麦草制浆黑液挤压.doc

麦草制浆黑液挤压-扩散置换集成提取技术技术依托单位中国制浆造纸研究院推荐部门中国轻工集团公司适用范围麦草、竹及芦苇等非木材化学制浆过程中的黑液提取。主要技术指标和参数一、基本原理利用不同类型设备的挤压、稀释、过滤、置换和扩散的协同作用，通过静压力和真空泵产生的真空等外力将纤维间大部分游离黑液压出，大幅降低后续洗涤工段负荷；再根据稀释、扩散、过滤原理，利用洗涤水和废液间的浓度差，用逐段降低的洗涤水置换提取残留在纸浆中的游离黑液、细胞腔内及细胞壁中不流动的黑液，提高了草浆黑液的提取率。二、工艺流程蒸煮放锅浆料挤浆机1段鼓式洗浆机2段鼓式洗浆机3段鼓式洗浆机4段鼓式洗浆机（5段鼓式洗浆机）封闭筛选。三、技术指标和参数由麦草浆黑液不同提取工艺及设备运行效果对比表(挤浆机、鼓式及带式真空洗浆机两者单独或串联使用及与封闭筛选相组合运行效果比较)第（二）、项可知，采用挤压过滤、扩散置换及封闭筛选组合的系统，黑液提取率最高，第（三）项的组合系统，黑液提取效果更佳。表1 麦草浆黑液不同提取工艺及设备运行效果对比表黑液提取（及筛选）方式提取设备黑液固形物提取率（）（一）单独使用挤压一般类型挤浆机开式筛选一段挤二段挤三段挤5060758085扩散置换鼓式机开式筛选三段洗四段洗五段洗70848688带式机开式筛选四段洗80（二）组合使用一段挤压过滤四段鼓式（或带式）机开式筛选约88双网挤浆机三（21）段鼓式机封闭筛选双辊挤浆机89双网挤浆机四（31）段鼓式机封闭筛选90（三）优化组合挤浆机五（41）段鼓式机封闭筛选92（实验值）挤浆机五（41）段鼓式机封闭筛选挤浆机95（预测值）（1）单用挤浆机洗涤：挤压后出浆与较低浓度的逆流洗涤液（或热水）混合效果差、黑液扩散作用小、洗涤效果差。这种挤浆系统单台提取率为50%60%，两台串联提取率约为75%，3台串联仅达到80%。（2）单用鼓式机或带式机洗涤：鼓式真空洗浆机每段出浆都需要在中间槽用较低浓度的逆流洗涤液混合稀释后，再进入下一段进行过滤置换洗涤，该机扩散洗涤作用较好，但鼓面浆层的喷淋置换洗涤效果较差。而带式洗浆机虽置换洗涤效果较好，但段与段之间没有浆料混合洗涤槽，导致其扩散洗涤作用小，此外还存在“黑边”现象，造成黑液滴漏较多。表1（一）两种设备的四段逆流置换洗涤的黑液固形物提取率均低于85%。单独使用洗浆生产能力不易提高。（3）挤浆机鼓式机（或带式机）优化组合：首先用高浓高压挤浆机将粗浆中所含黑液的50%60%挤出，再经鼓式或带式机进行四段逆流扩散置换洗涤，可使黑液提取率达到88%90%。四、关键技术在洗浆机组前添置一个挤压机，把蒸煮放锅浆料中50%以上的黑液挤出，采用多台（n+1）鼓式机或带式机进行串联洗涤，实现不同类型设备的优化集成，提高鼓式机或带式机的洗涤性能，使草浆黑液提取率达到90%92%。研制、生产及使用情况一、技术来源与知识产权概况“九五”国家重点科技攻关计划支持项目。二、应用概况（一）应用情况简介1、典型规模3.4万t/a以上。2、推广情况2004年，国内约有20家企业采用，化学浆产量约65万t/年以上。3、主要用户名录山东太阳纸业股份有限公司、河南新乡新亚纸业集团股份有限公司。（二）投资情况总投资 4200万元(以3.4万t/a草浆生产线为例) 运行费用 与传统三段/四段逆流洗涤工艺基本持平主体设备寿命 1015年(压力除节器、双辊或双网挤浆机、鼓式真空洗浆机、封闭筛选等设备)投资回收年限 3年（三）经济效益分析目前，国内约有30家企业采用了项目技术成果，化学浆产量共约100万t/a，占非木浆碱回收系统的25%以上，与已有技术相比，其黑液提取率由80%提高到90%以上，洗浆能力提高12%，送蒸发工段的黑液浓度及温度均有所提高，制浆全过程吨浆用水量减少50m3/t，制浆中段废水COD总量减少60%，该生产线碱回收多产碱、多产蒸汽、蒸发站少用蒸汽、浆料洗涤筛选节水、中段废水处理厂运行费用减少等项合计，每年获得经济效益约2.4亿元。（四）环境效益分析按制浆全过程吨浆用水量减少50t，多产汽和节汽0.24t计，按目前的应用规模，每年可节约新鲜水5000万t，标煤3.2万t（以133kg标煤t蒸汽计）。中段废水COD负荷减少4044，大大降低了中段废水处理厂进水COD浓度，利于造纸企业中段废水处理厂出水长期、稳定达标排放。（五）用户意见该技术可有效提高碱回收系统碱及蒸汽产量，并可降低黑液蒸发过程中蒸汽消耗，节省浆料筛选的用水量；可以降低中段废水处理厂的运行费用。实际应用案例山东太阳纸业股份有限公司2000年投产麦草浆碱回收生产线（日处理固形物130t），采用双辊挤浆机鼓式真空挤浆机组合挤浆，提取黑液。生产线运行稳定，黑液提取率由82%提高到90%左右，真空洗浆机的洗浆能力由1.12t/m2d提高到1.76t/m2d，漂白浆全程用水量由170m3/t浆降低至120m3/t浆，送蒸发黑液浓度由6B提高到8B，送蒸发黑液温度由60提高到75，送蒸发站黑液量由13.5m3/t浆减少至10.5m3/t浆，洗筛进入中段污水处理厂COD量减少40%。每年获得经济收益400万元。河南新乡新亚纸业集团股份有限公司两套碱回收系统（约400t固形物规模）均采用了挤压（双链网）置换（鼓式机）封闭筛选优化组合的洗筛系统。据测定，黑液提取率提高约6%，黑液浓度提高了1.52B，节约了蒸发站耗汽量，筛选进入中段废水CODCr负荷减少40%，中段废水全流程污染负荷下降了18%，洗筛系统节水5060m3/t浆。每年合计获得经济效益约1150万元。