科技投资项目计划书

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项目名称造纸废渣处理新技术及设备开发

技术领域资源与环境

项目提供方浙江省环境保护科学设计研究院

联系人戴逸琼

联系电话

L项目概况

该项目自主开发了造纸废渣的回收利用新工艺及相关设备，通过磁

性分选、破碎、离心脱浆、分离等工序对废渣进行处理，获得可回收利

用的废铁、纸浆、废塑料。然后再进一步利用自主研发的催化剂对废塑

料进行催化裂解处理，获得燃料油和炭灰，实现了废渣的资源化利用。

该技术用于造纸废渣的处理，具有工艺合理、运行稳定、回收效率高等

特点。项目的实施，对提高造纸废渣处理行业技术水平，减少环境污染,

推进资源的综合利用具有重要的现实意义，符合国家产业政策。项目开

发的设备和回收利用的产品经江苏地质矿产研究院、杭州市石油制品质

量检测站等单位检测，所测指标符合Q/ZJGY001-2012及相关标准要求,

并经用户使用，反映旻好。关键技术已获授权的发明专利4项，处国内

领先水平。

2.项目技术特点与优势

(1)自主设计了造纸废渣新型回收利用的新工艺，即通过对造纸废

渣磁性分选和破碎离心脱浆处理，获得废铁、纸浆、废塑料，可充分回

收利用造纸废渣中的各种组分，达到资源综合利用的目的，避免了填埋

造纸废渣对环境的危害。

废纸回收再利用是解决造纸原材料短缺问题的有效途径，可以节省

资源，降低成本，是我国造纸工业解决纤维原料困难的一项重要措施，

但是利用废纸造纸后要产生大量废渣。浙江省富阳市几百家造纸厂生产

销售额占国内市场比例的6096以上，目前每天产生约2000多吨废渣，全

年产生造纸废渣为650000吨。造纸废渣的主要成分包括废塑料、纸浆、

金属等硬物质，其中废塑料不易腐烂，严重影响了地球的生态环境。因

此解决造纸废渣问题刻不容缓。

目前对造纸废渣的处理方式主要是通过水洗分选出其中的废塑料成

分，通过造粒产出制作低档塑料制品的原料。该工艺会带来大量的水污

染和废气排放，不但浪费大，而且基本上是不计环保成本。目前对废塑

料混合物的再利用的工艺，只能对环境带来严重的污染。由于没有更好

的工艺来解决这个问题，只能通过几个地方集中水洗后造粒，尽量缓解

这个问题，而废塑料混合物除少量人工挑选作为造粒外，大部分是被焚

烧，产生严重的环境污染。

针对现有技术存在的问题，本项目设计了一种回收利用造纸废渣的

技术方案，该技术方案充分利用造纸废渣中各组分，既达到造纸废渣资

源化目的，又可消除造纸废渣对环境的危害。造纸废渣的磁性分选避免

可磁化硬物质对破碎机的破坏，破碎处理减小造纸废渣的尺寸，有利于

后续步骤的离心脱浆处理和烘干处理。离心脱浆处理脱去造纸废渣中的

纸浆，由于纸浆的含水量显著地比其他组分高，因此脱去纸浆能大大降

低造纸废渣的含水率，减轻后续烘干处理的烘干强度，既节约能源又提

高烘干效率，同时纸浆的减少可明显降低裂解处理的产灰量，提高裂解

效率，改善造纸废渣的出油率，离心脱浆处理分离出的纸浆可以用于造

纸行业回收利用。

造名氏废渣

->磁选机--------*破碎机--------》陵选机

图1造纸废渣回收工艺

（2）自主设计了造纸废渣的分离、烘干装置，利用裂解产生的余热对废

塑料进行分离、烘干处理，节约了能源。

目前造纸废渣的主要处理方式为水洗法，利用各组分的密度差异，

通过水洗分选出其中废塑料，被分选出的废塑料一般用作制造低端塑料

制品的原料。该方法虽能回收利用造纸废渣中的废塑料，但消耗大量的

水资源，产生大量的污水和废气，对环境构成严重威胁。另一种新型的

造纸废渣综合回收利用工艺能分离并充分利用造纸废渣中的各种成分，

该工艺先把纸浆与废塑料分离，产生的纸浆用作造纸原料，废塑料被高

温裂解产出汽油、柴油组分。然而该工艺的裂解过程对造纸废渣的干燥

程度有较高的要求，因此造纸废渣必须经过除水处理以降低其含水量。

当前工业上的主要除水方法有：加热烘干，暴晒风干；其中烘干又可分

为电加热和燃烧加热，两种加热烘干方式能耗大，成木高；暴晒风干利

用自然资源除水，成本低，但对自然天气依赖性强，烘干稳定性差。

针对现有技术中存在的上述问题自主开发了一种成本低廉、连续稳

定的烘干造纸废渣的利用燃烧尾气烘干造纸废渣的系统。它包括密封连

接的进料装置和烘干装置，通过在进料仓顶部配合设置烘干尾气输送管,

止裂解产生的油气外泄，确保生产的安全性。裂解反应采用催化剂提高

造纸废渣的产油率，通过裂解产生的冷凝态成品油既可直接用作燃料油,

又可以通过精炼设施进一步提炼成汽油及柴油组分。裂解产生的灰渣可

以直接用作工业炭黑，本项目的废塑料裂解工艺实现了变废为宝，再生

资源的目的，解决了环境污染问题。

(4)通过在进料筒外加冷却夹套，防止进料筒内物料因温度过高出

现熔融现象，从而保证进料过程的密封性；同时，采用液压推动装置，

并对压料仓与进料筒垂直连接点进行圆滑处理以及在托轮下加垫强簧，

消除进料时产生的拖拽剪切作用，保证进料的连续性和稳定性，提高进

料效率。

在造纸废渣综合回收利用过程中，需要将物料连续地、稳定地输送

进密闭高温裂解釜进行裂解。由于裂解过程中产生易燃易爆的裂解气体,

因此必须保证进料筒处的密封性，防止裂解气的泄漏，避免事故的发生。

由于进料筒直接与高温裂解釜连接，在实际运行过程中，进料筒内的温

度会很高，可能使其内部的物料出现熔融，致使进料筒的物料失去密封

功能，从而导致内部裂解气体泄漏。

本项目在进料筒外加冷却夹套，通过水冷降温，并在冷却夹套的进

水口和出水口之间设置隔板，使得冷却水能够在整个进筒料内形成循环,

避免冷却水因直进直出而造成冷却不均匀的问题，从而达到顺利使物料

降温的目的，防止物料因高温熔融而失去密封功能。

为保证进料系统稳定运行，本项目采用液压传动机提供活塞杆及翻

板的动力，翻板的转速及活塞的运动周期可通过液压传动机根据实际要

求进行调整，活塞的运动行程可以通过传感器进行计量和控制，实现传

动可控化，实际运行过程中，当进料缸端部推动物料到压料仓与进料筒

连接处时，由于压料仓与进料筒的垂直连接，会使物料受到严重的剪切

作用，从而导致进料系统产生挤压作用并堵塞，最终造成进料系统的崩

溃。

本项目对压料仓与进料筒垂直连接的连接点进行圆滑连接处理，将

连接点设置为弧形圆滑过渡结构，减小连接角对物料的剪切作用；同时,

在进料缸下方的托轮下加垫弹簧，当物料对进料缸端部产生向下压力时,

会使托轮将弹簧压缩，造成进料缸向下倾斜，从而消除物料对进料缸端

部的下压力，进一步消除了进料系统对物料产生的拖曳剪切作用，保证

了进料装置进料的连续性和稳定性。

（5）自主设计了由无轴螺旋体构成的对称分布双蛟龙排灰系统，利

用无轴螺旋体的柔性，顺利清除大颗粒的灰渣，又通过对无轴螺旋体工

作状态的切换，提高设备的清灰能力，从而达到顺利清灰的效果；同时,

对称分布的结构平衡了裂解装置的重心，确保了其旋转的稳定性。

现有技术中，大多数裂解装置采用单蛟龙排灰系统，利用单蛟龙旋

转清灰，清灰量小，不能及时将大量灰渣排除釜体，造成灰渣积压，从

而导致生产不能连续稳定运行。轴承单蛟龙排灰系统结构固定，钢性大,

无法顺利清除大颗粒灰渣，导致蛟龙与筒体发生摩擦产生火花，甚至卡

壳而中断系统运行，严重影响清灰系统的使用寿命和工作效率。且单蛟

龙排灰系统旋转时重心偏移，会导致设备运行不稳定，从而影响清灰效

率。

图4造纸废渣催化裂解器

本项目设计了由无轴螺旋体构成的对称分布双蛟龙排灰系统，利用

无轴螺旋体有的较好的柔性，在清灰过程中能顺利清除大颗粒灰渣，不

会出现卡壳、摩擦等现象，提高了系统的工作稳定性和连续性。双蛟龙

设计又显著提高了系统的清灰能力，并通过对双蛟龙排灰系统多工作状

态的设定，可双蛟龙同时开启，也可交替工作，从而确保了工作效率。

同时，双蛟龙的对称分布结构有良好的平衡性，能平衡裂解装置的重心，

确保裂解装置旋转的稳定性。

(6)自主设计在进料口端设置增强导热管，对于进入裂解装置的造

纸废渣能起到迅速升温的作用，缩短了升温时间，加快裂解进程，提高

生产效率；同时，隔热层外壁上固定设置托轮，连接外部固定设置的传

动齿轮，使加热更加均匀。

现有废塑料炼油设备的反应釜一般为立式罐体，或不旋转的卧式罐

体，其有效容积及受热面积有限，一次加料量少，设备寿命短，不能连

续生产及大规模工业化，且温度不稳定，影响裂解反应效果。

本项目通过在进料口端加设增强导热管，对于进入裂解装置的造纸

废渣能起到迅速升温的作用，让物料升温至360-40(rc的同时不影响中心

裂解温度，均化裂解装置内的加热水平，加快裂解进程，提高生产效率。

同时，在隔热层外壁上固定设置托轮作为支撑，隔热层的端面上固定设

置与外部驱动装置传动连接的传动齿轮，加热时，隔热外层转动，使内

部物料受热更加均匀，从而提高整体的催化裂解效率。

3.项目应用范围和市场前景

环保行业未来发展前景广阔。我国已经进入工业化中后期阶段，从

国外的经验来看，政府对环保的重视和大规模投入一般发生在工业化后

期。据悉我国2010年环保行业产值将超过1万亿，到2015年将达到GDP

的7%-896,到2020年环保将成为国民经济的支柱产业。环保行业是国家

重点支持的战略新兴产业，逐渐成为支撑产业经济效益增长的重要力量，

并正在成为许多国家革新和调整产业结构的重要目标和关键。

随着造纸工业越来越发达，环境保护和造纸工业排污的矛盾正在日

益激化，为了降低成本并缓解造纸原料供应不足的矛盾，越来越多的造

纸厂家采用废纸作为原料进行造纸，废纸造纸在造纸行业占有的地位也

越来越高。然而与此同时废纸造纸也产生大量的造纸废渣，所谓的造纸

废渣为废纸经洗浆后残余的废渣，其主要成分为废塑料，并含有少量残

余纸浆，其中废塑料不易降解，造成“白色污染据统计，全国造纸厂

每天所产生的造纸废渣约3000多吨。因此造纸废渣污染问题急待解决。

从目前国际形势和国内政策来看，根据市场特征及项目产品籽征，

我们的目标市场将立足国内，努力走向世界。作为造纸废渣催化裂解及

资源再回收利用技术的研发者，有机结合国家政策、自身优势和市场结

构，选择了污染严重、影响大、废渣量大且资源浪费严重的废纸再造利

用行业这一目标市场。因此本项目的市场前景较为良好。

本项目产品具有很强的国际市场竞争能力，未来将会有更广阔的市

场，随着该项目产品的产销量逐步扩大，技术将日趋成熟。中国环保产

业市场需求日益增加，是中国最具潜力的新兴经济增长点之一，也是未

来国家的投资重点。据世界银行和中国政府的报告预测，中国的环保产

业将以每年17.5%左右的速度增长。为了降低成本并缓解造纸原料供应不

足的矛盾，越来越多的造纸厂家采用废纸作为原料进行造纸，废纸造纸

在造纸行业占有的地位也越来越高。据统计，目前全国造纸厂每天所产

生的造纸废渣约3000多吨。

目标市场主要针对的是：国内及国际废纸再造行业、塑料垃圾回收

再利用行业。

4.投产条件

为保证项目的实施，公司对项目进行独立财务核算；在资金筹措上,

自筹为主，申请国家资助为辅。由于本项目技术含量高，目标市场定位

准确，市场应用前景好，本项目实施企业自筹资金主要包括现在货币资

金、企业累积的未分配利润和折旧部分，加上企业近年发展的良好前景,

可以保证两年内完成承诺资金投入。完全可以保障后续发展资金的及时

到位，为项目的投入提供了有力的自有资金保证。

需要新增设备：化学分析仪器（2套）、有机物热解实验装置、燃料

油精炼实验装置、中试样机设备、焊接设备（3套）、烤漆设备（2