calcal.ru

Калькулятор целлюлозно-бумажного производства

Профессиональный инструмент для технологов, инженеров и менеджеров ЦБК. Расчёт выхода целлюлозы, свойств бумаги, варки, отбелки, энергобаланса и себестоимости.

Загрузка калькулятора...
~8 млн т
Целлюлозы в год (РФ)
~200
ЦБК и бумфабрик
45%
Выход крафт-целлюлозы
6
Расчётных модулей

Целлюлозно-бумажная промышленность России

Россия входит в десятку крупнейших производителей целлюлозы в мире. Основные центры ЦБП расположены в Архангельской, Иркутской, Вологодской областях и Республике Коми. Крупнейшие комбинаты: Группа «Илим», «Сегежа», Mondi Сыктывкар, Архангельский ЦБК.

Данный калькулятор помогает технологам и инженерам выполнять ключевые расчёты на всех этапах ЦБП: от подготовки древесины до оценки себестоимости готовой продукции.

🌲

Целлюлоза

Расчёт выхода целлюлозы из различных пород древесины. Крафт, сульфитная, механическая масса.

Выход крафт = 43-50% АСД
📄

Бумага

Свойства бумаги: масса 1 м2, толщина, bulk, белизна, непрозрачность, расчёт стопы и рулона.

Офсетная: 60-120 г/м2
🧪

Варка и отбелка

Параметры варочного щёлока, H-фактор, активная щёлочь, последовательности отбелки ECF/TCF.

H-фактор = f(T, t)

Полный цикл
целлюлозно-бумажного производства

ЦБП -- одна из наиболее капиталоёмких отраслей промышленности. Производственный цикл включает подготовку древесины, варку, отбелку, формование бумажного полотна и отделку.

Подготовка древесины

Окорка балансов, рубка в щепу (размер 20-25 мм), грохочение. Удаление коры (8-15%), отсев мелочи и крупной фракции.

Варка целлюлозы

Крафт-процесс: щепа + белый щёлок (NaOH + Na2S) при 160-175 C. Делигнификация: растворение лигнина, сохранение целлюлозных волокон.

Регенерация химикатов

Чёрный щёлок выпаривается и сжигается в СРК. Смелт (Na2S + Na2CO3) растворяется в зелёный щёлок, затем каустизируется в белый.

Технологическая цепочка ЦБК

01
Древесина
Балансы, щепа (ель, сосна, берёза)
02
Варка
Крафт / сульфитная / механическая
03
Промывка
Отделение чёрного щёлока от массы
04
Отбелка
ECF (ClO2) / TCF (O2, H2O2)
05
Бумагоделание
БДМ: формование, прессование, сушка
06
Отделка / Упаковка
Каландрирование, резка, намотка

Ключевые формулы целлюлозника

Выход целлюлозы
  • 🌲

    Выход от АСД

    Крафт 43-50%, сульфитная 45-52%, механическая до 95%.

    Расход: 4-6 м3 древесины/т
Число Каппа
H-фактор
  • ⏱️

    Интенсивность варки

    Интеграл скорости делигнификации по времени и температуре.

    H = int(exp(43.2 - 16113/T)dt)
Белизна ISO
  • ⚪

    Стандарт ISO 2470

    Коэффициент отражения при 457 нм. ECF: до 90%, TCF: до 88%.

    Офсетная: 82-92% ISO
Содорегенерация
  • 🔥

    Энергия из ЧЩ

    Чёрный щёлок -- основной источник энергии. 12-15 МДж/кг сух. в-в.

    СРК: 100-130% самообесп. паром
Бумагоделание
  • 📄

    Basis weight и Bulk

    Масса 1 м2 и объёмность -- ключевые показатели бумаги.

    Bulk = толщина / масса

ЦБП в России

Россия обладает крупнейшими запасами леса в мире. Целлюлозно-бумажная промышленность -- стратегическая отрасль с объёмом производства более 8 млн тонн целлюлозы в год.

01

Группа «Илим»

Крупнейший производитель целлюлозы в России. Комбинаты в Братске и Усть-Илимске (Иркутская обл.) и Коряжме (Архангельская обл.). Суммарная мощность свыше 3.5 млн т/год.

02

«Сегежа Групп»

Вертикально интегрированный холдинг. Сегежский ЦБК (Карелия), Сокольский ЦБК (Вологодская обл.). Специализация: крафт-бумага, мешочная бумага, фанера.

03

Mondi Сыктывкар

Один из крупнейших ЦБК Европы. Производство офсетной бумаги «Снегурочка» и «Светокопи». Мощность более 1 млн т бумаги и картона в год.

04

Архангельский ЦБК

Один из старейших комбинатов страны. Производство картона, тарного картлайнера и целлюлозы. Инвестиционная программа модернизации на десятки миллиардов рублей.

ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы

Крафт (сульфатная) варка использует NaOH + Na2S при 160-175 C. Даёт прочную целлюлозу (от немецкого Kraft -- сила), подходит для всех пород. Выход 43-50%. Сульфитная варка использует бисульфит (Ca, Mg, Na) при 130-145 C. Выход чуть выше (45-52%), но ограничена хвойными породами с низким содержанием смол. 90%+ мировой целлюлозы производится крафт-способом.
Число Каппа (Kappa number) -- стандартный показатель остаточного лигнина в целлюлозе (ГОСТ ISO 302). Определяется по расходу перманганата калия. Приблизительно: % лигнина = Kappa x 0.15. Для небелёной крафт-целлюлозы Kappa 25-35, для отбеливаемой -- желательно 15-20 (после O2 делигнификации). Чем ниже Каппа перед отбелкой, тем меньше расход химикатов и выбросов.
H-фактор -- безразмерная величина, характеризующая интенсивность варки. Представляет собой интеграл относительной скорости делигнификации по времени: H = int(exp(43.2 - 16113/T)dt), где T -- температура в Кельвинах. Используется для управления варкой: оператор задаёт целевой H-фактор и систему автоматически контролирует продолжительность и температуру для достижения нужного числа Каппа.
ECF (Elemental Chlorine Free) -- отбелка без элементарного хлора, с использованием ClO2 (диоксида хлора). Это современный стандарт (85%+ мировой отбелки). Типичная последовательность: O-D0-Ep-D1-D2. TCF (Totally Chlorine Free) -- полностью бесхлорная отбелка кислородом и перекисью водорода. Экологичнее, но дороже и сложнее достичь высокой белизны. Последовательность: O-Q-P-P.
СРК -- сердце крафт-завода. Чёрный щёлок (отработанный варочный раствор с растворённым лигнином) выпаривается до 75-80% сухих веществ и сжигается в СРК. При этом вырабатывается пар высокого давления (для турбогенератора и технологических нужд), а минеральная часть (смелт: Na2S + Na2CO3) собирается для регенерации белого щёлока. Современный СРК обеспечивает комбинат паром на 100-130%.
Типичная структура себестоимости 1 тонны товарной целлюлозы: древесина -- 35-55% (основная статья, зависит от региона и логистики), химикаты -- 10-15% (NaOH, Na2S, ClO2), энергия -- 10-20% (частично самогенерация из ЧЩ), труд -- 8-15%, ремонт и ТО -- 5-10%, накладные -- 10-15%. Себестоимость 1 т крафт-целлюлозы в России: 25 000-40 000 руб. Рыночная цена: 40 000-55 000 руб./т.
Основные породы: ель и сосна (хвойные, длинноволокнистая целлюлоза -- высокая прочность), берёза и осина (лиственные, коротковолокнистая целлюлоза -- гладкость, непрозрачность). Хвойная целлюлоза идёт на крафт-бумагу, мешочную бумагу, картон. Лиственная -- на офсетную, писчую бумагу, тиссью. Оптимальная смесь: 60-80% хвойной + 20-40% лиственной.
Basis weight (масса 1 м2) -- основной показатель бумаги, измеряется в г/м2. Офсетная бумага: 60-120 г/м2, газетная: 42-52 г/м2, мелованная: 90-350 г/м2. Bulk (объёмность) = толщина (мкм) / масса (г/м2). Высокий bulk означает рыхлую, пухлую бумагу (для книг), низкий bulk -- плотную, гладкую (мелованная). Плотность = 1/bulk, типично 0.6-1.2 г/см3.
Лиана Арифметова
АВТОРverifiedред. calcal.ru

Лиана Арифметова

Создатель и главный редактор

Миссия: демократизировать сложные расчёты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

Mathematical Engineering · МФТИ · редактирует каталог с 2012 года

Был ли этот калькулятор полезен?

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Инструмент справочный — не заменяет эксперта

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Профессиональные решения — медицинские, финансовые, инженерные — должны приниматься только после консультации с квалифицированным специалистом. Не используйте автоматический расчёт как единственное основание для важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший из-за использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию результатов.

СМЕЖНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Похожие калькуляторы

15

Калькулятор упаковки

Расчёты упаковки: размеры, гофрокартон, плёнка, палетизация, маркировка, себестоимость

/packaging-calculator

Калькулятор текстильного производства

Расчёты текстиля: пряжа, ткань, раскрой, крашение, себестоимость, качество

/textile-calculator

Калькулятор фармацевтического производства

Расчёты фармпроизводства: таблетирование, растворение, стабильность, чистые помещения, валидация

/pharmaceutical-calculator

Калькулятор косметического производства

Расчёты косметики: эмульсия HLB, SPF, консерванты, pH, масштабирование, себестоимость

/cosmetics-calculator

Калькулятор пищевого производства

Расчёты пищевого производства: пастеризация, сушка, холодильная цепь, рецептура, ХАССП

/food-processing-calculator

Калькулятор экструзии

Расчёты экструзии: производительность, фильера, шнек, охлаждение, тяговое устройство, себестоимость

/extrusion-calculator

Калькулятор передаточных чисел (КПП)

Передаточное число, скорость на передачах, обороты двигателя. Для автомобилей, мотоциклов и велосипедов.

/gear-ratio-calculator

Калькулятор механической обработки

Расчёты обработки: токарная, фрезерование, сверление, инструмент, мощность, время

/machining-calculator

Калькулятор ЧПУ (станков с ЧПУ)

Расчёты ЧПУ: G-код, режимы резания, точность, цикл обработки, оснастка, станко-час

/cnc-calculator

Калькулятор ПЛК (программируемых контроллеров)

Расчёты для ПЛК: выбор контроллера, таймеры, масштабирование, память, коммуникации, надёжность

/plc-programming-calculator

Калькулятор промышленного IoT (IIoT)

Расчёты IIoT: устройства, связь, шлюзы, облако, энергопотребление, ROI

/industrial-iot-calculator

Калькулятор надёжности

Расчёты надёжности: Вейбулл, системная надёжность, испытания, анализ отказов, резервирование

/reliability-calculator

Калькулятор строительной механики: балки, колонны, армирование и ветровая нагрузка

Расчёты строительной механики: изгиб балки, момент инерции, устойчивость колонны (Эйлер), армирование по СП 63, ветровая нагрузка по СП 20.

/structural-engineering-calculator

Геотехнический калькулятор: несущая способность грунта, осадка и откосы

Геотехнические расчёты: несущая способность грунта (СП 22), осадка фундамента, давление грунта (Кулон/Ренкин), устойчивость откоса, сваи (СП 24).

/geotechnical-calculator

Калькулятор водоподготовки: коагуляция, хлорирование, фильтрация и осмос

Расчёты водоподготовки: доза коагулянта, хлорирование, скорость фильтрации, умягчение, обратный осмос, индексы Ланжелье и Ризнера.

/water-treatment-calculator
ТЕГИ:#Инженерия#Производство#инженерия#техника#расчёт#проектирование#производство#промышленность#технологии#оборудование#целлюлозно-бумажное производство#целлюлоза#бумага#картон#ЦБК#варка#калькулятор#бесплатно#онлайн