制浆技术的发展状况

第三讲 制浆技术的发展状况 内容 一 化学制浆二 机械 化学机械制浆 高得率制浆 三 废纸制浆 一 化学制浆 Lowchlorinedioxidesubstitutionforchlorinewaspracticedinthe1960sin CD bleachingstages Low odorrecoveryboilertechnologywasavailableinthe1960s Higherchlorinedioxidesubstitutionforchlorinewaspracticedinthe1970sin DC bleachingstages Fallingfilmevaporationtechnologywasavailableinthe1970s Thefirstoxygendelignificationplantwasstartedupin1970 Thefirstmodifiedbatchcookinginstallationstartedupin1981 Thefirstmodifiedcontinuouscookinginstallationstartedupin1985 Thefirstreinforcedextractionbleachingstage EO and EOP startedupin1985 ECFbleachplantsbeganoperatingin1990inexistingmills ThefirstmillemployingTCFbleachingwasAspaBrukinSwedenin1990 Highsolidsfiringtechnologyintherecoveryboilerbeganbeingpracticedinthe1990s ThefirstpurposelybuiltbleachedkraftpulpmillemployingtheECFbleachingmethodandotherAMTstartedupin1993atAlberta Pacific Boyle AB Canada 污染物排放 1 备料 基本还采用传统流程 原木 鼓式剥皮 削片 木片堆存 筛选 蒸煮技术进步主要体现在 自动化水平提高 更高的剥皮洁净度和较少的剥皮损失 更均匀的木片规格 较少的厚木片和木屑 最终使浆的得率提高 降低化学药品的消耗 并提高浆的质量 剥皮机 广泛采用干法连续鼓式 圆筒 剥皮 干法鼓式剥皮机单线生产能力最高可达350米3 小时 现代化的干法鼓式剥皮机剥净率可达99 剥皮木耗低于1 并且自动化程度高 与湿法剥皮相比用水量和排污量大大减少 削片机 现代削片机的技术进步体现在大容量和高木片质量 最大削片机的能力可与上述最大鼓式剥皮机的能力配套 一般大型多刀削片机刀盘直径在3米上下 刀片数量10刀左右 所削木片合格率可达90 主要是木片长度和厚度的均一性好 产生木屑的数量可控制在3 以内 这些因素对浆的质量 木材消耗和生产成本有重要影响 现在一个有二条生产线每条能力为250 400实积米3 d的备料车间只需二个人操作 采用数字摄影和计算机图像分析技术 检测剥皮后原木的树皮含量和树皮中木质的含量 并以此来控制鼓式剥皮机的进料量 鼓的转速和出料门开启的程度 实现最佳的剥皮效果 自动化水平提高 2 蒸煮 硫酸盐法是现代化的大型化学浆项目所采用的方法 无论木浆还是草浆 原因 碱回收技术的完善 漂白白度 90度 漂白污染负荷大大降低 物理强度高 亚硫酸盐法目前主要用于溶解浆的生产 亚硫酸盐法被淘汰的原因 一是此法最适宜的原料品种主要是杉科树种 但是杉属生长缓慢 供应来源日益困难 二是酸法红液回收设备大部分需要昂贵的耐酸不锈钢 建设和维护的投入很高 因此经济效益比硫酸盐法的黑液碱回收低 三是酸法浆的强度低 硫酸盐法优势 一是硫酸盐法几乎适用所有可用于造纸的树种 二是其碱回收技术日益成熟完善 现今碱回收率最高可达98 5 以上 硫回收率甚至更高 氧脱木素可使用氧化白液 其废液也进入碱回收循环体系 再加上碱炉的高温高压过热蒸汽可发电供热 很多硫酸盐法浆厂可实现热电自给 不必外购热电能源 碱回收规模的大型化可达7000tDS d 因此 其单位产品投资和运行成本大大降低 三是现代漂白技术完全克服了硫酸盐浆色深难漂的困难 纸浆白度漂到90 已非难事 做溶解浆白度还可更高 四是硫酸盐浆强度高 并以此得名牛皮浆 近年我国建设的主要漂白KP浆生产线 深度脱木素技术 深度脱木素技术是20世纪80年代初在传统脱木素基础上通过改善工艺条件或改良设备发展起来的 在保证纸浆质量的情况下 提高木素脱除率 使进入漂白工段的纸浆木素含量降低 传统的硫酸盐法蒸煮得浆的卡伯值范围 一般针叶木浆为28 32 阔叶木浆为18 22 低于这个范围 纸浆的强度和得率会受到严重损失 深度脱木素技术可以在保证纸浆得率和强度不损失的条件下 提高木素的蒸煮去除率使蒸煮针叶木浆的卡伯值降至20 阔叶木浆的卡伯值降至13 15 大大减轻后续工序的化学品耗量和废水的污染负荷 深度脱木素技术使纸浆更易于进行无元素氯 ECF 漂白 全无氯 TCF 漂白 使制浆过程的低污染 封闭循环零排放成为现实 深度脱木素还表现出了能耗低 纸浆质量稳定的优点 深度脱除木素 Extendeddelignification 基本原则 整个蒸煮过程中碱浓分布尽可能均匀一致 在初始脱木素阶段碱浓度要低 接近蒸煮末期碱浓度要高 蒸煮液中保持高的HS 浓度 尤其在蒸煮初期和大量脱木素阶段的开始 采用尽可能低的最高蒸煮温度 保持蒸煮液中溶出物 如木素 浓度尽可能低 特别是在蒸煮后期 Modifiedcookingprinciples 连续蒸煮的发展 20世纪80年代开发了MCC技术 即改良连续蒸煮 ModifiedContinuousCooking 90年代又推出EMCC 即深度脱木素的改良连续蒸煮 ExtendedModifiedContinuousCooking 在此基础上 克瓦纳公司 现已并入美卓 又先后推出了ITC技术 即等温蒸煮 IsothermalCooking Compact G1 即一代紧凑蒸煮和Compact G2 即二代紧凑蒸煮 奥斯龙公司 现已并入安德里兹公司 则推出了LowSolid技术 即低固形物蒸煮 连续蒸煮这样一代又一代更新技术的结果 在浆的质量 深度脱木素 蒸煮的均匀性和低浆渣率 低蒸汽消耗 高纸浆得率 系统简化 消除臭气等方面 已赶上甚至超过了改良的间歇蒸煮 Modifiedcontinuouscookinginstallationlist 我国各项工程所用的连蒸技术 KvaernerPulpingAB公司于1997年设计出厂紧凑蒸煮器CompactCooking 又在2003年开发出第二代紧凑型蒸煮器CompactCookingG2 其指导思想为优化硫酸盐法制浆动力学 同时简化设备及整个蒸煮系统 紧凑蒸煮 CompactCooking 技术 紧凑型喂料系统 预浸器 蒸煮器 CompactCookingTM低温蒸煮技术采用预浸器和蒸煮器蒸煮的系统 采用蒸煮器内的黑液对预浸器的木片进行预浸 同时预浸器内采用高的液比 不但有效预热了木片 而且黑液中的碱可以和木材中的一部分酸性物质进行中和反应 使树脂等抽出物的除去率更高 同时高的HS 离子与OH 离子比例 分次加碱和逆流洗涤使碱浓的波动更小 分布均匀 预浸后的木片在进行蒸煮时 需要的温度更低 蒸煮阔叶木时 140 蒸煮条件更温和 更好地保护了碳水化合物 提高了纸浆的得率和黏度 提高了纸浆的可漂性 同时由于系统配置有处理NCG 不冷凝性气体 和漂白废气的净化吸收系统 因此 本蒸煮系统也更环保 绿色 Compactcooking应用深度脱木素原则 ThereisanelevatedHS ionconcentrationatthestartofthecookaswellasahighHS iontoOH ionratio Thisisachievedbyreturningblackliquoraftercooking fromtheflashtanks whichhasanelevatedHS ionconcentrationbacktotheimpregnationstage Splitalkaliadditionandcountercurrentwashingensureevenalkaliprofile lowconcentrationofdissolvedsolidsintheliquor Cookingtemperatureforhardwoodisverylow 140oC CompactCookingTM低温蒸煮技术在APP中国海南金海浆厂100万t a漂白阔叶木浆生产线的运行表明 该系统具有很多优点 得率高 50 排渣率低 4 7kg t 木节少 0 5 浆料黏度高 1300mL g 蒸煮温度低 143 浆品质均一 碱耗少 蒸汽利用率高 卡伯值偏差小 可漂性好 漂白化学药品消耗少 蒸煮高浓度NCG送至碱回收炉燃烧不排放 CompactCookingG2 连续蒸煮新技术CompactCookingTMG2工艺 中华纸业 2008年17期50 2008年11月30日 世界最大的木片制浆连续蒸煮塔在山东亚太森博浆纸有限公司成功吊装 顶部分离器顺利安装到蒸煮塔上 该蒸煮塔高71 91m 总质量达1000t 是亚太森博二期扩建制浆生产线的关键设备之一 由世界领先的浆纸设备制造商美卓公司制造 采用当今世界最先进的第二代紧凑蒸煮技术 和CompactCooking比较 第二代紧凑型蒸煮器CompactCookingG2 还有如下特点 更低蒸煮温度 软木可以降到150 硬木可以降到140 减少半纤维素的溶出 提高浆料得率 预浸温度更低 预浸时间变得更长 根据需要可以实现快速的初步提取 有更佳的后续提取效果 中国金海林纸有限公司的连续蒸煮器 其生产能力为3227吨 风干 d 比较最近2台连续蒸煮器 中国金海林纸有限公司的蒸煮器的产量比RECHARDSBAY厂的高57 但蒸煮器高度仅增加15 其底部面积却增大47 由于木片层有少量或没有内部药液循环 这使得能够加大蒸煮器底部直径 而对均匀蒸煮没有影响 与紧凑蒸煮概念同时推出的还有紧凑喂料CompactFeed 和双重汽蒸木片仓 DualsteamChipBin 从木片起到蒸煮器为主的整个进料系统大简化 但是效率却提高了 造价也随之降低 RDH 快速置换加热蒸煮 系统 Super Batch 超级间歇蒸煮 系统 Ener batch 低能耗蒸煮 系统 DDS 置换蒸煮 DisplacementDigesterSystems 系统 间歇蒸煮的发展 Modifiedbatchcookinginstallationlist 置换蒸煮系统 DDS DisplacementDigesterSystems美国CPL公司 ChemicalandPulpingLtd 推出RDH的改进 DDS置换蒸煮系统蒸煮操作 一个蒸煮周期包括以下操作过程 1 装料 LC 这个操作与传统的间歇蒸煮一样 把木片 冷黑液和一些冷白液装入蒸煮锅 保证pH值 12 冷液体用于装填木片及中和木片表面的酸性物质 在操作的后段 装料阀关闭 蒸煮锅与外界常压断开进入带压状态 2 温黑液充装 IC 蒸煮锅用温黑液和冷白液来充装 并把锅内装料过程中加入的冷黑液置换出来 同时开始脱木素 随着蒸煮锅温黑液液体充装 锅内的压力和温度被提高 脱木素不断进行 当蒸煮锅被提高到足够的温度时 木素得到最佳的去除 3 热黑液充装 MC 用热黑液和热白液来充装蒸煮锅 把前一步温充操作中加进的温黑液置换出来 随着蒸煮锅温度的提高 脱木素继续进行 高温的黑液由于加入的碱较少 可降低对纤维素和半纤维素的降解 4 蒸煮 FC 该操作与常规间歇蒸煮一样 在升温期间 如果需要 就利用蒸汽加热蒸煮锅到需要的最高蒸煮温度 在保温期间 蒸煮锅在一定的蒸煮温度下保持适当的时间 在这个操作期间 根据锅内上中下三部位的温度情况来决定是否需要继续循环蒸煮锅内蒸煮液 总的蒸煮时间可用H因子或CPL公司的脱木素确定因子DDF来决定 5 置换 RC 利用洗浆的滤液把热蒸煮液置换出来 同时锅内料液被冷却 被置换出的热黑液贮存在槽区内 170 到热黑液内槽 150 到热黑液外槽 130 到温黑液内槽 110 到温黑液外槽 并在下一个蒸煮操作中回用 置换最后使得蒸煮锅内容物被冷却至低于常压的闪蒸温度 100 6 放锅 DC 在这一操作中 用泵把被冷却至低于常压闪蒸温度的蒸煮锅内容物抽出锅外 进行冷喷放 除此之外 其余的过程与常规间歇蒸煮一样 DDS槽区中的常压槽与压力容器 蒸煮锅在室内 湖南省永州市泰格林纸集团 NewDigesterAddedduringUpgradetoDDSfromRDH 2004 广东省 广宁县 广东鼎丰纸业有限公司 DDS蒸煮系统的特点 1 回用黑液中的热能DDS系统用泵输送的药液或黑液经过蒸煮锅内木片层来提高蒸煮锅的温度 使它在常温下开始 一直升温达到或接近最高蒸煮温度 泵送药液的两个阶段被称为初级蒸煮与和中段蒸煮 由于回用了前一蒸煮过程置换出来的黑液 使得黑液中的热能得以利用 大大降低了蒸汽的消耗 2 提高浆料强度在初级蒸煮和中段蒸煮所使用的药液中 尽管温度达不到最后的蒸煮温度 但已有化学反应和足够的热能去脱除原料的木素 此方式使原料在进入蒸煮保温阶段之前已去除超过50 的木素 因而 最后去除的木素可在较高的蒸煮温度 较低的碱浓度下发生 进而可减少对纤维的破坏 即与常规蒸煮相比 DDS系统可在相同的浆料硬度下能生产较高强度的纤维 或在浆料强度相同的情况下可获得硬度较低的浆料 DDS与RDH的比较 DDS是一个以间歇式反应器为基础的蒸煮系统 其设计是通过槽罐与热交换器等设备进行化学品与热能的回用 该技术对传统间歇式蒸煮与Beloit的RDH系统不足之处进行了改进 是传统间歇式蒸煮与Beloit的RDH系统的近代升级版本 它秉承了RDH的优点 比如不需要喷放的热回收系统 减少了粗渣率及漂白工段的药耗 蒸煮置换的过程相当于一段洗浆 操作灵活 可以得到低硬度 高强度的纸浆 环境友好等 从DDS的运作过程来看 DDS的操作过程与RDH基本一样 都包括装料 温充 热充 升温 保温 置换 冷喷放等 但它采用了先进的计算机控制技术 对药液偏流 槽区液位的预测 放锅过程堵塞等问题有了更好的解决办法 使操作中操作人员的干预大大减少 系统运行更稳定 更关键的是它扩展了温充的作用 提高了纸浆得率 得到了低硬度 高强度的纸浆 因此这套工艺特别适用于ECF与TCF漂白工艺 另一个改进是槽区的改造 DDS的槽体采用内外槽相套的结构形式 这样使得槽区结构紧凑 占地面积缩小 操作更方便灵活 广西贺达纸业有限责任公司DDS置换蒸煮技术改造效果 20世纪80年代以来的连蒸和间蒸技术的重大突破就是低能耗和低卡伯值 以及随卡伯值降低带来的低污染负荷 改良后的蒸煮技术 蒸汽消耗比传统蒸煮方法约可节省一半蒸汽 其中超级间蒸不到一半 连蒸略多于一半 卡伯值则比传统蒸煮降低1 3左右 污染负荷也可相应地降低 由于激烈的商业竞争 设备制造商都不遗余力地研究改进全自动的技术 因此 使得连蒸和间蒸在性能 造价 消耗各个方面都越来越接近 往往不分伯仲 Worlddailyproductioncapacityofpulpfrommodifiedcookingprocesses Worldmarketshareofmodifiedcookingprocesses 3 筛选 洗涤 1 黑液提取设备 高浓黑液提取洗浆设备 螺旋挤浆机 双辊挤浆机 双鼓挤浆机 双锥盘挤浆机 双网挤浆机 长网夹网浓缩机 双辊置换挤浆机 中浓黑液提取洗浆设备 鼓式真空洗浆机 鼓式压力洗浆机 水平带式洗浆机 连续置换洗浆塔 DD型置换洗浆机 最近10年来 我国建设的大型KP木浆厂都采用连续蒸煮锅内热洗 再配DD DrumDisplacement鼓式置换 洗浆机或双辊置换挤浆机 海南金海浆纸 2 3段双辊置换挤浆机洗涤阔叶木硫酸盐浆湖南怀化骏泰浆纸 DD洗浆机和提取黑液 阔叶木硫酸盐浆2段 针叶木硫酸盐浆3段稀稀释因子一般为2 5 黑液提取率可达99 提取黑液浓度在15 以上 排出的CODCr为6 8千克 吨 风干浆 DD洗浆机 双辊置换挤浆机 WASHPRESS InstallationatDaishowaSuzukawamillinJapan FlowsheetoftheinstallationatSmurfitMunksj AspamillinSweden FlowsheetoftheinstallationatBillerudGruv nmillinSweden A2 stageand2 reactorconceptformanufactureoffullybleachedHWkraftpulp 黑液提取过程逆流洗涤 2 筛选 筛选技术的进步使筛选浓度提高 现代的压力筛已经达到4 因而使浆泵动力消耗降低 新型缝筛的筛缝宽度最小只有0 15mm 筛选的效率和浆的净度均大大提高 现在已经可以用细缝的压力筛来替代浓度低 进浆压头高的锥形除渣器 进浆浓度提高和压力的降低使动力消耗大大节省 由于孔形压力筛的孔径可以做到0 15毫米 因此可用于提取后送往蒸发站的黑液过滤 除去黑液中的细小纤维等固体杂质 使黑液的洁净度达到20毫克 千克 ppm 保证了蒸发的高效率 3 封闭筛选技术 CLOSEDBROWNSTOCKSREENINGANDWASHING 封闭筛选技术优点 纸浆的质量不受影响节水节电 吨浆水耗30 40m3 节水节电50 流程紧凑减少纤维流失废水量少 降低60 废水回用率高 鼓式洗浆机 封闭筛选流程 青山纸业300t d封闭式筛选系统 开放式筛选系统的吨浆水耗约80m3 本封闭筛选系统吨浆水耗只有30m3 较之开放式筛选可节水60 左右 废水回用率几乎100 废水量降低99 以上 4 氧脱木素 氧脱木素于20世纪70年代开发成功 是漂白化浆的一项重要技术进步 尤其在80年代 高效的中浓浆氧混合设备开发成功 使中浓氧脱木素得以实现 避免了高浓反应的爆炸危险 从此氧脱木素在漂白化浆生产中被普遍采用 氧脱木素相对温和的反应条件 更有选择性地溶出未漂浆的木素 同时使浆的粘度和强度得以保持 在进一步采用二段氧脱木素技术后 木素脱除率更加提高 针叶木可以达到60 左右 阔叶木也可达到50 左右 氧脱木素反应所用碱来自氧化白液 所用氧来自空气 因此 氧脱木素废液经逆流洗涤 提取后 进入黑液碱回收循环 从而大大减少了后续漂白化学药品用量和漂白废水的污染物负荷 并为ECF或TCF漂白奠定了基础 还降低了漂白与废水处理的成本 现在硫酸盐制浆生产线采用氧脱木素已成为标准 对于阔叶木浆和针叶木浆已开始使用具有成本低 选择性强的两段氧脱木素工艺 中浓纸浆氧脱木素技术 中浓纸浆氧脱木素单升流塔流程 中浓纸浆双升流塔氧脱木素系统 C 10 12 T 90 110 P 0 6MPa 第一塔顶的压力 P 0 4MPa 第二塔顶的压力 5 漂白 ECF漂白技术 D EOP DD D EOP DP D EOP D PO D EOP D Z EOP DND TCF漂白技术 Q OP ZQ PO Q OP PaaQ PO QZPEP OP ZQ PO Q OP Q PO 漂白段的表示 ECF和TCF的比较 我国漂白技术的发展 次氯酸盐漂白 在漂池中进行 漂白浓度不高于5 半漂木浆的白度仅60 CEH或CEHH四段漂 漂白浆的白度80 以下 漂白废水的AOX含量高达4 5 7 5千克 吨浆 D C EO D1 D2流程 漂白KP木浆的白度进一步提高到90 漂白废水的CODCr可降低到28千克 吨浆 AOX则降低到0 5 2千克 吨浆 数值取决于D C段中所用氯气与二氧化氯的比例 南宁凤凰造纸厂和日照森博浆纸公司一期 ECF漂白DHT EO D1 D2 海南金海浆纸公司 轻ECF漂白DHT EOP D P 浆的白度达到90 时 漂白废水的CODCr发生量为25千克 吨浆 AOX 0 35千克 吨浆 日照亚太森博浆纸公司二期工程 漂白过程逆流洗涤 跳跃段逆流 酸性滤液用于酸性段 碱性滤液用于碱性段 分流逆流 来自于前一段的滤液被分开 一部分用于这一段洗浆机的喷淋水 一部分用于这一段漂白塔底部稀释纸浆 完全逆流 任何一段洗浆机的喷淋水均来自随后的洗涤段 随着漂白车间滤液循环回用 漂白系统中水和热的消耗量降低 有资料报道 一个三级漂白系统利用完全逆流洗涤 其用水量能够减少60 70 5 碱回收 蒸发设备向高效 节能发展 板式降膜蒸发器和管式降膜蒸发器 蒸气在管外 黑液在管内 占据了蒸发设备市场的主要份额 另一种新型管屏式蒸发器 黑液在管外 蒸汽在管内 也初露端倪 更多地扮演增浓器的角色 出蒸发站浓度向高浓发展 根据不同黑液的性质其浓度可达75 85 但从环保角度 碱回收炉燃烧75 浓度的黑液已可以满足大气污染物的排放要求 并达到较好的热效率 进一步提高黑液的处理浓度需要详细的技术经济评估 为适应高浓度黑液的处理 一些新的工艺也已经应用于工业化生产 如黑液的压力贮存 黑液热处理 黑液结晶蒸发等 近10年来碱回收炉的发展主要集中在单汽包 低臭型 竖向布置的管屏式锅炉 管束及宽间距的过热器排列等几个方面 碱回收炉运行的蒸汽参数将由目前的6 4兆帕 450 向更高参数如10 4兆帕 520 过渡 随着浆厂封闭运行程度的加大 在碱回收炉系统增高非工艺元素 如Cl K离子等 的处理工艺及设备越来越受到重视 苛化系统的控制变得越来越重要 主要表现在绿液处理 去除非工艺元素 绿液消化和苛化控制 控制白液苛化度 白泥过滤性能等 白液澄清度控制 获得高质量的白液 等 绿液过滤 绿液冷却 白液过滤 白液后处理等设备也应运而生 取代了传统的重力式澄清设备 在碱回收系统处理硫酸盐浆厂产生的低浓臭气与高浓臭气的工艺和设备已日臻完善 彻底解决硫酸盐浆厂产生的低浓臭气与高浓臭气的工艺和设备已日臻完善 彻底解决硫酸盐浆厂产生的臭气距离现实已不再遥远 由于制浆生产线的节能技术 以及碱回收炉热效率的提高 硫酸盐木浆厂的碱回收炉所产高温高压过热蒸汽 经过抽汽冷凝发电机组发电及所产工艺用汽已能满足全厂热电的量 树皮木质等废料锅炉的产汽发电则是额外的可卖给过公共电网 白泥脱水技术已得到飞速发展 80 90 的白泥干度已成为现实 白泥残碱 0 1 这使得现代石灰窑在很高的热效率下运行 吨灰油耗仅为150公斤 吨 除常用的白泥预挂过滤机外 真空盘式过滤机也有用于白泥过滤的生产实例 非木浆蒸煮黑液高效碱回收技术 非木浆黑液由于具有含硅量高 粘度高 不易蒸发 入炉浓度低 热值低 含灰量大 易积灰等特点 因此 多年来草浆黑液的碱回收技术是国内的研究重点 经过多年研究已取得重大进展 但黑液浓度还在60 以下 碱回收率还不高 非木浆蒸煮黑液高效碱回收技术 非木浆黑液高效碱回收技术的研究重点 非木浆黑液的高浓蒸发降低非木浆高浓黑液的粘度 解决输送问题如何消除非木浆黑液碱回收系统的二次污染如何提高碱回收系统的自动化控制水平 竹类纤维制浆BambooPulping 我国具有丰富的竹资源 主要分布在南方的福建 四川 湖南 贵州 云南等省 竹子是最早用于造纸的纤维原料之一 我国用于造纸的竹种主要为慈竹 毛竹 黄竹 龙竹等 其纤维素含量40 60 纤维平均长度约2 00毫米 薄壁纤维多 实践证明 竹子是造纸的优良纤维原料 用100 漂白化学竹浆可抄造出高档的胶版印刷纸 复印纸 竹浆产量从刚解放的几吨发展到2007年的120万吨 竹子用于制浆造纸的原料仅占产竹资源的5 左右 占非木浆产量约2 的比例 竹子制浆造纸有很大的发展潜力 国家 造纸产业发展政策 中 产业布局 明确指出了 西南地区要合理利用木 竹资源 变资源优势为经济优势 坚持木浆 竹浆并举 可见竹类纤维制浆的前景广阔 ACACIA相思树 洋槐 金合欢树 年产5万吨以上的主要竹浆企业制浆生产技术与装备 Tobrightness89 ISO ClO2asactivechlorine12kg ADTH2O2 charge 18kg ADTNaOH32kg ADTH2SO48kg ADTWaterincludingwhitewater15 20m3 ADTSteam 500kg ADTTotaleffluentvolume 10m3 ADTCODineffluent24 26kg ADT 作业 1 若设计50万吨 年桉木漂白化学浆生产线 可采用哪些先进技术 并说明理由 二 机械 化学机械制浆 高得率制浆 机械浆技术的研究和最新技术进步的二个主要目的是 降低磨浆电耗 提高浆料性能 如强度性能 光学性能 适印性等 我国历年引进的盘磨机械浆设备概况 生产的工艺方法 从大类分可分成TMP CTMP两大类 TMP又有常规TMP 经过改良的新一代节能型RT RTS TMP CTMP有常规CTMP和BCTMP 以及从CTMP派生的APMP APP APMP P RCAPMP 还有SCMP 在工艺方面许多最新的研究成果 最新的专利技术 往往都是最先在我国得到应用 例如Metso公司最近推出的CTMPCLC工艺 我国盘磨机械浆适用的纸种 含机械浆印刷纸 新闻纸 SC纸 轻涂纸 轻型纸 高档 特种纸板 白纸板 白卡纸 液体饮料包装纸板 配抄非机械浆印刷纸 双胶纸 复印纸 铜版原纸 Chipsafterscreeningandwashing DryingorPM Latencyorscreening Residualperoxiderecycle Freshbleachingchemicals DiscFilter APS1 APS2 Impregnation Preheater Pri refiner Sec refiner Latencychest Cyclone Cyclone Pri screen Sec Screen Rej refiner Storagetank 1stbleachingtower 2ndbleachingtower HCtank Pressatetank Press Press Press Rej press Multi stagecleaners Sodiumsulphite TypicalBCTMP BleachedChemi ThermomechanicalPulp Process ASP AtmosphericPre Steaming Chipsafterscreeningandwashing APS1 APS2 1stImpregnation APS3 2ndImpregnation APS4 3rdImpregnation Pri refiner Sec refiner DiscFilter Pri screen Sec Screen Rej refiner PM HCtank Latencyorscreening Multi stagecleaners Latencychest Rej press Press DTPA Alkalineperoxide Alkalineperoxide TypicalAPMP AlkalinePeroxideMechanicalPulp Process P RC制浆工艺 P RC PreconditioningRefinerChemicalTreatment 是在APMP基础上进一步发展 主要用于阔叶木的技术 其要点是 1 比较缓和地预处理 P 过氧化物药液浸渍纤维原料 2 部分化学药品在盘磨机内进化行学处理 RC 进行部分或大部漂白反应 3 在第一段磨浆后设高浓停留段 完成剩余的漂白反应 P RC浆的可漂性和光学性能优于APMP浆 并有很好的强度和厚度 Chipsafterscreeningandwashing APS1 APS2 1stImpregnation APS3 2ndImpregnation Pri refiner Sec refiner Screwpress Pri screen Sec Screen Rej refiner PM HCtank Latencyorscreening Latencychest Rej press Press DTPA Alkalineperoxide HCbleachingtank Alkalineperoxide TypicalPRCProcess 高得率制浆生产工艺 高得率制浆生产工艺差异 生产工艺 漂白 漂白位置 磨浆后漂白塔 浆 木片及浆 木片 BCTMP APMP APP PRC 木片浸渍段 木片浸渍段一段磨浆二段磨浆间高浓漂塔 浸渍段化学药品的作用 亚硫酸钠磺化木片以获得更好的细纤维化漂白木片氢氧化钠漂白木片润胀木片 磨浆能耗 磨浆能耗随浸渍段亚硫酸盐用量的增加而增加Decreasingshiveandimprovingpulpquality磨浆能耗随浸渍段用碱量的增加而降低IncreasingshiveandreducingfibersurfacedevelopmentBCTMP APMP和PRC 漂白效率 APMP APP的漂白效率低于BCTMP化学药液不易渗透进入木片 或较难浸渍至木片中心木片中金属离子使过氧化氢易于分解木材中可溶物和胶状有机物质干扰漂白PRC的漂白效率在APP APMP和BCTMP间PRC也有同样如上所述导致APP APMP漂白效率低的因素存在磨浆过程中的高温高压将加速过氧化氢的分解没有漂白后残余过氧化氢的回收再利用 影响浆料性能的因素 化学处理 木片预处理和漂白 程度浆料强度白度磨浆能耗游离度纤维的分丝帚化 浆料的物理性能 加拿大杨木 经济白度 BCTMPSoftwood 80 ISOHardwood 85 ISOAPP APMPBelow75 ISOPRCSoftwood below80 ISOHardwood 85 ISO 纤维的分丝帚化及其表面性能 BCTMP PRC 白杨高得率浆纤维粗糙度 FQA 生产工艺适用性 BCTMPCSF 100 600mlFlexibleAPP APMPLowfreenessLowbrightnessPRCLowfreenessSW brightnessbelow80 HW 85 HYPBridgingQualityGapBetweenMechanicalPulpsandChemicalPulps Brightness PulpStrengthandManufacturingCost Opacity SmoothnessBulk exceptforHYP RT RTS TMP工艺 该技术由RT和RTS两部分组成 RTS的技术要点是用比较高压力的蒸汽 压力由传统的0 2 0 3兆帕提高到0 5 0 6兆帕 加热 使温度略高于木素的玻璃转化温度 并把停留时间缩短到5 20秒 即进入高速圆盘磨浆 圆盘磨的转速由传统向1500转 分提高到2800转 分 技术的改进使磨浆能耗降低15 20 浆的光学性能提高 浆料的纤维束含量可降低35 细小纤维的含量减少 减少了纸机上掉毛的倾向 纤维细胞壁的分离更充分 细胞的厚度更薄 因此纤维的粗造度和软度却有改善 做成的印刷纸的表面性能相应提高 若磨浆能耗不高 则浆的强度可以提高 RT技术则是在RTS前面再加一个木片预处理 先常压汽蒸 再用0 15兆帕蒸汽加热 再用压缩比高达5 1的螺旋挤压机处理 结果是磨浆的总电耗 含预处理电耗 再降低10 并使浆的抽提物含量大大降低 RTS技术的下一步发展称作RTS2 即在第二段磨浆机也用RTS技术 这样可使电耗再降300千瓦 时 吨 以上的技术主要用于针叶木 三 废纸制浆recoveredpaperrecycling 美国 日本等提出废纸回收利用率达到60 也就是 回收60 二次纤维用量的增长 主要依靠废纸处理技术的发展 如分级 浮选 洗涤 筛分 净化 热分散 漂白等等 MajorRecyclingSystems PackagingMaterials Typically OCCmaterialsarerecycledbackintolinerboard medium tubestock andsolidboardproducts MixedwastecanbeusedinlowerqualityapplicationsNewsprint OldnewspapersandmagazinesareconvertedintonewsprintTissue Bleachedprintingandwritingwastesareconvertedintotissue WoodcontainingpaperscanbeusedforlowerqualityapplicationsPrintingandWritingMaterials Bleachedprintingandwritingwastesareconvertedintonewprintingandwritinggrades ProductionofNewsprint UsedtoproducerecyclednewsprintMayhavebatch continuostubordrumpulpingNotethestrategy 1stremovecoarsecontaminants 2ndremovesmallercontaminants deinking 3rddisperseunremovedcontaminantsOftenbleachingisusedtoincreasebrightnessProblemswithstickiesmaybecausedbyOMG NewsprintRecycleProcess NewsprintRecycleProcess Consistency NewsprintRecycleProcess Ash NewsprintRecycleProcess Stickies NewsprintRecycleProcess DirtSpeckArea NewsprintRecycleProcess Brightness NewsprintRecycleProcess Rejects SludgeWaterSystems NewsprintRecycleProcess RejectsandSludgeComponents ProductionofHigh GradePrintingandWritingGrades UsedtoproducenewprintingandwritinggradesMayusemixedorsortedwaste vsproductiontrade off Notethestrategy 1stremovecoarsecontaminants2ndremovesmallercontaminants deinking3rddisperseunremovedcontaminants4thbleachtohighbrightnessMostcomplexsystemtoproducehigheststandardpulp DeinkingofPrintingGradesforPrinting Writing HighGradePrintingandWritingGrades 用于办公废纸脱墨系统 用于办公废纸脱墨系统 ProductionofTissueGrades Usesortedornon sortedofficewastetomaketissueFortissuemaking fillerlevelmustbelowforcreping 1 1 5 see2stagesofwashing Yieldcanbeaslowas60 Dependingonqualityoftissue brightnessanddirtcountalsoimportantLowergradetissuepulpproductionomits1stageofcleaners bleachingandwashing Mayalsoomit DeinkingofPrinting WritingGradesforTissue LowgradeTissue HighGradeTissue WoodFree Low GradeTissue WoodContaining ProductionofPackagingGrades SimpleRepulpingSystemforPackagingProduct Usedinfillersystemsinrecycled fiberboxboardmillsEasytooperate lowcapitalcost veryhighyieldNocapabilitytoremovecontaminants mustberemovedbeforepulpingProductqualityissimplyafunctionoftheinputfurnish CrudeCleaningSystemforPackagingProduct Usedtoproduceliner mediumortubestockSimple highyieldprocessAbilitytoremoveonlycoarsecontaminantsOftenusedwithacontinuouspulper Multi plyBoardPackagingProduct FoldingBoxboardStiff haveplybondstrength cleanonoutsideToplayercanbebleachedchemicalpulporde inkedwhitegradeUnderlinercanbede inkedwoodcontainingpulpFillerlayerhasmixedwasteBacklayeruseskraftunbleachedpulpQualityindicatedbynumberExcesswaterfromeachloopgoestoinferiorlayer OCCRecyclingforHigherGrades Usedt