Как открыть цбк: Как открыть бизнес по производству бумаги

Содержание

Бизнес план бумажного производства с расчетами

Для выведения на запланированную рентабельность, а также для критической оценки рыночных рисков необходим детальный анализ существующих российских рыночных условий.

В частности, рекомендуется обратить особое внимание на следующие аналитические данные:

Характеристика, объем и емкость рынка производства бумаги.

Отличительной особенностью российского рынка производства бумаги последних нескольких лет является тот факт, что эта отрасль стала более экспорт-ориентированной. Поставки за рубеж продукции (в виде мелованной бумаги и упаковочного картона) увеличились на 8.1% и 1.9% соответственно, в 2016 −2017 гг.

Также положительной тенденцией является увеличение спроса на внутреннем рынке страны — более чем на 6.5%. Такие положительные моменты связаны с тем, что из-за девальвации рубля в 2014 и 2016 гг. почти на 50%, у отечественных производителей появилось конкурентное преимущество по стоимости издержек.

В тоже время снижение стоимости национальной валюты — рубля, увеличило цену закупки импортного оборудования для производства бумаги, парк которого в стране составляет более 80%.

Что касается непосредственно объемов производства — в 2016 −2017 гг. этот показатель составил более чем 700 тысяч тонн по каждой группе бумаги. При этом доля отечественных производителей на рынке составляет более 90%. Остальные 10% покрывают спрос за счет импорта, который связан с использованием импортной упаковки для некоторых категорий потребительских товаров.

Динамика и структура спроса рынка. Рынок производства бумаги и упаковочного картона в России характеризуется относительно устойчивой положительной динамикой, начиная с 2015 года. После определенного кризисного спада в 2012- 2014 гг. средний темп роста составляет 5-6% в год.

Структура спроса на бумажную продукцию не претерпела значительных изменений, если не считать того, что отмечено снижение потребления газетной бумаги, так как большинство СМИ перешло на электронный формат распространения информации.

Большую часть рынка занимает спрос на упаковочную бумагу или картон — более 50%.

Второе место по значимости спроса занимает газетная бумага (формата А2и А1) — более 20%.

Третье место занимает спрос на офисную мелованную бумагу, так как по-прежнему имеется существенный бумажный документооборот по многим отраслям экономики и государственного (муниципального) управления. Средняя доля такого спроса — порядка 10%.

Основные производители и конкуренты на рынке. Несмотря на то, что технология производства бумаги практически полностью автоматизирована и эти технологии стали доступны даже небольшим частным предприятиям, все же лидирующую позицию занимают крупные целлюлозно-бумажные комбинаты, построенные еще в период существования СССР. Большинство таких предприятий сконцентрировано в Центральном ФО и в Северо-Западном ФО. Также значительная часть предприятий по производству бумажной продукции распложены в Красноярском крае и в Иркутской области (например, группа «Илим»).

Однако, эти крупные производители, холдинги, как правило, ориентированы либо на экспортные поставки, в том числе на азиатские рынки (прежде всего Китай и Индию), либо на крупных потребителей печатной продукции.

Вне интересов таких компаний остается мелкооптовый рынок бумаги, ориентированный на спрос в регионах и муниципалитетах. Этот примечательный факт предоставляет уникальный шанс занять соответствующую нишу рынка даже небольшим компаниям.

Бизнес план производства бумаги с расчетами

На сегодняшний день спрос на бумагу постоянно увеличивается. Это открывает возможность для вхождения на данный рынок и успешного роста.

Основной продукцией производства будет:

Высококачественная (белая) бумага
Низкокачественная бумага
Бумага формата А4
Туалетная бумага

Также можно использовать полуфабрикаты, такие как: целлюлоза и древесная масса. Также в бумажную массу, которая представляет собой смесь воды, целлюлозы и древесной массы, добавляют различные вещества для проклейки, окраски и улучшения свойств материала (клея, смолы, крахмала, мела, каолина и др.)

При открытии производства необходимо оценить доступность различных видов сырья и их стоимость в вашем регионе. По результатам анализа необходимо принимать решение о закупке.

Стоит отметить, что целлюлозу необходимо использовать для производства высококачественной бумаги, в то время как древесную массу можно применять только для производства бумаги недорогих сортов (газетной и упаковочной).

Для производства потребуется закупить следующее производственное и офисное оборудование:

Станок для резки бумаги
Втулочный агрегат
Оборудование для запайки и упаковки рулонов
Бумагодельная машина
Каландр
Компьютер
Принтер
Офисная мебель
Канцелярия

В результате предприятие будет обладать практически автоматизированной системой производства, что в дальнейшем поможет успешно развивать и увеличивать масштаб деятельности.

Также для организации производства потребуется найти производственное помещение. Минимальная площадь должна составлять 200 м2, которое должно включать в себя производственных цех, склад готовой продукции, склад сырья и расходных материалов.

Помещение желательно искать в производственных частях города, а также вблизи крупных водоемов, так как при производстве используется большое количество воды.

Помимо организационных моментов, собственнику бизнеса необходимо изучить технические регламенты, стандарты производства целлюлозно-бумажной продукции. Это поможет повысить качество производимой продукции и соблюсти все требования технического регламента.

перечень, особенности производственного процесса, обзор продукции

Целлюлозно-бумажная промышленность Российской Федерации считается сложной отраслью. Она связана с механической обработкой древесины и ее последующей химической переработкой. Итог этой работы — производство бумаги, картона, целлюлозы, а также иных изделий из них.

Особенности отрасли

Целлюлозно-бумажную отрасль отличают следующие особенности:

Высокая материалоемкость — чтобы получить одну тонну целлюлозы требуется около 5-6 кубометров дерева (древесины).
Значительной водоемкостью — для изготовления тонны целлюлозы надо 350 кубических метров воды.
Большой энергоемкостью — требуется затратить около 2000 киловатт-часов электроэнергии на одну тонну продукции.

С учетом изложенного следует, что ЦБК должны располагаться вблизи лесных ресурсов, недалеко от крупных водоемов, и это должно сопровождаться наличием необходимых энергетических мощностей.

Территориальное размещение ЦБК

Российская Федерация, благодаря своей огромной территории, имеет очень богатые лесные ресурсы. Этот фактор — мощный стимул для развития отрасли, которая способна обеспечить в любом объеме спрос внутри страны и в значительных количествах увеличить объем экспорта. Крупные целлюлозно-бумажные комбинаты России способны решить эти задачи в минимальные сроки.

Отличительной современной чертой целлюлозно-бумажной промышленности является создание в ее интересах лесопромышленных комплексов. Это подразумевает сочетание на определенной территории объектов лесозаготовок с различными производственными мощностями. В настоящее время в Российской Федерации наиболее крупными лесопромышленными комплексами являются: Архангельский, Сыктывкарский (Северный экономический район), Асиновский, Усть-Илимский, Братский, Енисейский (Сибирь), Амурский (Дальний Восток).

Целлюлозно-бумажные комбинаты используют в своих технологических процессах сложное и дорогое оборудование. Основная цель — производство продукции с наибольшей добавленной стоимостью. Производственный индекс ЦБК считается одним из самых высоких в сравнении с иными обрабатывающими отраслями. Бумажные комбинаты очень важны для экономического развития РФ. Особенно для науки, образования и культуры.

Продукция

Целлюлозно-бумажные комбинаты России изготавливают линейку разнообразной продукции. В первую очередь это — бумага и картон. Всевозможные канцелярские принадлежности, санитарно-гигиеническая продукция, изделия хозяйственно-бытового назначения.

Целлюлоза активно применяется в текстильной, пищевой, химической отрасли, в производстве парфюмерии, электротехнической и радиоэлектронной областях. Незаменима она и в медицине, ВПК, сельском хозяйстве. Без нее трудно представить авиастроение, производство автомобилей.

Растворимая целлюлоза обязательна при изготовлении вискозы — основы в производстве текстильных изделий. К новым направлениям применения относится изготовление углеродного волокна, биоразлагаемых пластиков, а также наноцеллюлозы.

Нашли широкое применение побочные продукты целлюлозно-бумажного производства. Спирт этиловый, скипидар, фурфурол, талловое масло и т. п. активно используют в различных производствах, в первую очередь в нефтяной и газовой отрасли.

Процесс производства

Процесс изготовления целлюлозы на целлюлозно-бумажных комбинатах России включает в себя ряд этапов.

Изначально в размольных цехах дерево подвергается сортировке. Его молят, подвергают чистке, вносят химикаты (вводят краску или специальные химические наполнители). Далее полученную массу направляют в варочные емкости (котлы).

Чтобы получить целлюлозу из данного сырья применяют три способа варки: сульфатный, сульфитный, нейтрально-сульфитный.

Та целлюлоза, которую отобрали для дальнейшей химической переработки, в том числе, для изготовления искусственного волокна, облагораживается (происходит ее обработка щелочными растворами). Для придания нужного цвета проводят отбеливание.

Обычно целлюлозу и древесную массу формируют в кипы, для удобства хранения и транспортировки.

На следующей стадии производится сушильная и прессовая обработка. Бумагу и картон получают в результате многократной прокатки и сушки полотна в специальных устройствах. На выходе формируются рулоны готовой продукции. Габариты предварительно задаются программами конкретных машин. Далее рулоны режут с использованием продольно-резательных станков и складируют.

Целлюлозно-бумажные структуры

В настоящее время список целлюлозно-бумажных комбинатов России насчитывает порядка 150 предприятий. К наиболее крупным из них относятся около тридцати. Они находятся в Пермском крае, Республике Карелия, Республике Марий Эл, Республике Коми, Архангельской, Иркутской, Нижегородской областях.

5 целлюлозно-бумажных комбинатов в России, которые являются лидерами производства – ЦБК в Коряжме (Архангельская область), ЦБК в Братске и Усть-Илимске (Иркутская область), «Монди СЛПК» (Республика Коми), Архангельский ЦБК.

Стоит отметить, что около 75 % чистой (товарной) целлюлозы производит гигант отрасли – АО «Илим», имеющее множество филиалов. В их число входит самый большой целлюлозно-бумажный комбинат в России, расположенный в Коряжме.

Статистика

Целлюлозная промышленность России может рассчитывать на 809 миллионов гектаров лесных российских запасов. В год целлюлозно-бумажные комбинаты производят около 8,2 миллиона тонн целлюлозы и древесной массы. Из них около 2,5 млн. т целлюлозы товарной. ЦБК изготавливают также около 8,5 млн. т бумаги и картона. Статистика говорит о том, что Российская Федерации в мировом объеме производства волокнистых полуфабрикатов находится на 8 месте и на 13 месте по производству бумаги и картона. Около 2,2 миллиона тонн товарной целлюлозы идет на экспорт. Основным ее получателем является Китай.

Современные проблемы и благоприятные условия

Экспорт российских товаров в основном состоит из товарной целлюлозы, газетной, писче-печатной бумаги, полуфабрикатов для изготовления картонной тары и иной упаковки.

Состав импорта бумажной продукции в Россию – это товары, у которых высокая добавленная стоимость. Однако объемы импортных поставок в Россию в последнее время существенно упали. Этому способствует ряд факторов, среди которых снижение курса рубля, а также общее падение применения картонно-бумажной продукции в стране.

Но, как говорят специалисты в области целлюлозно-бумажной промышленности, падение импорта имеет положительные стороны. Так, многие целлюлозно-бумажные комбинаты начали успешно осуществлять программы импортозамещения. К примеру, начался выпуск мелованной и легко мелованной бумаг, зафиксировано увеличение объемов производства санитарно-гигиенического продукции. При этом стоит отметить, что второе направление развивается наиболее успешно. В первую очередь это изготовление бумажных салфеток, скатертей, туалетной бумаги.

Перспективы

Перспективы целлюлозно-бумажных комбинатов России оцениваются специалистами как «имеющие потенциал к значительному росту». По их оценкам, в ближайшие 10 лет ожидается серьезной рост спроса на продукцию ЦБК. Он оценивается примерно в 500 млн. тонн ежегодно к 2030 году. Основными потребителями целлюлозы в мире станут Китай и страны Азии.

С учетом этого усматривается, что ЦБК, находящиеся в Восточно-Сибирском регионе и на Дальнем Востоке, особенно в тех местах, где есть необходимое соотношение энергетических, водных, лесных ресурсов, могут серьезно нарастить свое участие на перспективных азиатских рынках. Эти предпосылки уже нашли понимание и заложены в стратегию развития лесного хозяйства России до 2030 года.

Планы развития, их практическая реализация

За последнее десятилетие рядом целлюлозно-бумажных комбинатов России проведены серьезные работы по обновлению оборудования. Привлечены значительные инвестиционные средства. Вследствие этого производство увеличилось, а также вырос ассортимент выпускаемой продукции. Начинают строить и новые комбинаты. Так, в Забайкальском крае в процессе завершения находится строительство целлюлозно-бумажного комбината, который будет выпускать около 400 тысяч тонн небеленой целлюлозы.

Из-за того, что многими предприятиями проведена модернизация производства появились у целлюлозно-бумажных комбинатов России неликвиды в больших объемах, которые выставляются на реализацию.

Также осуществляется разработка проектов по созданию ЦБК во Владимирской (г. Александров), Костромской (г. Нея), Тюменской (г. Туртас), Читинской (г. Амазар) областях. Список бумажных комбинатов России постоянно обновляется, в основном в сторону увеличения. В настоящее время идет работа по изучению возможности строительства новых производств в Новгородской, Кировской, Вологодской областях, а также в иных регионах России.

Производство картонной упаковки: этапы, требования, рентабельность

В современном мире тароупаковочные изделия являются незаменимыми предметами, имеющими немаловажное значение в связи предприятий-производителей и потребителей. Они могут принимать различные конструкционные формы, изготавливаться из разных материалов: бумаги, металла, пластика, стекла, дерева и т.д.

Однако наиболее популярна тара из картона. Потребность в данном виде продукции только возрастает. Несмотря на насыщенность рынка, не наблюдается существенный дисбаланс между предложением и спросом.

Так почему бы не стать успешным предпринимателем, инвестировав свои средства в производство картонной упаковки?

Экономическая целесообразность производства картонной упаковки

Изготовление упаковки – бизнес-направление, которое при правильном его ведении принесет достойную прибыль предпринимателю. Это обусловлено действительно высоким спросом на результаты производства, т.е. готовую продукцию.

Самые популярные бизнес идеи: 8 достойных вариантов

Взгляните на один из крупных промышленных секторов каждого государства, а именно – на упаковочное производство. Вы увидите, что в течение последних 10 лет тара стала приоритетной продукцией в народном хозяйстве.

Потребление упаковки высокое, особенно в промышленно развитых государствах, каким является и Россия. 78% грузовых перевозок происходит с помощью картонной тары. Это значит, что ежегодно необходимость в поддонной таре растет как минимум на 10%.

Интересно то, что для РФ характерно существенное преобладание (в 12 раз) импорта над экспортом. Т.е. сотни миллионов долларов, которых вполне бы хватило на налаживание и развитие отечественного промышленного производства упаковки, идут на закупку импортной паковочной продукции различных видов.

Предприниматель может не сомневаться насчет хорошего товарооборота упаковки, поскольку она остается и будет востребованной за счет таких факторов:

увеличение ассортимента продуктов;
развитие инфраструктуры торговли в розницу;
повышение ценности упаковки, как средства защиты товара в течение всего логистического процесса, как маркетингового инструмента и т.п.

В производстве картонной упаковки нуждаются:

АПК;
транспорт;
торговая, фармацевтическая, пищевая отрасли;
химическая промышленность и др.

Стоит отметить, что создание такой продукции имеет короткий цикл. Она поставляется потребителям вместе с продовольственными продуктами, товарами первой необходимости. В результате предприятие по производству упаковочной продукции имеет высокий коэффициент оборачиваемости и отличную возможность для накопления денежных средств.

По статистике, расходы, потраченные на производство упаковки из картона, окупаются в течение года. Однако этот промежуток времени может быть иным, поскольку зависит от широты деятельности и др. факторов. Рентабельность достигает 20%.

Если вы оценили все достоинства производства упаковки, приступайте к составлению детального бизнес-плана, которым в дальнейшем будете руководствоваться.

1. Общие сведения об упаковке.

Упаковка предоставляет много возможностей:

носитель символики торговой марки и фирменного стиля;
для потребителя это идентификатор продукции того или иного производства;
отражение идеологии бренда;
обеспечение новизны;
способ выразить свою индивидуальность, привлечь внимание к продукту, создать потребительские предпочтения;
инструмент, распространяющий сведения о товаре, его уникальных свойствах;
средство коммуникации с покупателями на эмоциональном и информационном уровнях.

Из картона преимущественно делают ящики и коробки. Эти виды картонной упаковки заслуженно пользуются небывалым спросом, что объясняется массой преимуществ.

В числе которых:

широкое и многоразовое применение;
низкая себестоимость;
автоматическое выполнение операций технологического характера, т.е. сборка, укупоривание и т.п.;
легкий вес;
долгий срок службы;
экономия пространства при хранении и перевозке;
возможность использования любого типа отделки/печати;
разнообразие дизайнерских стилей, типоразмеров, конструкций.

Картонные и гофрокартонные коробки чаще всего эксплуатируют, чтобы упаковывать фармацевтические, продовольственные, химические товары, корпусную мебель, бытовую технику и др.

2. Маркетинговые исследования рынка картонной упаковки.

Результаты исследований рынка имеют большое значение для определения этапов производства, параметров необходимого оборудования.

Кроме того, полученная информация помогает сделать правильный выбор относительно технологии производства, грамотно составить техническое задание для проектирования упаковки.

На российском рынке наиболее крупным является сегмент картонной тары. Потребление упаковочных изделий превышает 25 кг на человека. Это около 50% от среднего мирового уровня, при том, что удовлетворение потребностей покупателей отечественными производителями осуществляется не в полной степени (на 60-70%).

Упаковка из картона экологически безопаснее и экономичнее других видов подобного материала. Поэтому она употребляется большинством предприятий.

Производство картонной упаковки расширяется в последнее время также и благодаря применению ее для хранения жидкой продукции, пищевых и подарочных товаров. Она уже обошла полимерную и стеклянную тару в таких секторах: вода, молочная продукция, соки. Однако в течение последних 5 лет уступает выдувным бутылкам. Рынок развивается и начинает осваивать новые ниши.

Даже кризисные периоды в экономике России не отражаются на производстве картонной упаковки. Отмечается положительная динамика с 2012 года. Выпуск тароупаковочных изделий увенчивается не менее, чем на 8,1%.

Вместе с тем, нельзя умолчать о проблемах, сдерживающих развитие упаковочной отрасли:

Кроме того, снижается количество грузоперевозок, уровень доходов населения и увеличивается себестоимость сырьевого материала. Поэтому есть и негативные отметки в обороте розничной торговли.

В первые 3 мес. 2016 года преобладало производство упаковки из гофрокартона, объемы превышали 1 млрд. кв. м. Это 85,2% от общего количества произведенной упаковочной продукции.

Спрос на гофротару обусловлен ее дешевизной. По разновидностям упаковочных изделий в структуре производства более всего приходится на картонные ящики (около 48%), вторая позиция занята коробками (10%), на третьем месте пачки (6,7%).

Насыщение рынка среднее. Производством карт

Бизнес план по целлюлозно бумажному комбинату

2. Описание бизнеса, продукта или услуги

Основной продукцией производства будет:

Высококачественная (белая) бумага
Низкокачественная бумага
Бумага формата А4
Туалетная бумага

Для производства потребуется закупать различное сырье. Оно включается в себя: древесину, целлюлозу, древесную массу, макулатура. Основным материалом для производства бумаги является древесина разных сортов и макулатура. Также можно использовать полуфабрикаты, такие как: целлюлоза и древесная масса. Также в бумажную массу, которая представляет собой смесь воды, целлюлозы и древесной массы, добавляют различные вещества для проклейки, окраски и улучшения свойств материала (клея, смолы, крахмала, мела, каолина и др.)

Для производства потребуется закупить следующее производственное и офисное оборудование:

Станок для резки бумаги
Втулочный агрегат
Оборудование для запайки и упаковки рулонов
Бумагодельная машина
Каландр
Компьютер
Принтер
Офисная мебель
Канцелярия

Проект целлюлозного комбината: вопросы и ответы

Чем ЦК отличается от ЦБК? Рассказывает Борис Френкель, зам. гендиректора группы «Свеза».

В прошлом номере мы опубликовали интервью с заместителем руководителя Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоза) Михаилом Клиновым, который ответил на ряд вопросов наших читателей о проекте целлюлозного комбината. Сегодня о том, что собой представляет проект нового производства, рассказывает Борис Френкель, заместитель генерального директора группы «Свеза».

— Чем различаются технологии ЦБК (целлюлозно-бумажного комбината) и ЦК (целлюлозного комбината)? Чем принципиально отличается ЦК, когда говорится о его минимальном воздействии (или отсутствии воздействия) на окружающую среду?

— ЦБК, или целлюлозно-бумажный комбинат, — предприятие с двумя переделами: оно производит и целлюлозу, и бумагу. А ЦК производит только целлюлозу. С точки зрения воздействия на окружающую среду особой разницы нет, если не считать дополнительные выбросы от бумажного производства, которые присутствуют у ЦБК. Зато разница заметна при сравнении воздействия на окружающую среду старых и новых технологий производства целлюлозы.

Современные технологии производства целлюлозы очень сильно отличаются от тех, что применялись 40 — 50 лет назад, когда и было сформировано устоявшееся в России мнение, что выпуск продукта — очень грязное с точки зрения экологии производство. Парадоксально, но основным драйвером изменений стали именно экологические проблемы, так как жители западных стран не хотели жить рядом с «грязными» заводами, а закрывать целую отрасль промышленности, работающую на возобновляемых ресурсах и дающую работу сотням тысяч людей, было слишком накладно.

Решение проблемы шло двумя путями. Первый — совершенствование установок по очистке выбросов и сбросов вредных веществ. Второй — совершенствование технологического процесса, разработка экологически чистых методов производства, способов уменьшения выбросов предприятия и разработка безопасных промышленных установок. В результате на современном целлюлозном заводе не используется хлорная отбелка, которая давала наиболее вредные отходы. В 5 — 10 раз сократилось потребление воды и, соответственно, объем стоков. Полностью перерабатывается в энергию лигнин, который раньше являлся огромной проблемой, в том числе на байкальском ЦБК. Происходит полная утилизация черного щелока с восстановлением до 75 — 80 % использованных при варке целлюлозы химикатов. Новые технологии производства позволяют минимизировать количество вредных веществ, образующихся при производстве целлюлозы, а новые технологии очистки выбросов и стоков — довести до допустимых значений влияние предприятия на экологию.

— Если планируется замкнутый водооборотный цикл, то почему требуется большой забор воды и завод должен находиться на крупном водоеме?

— К сожалению, пока не существует технологии производства целлюлозы по полностью замкнутому водооборотному циклу. Лучшие в мире технологии производства беленой целлюлозы требуют 20 — 25 кубометров воды на тонну произведенной целлюлозы. Надо отметить, что еще 20 — 30 лет назад эти цифры были больше в 5 — 10 раз, то есть для производства тонны беленой целлюлозы требовалось более 100 кубометров воды. Именно поэтому все целлюлозные заводы в мире строят рядом с крупным источником воды — рекой или водохранилищем.

На самом деле основная проблема не в заборе свежей воды, а в качестве сбросов производственных вод. В данном случае уровень очистки обеспечивает полную безопасность стоков. На это обращалось особое внимание уже на стадии проектирования. Комбинат будет самым экологически безопасным объектом такого рода в мире. На нем будет реализована наиболее совершенная система водоочистки, специально разработанная финским проектировщиком «Поури». К примеру, в немецком городе Стендаль в 2004 году был запущен и успешно функционирует похожий завод Zellstoff Stendal GmbH мощностью 550 тысяч тонн беленой сульфатной целлюлозы в год (в два с лишним раза меньше, чем наш). Завод полностью соответствует жесточайшим европейским экологическим требованиям. Так вот, планируемый завод в Вологодской области будет еще более совершенным, в том числе и с точки зрения экологии.

— Расскажите, пожалуйста, о технологиях очистки выбросов.

— Необходимо различать обработку сбрасываемых сточных вод и выбрасываемых в атмосферу газов.

Очистка сточных вод на большинстве современных предприятий целлюлозной промышленности осуществляется в два многостадийных этапа. На первом производится химическая очистка, когда с помощью добавления специальных химикатов большая часть вредных веществ переводится в безопасные соединения. На втором происходит биологическая очистка стоков, во время которой оставшиеся загрязнители обезвреживаются с помощью биологически активного ила. Но с учетом того, что в России существуют более жесткие нормы выбросов вредных веществ, чем в большинстве стран мира (в том числе в Западной Европе и Скандинавии, где находится много современных целлюлозных заводов), при строительстве нового целлюлозного завода двух стадий очистки сточных вод оказалось недостаточно. Поэтому на вологодском предприятии предусмотрена третья стадия очистки — озоновая (так называемая технология «ВAT+» — лучшая из существующих). После трех стадий обработки сточные воды будут полностью соответствовать действующим нормам содержания вредных веществ.

Что касается выбрасываемых в атмосферу газов, то их очистка будет организована в разных цехах по-разному, в зависимости от состава загрязнителей, присутствующих в выбросах. Так, будут использоваться адсорбционные, окислительные, термические и каталитические технологии обезвреживания выбросов. После всех стадий очистки состав выбросов в атмосферу будет полностью соответствовать действующим нормам содержания вредных веществ, также весьма жестким.

— Есть ли примеры подобных проектов, находящихся в стадии строительства?

— Два таких завода сейчас строятся в Европе и Южной Америке, где ранее уже были построены несколько подобных заводов. Я уже говорил про строительство завода в Германии. Несколько модернизированных предприятий меньшей мощности работают в странах Скандинавии.

— Сколько рабочих мест создается на предприятии? Какие специальности будут востребованы?

— Уже на этапе строительства задействуется около пяти тысяч работников. Непосредственно на самом заводе будет создано более 400 новых рабочих мест, современных и высокоэффективных. В силу высокой автоматизации ручной труд на производстве минимизирован, поэтому понадобятся высококвалифицированные сотрудники. Основную их часть составят инженерно-технический персонал, операторы различных автоматизированных установок и специалисты по ремонту и наладке оборудования и автоматизированных систем. Это будут высокооплачиваемые специалисты, которые перед пуском завода пройдут серьезное — не менее пяти месяцев — обучение, в том числе за границей.

Нужно также отметить, что строительство завода будет иметь значительный мультипликативный эффект: в радиусе 250 — 300 км от комбината возникнут 7 — 8 тысяч дополнительных рабочих мест в смежных (лесозаготовка, лесопереработка и транспорт) и сервисных отраслях.

P. S. Журналисту «Речи» представилась возможность побывать на одном из действующих целлюлозных предприятий Финляндии в составе делегации, в которую вошли члены правительства области, общественники, специалисты в сфере экологии. Репортаж об этом мы планируем опубликовать в ближайших номерах газеты.

СПРАВКА:

Борис Френкель: «На заводе будет более 400 рабочих мест. Плюс в радиусе 250 — 300 км возникнут 7 — 8 тысяч рабочих мест в смежных и сервисных отраслях».

Андрей Савин

Зоны обслуживания целлюлозы и бумаги и полимерные решения

Блокнот, в котором вы пишете. Та картонная коробка, в которой прибыл ваш последний онлайн-заказ. Даже плакат, который вы видели к последнему фильму-блокбастеру. Готовая продукция из целлюлозно-бумажного сектора есть повсюду. В целом мировое потребление бумаги выросло на 400% за последние 40 лет (включая переработку использованных материалов), что подчеркивает дополнительный упор на целлюлозно-бумажный процесс.

Тенденции показывают, что целлюлозно-бумажные компании все чаще совмещают лесозаготовки и производство пиломатериалов в стремлении повысить эффективность своих источников и производства.В результате количество функций и типов оборудования на бумажных фабриках возросло, а также возникло множество проблем, которые вызывают необходимость в техническом обслуживании.

Чтобы соответствовать растущему уровню производства, техническое обслуживание должно оставаться эффективным в течение длительного времени, позволяя избегать простоев и обеспечивать максимальную производительность. К счастью, со временем методы технического обслуживания также усовершенствовались, обеспечивая лучшую защиту от истирания, коррозии и эрозии в процессе производства бумаги.

В этой публикации рассматриваются 4 ключевые области применения в целлюлозно-бумажной промышленности, анализируются механизмы повреждения, лежащие в основе проблемы, и предлагаются некоторые подходящие решения, доступные для них.

Деревообрабатывающее оборудование

Первый этап — заготовка сырья — древесины. Собранное оборудование для обработки древесины играет основную роль в доставке пригодного к употреблению материала в начале целлюлозно-бумажного процесса. Аппараты для удаления корки , используемые для отслаивания коры от бревен, являются одними из самых надежных машин , работающих в отрасли, и облегчают обработку больших объемов.Этот метод создает невероятно абразивную среду, постепенно изнашивая компоненты машины.

Долговечные ремонтные композиты, такие как Belzona 1811 (карбид керамики), разработаны с учетом жестких условий очистки от коры. Они прочно приклеиваются к стальному основанию, что позволяет легко восстанавливать изношенное и поврежденное оборудование. Они обеспечивают бесшовную отделку и обеспечивают отличную защиту от истирания и износа от всех грубых материалов, включая кору.

Дробилка

Процесс измельчения древесины вызывает постоянный износ и истирание древесной стружки, поступающей в измельчители с высокой скоростью, повреждая ножи, но, что более важно, также и карманы для ножей.Изношенные профили карманов ножей могут еще больше повредить ротор в сборе, а также привести к образованию стружки некрупного размера. Неудовлетворительная стружка отрицательно повлияет на процесс варки целлюлозы и качество полученной бумаги, поэтому эта проблема может быть дорогостоящей.

В качестве варианта обслуживания при холодном нанесении изношенные карманы для ножей могут быть восстановлены с использованием материала Belzona серии 1000 со 100% твердыми частицами, такого как Belzona 1311 (керамика R-металл). Они не только могут создать идеально совмещенный профиль, но и исключат проблемы коррозии в будущем, что делает маловероятным появление изношенных профилей карманов ножей.

Износостойкие покрытия могут стать завершающей частью комплексного решения по техническому обслуживанию. При применении после достаточного ремонта изношенные компоненты измельчителя могут быть защищены от ударов и износа, обеспечивая удовлетворительное производство стружки. Это значительно улучшает процесс варки целлюлозы и качество производимой бумаги.

Варка и перекачка

Независимо от методов варки целлюлозы насосы бумажных фабрик подвергаются огромным нагрузкам из-за переноса вязкого материала на протяжении всего процесса варки.Вместе шлам и суспензии сочетают высокое содержание твердых частиц, большое количество увлеченного воздуха и часто обрабатывающие химические вещества для просеивания, очистки и отбеливания. В результате часто возникают проблемы, связанные с эрозией, коррозией и химическим воздействием.

Сильно поврежденное оборудование, такое как диффузоры, роторные вакуумные мойки или жидкостные кольцевые вакуумные насосы, можно восстановить до их первоначального профиля и защитить от износа с помощью нашего ассортимента эпоксидных ремонтных материалов и покрытий.Пастообразные композитные материалы Belzona для ремонта металла холодного нанесения, такие как Belzona 1111 (Super Metal), могут использоваться для ремонта насосов с трещинами и отверстиями, обеспечивая исключительную химическую стойкость.

Конвейерные ленты

Транспортировка сырья и обработанных материалов поддерживает работу системы целлюлозно-бумажного производства. Будь то шнековые конвейеры на начальном этапе или конвейерные ленты на последних этапах, оба играют решающую роль. Включение конвейерных лент в 4 ключевые области технического обслуживания гарантируется в результате увеличения объемов вторичной переработки.Более половины бумаги, производимой ежегодно, поступает из восстановленных источников, и эксперты говорят, что бумагу можно перерабатывать в среднем от четырех до шести раз.

Конвейерные ленты

особенно подходят для этого элемента целлюлозно-бумажной промышленности, перемещая переработанные материалы на следующую стадию процесса. Однако со временем резиновые ремни могут быть повреждены из-за зацепления за плохо смазанные или острые элементы, что приведет к разрывам, разрывам и расколам.

Традиционный ремонт конвейера может отнять длительное время, ожидая, пока специализированные вулканизаторы выполнят техническое обслуживание.Это означает более длительные простои и производственные потери. Резиновые ремонтные материалы Belzona, такие как Belzona 2111 (D&A Hi-Build Elastomer) и Belzona 2311 (SR Elastomer), могут использоваться для гибкого ремонта, включая изношенные и порванные конвейерные ленты. Примечательно, что они могут быть реализованы без применения огневых работ и разборки оборудования. Кроме того, за счет включения систем принудительного захвата можно исключить проскальзывание ремня, защищая ведущие ролики от истирания и коррозии.

Мир износа

Это всего лишь 4 ключевые области обслуживания, которые следуют на пути производства целлюлозы и бумаги.Конечно, обращение с такими абразивными, а иногда и эрозионными материалами превращает промышленность в целый мир износа. Среди других областей технического обслуживания — бункеры, винтовые конвейеры, силосы, резервуары для хранения, ролики, рафинеры, сушильные баки и любое количество различных компонентов механической трансмиссии. Что бы было включено в ваши ключевые области обслуживания? Сообщите нам в комментариях ниже, какие проблемы беспокоят ваш ЦБК.

Справочный документ по наилучшим доступным технологиям (НДТ) для производства целлюлозы, бумаги и картона.Директива о промышленных выбросах 2010/75 / ЕС (Комплексное предотвращение и контроль загрязнения)

Резюме:

Справочный документ по НДТ под названием «Производство целлюлозы, бумаги и картона» является частью серии, в которой представлены результаты обмена информацией между ЕС Государства-члены, заинтересованные отрасли, неправительственные организации, содействующие охране окружающей среды, и Комиссия должны составлять, анализировать и, при необходимости, обновлять справочные документы по НДТ в соответствии с требованиями статьи 13 (1) Директивы 2010/75 / ЕС по промышленные выбросы.Этот документ опубликован Европейской Комиссией в соответствии со Статьей 13 (6) Директивы. Этот BREF для производства Целлюлоза, бумага и картон охватывают виды деятельности, указанные в Разделах 6.1 (a) и 6.1 (b) Приложения I к Директиве 2010/75 / EU, то есть интегрированное и неинтегрированное производство на промышленных предприятиях: (а) пульпа из древесины или других волокнистых материалов; (б) бумага или картон производственной мощностью более 20 тонн в день. В частности, этот документ охватывает следующие процессы и действия: — химическая варка: (а) процесс варки крафт-целлюлозы (сульфатной) (б) процесс сульфитной варки — механическая и химико-механическая варка целлюлозы — переработка вторичной бумаги с удалением краски и без нее — производство бумаги и связанные с ней процессы — все котлы-утилизаторы и печи для обжига извести, работающие на целлюлозно-бумажных комбинатах.Важными вопросами для реализации Директивы 2010/75 / ЕС в целлюлозно-бумажной и картонной промышленности являются выбросы в атмосферу оксидов азота, оксидов серы, пыли, общего восстановленного содержания серы и аммиака; выбросы в воду органического углерода, взвешенных веществ, азота, фосфора и адсорбируемых органически связанных галогенов. BREF состоит из девяти глав. В главах 1 и 2 представлена общая информация о целлюлозно-бумажной и картонной промышленности, а также об общих производственных процессах и технологиях, используемых во всем секторе.Главы 3, 4, 5, 6 и 7 соответствуют следующим конкретным секторам: процесс крафт-варки (сульфатной) целлюлозы, процесс сульфитной варки, механическая и химико-механическая варка целлюлозы, переработка бумаги для вторичной переработки с удалением краски и без нее, производство бумаги и связанные с ним процессы. Для каждого сектора эти пять глав предоставляют информацию и данные о применяемых процессах и методах; экологические характеристики установок с точки зрения текущих выбросов, потребления сырья, воды и энергии, а также образования отходов; методы предотвращения или уменьшения воздействия установок на окружающую среду; и новые методы.В главе 8 выводы НДТ, как определено в статье 3 (12) Директивы, представлены для целлюлозно-бумажной и картонной промышленности. Глава 9 посвящена заключительным замечаниям и рекомендациям для будущей работы в этом секторе.

7 Целлюлозно-бумажная промышленность | Метрики промышленной экологической результативности: проблемы и возможности

Джорджия-Тихоокеанский регион. 1998. Отслеживание соблюдения BMP как показатель практики ведения лесного хозяйства. Доступно в Интернете по адресу http: www.gp.com/enviro/wws_bpract.html. [10 февраля 1999 г.]

Григ-Гран, М., С. Басс, Дж. Бишоп, С. Робертс, Н. Робинс, Р. Сэндбрук, М. Базетт, В. Гадви и С. Субак. 1997. На пути к устойчивому бумажному циклу. Журнал промышленной экологии 1 (3): 47–68.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО). 1995. Ежегодник лесных товаров. Рим: ФАО.

Histed, J., N. McCubbin и P.L. Глидоу. 1996. Операции, оборудование и инженерия завода по отбеливанию: Использование и переработка воды.Стр. 643–667 в книге «Отбеливание целлюлозы: принципы и практика», C.W. Dence и D.W. Рив, ред. Атланта, Джорджия: Техническая ассоциация прессы целлюлозно-бумажной промышленности.

Хантер, М.Л. 1990. Дикая природа, леса и лесное хозяйство. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл.

Джонстон Р. 1997. Критика анализа жизненного цикла: бумажные изделия. Стр. 225–233 в The Industrial Green Game, D.J. Ричардс, изд. Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press.

Маккартер, Дж.М., Дж. Уилсон, П.Дж. Бейкер, Дж.Л. Моффетт и К.Д. Оливер. 1998. Управление ландшафтом посредством интеграции существующих инструментов и новых технологий. Лесной журнал 96 (6): 17–23.

Оливер, C.D. 1992. Ландшафтный подход: достижение и поддержание биоразнообразия и экономической производительности. Лесной журнал 90: 20–25.

Саймонс, Х.А. 1994. Использование воды и сокращение в целлюлозно-бумажной промышленности. Ванкувер, Британская Колумбия: NLK Consultants, Sandwell, Inc.

Министерство сельского хозяйства США. 1993. Сельскохозяйственная статистика 1993. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.

Агентство по охране окружающей среды США (USEPA). 1997a. Целлюлозно-бумажная промышленность, процесс варки целлюлозы и выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду. Информационный бюллетень. EPA-821-F-97-011. Вашингтон, округ Колумбия: USEPA.

Агентство по охране окружающей среды США (USEPA). 1997b. Нормотворческие действия в целлюлозно-бумажной промышленности. Вашингтон, Д.C .: USEPA.

Верник, И.К., П.Е. Ваггонер, Дж. Осубель. 1997. В поисках рычагов для сохранения леса. Журнал промышленной экологии 1 (3): 125–145.

Weyerhaeuser Company, 1998. Сохранение природных ресурсов. В Годовом отчете о результативности экологической деятельности за 1997 год. Доступно в Интернете по адресу http://www.weyerhaeuser.com/environmnt/aepr97/default.asp. [10 февраля 1999 г.]

Wrist, P. 1992. Устойчивое развитие и его значение для лесной промышленности.TAPPI Journal 75 (9): 69–74.

Как сделать бумажную массу из бамбука?

Бамбуковая масса — это один из видов бумажной массы, такой как древесная масса, соломенная масса или тростниковая масса. Мякоть бамбука обычно изготавливается из бамбука moso , phyllostachys pubescens и sinocalamus affinis путем сульфатного переваривания или процесса соды. По морфологии и длине волокна бамбука занимают промежуточное положение между древесным волокном и волокном соломы.

Из бамбуковой целлюлозы можно сделать бамбуковую бумагу .Бамбуковая бумага прочна и имеет широкое применение. Отбеленная бамбуковая бумага используется для производства офсетной бумаги , печатной бумаги и высококачественной культуральной бумаги . Небеленая бамбуковая бумага обычно применяется для изготовления упаковки. Кроме того, бамбуковая и древесная пульпа могут быть смешаны и использованы для изготовления кабельной бумаги , изоляционной бумаги, бумаги для мешков для цемента и .

Аналитика рынка бамбуковой целлюлозы

Бамбуковое волокно является лучшим волокнистым материалом для изготовления бумаги после волокна хвойной древесины, потому что некоторые виды бамбука имеют длинные волокна и те же свойства, что и хвойная древесина.Отбеленная бамбуковая целлюлоза имеет лучшую прочность на разрыв и ровность по сравнению с целлюлозой из твердой древесины. Поскольку стоимость бамбуковой целлюлозы ниже, чем стоимость древесной массы, потребность в бамбуковой мякоти постоянно увеличивается. В 2010 году производство целлюлозы из бамбука заняло 0,56% производственных мощностей Китая. Бамбуковая масса имеет большой рыночный потенциал в Китае. Что касается международного рынка, то он зависит от производства или запасов основных стран-экспортеров целлюлозы и потребления целлюлозы. Одним словом, цену на целлюлозу меняет тренд мирового экономического развития.

Поскольку бамбуковая пульпа имеет такие же свойства, как и пульпа хвойных и лиственных пород, цена на бамбуковую пульпу может соответствовать цене на целлюлозу лиственной древесины.

Обработка бамбуковой целлюлозы

Обработка бамбуковой целлюлозы может быть просто разделена на : подготовка материалов, варка целлюлозы, промывка целлюлозы и отбеливание целлюлозы .

Подготовка материалов

Из-за сезонности резки бамбука для обеспечения непрерывного производства целлюлозно-бумажный комбинат должен хранить определенное количество бамбука.Обычно емкость для хранения бамбука должна использоваться в течение 3-6 месяцев. Новый бамбук следует просушить на воздухе и обеззелить.
Что касается штабелирования и разборки бамбукового пучка, то портативный ленточный конвейер и погрузчик будут лучшими помощниками.
После того, как бамбуковая пачка поступает на целлюлозный завод, она разрезается на бамбуковые стружки резаком для бамбука и хранится вместе с другими стружками. Размер бамбуковой стружки 10-25мм.
Когда бамбук хранится в открытой системе, позиция в процессе должна быть спроектирована в соответствии с принципом первого просеивания и последнего складирования.Такой принцип позволяет удалить бамбуковые опилки из просеиваемой бамбуковой стружки. При хранении бамбука можно избежать брожения и образования плесени на бамбуковых стружках.
Отобранные бамбуковые чипсы отправлены на хранение. Длинный бамбук вернется в резак для бамбука, а опилки будут использоваться как отходы и сжигаться в котле.
Хранимые бамбуковые чипсы используются по принципу «первым пришел — первым ушел». Обеспечение полного использования бамбуковых чипсов и предотвращение того, чтобы хранящиеся бамбуковые чипсы испортились из-за длительного хранения.
Бамбуковые стружки необходимо мыть в процессе подготовки материалов. Удалите суглинок среди бамбуковой стружки, что уменьшит износ, накипь бумажного пульверизатора и влияние силикона.

Приготовление из бамбуковой целлюлозы

Квалифицированная бамбуковая стружка при приготовлении через конвейер попадает в измельчитель. После подачи бамбука в измельчитель, вылейте черный щелок со дна измельчителя, замочите бамбуковые стружки и удалите воздух из стружек.Используйте высокотемпературный черный щелок и горячий белый щелок для вытеснения черного щелока в гидроразбивателе. Контролируйте температуру в измельчителе до 145 ℃, нагрейте его с помощью пара, поднимите температуру до температуры варки и поддерживайте ее. Когда реакция достигнет установившегося H-фактора, направьте теплый и слабый черный щелок из процесса промывки целлюлозы в нижнюю часть гидроразбивателя, вытесните высокотемпературный черный щелок и снизьте температуру в гидроразбивателе до 100 ℃.

Для производства бамбуковой целлюлозы обычно применяется крафт-процесс.Крафт-процесс имеет высокий выход варочного котла, высокую прочность, меньшее загрязнение, мягкое волокно и отработанную технологию восстановления щелочей. Бамбук легче готовить из-за его состава по сравнению с деревом.
В бумагоделательной машине используется вертикальный варочный котел непрерывного действия. В общем, холодный обдув — это типичный выбор, он не только восстанавливает остаточное тепло, но также предотвращает утечку дымовых газов. Кроме того, уменьшают расход пара и пиролиз пульпы, улучшают прочность волокна.
При переработке настоящей бамбуковой мякоти из-за плотной структуры бамбука и сложности удаления воздуха в трубопроводе приготовление бамбуковой мякоти требует более длительного времени пропитывания. Время проникновения для повышения температуры 1,5-2 часа, время проникновения для поддержания температуры 2-2,5 часа. Как мы все знаем, есть гидроразбиватели вертикальные и горизонтальные. Различные спецификации измельчителей для производства бамбуковой массы, как показано ниже:

	Ротационный сферический реактор	Вертикальный метантенк	Трубчатый реактор непрерывного действия
Емкость (сухая бамбуковая стружка)	180-220 кг	220-230 кг	110-160 кг / мин
Соотношение алкоголя	1: 2.4-3	1: 3–3,5	1: 2,4–2,8
загрузка щелочи (цианид натрия)	18% -22%	15% -18%	18% -20%
сульфидность	15% -25%	16% -22%	18% -20%
максимальное давление варки (МПа)	0,55-0,65	0,65-0,7	0,6-0,7
максимальная температура приготовления	–	Около 165	165-170
метод нагрева	Прямой нагрев	Косвенный нагрев и прямой нагрев	Прямой нагрев
время приготовления	4ч	4-5ч	45-48мин
коричневая мякоть твердость	10-18	14-18	14-18
остаточная щелочь черного щелока	9-16 г / л	10-16 г / л	10-16 г / л

На основании вышеприведенных спецификаций можно сделать вывод, что вертикальный гидроразбиватель более применим.

Рекомендовать машины :

Постройте свой целлюлозный завод прямо сейчас!
Промывка и сортировка бамбуковой целлюлозы
Практика доказала, что бамбуковое волокно длинное и хорошо дренировано. Бамбуковую мякоть легче мыть по сравнению с другой соломенной массой, даже с древесной массой. Обычное оборудование для процесса промывки бамбуковой целлюлозы включает вакуумную мойку, моечную машину под давлением и горизонтальный ленточный фильтр. Как правило, крупномасштабная линия по производству бамбуковой целлюлозы может использовать двухвалковый пресс или промывочную машину DD.Вакуумная мойка больше подходит в общем плане.
Просеивание и очистка бамбуковой целлюлозы в основном удаляют неочищенные остатки, пыль, песок. При производстве бамбуковой мякоти образуется много сырых остатков, это сучки, которые недостаточно обработаны. Эти неочищенные остатки не подходят для приготовления или плохо влияют на качество бамбуковой бумаги.
При промывке бамбуковой целлюлозы используется многосекционная промывка противотоком, которая может эффективно извлекать черный щелок и обеспечивать извлечение щелочи.Для бамбуковой мякоти применяется система тщательного просеивания, концентрация при просеивании составляет 2-3%. Этот тип технической комбинации экономит воду, снижает загрязнение и требует меньше обработки остатков навозной жижи.
Рекомендовать машины:
Отбеливание бамбуковой пульпы
Отбеливание целлюлозы используется для улучшения белизны целлюлозы, сохранения прочности бамбуковой пульпы и уменьшения загрязнения. Поскольку технология кислородной делигнификации и технологии средней консистенции развивается постепенно, процесс отбеливания является коротким, состоящим из 3-4 стадий.Чтобы соответствовать строгим требованиям защиты окружающей среды, в отбеливателе используется диоксид хлора. Что касается выбора отбеливания, то существуют ECF, TCF, EPP, ZXP, TCF, ECF, CEH и т. Д. В настоящее время ECF по-прежнему является самым популярным и эффективным процессом отбеливания целлюлозы. Но из экономических соображений больше подходит CEH.
Преимущества бамбуковой мякоти
Бамбуковая пульпа имеет волокна средней длины, поэтому она тонкая и мягкая, а также обладает высокой объемной прочностью и прочностью на разрыв, низким индексом растяжения и индексом разрыва.
Широкие сырьевые ресурсы.
Требуется простая переработка целлюлозы.
Требуется низкая стоимость.
Высокий рыночный потенциал.
CNBM специализируется на оказании помощи клиентам в создании собственной производственной линии по производству целлюлозы более 50 лет. Мы построили завод по производству древесной массы, соломы и макулатуры для многих клиентов дома и за рубежом. Если у вас есть какие-либо потребности, добро пожаловать в контакт.
бумажной массы | Определение и факты
Бумажная масса , сырье для производства бумаги, которое содержит растительные, минеральные или искусственные волокна.При удалении влаги образует матовый или войлочный лист на экране.
целлюлозный завод
Грузовик выгружает древесную щепу для переработки на целлюлозном заводе.
AdstockRF
В качестве бумажной массы использовались тряпки и другие волокна, такие как солома, травы, кора мицуматы и бумажная шелковица (кодо). За исключением некоторых специальных видов бумаги (например, асбестовой бумаги), почти вся бумага изготовлена из целлюлозных (растительных) волокон. Самым обильным источником целлюлозы является лес, хотя деревья различаются по ценности волокна для изготовления бумаги.Волокно из льна, хлопка, джута, сизаля, манильской конопли и т.п. обычно поступает в бумажную промышленность в качестве вторичного продукта после того, как используется для других целей. Отходы сельского хозяйства — солома, стебли кукурузы, жмых (отходы сахарного тростника), бамбук и некоторые другие травы — используются для получения определенных сортов. Наконец, одним из наиболее важных источников целлюлозы является волокно, извлеченное из старых бумаг, тряпок и картонных коробок.
Древесная масса может быть разделена на две основные группы: механическую и химическую. Механическая масса, обычно называемая измельченной древесиной, обычно производится путем механического измельчения и далее не классифицируется, за исключением мелкой, грубой или беленой.Целлюлоза подразделяется на небеленый сульфит (прочный и новостной), беленый сульфит (растворяющийся и бумажный), беленый и небеленый сульфат (крафт) и сода. «Полухимический» — это термин, применяемый к процессу приготовления с последующей механической обработкой. Ель, пихта и болиголов считаются лучшими породами для сульфитной и механической варки; для сульфатной (крафт-варки) варки используется несколько сортов сосны; древесину твердых пород целлюлозно обрабатывают всеми процессами варки. Основные европейские балансы — это европейская ель, сосна обыкновенная и различные лиственные породы. См. Также крафт-процесс; сульфитный процесс.
Обработка целлюлозы и бумаги | IntechOpen
2. Общая стратегия навигации роботов
\ n
На рисунке 1 изображена блок-схема глобальной стратегии построения локальной карты занятости помещений. Поскольку рабочий диапазон ультразвукового датчика известен, он устанавливает размер области, покрываемой датчиком, который будет напрямую обновляться на локальной карте в каждый момент времени t . Эта область определяет размер исходной локальной карты, ранее предоставленной роботу.С другой стороны, перед тем, как робот начинает двигаться, ультразвуковой датчик используется для обнаружения объектов перед ним. Для этого ультразвуковой датчик выполняет «развертку» в диапазоне от -90 ° до 90 ° относительно оси X робота (см. Рисунок 2а). На локальной карте также используется начальное местоположение робота, так как расположение объектов указывается относительно ультразвукового датчика. Модуль планирования пути вычисляет начальный путь для навигации робота. Техника потенциального поля используется для планирования оптимальной траектории робота.В реальном времени одометрическое местоположение робота получается от кодировщиков для обновления карты и непрерывного построения глобальной карты сцены робота. Как глобальные, так и локальные карты хранят вероятность присутствия вокруг робота во время навигации.
\ n
Рисунок 1.
Глобальная стратегия построения карты занятости во время внутренней навигации.
\ n \ n
Каждое обновление глобальной карты хранится в файле внутри робота. Построение карты заключается в разделении окружающей среды на небольшие однородные ячейки, которые будут помечены как занятые или свободные в соответствии с ультразвуковыми измерениями.Требуется интенсивная стратегия калибровки с целью получения точного цифрового представления реальной сцены. Робот перемещается из заранее заданного исходного положения в целевое положение; затем алгоритм завершается, когда робот достигает заранее определенной целевой позиции.
\ n
Рисунок 2.
(a) Базовая ось мобильного робота DaNI 2.0. (Б) Графическое представление робота в локальной и глобальной опорной оси, Р представляет собой точку отсчета позиции.
\ n
3.Описание модели робота
\ n
Мобильный робот, используемый в этом проекте, показан на рисунке 2а. Это роботизированная платформа под названием NI LabVIEW robotics Starter Kit ^® [9], также известная как DaNI 2.0, разработанная компанией National Instruments ^® (NI). Этот мобильный робот был разработан для разработки и запуска алгоритмов в режиме реального времени для приложений автономных систем. Компоненты мобильного робота DaNI 2.0 по существу: два двигателя постоянного тока, два энкодера и реконфигурируемая карта sbRIO-9632 (одноплатный реконфигурируемый ввод / вывод), ультразвуковой датчик, установленный на серводвигателе для обеспечения датчика вращательного движения.Рисунок 2b иллюстрирует графическое представление робота, с глобальной и локальной опорной осью робота. Оси X и Y определяются произвольно на плоскости в качестве опорных глобальных координат.
\ n
Кинематическая модель робота DaNI 2.0 представляет собой дифференциальную конфигурацию: каждое колесо робота соединено с двигателем постоянного тока, который обеспечивает тяговое усилие, и колесо стабилизации для балансировки робота. Базовая модель для представления положения робота рассматривает робота как единую точку в пространстве.Таким образом, положение робота задается путем выбора точки P на шасси робота в качестве ориентира; Обычно эта точка является центром оси колеса. Кроме того, точка P представляет начало оси робота X _r, а Y _r, указывающее местную привязку положения робота, см. Рисунок 2a.
\ n
В частности, карта sbRIO-9632 представляет собой разнородную встроенную платформу, разработанную NI ^®, которая содержит процессор реального времени и служит основным блоком управления роботом.Кроме того, эта платформа включает в себя матрицу полевого программирования (FPGA) Xilinx Spartan-3, которая представляет собой реконфигурируемое устройство, которое выполняет запрограммированные задачи в режиме реального времени, то есть активный ответ системы на внешние события. Это выполнение в реальном времени использует низкоуровневое программирование для выполнения таких задач, как управление двигателем, сбор сигналов с помощью цифровых или аналоговых входов и мониторинг цифровых и аналоговых входов / выходов, среди прочего. Однако более высокий уровень программирования возможен с помощью программного обеспечения для робототехники NI LabVIEW ^®, которое является графическим языком.Также можно использовать такие языки программирования, как C, C ++ или Java.
\ n
3.1. Одометрическая локализация робота
\ n
Во время навигации роботу необходимо знать свое положение и ориентацию относительно его локальной и глобальной координатной оси. Для этого наиболее распространенный метод основан на геометрических уравнениях, обеспечивающих оценку местоположения робота путем комбинирования информации, полученной от кодировщиков на колесах и от компонентов двигателя. Этот метод известен как одометрическая оценка [10], и он обычно используется, потому что он использует только кинематическую модель робота без учета сил или моментов в механизме.Основное ограничение этого метода заключается в том, что небольшая ошибка в начале оценки увеличивается со временем, так как она накапливается. Другой способ избежать этой возрастающей ошибки — корректировать положение робота в обычное время движения, используя ориентиры [11]. Тем не менее, стоимость установки ориентиров может быть достаточно высокой. По этой причине обычно используется стратегия одометрического определения местоположения, обеспечивающая достаточные результаты на коротких траекториях при низкой стоимости.
\ n
Чтобы вычислить положение робота P ( X, Y ) в глобальной системе координат, необходимо знать угол поворота между локальной и глобальной осью координат, задаваемый как θ и исходные координаты локальной оси робота.Геометрические уравнения для вычисления положения точки P в глобальных координатах следующие:
{X = Xrcos (θ) Y = Yrsin (θ) E1 \ n
Движение робота d _r вычисляется по время, учитывая геометрию робота и его угловую скорость на колесах, используя следующее уравнение:
\ n
, где r — радиус колеса (1,16 дм для робота DaNI 2.0), φω угловая скорость колеса и т самое время.
\ n
В соответствии с геометрией робота и типом колеса, движение робота X _r происходит только в одном направлении (используется направление X). Кроме того, в случае, если одно колесо удерживается прикрепленным к полу, а второе колесо движется с угловой скоростью; затем робот нарисует круг вокруг неподвижного колеса с радиусом 2l ; составляет l расстояние от точки P в шасси до колеса (1.778 дм для робота DaNI 2.0). Это движение влияет только на угол θ :
\ n
Чтобы оценить ошибки местоположения из-за одометрии, на роботе была реализована квадратная траектория. Было обнаружено, что такие ошибки в траектории в основном связаны с ошибками в разворотах, выполненных приблизительно на 86 °, но ожидаемых до 90 °. Кроме того, небольшие изменения траектории колес энкодерами не регистрируются, эти изменения минимальны, но дают заметную конечную ошибку.
\ n
Одометрические ошибки существуют в основном из-за конструкции робота, то есть существует небольшая разница между диаметрами колес. Кроме того, конечное разрешение энкодеров и неровности пола, где выполняется траектория, не позволяют идеальному выполнению траектории.
\ n \ n
3.2. Ультразвуковые датчики
\ n
Как было сказано во введении, ультразвуковые датчики состоят из одного передатчика и приемника звука.После того, как ультразвуковая волна была отправлена, когда такая волна обнаружила объект, сигнал, он отражается как эхо и может быть обнаружен тем же передатчиком, который также действует как рецептор. В общем, применение ультразвуковых датчиков основано на оценке промежутка времени между таким излучением и приемом ультразвуковых волн. Этот промежуток времени известен как время пролета (ToF), соответствующее расстояние до объекта, который отражал волну, оценивается с помощью:
\ n
, где v представляет скорость звука, а t _f время полета.
\ n
С другой стороны, одна из проблем ультразвуковых датчиков — это зеркальное отражение. Это отражение происходит в основном в углах, и оно вызывает несколько отражений ультразвуковых волн, прежде чем они вернутся к датчику (см. Рисунок 3). Как следствие этого явления, некоторые объекты окружающей среды небольшого размера или ориентации не могут быть обнаружены датчиком, или в некоторых случаях они обнаруживаются дальше, чем они есть на самом деле. Таким образом, только показания, снятые при ударе ультразвуковой волны перпендикулярно поверхности, будут считаться правильными.
\ n \ n
Конус чувствительности, также известный как апертура акустического датчика, вносит неопределенность в положение и расстояние до отраженного объекта, если робот находится в движении. Это показано на рисунке 4: если один объект обнаружен в конусе чувствительности, следовательно, измеренное расстояние будет соответствовать объекту «перед» датчиком, даже если объект расположен с ориентацией по отношению к роботу. .
\ n
Рисунок 3.
Зеркальное отражение ультразвуковых волн.(а) Расширенная траектория ультразвуковой волны. (б) Ультразвуковое эхо, которое не возвращается к датчику.
\ n
Рис. 4.
Основной эффект акустической апертуры ультразвукового датчика, который создает неопределенность в положении объекта, помещая объект в нереальное место.
\ n \ n
3.3. Гауссовская модель ультразвукового датчика
\ n
Экспериментальный тест для моделирования датчика был проведен при разном времени выборки с целью учета влияния движения робота в измерениях.Использованное время отбора проб составляло 60, 80, 100, 200 и 400 мс в диапазоне от -65 ° до 65 ° с интервалами 5 ° на расстоянии 6, 8 и 10 дм от стены. На рисунке 5 показано среднее значение этих различных тестов, выполненных с использованием времени выборки 80 мс. На диаграмме (а) показан стабильный диапазон измерений от -20 ° до 40 °, подтвержденный стандартным отклонением, показанным на диаграмме (b). Обратите внимание, что различные положения датчика (6, 8 и 10 дм) не влияют на измерения. Аналогичные результаты были получены для времени выборки 100 мс; однако, поскольку этот проект будет выполняться в реальном времени, было выбрано 80 мс, поскольку это представляет собой лучший компромисс между стабильностью и временем обнаружения.
\ n
Рисунок 5.
Графики средних значений. (а) Используемое время выборки составляет 80 мс для трех расстояний 6, 8 и 10 дм. (b) Стандартное отклонение измерений, выполненных на диаграмме (а), обратите внимание, что диапазон стабильности составляет от -20 ° до 40 °.
\ n
Для уменьшения ошибки измерения ультразвукового датчика и подтверждения того, что обнаруженный объект находится внутри определенной области, используется вероятностный метод, основанный на функции Гаусса. Модель Гаусса предполагает знание ошибок, связанных с обнаружением расстояния и угла [12].Эта модель учитывает измеренное расстояние, обозначенное здесь как d , и его неопределенность (σd), а также угол ориентации θ и его неопределенность (σθ). Следовательно, действительная мера находится в диапазоне d ± σd, а ориентация θ ± σθ обозначается как:
P (z | d, θ) = 12πσdσθe (- (d − z) 22σd2 + θ2σθ2) E5 \ n
где z — переменная в рабочем пространстве измерений ультразвукового датчика. Это уравнение представляет вероятность того, что объект находится в положении, измеренном датчиком, и использует два стандартных отклонения, диапазон и угол (см. Рисунок 6a).Погрешность измерения угла для одного объекта, расположенного на высоте 10 дм, составляет 0,12 дм, что соответствует ошибке ± 0,7 °. Этот эффект невелик; следовательно, он будет проигнорирован при построении карты занятости, учитывая только одномерную модель, основанную только на расстоянии (см. уравнение 5). На рисунке 6b синим цветом показана одномерная модель ультразвукового датчика с учетом только расстояния и погрешности (σd). При значении достоверности 0,8 полученный график отображается зеленым цветом. Как только объект был обнаружен, окружающая среда за ним неизвестна.Таким образом, вероятность таких ячеек считается 0,5, потому что значение ячейки не может быть известно (красный график на рисунке 6b). Кроме того, этот график представляет вероятность нахождения объекта на расстоянии, описанном по оси x. Этот результат будет использован для построения карты занятости.
P (d | z) = 12πσe (- (d − z) 22σ2) E6 \ n
Рис. 6.
Гауссовская модель ультразвукового датчика. (a) Положение объекта в координатах (d, θ) для 2D вероятностной модели. (б) Вероятностная модель положения объекта, обнаруженного ультразвуковым датчиком в 1D.
\ n \ n
4. Создание глобальной карты
\ n
Карты занятости — это вероятностный метод, основанный на малых ячейках, которые разделяют окружающее пространство на внутреннюю или внешнюю среду. Вероятность занятия одной ячейки оценивается с помощью датчиков робота. Каждая ячейка на карте представляет информацию, содержащуюся в физическом пространстве перед датчиками, используемыми для измерения окружающей среды. Значения в ячейке описывают следующие ситуации:
{<0.5free cell = 0.5 неизвестно> 0,5 занятая ячейка E7 \ n
4.1. Статическая карта занятости
\ n
Исходная локальная карта использует начальное положение робота, которое всегда известно, поскольку навигация выполняется только в помещениях, для построения статической карты занятости, учитывая, что робот не движется в окружающей среде. Ультразвуковой датчик перед роботом вращается в диапазоне от -90 ° до 90 ° относительно оси x робота; тем не менее, реальный использованный диапазон находился в диапазоне от –20 ° до 40 °, чтобы получить более стабильные и точные измерения.Еще одно преимущество состоит в том, что меньшее количество измерений позволяет избежать проблем с синхронизацией и позволяет выполнять измерения в реальном времени. Остальная часть диапазона углов будет покрыта, когда робот будет перемещаться по окружающей среде.
\ n
В этой работе начальная локальная карта строится с учетом статического положения робота в окружающей среде, которое представлено сеткой, как показано на рисунке 7b. Эта карта указывает начальную точку траектории робота и соответствующее состояние окружающей среды в соответствии с формулой.(7). Каждая ячейка карты представляет 1 дм ² окружающей среды, что сводит к минимуму ошибки местоположения из-за одометрии робота. Обратите внимание, что красные ячейки спереди и с обеих сторон робота представляют препятствия на сцене (вероятность появления ячеек выше до 0,5). Эта карта обновляется на основе алгоритма логарифма шансов для отображения окружающей среды на глобальной карте.
\ n
Рисунок 7.
Исходная карта местности. (a) Внутренняя сцена с препятствием, (b) синие ячейки представляют собой свободное пространство, красные ячейки представляют собой препятствия, а зеленые ячейки представляют собой неизвестное пространство.
\ n \ n
4.2. Карта динамической занятости
\ n
На рисунке 8 показана блок-схема для построения карты динамической занятости. Меры, полученные от энкодеров для определения местонахождения робота в глобальной системе отсчета. Как только известно текущее местоположение робота в окружающей среде, выполняется однородное преобразование с целью обновления ячеек, охватываемых ультразвуковым датчиком, на основе уравнения. (7) и, наконец, назначив их на глобальной карте.
\ n \ n
Обратите внимание, что в блоке одометрической локализации на фиг. 8 локальная опорная ось робота была повернута на угол β относительно глобальной оси.Таким образом, одна точка (X ₁, У ₁) в локальной робота оси, ориентированной под углом α будет расположен в глобальной опорной оси посредством:
[XY1] = [cos а-sinαOXsinαcosαOY001] [ X1Y11] E8 \ n
Рис. 8.
Локальная и глобальная опорные оси для построения динамической карты занятости.
\ n \ n
4.3. Обновление глобальной карты
\ n
Одним из часто используемых методов обновления карты занятости является байесовская стратегия, описанная в формуле. (10), который определяет вероятность P состояния s ячейки ( C _i), учитывая расстояние ( d ), измеренное датчиком в момент времени t + 1 .
P [s (Ci) = OCC | dt + 1] = P [dt + 1 | s (Ci) = OCC] P [s (Ci) = OCC | dt] ∑s (Ci) P [dt + 1 | s (Ci)] P [s (Ci) | dt] E9 \ n
Каждая лекция предоставляет частичную информацию об окружающей среде; поэтому, чтобы установить состояние каждой ячейки, обновленное уравнение используется для объединения предыдущей и текущей вероятностей ячейки, что дает:
P (Ci) = P (Ci) t − 1 + P (Ci) tE10 \ n \ n
4.4. Алгоритм логарифмических коэффициентов
\ n
Eq. (10) может давать числовые нестабильности для вероятностей, близких к 0 или 1. Чтобы преодолеть эту проблему, Трун [13] предлагает, чтобы состояние «занято» для каждой ячейки i в момент времени t можно было смоделировать как логарифм от занятая ячейка, разделенная на вероятность того, что ячейка будет пустой, и представлена как:
lt, i = logP [(Ci) | d] 1-P [(Ci) | d] E11 \ n
Вероятность может быть получена, легко:
\ n
Кроме того, считается, что предыдущее значение занятых ячеек l0 принимает постоянное значение, определяемое как:
l0 = logP (Ci = 1) P (Ci = 0) = logP (Ci) 1 − P (Ci) E13 \ n
Алгоритм обновления карты занятости описывается следующим образом:
\ n \ n\ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n38 конец if \ n \ n \ n

Алгоритм 1.Обновление карты занятости
Входные данные: { l _{t-1, i ,} r, z }
для каждой ячейки C _i do
если C _i находится в поле зрения датчика, то
l _{t, i} = l _{t-1, i} + l _{sensor_model} −l ₀
else
l _{t, i} = l _{t − 1, i}
конец для
\ n \ n
5.Планирование пути
\ n
Безопасная и последовательная навигация робота в его рабочем пространстве требует техники планирования пути и стратегии избегания препятствий. В этом проекте использованная техника планирования пути представляет собой потенциальные поля, которые в основном состоят в вычислении сил притяжения, создаваемых положением цели, и сил отталкивания, создаваемых более близкими объектами в сценарии. Таким образом, искусственное потенциальное поле направляет робота в нужное положение, а метод обхода препятствий обеспечивает безопасную навигацию робота.
\ n
Потенциальное поле, действующее на робота, задается полем притяжения к цели и полем отталкивания, создаваемым препятствиями, то есть:
\ n
Рисунок 9.
Блок-схема алгоритма планирования пути.
\ n
Таким же образом силы могут быть разделены на силы притяжения и отталкивания, давая:
F (q) = Fatt (q) −Urep (q) E15 \ n \ n
Кроме того, сила притяжения может быть описана как:
Fatt (q) = — katt⋅ | (q − qgoal) | E16 \ n
где ρgoal (q) — евклидово расстояние между ∥q − qgoal∥, а сила отталкивания может быть описана как:
Frep ( q) = {12krep (1ρ (q) −1ρ0) 1ρ2 (q) q − q Препятствие ρ (q) si ρ (q) ≤ρ00si ρ (q) ≥ρ0E17 \ n
, где k _att и k _rep — положительные скалярные множители, ρ (q) — минимальное расстояние от q до объекта, а ρ0 — расстояние, на котором объект влияет на пути.
\ n \ n
Общая стратегия программирования алгоритма планирования пути проиллюстрирована на рисунке 9. Если текущее положение робота известно, то результирующая сила оценивается с учетом всех новых направлений, в которых может двигаться робот. Такие направления выбираются на основе угла наблюдения ультразвукового датчика и вероятного положения робота, если он пойдет в этом конкретном направлении. После вычисления каждой силы выбирается меньшая, поскольку эта сила приближает робота к цели.После выбора нового направления включаются двигатели, чтобы следовать этому направлению. Алгоритм заканчивается, когда цель была достигнута роботом.
\ n
6. Результаты экспериментов
\ n
Было проведено несколько тестов для проверки алгоритма планирования пути. В ходе испытаний мобильный робот DaNI 2.0 перемещается в помещении с препятствиями, расположенными между стартовой и целевой позицией. И исходное, и целевое положение во время экспериментов одинаковы, меняются только положения препятствий.Графическое представление карты занятости обозначено следующим образом: зеленый цвет представляет неизвестную среду, синие ячейки представляют собой свободный путь (пустые ячейки), а красные ячейки представляют препятствия (занятые ячейки).
\ n
Первый экспериментальный тест проводится в среде без препятствий; результаты показаны на рисунке 10. Нечетные строки на этом рисунке показывают различные моменты времени всей последовательности, выполняемой роботом; в частности, первое изображение показывает стартовую позицию, а девятое изображение показывает позицию цели робота.Четные строки отображают карту занятости, построенную на тот момент. Обратите внимание, насколько эффективно обнаруженные препятствия расположены в границах области, в которой перемещается робот, то есть любое препятствие обнаруживается в середине сцены, как и ожидалось.
\ n
Рисунок 10.
Тест 1 алгоритма планирования пути. Навигация проходит без препятствий. Графическое представление карты занятости обновляется с использованием измерения, полученного от ультразвукового датчика, во время навигации робота в реальном времени.

0 29.10.2021
Разное

Как открыть цбк: Как открыть бизнес по производству бумаги