Жизненный цикл продукции и основные виды воздействия производства на окружающую среду

 

 

Реферат

 

Пояснительная записка содержит 51 страниц, 13 рисунков, 9 таблиц, 10 источников.

ОТХОДЫ ЛЕСОПИЛЕНИЯ, ЩЕПА, ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫЕ ПЛИТЫ, ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТАЯ МАССА, ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫЙ КОВЕР, ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТОЕ ПОЛОТНО, СУХОЙ МЕТОД ПРОИЗВОДСТВА.

Целью данной курсовой работы является рассмотрение технологии производства древесноволокнистых плит (ДВП). Рассмотрены основные методы производства, наиболее подробно рассмотрен и проанализирован сухой  способ производства ДВП.

Для этого было рассмотрено основное сырье, технология, физико-химические основы производства, основное оборудование, жизненный цикл продукции. Проведен анализ использования сырья и материалов.

В работе также рассмотрены источники воздействия данного производства на окружающую среду. Сделаны выводы о возможных методах уменьшения негативного воздействия.

Графический материал включает 1 лист иллюстративного материала формата А1, на котором изображена технологическая схема производства ДВП сухим способом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………..	5
1 Сырьевая база производства………………………………………………….	6
1.1 Породы древесины……………………………………………...........	6
1.2 Кора………….................................................................................... 1.3 Гниль и другие дефекты……………………………………………… 1.4 Форма, влажность и плотность  древесного сырья…………………	8 8 9
2 Характеристика способов  производства……………………………………..	10
2.1 Мокрый способ производства ДВП………………………………... 2.1.1 Производство мягких  древесноволокнистых плит……...	10 11
2.2 Сухого способ производства  ДВП…………………………………. 2.2.1 Производство ДВП периодическим способом с применением многоэтажного гидравлического пресса ………………………………. 2.2.2 Производство непрерывным способом с применением каландрового пресса………………………………………………………………	11   12
	15
3 Физико-химические основы  рассматриваемого процесса………………….	16
4 Технологическая схема  процесса……………………………………………..	23
4.1 Технологическая схема  процесса…………………………………….	23
4.2 Характеристика основного  оборудования…………………………….	27
4.3 Анализ использования  сырья и материалов………………………..	32
4.4 Использование воды  и энергии……………………………………… 4.4.1 Использование воды……………………………………….. 4.4.2 Использование энергии…………………………………….	38 38 42
5 Жизненный цикл продукции и основные виды воздействия производства на окружающую среду…………………………………………………………..	44
5.1 Жизненный цикл продукции…………………………………………	44
5.2 Основные виды воздействия производства на окружающую среду..	46
Заключение……………………………………………………………………….	50
Список использованных источников……………………………………………	51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Древесноволокнистые плиты (ДВП) в настоящее время производятся в  довольно больших объемах во многих странах мира (США, Япония, Швеция, Россия и другие), в том числе и в Республике Беларусь. В СНГ функционирует более 60 крупных предприятий. Эти плиты не только полноценно заменяют натуральную древесину в листовом виде, но и обладают целым рядом полезных свойств (теплопроводность, звукопоглощение, звукоизоляция, огнестойкость, биостойкость), не присущих древесине, поэтому имеют широкую область применения, которая непрерывно расширяется, в особенности в производстве мебели, где ДВП в виде МДФ хорошо известны как конструкционный и отделочный материал. Основное количество ДВП производится на предприятиях, расположенных в Бобруйске, Витебске, Борисове, Пинске, Мостах, Ивацевичах.  В ОАО «Мозырьдрев» запланирован ввод в действие цеха по производству особого вида ДВП по сухому способу – изоляционных с широким диапазоном толщины и свойств. Их отличительной особенностью являются  экологическая чистота и целевое направление использования -  в строительстве зданий и сооружений. Около 26 % ДВП используется на внутреннем рынке, остальное поступает на экспорт (в Россию, Польшу, Литву и др.). На долю Республики Беларусь приходится 0,43 % общемирового производства ДВП. ДВП производят из неделовой древесины и древесных отходов, а именно сырьём является технологическая щепа, а также отходы лесопильных и деревообрабатывающих предприятий. ДВП успешно используют в домостроении, при изготовлении мебели и тары, в машиностроении в качестве экологически чистого конструкционного и отделочного материала. Это обуславливает необходимость увеличения объёмов выпуска плит, расширения ассортимента и повышения качества [1]. В связи с этим считаю данную тему актуальной для изучения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1 Сырьевая база для производства древесноволокнистых плит

Выбор сырья определяется экономической целесообразностью с учетом величины его запасов, условий заготовки, доставки и хранения. Для производства древесноволокнистых плит в качестве первичного сырья применяют стволовую древесину хвойных и лиственных пород, древесину рубок ухода за лесом, стебли однолетних растений.

В качестве вторичного древесного сырья используют отходы лесопильной и деревообрабатывающей промышленности (горбыли, рейки, вырезки и торцы), в том числе отходы фанерной промышленности (карандаши, шпон-рванин), лесосечные отходы (сучья, ветки), опилки.

Из недревесных отходов сырьем для производства древесноволокнистых плит служат: отходы производства  древесноволокнистых плит – плитные обрезки; старая бумага – макулатура (для производства мягких плит); отходы бумагоделательной промышленности – коста, пучки неразделившихся волокон.

Отходы лесопиления  и деревообработки и сырье древесное для технологической переработки – основные виды сырья для получения технологической щепы в производстве древесноволокнистых плит. 

Технологическая щепа поступает на предприятия ДВП из смежных цехов и как готовая продукция с других предприятий.  Использование отходов от обработки и сушеной древесины нежелательно.

В качестве сырья для производства ДВП могут применяться почти все породы древесины, произрастающие в европейской части. Практическое значение в производстве ДВП мокрого и сухого способов имеют хвойные породы – ель, сосна, пихта и лиственные – береза, осина.

Качественные требованиям к лесоматериалам  определяются ОСТ 13-76 «Сырье древесное для технологической переработки. Размеры и технические требования» и ГОСТ 23827 « Сырье древесное тонкомерное. Технические условия», к щепе - ГОСТ 15815 « Щепа технологическая» и ТУ 15-396 «Щепа технологическая и сучьев».

 

1. Породы древесины

Для производства древесноволокнистых плит мокрым способом хвойные породы в общем объеме потребления  занимают преобладающее место, сухим способом – лиственные породы. Это объясняется тем, что каждая породная группа, а в каждой группе каждая порода имеет свои индивидуальные особенности как по физическим свойствам, так и по химическому составу: плотности древесины, ее прочности, длине и толщине волокна, содержанию основных компонентов древе-

 

 

 

 

 

 

сины (целлюлоза, гексозаны, пентозаны, лигнин, пектиновые вещества), которые предпочтительны для мокрого или сухого способов (таблица 1.1) [4].

 

Таблица 1.1 – Химический состав экстактивных веществ

Порода древесины	Белковые вещества	Вещества, растворимые в горячей воде	Жиры, воски и смолы	Зола
1	2	3	4	5
Ель	0,7	̶	2,3	0,50
Пихта	0,7	̶	2,0	0,40
Сосна	0,8	2,3	3,0-4,9	0,20-0,40
Лиственница	̶	13,6-15,3	1,8-2,4	0,28-0,53
Кедр	̶	4,9	4,5	0,19
Осина	0,6	4,2	3,1-3,4	0,30-0,52
Тополь	0,7	̶	3,2	1,00
Береза	0,8	0,7	1,8-2,2	0,23-0,40
Бук	1,0	̶	2,4	1,20

 

 

           

Повышенное содержание легкогидролизуемых веществ у древесины лиственных пород ухудшает качество оборотных вод, снижает выход древесноволокнистой массы при мокром способе.

Для механических свойств древесноволокнистой массы имеют значение величина клеток древесины и другие их особенности. У клеточных элементов лиственной древесины значительно меньше (примерно в три раза) длина волокон по сравнению с трахеидами хвойных пород (таблица 1.2).

 

Таблица 1.2 - Размеры волокон отечественных пород, мм

Порода древесины	Длина	Ширина	Порода древесины	Длина	Ширина
1	2	3	4	5	6
Трахеиды хвойных			Либриформ лиственных
Сосна	2,6-4,4	0,030-0,075	Осина	0,8-17,0	0,020-0,046
Ель	2,6-3,8	0,025-0,069	Береза	0,8-1,6	0,014-0,040
Пихта	2,6-3,5	0,024-0,045	Тополь	0,7-1,6	0,020-0,044

 

 

В связи с дефицитом  хвойного сырья значительно увеличилось использование древесины лиственных пород для производства плит мокрым способом. Средний расход древесины лиственных пород на производство древесноволокнистых плит мокрым способом в европейской части составил примерно 59-73%.

 Увеличение доли лиственной  древесины стало возможным благодаря  применению на ряде предприятий упрочняющих добавок (альбумина, фенолформальдегидной смолы), а также совершенствованию технологических процессов производства плит и его оборудования.

Физико-механические свойства перерабатываемой древесины зависят от предела прочности той или иной породы древесины, что сказывается на процессе образования элементов щепы и на расходе энергии. Наибольшая энергия затрачивается на рубку тополя, сосны, пихты, лиственницы.

 

2. Кора

Для производства древесноволокнистых плит используют  щепу, полученную из неокоренного сырья. Кора (корка и луб) физическими свойствами и химическим составом значительно отличается от стволовой древесины. Кора содержит большое количество экстрактивных веществ и лигнина. Количество пентозанов и целлюлозы значительно меньше, чем в стволовой древесине. Среднее объемное содержание коры на стволовой древесине следующее, процент: ель – 9,5; сосна – 12; береза – 13; осина – 14; пихта – 11; лиственница – 18.

  Содержание коры в технологической щепе из стволовой древесины по ГОСТ 15815 допускается до 15%, в щепе из сучьев – до 20%. Более высокое содержание затрудняет процесс обезвоживания волокнистого ковра, ухудшает внешний вид готовых плит и качество оборотных и сточных вод, снижает выход древесноволокнистой массы и показатель прочности плит.

Выход древесноволокнистой массы из коры примерно на 26% ниже, чем из стволовой, из коры ели – на 12-13 %. Наличие коры березы вызывает затруднения при отделке твердых древесноволокнистых плит лакокрасочными материалами. Кора в тонкомерных сортиментах представлена в основном лубом. Корковый слой у такой древесины отсутствует или имеется в зачаточном состоянии, толщина коры 1-4 мм.

 

3.  Гниль и другие дефекты

В зависимости от глубины изменений различают гниль Ι, ΙΙ и ΙΙΙ стадий. В гнилой древесине увеличивается число обрывков волокон и средняя длина волокна меньше, чем у здоровой древесины примерно в 1,4-1,8 раза. В древесине, поврежденной дереворазрушающими грибами, по сравнению со здоровой, наблюдается сильное увеличение содержания минеральных веществ, веществ, растворимых в горячей воде, и снижение количества пентозанов. Поперечные разрезы волокон у древесины, пораженной гнилью, меньше, чем у здоровой.

Изменение структуры клеточной стенки отражается на прочности отдельных волокон. Потери древесины, обусловленные гниением, вызывают снижение ее плотности.

 Особенности химического  состава гнили способствуют снижению  выхода древесноволокнистой массы, ухудшению прочностных свойств плит и качества оборотных вод, что сказывается на производстве ДВП. При изготовлении ДВП допускается изготовление щепы, полученной из необлагороженного сырья.

В сырье древесном для технологической переработки ядровая гниль не допускается более: для Ι и ΙΙ сортов – 1/4 и для ΙΙΙ сорта – 2/3 толщины соответствующего торца выходом на второй торец не более: для Ι сорта – 1/3, ΙΙ сорта – 1/2 и ΙΙΙ сорта – 2/3 его толщины. Содержание гнили в сырье  древесном тонкомерном не допускается. Содержание гнили в технологической щепе по ГОСТ 15815 разрешается до 5% от массы щепы. Щепа с содержанием гнили более 5% используется при соответствующей корректировке технологического режима.