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再生纸的清洁生产 崔杰梅 09化41 09234043 清洁生产的定义： 清洁生产从本质上来说，就是对生产过程与产品 采取整体预防的环境策略，减少或者消除它们对 人类及环境的可能危害，同时充分满足人类需要 ，使社会经济效益最大化的一种生产模式。具体 措施包括：不断改进设计；使用清洁的能源和原 料；采用先进的工艺技术与设备；改善管理；综 合利用；从源头削减污染，提高资源利用效率； 减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染 物的产生和排放。清洁生产是实施可持续发展的 重要手段。 再生纸的前景 有关资料表明, 我国以废纸生产的纸浆产量 占总纸浆产量的比重已达到44%以上, 并且 已应用于各种纸种, 废纸浆已成为我国造纸 工业的主要浆种。因此, 分析研究以废纸为 原料的再生纸的清洁生产技术, 对于促进我 国造纸工业的发展具有很大的促进作用。 波兰再生纸时装秀，演绎时尚 一、制浆设备的选择 碎解设备 疏解设备 废纸的净化和筛选设备 浓缩设备 脱墨设备 碎解设备 碎解就是通过对废纸的机械作用, 将附着在废纸上的杂质进行分离, 清 除较重、较大的杂质。传统的造纸工艺一般采用水力碎浆机, 随着造纸工 业的发展, 目前多数企业采用较为先进的高浓碎浆设备。 水力碎浆机分间歇式和连续式2 种。间歇式水力碎浆机, 对于投料、加 水和碎解时间易于掌握和控制, 碎解稳定,浆浓可达4%8%, 但由于是间歇 生产, 生产周期长、动力消耗大、能耗高、生产能力低, 不适宜用于处理 较多杂质的废纸和产量大的生产企业; 连续式水力碎解机动力消耗低、生 产能力大、投资低, 浆浓可达2.5%3.5%, 但由于碎解的时间短、连续式 生产, 不同废纸纸种难以控制碎解时间, 往往废纸碎解不充分, 通常需要与 疏解机配合使用。 高浓碎浆设备, 碎浆后的浆浓可高达12%20%, 其运行原理是依靠纤 维之间的摩擦使废纸碎解。与水力碎浆机相比, 提高了废纸的纤维化程度, 减少了对杂质的碎解, 便于杂质的清除, 可降低动力的使用、节约用水量 和化学品的用量, 有利于油墨的去除。由于浆浓的提高, 以及依靠纤维之 间的摩擦, 减少了水的用量和动力消耗。据统计, 高浓碎解机与水力碎浆 机相比, 吨浆的动力消耗可减少50%, 化学品用量可减少10%, 蒸汽用量可 节省60% 疏解设备 浆料的疏解主要是对碎浆后浆料纤维化 程度不高的补充, 疏解设备通常有高频疏解 机和纤维分离机。高频疏解机是利用转盘 的转动, 浆料受到冲击和水力剪切作用, 使 纤维疏解分散, 浆浓通常为3%5%。该设 备产量低, 能耗高。纤维分离机, 是一种集 疏解、分离、筛选于一体的多功能设备, 对 于纤维具有理想疏解作用, 且对纤维损伤极 小, 能耗低。 废纸的净化和筛选设备 废纸的净化和筛选包括除渣和筛选2 道工序, 除渣主要是利用杂质与纤维的比重不同而除去废 纸浆中的轻、重杂质, 筛选是利用筛板孔眼的大小 去除纤维中形状不同的杂质, 废纸纸浆的净化和筛 选直接影响到成品纸的质量。废纸浆的净化和筛 选设备主要有高浓除渣器、沉砂沟等。沉砂沟是 利用重力沉降去除重杂质的一种传统的设备, 其占 地面积大, 一次性投资大, 不能去除轻杂质, 耗水量 高。高浓除渣器主要有涡流式除渣器, 其利用离心 力的作用分离杂质。随着技术的进步, 涡流式除渣 器的不断改进, 与沉砂沟相比, 具有生产能力高、 一次性投资少、吨浆耗水量少等优点。 浓缩设备 纸浆的浓缩是为了满足从浆料中去除沥青、脱 墨、漂白等后续工序的工艺要求而对浆浓进行调 整, 适用于处理废纸浆的专用浓缩设备有夹网挤浆 机和圆盘浓缩机。夹网挤浆机是一种适合于处理 废纸浆的洗涤浓缩设备, 可以通过改变网的压辊数 或排列而获得不同的出浆浓度, 便于维修、动力消 耗低、能耗低, 已成为废纸浆浓缩设备发展的新趋 向。重力过滤设备是一种传统的低浓浓缩机, 出浆 浓度低、脱水量大, 与夹网挤浆机相比, 动力消耗 大、电耗高、水耗大。 脱墨设备 脱墨过程是根据纸种的需要, 对纸浆中油墨进行分离,是 一个物理化学过程, 通常有洗涤法和浮选法。洗涤法是一 种最早使用的传统方法, 主要去除小于10m 的油墨粒子 。洗涤法获得的浆料质量较好, 产品的白度较高, 可达 95%,工艺稳定、便于操作, 设备投资少、电耗低; 但由于 需要多次重复洗涤, 因而浆料得率低、纤维流失量大、用 水量大、处理水的费用高。浮选法主要去除粒径在 10150m 油墨粒子。浮选法的优点是浆料得率高、纤维 流失量少、水和药品用量少、水污染也较少。但浆料质量 差、投资高, 生产工艺技术复杂、工艺条件严格、动力消 耗大。目前广泛使用的是洗涤法和浮选法相结合的工艺, 充分利用2 种工艺的优点, 减少废水产生量, 提高浆料的质 量。 二、工艺的选择 一是根据成品纸选择合理的生产工艺路 线。不同的纸种, 对纤维的要求、浆料的白 度要求不一样, 对设备的选择也不同。二是 根据原料选择合理的工艺路线。不同的原 料,其纤维长度、填料、强度不同, 那么设计 的工艺路线也各不相同。生产中应选择先 进、成熟、合理的生产工艺路线, 在产品质 量得到保证的前提下, 减少原料、水、电等 消耗。 三、原料的使用 纸的不同用途对纸的废弃形式不同, 废纸夹杂 的杂物也不相同, 废纸中杂质的分拣, 对后续制浆 工艺中将产生影响。废纸中夹杂着泥沙、石子、 铁钉、玻璃碎杂质外, 还夹杂着木片、沥青、树脂 、塑料及热熔胶等轻杂质。废纸原料的分拣程度 好坏, 不仅影响纸品的质量, 还对吨浆的电耗、水 耗产生影响。原料中杂质少, 不仅能提高成纸的质 量、不易损伤设备, 还易于制浆, 使浆料洗涤、净 化、筛选的用水量、耗电量也相应减少。因此, 要 从废纸购进、分拣开始把关, 减少废纸中的杂质, 降低吨浆的水、电消耗。 节水措施分析 废纸制浆节水措施分析： 1、 清除废纸中的杂质 2、 减少水封用水 3、 降低冷却水用量 4、使用处理后的水作冲洗水 造纸节水措施分析 清除废纸中的杂质。如不能充分清除, 将影 响纸品质量, 还增加了制浆中的浓缩和洗涤的用水 量。清除废纸中的杂质主要清除废纸中的包装物 、泥沙、石子、铁钉、玻璃碎片等杂质外, 还包括 木片、沥青、树脂、塑料及热熔胶等轻杂质。 减少水封用水。用于设备水封的水, 由于水中 不仅含有悬浮物质, 还含有石油类, 如果将收集后 的水封水进行处理后再回用, 从经济角度来讲, 不 太经济, 最佳的途径是尽可能减少水封水的用量。 一是利用机械密封或气压密封代替原来的水密封, 可以把密封部分水节省下来; 二是在密封供水线上 安装自动控制系统, 可以在设备需要密封水才使用 。 降低冷却水用量。用于变速箱、制动器等设 备的冷却水, 可以通过改变冷却方式节约这部分用 水。一是合理加入润滑剂, 使机械设备处于良好的 运行状态, 减少设备运转摩擦生成热量, 从而减少 冷却水的用量; 二是采用空气冷却方式, 使设备处 于正常温度, 节约冷却水的使用; 三是冷却水中主 要成分为石油类, 通过油水分离后的冷却水作清水 回用于生产。 使用处理后的水作冲洗水。随着废纸制浆 生产用水密封程度的提高, 车间软管冲洗废水的用 量已成为水耗中相当重要的一个部分, 主要是用于 冲洗高浓除渣器尾渣用水、除渣器尾浆冲洗水、 压力筛的冲洗水, 这些对水质要求不高, 可将处理 后的水用作冲废水, 减少新鲜水的用量。 造纸节水措施分析 造纸部分用水主要为纸机网部、压榨部的冲洗水, 排水是指 湿纸页成型过程中在造纸机网部和压榨部从浆料中脱出的含有细 小纤维、填料、溶解性物质和胶体质等的水, 称做白水。白水的 水质取决于纸种和纸机。 造纸车间节水的主要途径与措施有: 用白水代替清水用于浆料准备与损纯处理系统。来自制浆车间的 浆料送往造纸车间配浆、打浆时, 需加水将浆浓调整到适当浓度, 以及处理纸机干湿损纸所需水, 一般情况下白水能满足使用要求, 使用纸机白水替代, 减少清水的用量。 化学品稀释用清水的取代。通常情况下用清水溶解或稀释化学添 加剂、用清水分散填料, 但经过多年的研究表明, 用白水代替清水 并不影响化学剂和填料的性能。通过白水的替代, 减少清水的用 量。 减少真空泵水封用水。一般情况下, 未经处理的白水不能用作真 空泵水封用水, 只有减少真空泵的水封用水。减少真空泵用水的 途经有: 一是将真空泵串联使用, 可以减少水封用水量