桉木p-rcapmp生产线工艺及设备特点

桉木p-rcapmp生产线工艺及设备特点

广西是全国林业省份（区）之一，森林覆盖率为52.71%，排名第四。速丰林和经济林面积均为全国第一。2001年以来,广西发展速丰林99.4万hm2,占全国的16.9%,居全国第一。2009年,南宁市完成植树造林面积1.2万hm2,其中以速生桉为主的速生丰产林1.1万hm2。根据这一优势,南宁糖业股份有限公司引进具有国际先进水平的ANDRITZP-RCAPMP生产线,全部以尾叶桉等速生桉木(树龄4～5年,绝干密度0.45～0.58g/cm3)为原料,采用一段预浸、两段磨浆和两段漂白的P-RCAPMP工艺,生产出了多种白度(主要产78%～82%白度的浆,其中高白浆可稳定达到83%～84%)、加拿大标准游离度(CSF)300～500mL,高松厚度(3.5～4.5cm3/g)的桉木化机浆,可替代进口针叶木化机浆配抄轻型纸、白卡纸、书写纸、静电复印纸、胶版印刷纸和擦手纸等(化机浆配比10%～40%)。该项目是南宁糖业造纸结构调整的重要环节,在国内首次实现了纯速生桉木P-RCAPMP的工业化生产。本文简要介绍速生桉木P-RCAPMP工业化生产的生产实践和特点。1速生桉木p-rcmp的实践和特点1.1高浓磨浆的制备采用外购商品速生桉木片进行化机浆的生产。生产工艺流程如图1所示,商品桉木片从原料堆场经皮带输送至盘筛进行初筛,筛选出过大木片,再送至木片筛进行第二次筛选,筛选出的合格木片送入木片仓储存。然后,木片通过皮带输送入木片预蒸仓内,停留35～45min,通入蒸汽进行预热处理,以软化木片,同时达到较好的洗涤效果。随后,木片从仓底落入木片洗涤机中,去除重物杂质,洗干净的木片连同部分洗涤水流入木片泵,泵送到脱水螺旋中。脱水后的木片落入螺旋挤压撕裂机(MSD)中,通过轴向压缩和径向剪切来软化撕裂木片,并在MSD末端的膨胀区加入化学品(H2O2、DTPA、NaOH和Na2SiO3),使木片充分吸收药液。接下来,木片经预浸器送至反应仓内进行漂白。同时向反应仓内通入蒸汽,以保持稳定的反应温度。木片在反应仓内停留约30min,先送到计量螺旋,再进入侧喂料器,接着进入带式喂料器,送入1#盘磨机,进行一段高浓磨浆。盘磨机产生的蒸汽有一小部分送到热回收系统;大部分进入磨室用于喷放,将浆料送至1#旋风分离器。在进入旋风分离器前的喷放管上,第二次加入化学品(H2O2、DTPA、NaOH和Na2SiO3)。浆料经冷却螺旋进入高浓漂白塔,停留约30～40min,使化学药品与浆料充分均匀地反应。在漂白塔底部的卸料系统,稀释浆料浓度到8%左右,经1#中浓泵送至1#螺旋压榨机,除去浆料中的水分和残余的化学品,脱水后的浆料经2#侧喂料器、2#带式喂料器,喂入2#盘磨机,进行二段高浓磨浆,然后浆料经喷放管被送至2#旋风分离器,经2#料塞螺旋卸料器分离后,落入消潜池。经1#螺旋压榨机排出来的浊滤液,通过圆网浓缩机回收其中可用的纤维,也一起落入消潜池。在消潜池中,在(65±5)℃下对低浓浆料进行搅拌,使纤维恢复自然形态,消除纤维内部应力。消潜后的浆料由消潜池出浆泵送到一段压力筛,良浆通过筛缝后进入多圆盘洗浆机,浆渣经浊滤液稀释后送到二段压力筛(见图2)。二段筛的良浆与一段筛的良浆汇合后送往多圆盘洗浆机,渣浆送到未磨浆渣槽。从压力筛过来的渣浆汇集在未磨浆渣槽中,泵送至浆渣磨进行低浓磨浆,然后送至磨后浆渣槽中,经渣压力筛筛出的良浆进入多圆盘洗浆机,渣浆再回到未磨浆渣槽中再磨。筛选出的良浆进入多圆盘洗浆机后,经浓缩脱水,再通过2#中浓泵送至2#螺旋压榨机,压榨脱水后装车运给造纸厂使用。1.2木片的原料长度10～40mm,厚度2～8mm,存放时间不宜超过2个月;树皮含量<2%,腐朽木片含量<1.5%,矿物质混杂物含量<0.5%;不能有用木芯打成的木片。木材原料要求:要使用尾径>6cm的原木,不能使用树根、树枝、木芯、板皮和边角料来切片;要剥皮干净,去掉杂质,拔除铁钉;不能使用火烧木、腐朽木、虫灾木来切片;木材从砍伐下来到切片的时间不超过4个月。1.3绝干木片消耗量水:16～20m3/t绝干浆;电:1450～1650kWh/t绝干浆;蒸汽:0.4～0.7t/t绝干浆;绝干木片消耗:1.20～1.23t/t绝干浆。一段漂的化学品用量:H2O25%～6%,DTPA0.7%～1.0%,NaOH2.0%～2.6%,Na2SiO33.0%～4.0%。二段漂的化学品用量:H2O24.5%～5.5%,DTPA0.6%～0.8%,NaOH2.0%～2.5%,Na2SiO33.0%～3.5%。1.4生产规模本项目P-RCAPMP生产线日产桉木化学机械浆180t(绝干)。1.5主要设备P-RCAPMP生产线主要设备见表1。1.6高浓磨磨浆(1)木片仓木片停留时间35～45min;预热温度80～90℃。(2)洗涤水槽水温85～90℃。(3)木片洗涤机树节多时加强排底。(4)MSD进口浓度32%～38%;出口浓度45%～50%。(5)预浸器液位5%～15%。(6)反应仓反应温度85～90℃;木片停留时间25～30min。(7)一段高浓磨磨浆浓度30%～35%;出口浆料游离度700～750mL;磨浆能耗500～600kWh/t;出口浆料白度46%～52%。(8)二段高浓磨磨浆浓度25%～28%;出口浆料游离度:550～650mL;磨浆能耗400～500kWh/t;出口浆料白度75%～77%。(9)高浓漂白塔漂白温度80～95℃;漂白时间30～40min;浓度28%～32%。(10)1#螺旋压榨机入口浓度8%～10%;出口浓度23%～28%。(11)消潜池停留时间20～35min;温度(65±5)℃。(12)一段、二段压力筛进浆浓度(1.5±0.2)%;良浆浓度(1.2±0.2)%;渣浆浓度:(2.0±0.2)%;渣浆比率30%～42%。(13)浆渣磨入口浓度3.5%～4.5%;磨浆功率300～500kW。(14)多圆盘洗浆机进浆浓度0.6%～1.0%;出浆浓度9%～12%。(15)2#螺旋压榨机入口浓度8%～10%;出口浓度25%～30%。1.7松松度：2.4.3白度55%～84%(主要生产白度78%～82%的浆,其中高白度浆可达到83%～84%);游离度300～500mL;松厚度3.5～4.5cm3/g;抗张指数25～30N·m/g;撕裂指数0.2～0.25mN·m2/g;裂断长1.5～2.2km;尘埃<80mm2/500g;纤维束含量<0.05%。1.8经济效益和社会效益2008年3月,该项目成功投入试运行,经过一段时间的摸索,已实现稳定连续运行,生产出的化机浆满足了造纸厂抄造轻型纸、书写纸、静电复印纸、胶版印刷纸和白卡纸等的要求,具有较好的经济效益和社会效益。1.9工艺技术特点该桉木P-RCAPMP生产线具有以下技术特点:(1)蒸汽分离和热回收系统一段、二段盘磨机产生的蒸汽有一小部分通过带式喂料器送到热回收系统;1#、2#刮板式旋风分离器将浆与蒸汽分离,蒸汽由旋风分离器的顶部排出,也送到热回收系统。热回收系统包括压力式洗涤器和常压喷淋器,用来加热冷水并可以向木片预热、洗涤、反应仓供给干净的工艺蒸汽,保证稳定的温度以利于木片洗涤或化学反应。冷水经热回收系统加热后流入热水槽备用,热白水槽的水流至消潜池和浊滤液槽,作为生产各环节补充用水。(2)#螺旋压榨机清滤液的回收利用①斜脱水螺旋滤出的水经过斜筛净化,过滤后的洗涤水流入洗涤水槽,回用到木片洗涤机。②1#螺旋压榨机排出的浊滤液经圆网浓缩机回收纤维后,排出的压榨清滤液储存在压榨清滤液槽中,作为木片洗涤水的主要补充。③2#螺旋压榨机排出的滤液流入浊滤液槽中储存,供压力筛、多圆盘洗浆机、盘磨机、高浓漂白塔等使用。(3)浆浓度确定在生产主线上,一段、二段磨浆采用高浓磨浆,磨浆浓度在30%～35%和25%～28%之间;在辅线上,采用一段低浓磨来处理渣浆,磨浆浓度在3.5%～4.5%,这样,效率较高、电耗较低。(4)高-水双环合合反应①第一次加药,化学药品在MSD末端的膨胀区加入,被挤压撕裂后的木片体积突然变大,有利于药品的吸收。在预浸器内,木片与药液混合,有充足的时间吸收药液,然后在反应仓内进行充分反应。②第二次加药,化学药品在高浓磨喷放管上加入,高湍动性浆料有利于添加化学品,而化学药品的加入有助于旋风分离器内浆汽的分离。在高浓漂白塔内适宜的温度(80～95℃)、高浓(28%～32%)情况下,经过一定的漂白时间(30～40min),即可将浆料的质量提高到最佳状态。1.10环境保护措施污水处理站采用IC厌氧+气浮+好氧(射流+SBR)+气浮处理,保证污水达标排放。2部分制酸剂p-rcapmp工艺对采用较好的磨浆效果的影响(1)在备料方面,由于企业地处我国的南部,雨水丰沛,日照时间长,所以,对木片的储存要求也较高:①要求尽可能缩短木片存放时间,减少日晒雨淋,以保证木片的新鲜度;②进厂木片不能有腐朽木、木芯、杂木等,树皮含量<2%。这样,才能减少化机浆生产的化学品消耗和电耗,保持较高的得率,降低浆的尘埃和纤维束含量。(2)在本项目中,采用的是一段预浸、两段磨浆和两段漂白的P-RCAPMP工艺。由于桉木较硬,密度比杨木高,从生产运行实践来看,还是采用两段预浸、两段磨浆和两段漂白的P-RCAPMP工艺较好,这样有利于降低磨浆电耗和获得较好的磨浆效果。(3)在此之前,国内的化机浆生产线大多以杨木为原料,还没有桉木P-RCAPMP生产线投入运行。而桉木较硬,绝干堆积容重达到了150～160kg/m3,密度比杨木高,该生产线投入运行后,对桉木原料一时不能适应,特别是MSD。经对MSD进行了相关技术改造,调整了压缩室的压缩比,才使生产逐步正常。(4)在MSD维护方面,要及时对磨损的螺旋轴耐磨涂层、螺旋叶、打散件进行修复、更换,这样,才能保持较低的电耗和较好的磨浆效果。(5)由于广西的土壤多为酸性土壤,含Fe2+、Fe3+等离子较多,本项目全部以广西产的速生桉木为原料,而速生桉木中含Fe2+、Fe3+等离子也较多。因此,桉木化机浆生产中的Na2SiO3、DTPA用量比杨木化机浆生产中的用量高,在生产中要注意调整各段的化学品加入量,以免对生产消耗和成浆质量指标产生较大影响。3桉木化学机械浆(1)以尾叶桉等速生桉木为原料,针对速生桉木密度高、颜色深的特点,采用一段预浸、两段磨浆和两段漂白的P-RCAPMP工艺,生产出了多种白度(主要产78%～82%白度的浆,其中高白度浆可稳定达到83%～84%)、游离度(CSF)300～500mL、高松厚度(3.5～4.5cm3/g)