Thạc Sĩ Nghiên cứu nâng cao hiệu quả nghiền bột giấy khi dùng máy nghiền dạng đĩa trong ngành công nghiệp gi

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN . i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC . iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU . ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ . x
MỞ ĐẦU . 1
1. Tính cấp thiết của đề tài . 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . 4
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5
5. Phương pháp nghiên cứu . 6
6. Cấu trúc luận án . 7
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NGHIỀN BỘT GIẤY 9
1.1. Giới thiệu 9
1.2. Các thông số đánh giá chất lượng bột giấy 9
1.2.1. Chiều dài sợi 10
1.2.2. Độ nghiền . 10
1.2.3. Độ bền mẫu giấy thành phẩm 11
1.3. Khái quát về quá trình nghiền bột giấy 13
1.3.1. Khái quát về các giai đoạn nghiền . 13
1.3.2. Thiết bị nghiền bột giấy . 16
1.3.2.1. Các loại thiết bị nghiền . 16
1.3.2.2. Đánh giá các thiết bị nghiền 19
1.4. Tương tác cơ học trong nghiền tinh bằng đĩa nghiền . 22
1.4.1. Nguyên lý nghiền tinh dùng đĩa nghiền . 22
1.4.2. Chuyển động của dung dịch bột – gỗ 23 iv
1.4.3. Lực tác dụng trên răng đĩa nghiền .25
1.5. Cấu trúc xơ sợi và chất lượng bột giấy . 27
1.5.1. Cấu trúc ngang của sợi gỗ 27
1.5.2. Cấu trúc dọc của sợi gỗ 29
1.6. Mức độ tiêu thụ năng lượng trong quá trình nghiền 30
1.7. Ảnh hưởng của các thông số kết cấu và công nghệ đến chất lượng và năng
lượng nghiền 31
1.7.1. Tốc độ nghiền 31
1.7.2. Khe hở đĩa nghiền 31
1.7.3. Lưu lượng bột 31
1.7.4. Nồng độ bột giấy . 31
1.7.5. Ảnh hưởng của các thông số kết cấu đĩa . 32
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH NGHIỀN . 36
2.1. Giới thiệu 36
2.2. Chuyển động của sợi gỗ trong dung dịch khi nghiền . 36
2.2.1. Đặc tính dòng chảy của hỗn hợp bột gỗ 37
2.2.2. Tính đồng nhất của dòng dung dịch 37
2.3. Đặc tính cơ học của quá trình nghiền . 40
2.3.1. Tương tác lực trong quá trình nghiền 40
2.3.2. Tải trọng riêng trên cạnh răng nghiền 42
2.3.3. Tải trọng riêng trên bề mặt răng nghiền 43
2.4. Các ảnh hưởng về kết cấu và vận hành 45
2.5. Cơ sở xây dựng mô hình thực nghiệm . 55
2.5.1. Lý thuyết mô hình, đồng dạng và phép phân tích thứ nguyên 55
2.5.1.1. Lý thuyết mô hình . 55
2.5.1.2. Lý thuyết đồng dạng . 56
2.5.1.3. Lý thuyết thứ nguyên 59
2.5.2. Ứng dụng của lý thuyết mô hình – đồng dạng – thứ nguyên 61
Chương 3. MÔ HÌNH VÀ KẾ HOẠCH THỰC NGHIỆM . 65 v
3.1. Giới thiệu 65
3.2. Các thông số cơ bản của mô hình thực nghiệm 65
3.2.1. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình nghiền 65
3.2.2. Chọn lọc các thông số thí nghiệm 66
3.3. Thiết lập mô hình thực nghiệm 69
3.3.1. Thiết bị nghiền . 69
3.3.1.1. Đĩa nghiền . 69
3.3.1.2. Máy nghiền thực nghiệm 75
3.3.2. Bột nguyên liệu thí nghiệm 78
3.3.3. Cách thu thập dữ liệu đầu ra 79
3.3.3.1. Đo công suất tiêu thụ N . 79
3.3.3.2. Cách đánh giá chất lượng nghiền 81
3.4. Cách vận hành hệ thống . 85
3.5. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm 86
3.5.1. Bộ thông số thí nghiệm 86
3.5.2. Lập ma trận thí nghiệm, chọn phương án quy hoạch thực nghiệm . 88
3.6. Nguyên tắc xử lý số liệu . 90
3.6.1. Xác định dạng mô hình hồi quy . 90
3.6.2. Kiểm nghiệm mức độ phù hợp của mô hình . 91
3.6.3. Giải bài toán tối ưu đa mục tiêu . 94
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 97
4.1. Kết quả thực nghiệm 97
4.2. Xây dựng mô hình hồi quy của các hàm mục tiêu . 100
4.3. Tối ưu hoá đa mục tiêu . 103
4.3.1. Tối ưu hóa mục tiêu hàm YN: 103
4.3.2. Tối ưu hóa mục tiêu hàm YK . 104
4.3.3. Giải bài toán thương lượng giữa hàm chi phí năng lượng riêng YN và
hàm độ nghiền YK 105
4.4. Triển khai kết quả cho dãy máy thực . 111 vi
4.4.1. Xác định bộ chỉ số đồng dạng theo công suất nghiền .111
4.4.2. Xác định bộ chỉ số đồng dạng theo năng suất nghiền . 114
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 121
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 122
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 123