产量为50t/d。但是其制备系统仍然依靠进口。在国外，漂白系统多采用氧漂、二氧化氯及过氧化氢漂白组合，而漂白全程都采用中高浓。6.7 碱回收设备在国内，木浆碱回收处理设备已技术成熟，处理能力1200t/d的设备已投入运行。草浆碱回收处理设备能力已达280t/d，但回收率低，水污染严重。碱回收的关键设备蒸发器已采用高效板式或板管式组合的多效蒸发器，苛化过程已应用预挂白泥过滤机(ECO)，正在开发CD过滤机。臭气收集燃烧技术和设备目前国内尚属空白。国外的碱回收设备处理能力大，回收黑液浓度高，过程自动化控制程度高，已采用新型喷射式碱回收炉、板式和管式降膜蒸发器、白液和白泥过滤器、臭气收集燃烧的技术和设备。6.8白水回收和纸浆浓缩设备白水回收和纸浆浓缩设备发展较快，高效的多圆盘过滤机已形成系列。回收率达9095，完全替代了圆网浓缩机，已接近国际先进水平。6.9 打浆设备在国内，国产双盘磨浆机已形成系列，规格齐全，市场占有率大，但应用于APMP、BCTMP的高浓盘磨机目前仍是空白11。在国外，广泛采用节能高效的中、高浓打浆，单机产能大，使用寿命长，自控程度高，并已发展成大直径锥形磨浆机，实现了疏解和磨浆的组合，打浆质量更好。7 盘磨机盘磨机问世于1933年，近几十年来发展颇为迅速。它在美国、日本等造纸发达国家已经达到了连续化、自动化、高能化和专业化水平3。盘磨机是生产化学机械浆的主要设备之一，它的工作原理是：将木片或预热后的木片送入盘磨机,在高速旋转的磨盘作用下，先在磨盘的破碎区，顺纤维方向破碎成火柴杆状，然后再进入磨浆区，在磨齿的作用下，依靠木杆之间的揉搓，撕裂成木丝，最后在精磨区分离成纤维，并细纤维化，在磨浆的过程中，由于强烈的磨擦作用，产生大量的热能，使木素软化和纤维分离3。因此，盘磨机的好坏直接影响到浆的质量，另外盘磨机既可以直接用于木片磨浆，也可用于制浆过程中的粗渣的精磨。盘磨机磨出的浆，其纤维的撕裂、分丝帚化、弯曲、压溃和搓软的效果显著，且切断较少，在高浓磨浆是表现得更为突出。从而盘磨机有利于处理短纤维原料（包括阔叶木、草类原料等）。我国目前造纸原料是草木并举，显然推广使用盘磨机是适合我国国情的。在世界“21世纪议程”中，环境保护是一个十分突出的问题。我国也参与这个议程的制订，对议程的实施责任重大。我国造纸工业对环境污染严重，其中蒸煮废液是主要的污染源。每天排放的废液、废水对水污水染名列我国工业污染之最。治理造纸工业的污染问题有两大渠道，一是开发适用于我国情况的碱回收技术，二是开发适用于我国情况的盘磨机械制浆技术。前者是对化学浆废液的处理，后者是实现低污染乃至无污染的制浆工艺。加之开发少氯、无氯漂白技术及应用中段废水处理的成熟技术，我国造纸工业对环境的污染才能基本得到控制。根据我国造纸工业制浆生产的现状，开发适用我国情况的盘磨机械制浆技术与设备，有助于环境污染的治理和控制。其设备开发的前景是广阔的，途径是多方面的12。而高浓盘磨机是在磨石磨术浆机的基础上发展起来的先进制浆设备。由于高浓盘磨机的诞生而发展的CTMP制浆法， 已成为世界纸浆工业发展的重要趋势，也必将促进我国造纸工业的发展。现在国内使用盘磨机处理的浆料已经扩展到了除麻浆以外的所有各种植物纤维浆料,生产出各种工业用纸、文化用纸、纸板、双面胶版、卫生纸、不透明纸、耐水纸、邮封纸、打字纸等几十个品种。盘磨机对浆料的作用较打浆机复杂。浆料在高速转盘的巨大离心力的作用下，从磨盘中心向周围方向运动，在这个过程中，纤维的撕裂、分涤、帚化、弯曲、压溃和搓软显著，而切断较少，特别在高浓度时更为明显。因此盘磨机对处理短纤维原料是有利的，对我国正在广泛利用的短纤维原料（包括阔叶木和草类原料等）的磨浆十分适宜6。我们可以总结自己的经验和学习外国对造纸工业研究开发的策略和管理方法，结合我国造纸工业的现状和发展规划，通过各种途径来开发适用的盘磨机械浆设备，尽快地设计制造出可供众多中小型制浆造纸企业采用的设备，达到既发展生产又能控制污染的最终目的。8 设备平衡计算概述设备平衡计算是工艺设计的重要内容之一。其计算的依据是物料平衡15。即通过物料平衡计算出通过每一设备的物料量（通过量），然后用此通过量来校核或计算每一段设备所应具有的生产能力，确定同种设备的台数。制浆造纸厂所用设备的种类多型号多。同一种设备，由于型号不同，生产能力也不同。因此设备平衡计算应遵循以下原则:1) 确定主要设备确定主要设备的生产能力时，即不能过大的超出设计能力的要求，又要适当的留有余地。因为选择设备的能力过大，不仅使设备的投资费用增加，而且也使日常生产的维持费用增加。2) 确定设备台数对于需要确定台数的设备，其数量要考虑设备发生事故或检修时仍有其他设备做备用维持生产。3) 确定备品在确定主机的配套设备时，除要满足主机要求外，还必须有相应的附属设备，如电机等。4) 公式计算法在利用公式计算设备能力时，公式中的某些系数要选取合理。选取的依据是：所选取设备的成熟程度所用原料的特点，以及操作工人的操作水平和技术素质。5) 避免大的波动对于蒸煮这样的大量用汽设备，又要考虑间歇蒸煮的周期性，即用汽量将会出现周期性的负荷高峰值，将会导致全厂蒸汽压的大幅度波动。所以，在设备平衡计算及设备台数确定时，应设法避免发生这种现象。9 设备台数的确定通过理论或经验公式计算设备生产能力、根据有关工厂的实际经验确定设备的生产能力、按设备产品目录中查取其生产能力，利用以下公式计算出所需设备的台数15。式中：n选用设备的台数，台；Q生产中需该种设备处理的物料总量，由物料(或浆水)平衡计算得出；G该设备在生产中单台设备处理的物料，即该设备单台生产能力，t/d；K该设备的利用系数。 对于一些大型设备，在间歇使用时会对全厂造成大幅度波动。导致全厂系统不稳定，在设备平衡计算时应避免这种大幅度波动。10 车间布置设计应遵循的原则1) 各个工序的设备布置要与主要流程顺序相一致。2) 注意改善操作条件。3) 辅料制备车间应与使用设备靠近。4) 冬天无严重冰冻地区的工厂。5) 设备布置在楼面还是底层，要视楼面荷重及是否利用位差输送等原因而定。6) 互相联系的设备，在保证正常运行所必须的间距条件下，应彼此靠近。7) 泵与泵之间的间距一般在1000mm左右。8) 设备安装的位置不应骑在建筑物得伸缩缝和沉降缝上。9) 发散有害物质、产生巨大噪音和高温的生产部分应同一般的生产部分适当的隔开，一面互相干扰。10) 要统一安排车间所有操作平台、各种管道、地沟、地坑及巨大的或震动的设备基础位置，避免同厂方的建筑的基础发生矛盾。11) 操作平台的宽度应大于500mm。12) 合理安排厂方出入口、通道和楼梯的位置。13) 要考虑必要的堆积面积。14) 遵守国家有关劳动卫生及防火安全等方面的各项规定。15) 要考虑到厂房扩建的要求。适当预留平面和空间位置。16) 在满足生产工艺的需求的同时，是被布置要尽量符合建筑结构标准化得要求。当根据生产工艺过程和设备、运输及生产条件等的要求14，不可能遵守建筑统一的规定时，不能强求遵守这一规定，应按具体情况处理，负否则反而不合理，不经济。11 本课题研究的主要内容及前景11.1 研究的主要内容制浆造纸工业在国民经济中具有较为重要的地位，它是国民经济的基础原料工业。随着人民物质文化生活水平和环境保护要求的提高以及国内、外市场对纸产品的需求不断增长，不仅国内造纸生产保持了良好的增长态势，制浆造纸工厂的新建、扩建和改建项目也在不断增加13。为了确保这些基本建设工程能够顺利完成，正确地进行工厂的设计和设备布置是极为重要的环节。本次设计主要进行生物制浆工厂的设备平衡计算和车间布置设计。设备平衡计算不仅在新建、改建、扩建和技术革新设计中是重要的，而且在实际生产管理中也具有重要作用。生产车间布置是工艺设计的重要部分，在完成初步设计工艺流程图和设备选型之后，进一步的工作就是将各工段与各设备按工艺流程在空间上进行组合、布置，即车间布置。车间布置的还坏直接关系到车间建成后是否复合工艺要求，生产能否正常、安全地进行，有无良好的操作条件和便利的设备维护检修条件，对建设投资、经济效益都有着极大的影响，所以在车间布置前必须充分掌握有关生产、安全、卫生等方面的资料，布置时要做到深思熟虑、仔细推敲，以取得一个最佳方案17。车间布置设计应以工艺为先导，并充分考虑总图、土建、设备、安装、电力、暖通、外网等专业的要求下完成。车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产、生活中所起的作用进行合理的平面和立面布置。设备布置是根据生产工艺流程情况即各种因素，把各种工艺设备在一定的区域内排列15。在设别布置汇总又分为初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求平面布置和立面布置。车间布置设计的两项内容是相互联系的，在进行车间平面布置设计时，必须以设备布置草图为依据，以此为条件，对车间内生产厂房、辅助厂房及其所需的面积进行估算。而详细的设备布置图由必须在已确定的车间厂房总布置图基础上进一步具体化。11.2 发展前景生物制浆作为一个新的产业才刚刚起步，生物技术在制浆方面、废纸脱墨方面、纸浆漂白方面及打浆方面的应用，都有着非常广阔的前景。我们只有做好了工厂的合理布置合理设计，认真对待，合理的选择设备才能促进造纸工业可持续发展。绿色、清洁、低成本将、高效率作为未来造纸技术的发展方向。特别是以草类为主要原料且无碱回收装置的造纸企业，目前正面临着生存的严峻挑战。在全球的可持续发展战略中，生物技术在制浆造纸工业中将会发挥更重要的作用。参考文献：1 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Biological technology has a broad prospect of application in pulp and paper, biological technology can not only improve the pulping and pulp properties, but also fundamentally alleviate or reduce the environmental pollution, the ecological environment quality can be improved at the same time, promote the papermaking enterprises take the road of sustainable development. The main raw material for pulp wood, bamboo, reed, straw, straw, straw, cotton stalk, bagasse, rags, cotton waste, waste hemp plant fiber. Biological pulping pulping is in use or the microbial enzyme preparation on the pretreatment of raw materials, and then cooking, obtain pulp. The design of the main selection of factory pulping equipment, equipment balance calculation, the detailed design of plant layout design and auxiliary equipment, according to the selected parameters calculated serofluid balance, according to the results of the calculation and combining with production practice, the factory equipment selection, drawing process according to the selection results, water balance diagram, plant layout.Keywords: beating theory; Biotechnology; corn stalk barks; balance; workshop layout