造纸黑液碱回收白泥资源化专利技术简介.doc

河南大学“造纸黑液碱回收白泥污染控制及资源化新技术”简介 黑液是造纸工业的主要污染源，碱回收是治理造纸黑液污染的根本途径。传统碱回收技术消除了黑液的污染，也回收了碱，但在回收碱的同时却产生了大量的强碱性废渣白泥，构成了严重的二次污染。目前，发达国家的木浆厂是将白泥回烧成石灰循环使用，但这种方法，投资大，能耗高（回烧1吨石灰需要200多公斤燃料油），经济价值小，只是为消除白泥二次污染不得已而为之。对于草浆厂，因白泥中硅含量高，根本就不能回烧。目前，在我国只有极个别大型木浆厂进行了白泥回烧，绝大部分制浆造纸厂是将白泥挖坑填埋或筑坝堆积。白泥污染已是一个迫在眉睫、亟待解决的课题。针对碱回收白泥污染问题，河南大学造纸污染控制及资源化研究所经过二十年的努力，研究成功了一种“碱回收白泥污染控制及资源化新技术”，现简要介绍如下：1、 技术路线本技术专门解决碱回收白泥污染问题，但它不是对白泥进行污染治理，而是通过对传统碱回收苛化工序的重大技术改进，从根本上避免了白泥污染的产生，而且在回收碱的同时直接将白泥转化成造纸必需的另一种重要化工原料沉淀碳酸钙（不需研磨，不需烘干），从而实现白泥的高效益资源化和厂内循环使用。烧碱 麦草 胶料 碳酸钙 蒸煮 纸浆 洗涤、漂白 抄 纸 黑液 中段废水 成品纸 （生化、物化法处理）蒸发、燃烧、溶解 以 下 部 分 为 本 项 目 技 术 路 线 绿液 预处理剂 石 灰 预 处 理 预 处 理 特 殊 苛 化 工 艺 烧碱 沉淀碳酸钙 2、 技术关键与传统碱回收工艺相比，本项目的技术关键在于：（1）苛化反应前，增设原料预处理过程通过预处理，分离出绿液和石灰中的杂质，避免杂质进入反应体系，从而不仅可以保证反应产生的碳酸钙的纯度和白度，而且还能提高烧碱溶液（俗称白液）的质量，对蒸煮工段以及碱回收的整体运行均有利。（2）采用特殊苛化工艺针对不同制浆原料、制浆方法和黑液碱回收的具体情况，通过加入不同辅料、采用不同工艺条件和特殊的苛化工艺过程等措施，可使加入到反应体系中的石灰全部转化为碳酸钙，还可根据对碳酸钙使用性的需求，控制碳酸钙的粒径等物理性能指标。 3、技术特点与传统碱回收工艺相比，本技术的特点在于： （1）白液易于澄清，白液质量提高，沉淀易于过滤和洗涤，有利于苛化和碱回收系统的运行，减少纸浆中的尘埃，对蒸煮制浆及纸浆质量均有利。 （2）苛化石灰用量减少，回收碱产量提高。（3）从根本上避免了废渣（白泥）的产生，不需要白泥回收处理工序，而且在回收碱的同时直接生产出造纸所必需的沉淀碳酸钙，有可观经济效益。（4）该技术生产的碳酸钙，颗粒细小均匀、分散性能好、可用于造纸、涂料、橡胶、塑料等工业，生产实践表明，其在造纸中的使用效果优于商品碳酸钙，因为其磨耗值低而更适合用于高档纸和高速纸机。 （5）本技术与传统的碱回收工艺具有很好的兼容性，只需对其苛化工段进行技术改造即可，技改设备投资较小，周期短，工艺先进易行。技改时不影响原工艺的正常生产。4、 技术经济分析目前，我国经过结构调整后的碱法制浆造纸企业都已经上或正在上碱回收。在这些造纸企业中，一方面在黑液碱回收中产生大量废渣白泥，需要投巨资进行白泥污染治理，另一方面在抄纸工段则需要购买大量碳酸钙。本技术可同时解决上述两个问题，既能避免白泥污染，又能在回收碱的同时生产出碳酸钙，使造纸企业获得可观经济效益。 （1）设备投资概算 采用该技术对传统碱回收工艺进行技改时，所需设备投资随厂家现有碱回收的生产规模、现行设备设施情况、以及对自动化程度要求的不同而异。对于碱回收规模中等，对自动化程度要求一般的制浆造纸厂，采用该技术进行技改时，所需设备投资通常在6001500万元。（2）碳酸钙生产成本 在该技术的工业化生产中，碱回收的生产规模越大，碳酸钙的生产成本就越低。通常情况下，碳酸钙的生产成本在220元/吨左右（折干）。（3）效益分析 采用该技术技改后新增经济效益的大小，随碱回收生产规模而异，规模越大，效益越高。所谓新增效益，是指以技改前碱回收效益为基础，技改后新增加的效益。新增效益主要来源于回收碱产量的提高、石灰用量的减少、新生产的碳酸钙和节省的白泥污染处置费用等。对于中等规模的制浆造纸厂，采用该技术的新增效益在每年一千万元以上。 投资回收期在0.51年。（4）工业化实施周期 在合作各方齐心协力、安排合理、安装队伍得力的情况下，工业化实施该项目的设备安装、调试等生产前的准备工作可在3-4个月内全部完成。5、项目鉴定及知识产权本项目为河南省重大科技攻关计划项目，河南省科技厅主持的成果鉴定意见如下：本项目“解决了传统碱回收产生白泥造成的二次污染难题，并且在回收碱的同时直接生产出造纸所必需的另一种重要化工原料沉淀碳酸钙。该技术在生产过程中无废水、废气排放，无废渣（白泥）产生，既有良好的环境效益，又有较好经济效益。该技术的生产工艺科学合理、先进易行；该技术具备新颖性、创造性和工业实用性，在非木材碱法制浆领域属国内外首创，居国际领先水平。” 本项目的研究始于上世纪80年代中期，为河南大学造纸污染控制及资源化研究所独立研发，具有自主知识产权。随着研究的不断深入和技术的不断升级，作为本项目的连续性研究成果，已先后获得中国发明专利权3项，获得美国、俄罗斯、澳大利亚、印度、加拿大及欧洲