21世纪制浆造纸业的革命kax.docx

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1、21世纪纪制浆造造纸业的的革命自偶氧化化清洁制制浆工艺艺清洁草浆浆生产不不是哪个个人， 第一章章 总总论1.1 项目提提要1.1.1项目目名称：自偶氧氧化清洁洁制浆工工艺（国国家专利利号：2200661000572235.x）1.1.2技术术单位：北京联联合科技技发展有有限公司司1.1.3合作作单位：科技部部中国技技术市场场协会科科技成果果推广中中心1.1.4技术术负责人人：李朝朝旺李朝旺先先生，119511年生，专专利技术术发明人人，哲学学研究生生、高级级经济师师、管理理研究员员。自220000年起与与北京市市农林科科学院、北北京市环环保局在在国家环环保总局局支持下下研究和和推广“可控缓缓释

2、尿素素”、“中国北北方控制制农村面面源污染染示范基基地”等工作作，为了了解决农农业废弃弃物（秸秸秆焚烧烧和无序序堆放）造造成的环环境污染染和病虫虫害残留留，20001年年与中国国林大合合作进行行麦草“连续爆爆破制浆浆”设备制制作，安安装与生生产，得得到国家家环保总总局、山山东省环环保局的的认可与与支持；20002年，在在山东曹曹县建起起世界第第一条无无污染零零排放的的清洁制制浆生产产线，并并申报国国家发明明专利：“封闭式式循环氧氧解制浆浆法”（国家家专利授授权号：0211313353.9）；20003年在在北京顺顺义潮白白河畔的的沙荒地地上，建建起了更更为成熟熟的“自偶氧氧化清洁洁制浆”示范厂

3、厂，自主主研发了了国际领领先的创创新设备备榨汁搓搓丝机、羟羟基离子子膜发生生器、光光电氧综综合反应应器、高高效疏解解筛选机机、低压压喂料阀阀、卸料料阀均已已申报国国家发明明专利；李朝旺旺先生现现在拥有有近200项国家家发明专专利，是是公司的的工艺技技术带头头人。1.2自自偶氧化化清洁制制浆工艺艺简述自偶氧化化清洁制制浆工艺艺（以下下或称：新工艺艺）是总总结了上上千年制制浆造纸纸的经验验，是在在传统化化学浆、化化机浆、爆爆破制浆浆基础上上发展起起来的新新的制浆浆方法；从工艺艺技术、设设备改造造、原料料种植、废废物利用用和电、气气、能源源等方面面都进行行了大胆胆改进和和创新；是把原原料种植植、制浆

4、浆造纸、污污染防治治、植物物纤维综综合利用用作为系系统工程程研发的的，人口口、资源源、环境境协调可可持续发发展的新新工艺。其工艺和和技术特特征是将将造纸原原料备好好后，用用榨汁搓搓丝机将将原料汁汁液榨出出，搓揉揉成纤维维束；在在熟化反反应器中中加入钾钾基过氧氧化氢熟熟化；在在光电氧氧综合反反应器中中加入氢氢氧化物物在离子子膜交换换机中生生成的羟羟基自由由基和活活性氧，在在紫外光光照射和和微电解解高级化化学反应应下，破破除木素素的发色色基团，从从而改变变木素的的分子结结构，达达到漂白白浆料的的目的；用非金金属压力力精磨机机疏解浆浆料后，用用置换洗洗涤、筛筛选、浓浓缩装置置将浆料料制成无无碱、无无

5、氯、无无污染高高得率漂漂白商品品浆；废废液中含含钾达00.133，可可作为肥肥源，沉沉淀物用用于制作作“钾基生生态毯”。该新新工艺吨吨浆漂白白用水仅仅68吨（循循环使用用，实际际用水22吨）；制浆全全程无黑黑液；可可利用各各种农业业废弃物物如稻麦麦草、枝枝桠材、桑桑条、棉棉秆、芦芦竹、芭芭茅草等等制作漂漂白浆料料，可生生产各种种高档文文化用纸纸、生活活用纸和和工业用用纸。新工艺从从传统用用碱、硫硫、氯制制浆到采采用羟基基自由基基和亲核核活性氧氧自由基基制浆；从用稻稻草、阳阳光、空空气的古古代造纸纸术到用用化学药药剂的现现代传统统制浆再再到紫外外光电解解自由基基的清洁洁制浆新新工艺，终终于实现现

6、了“不砍树树的造纸纸业”、“不用氯氯漂白法法”、“无黑液液的生产产线”、“零排放放的制浆浆厂”、“可消毒毒的纸制制品”的全新新理念和和全新工工艺。1.3 项目依依据新工艺艺得到了了九届人人大邹家家华副委委员长的的肯定，并并作了重重要批示示20004年9月14日国国家环保保总局对对“氧化清清洁制浆浆工艺”专家评评审委员员会评审审意见（详详见附件件一）中国造造纸学会会专家顾顾问委员员会副主主任胡宗宗渊对对自偶偶氧化清清洁制浆浆法 新新工艺技技术的“认识与与评价”和“期待与与展望”（详详见附件件二）中国造造纸制浆浆研究院院检测“自偶氧氧化清洁洁制浆”各种浆浆样的测测试报告告中国环环境监测测总站对对制

7、浆原原水cood检检测报告告中国农农业科学学院对水水处理絮絮凝沉淀淀的检检验报告告国家专专利局发发明专利利证书：近二十十项国际绿绿色产品品认证书书新工艺已已申报了了近二十十项国家家发明专专利，可可用于新新工艺生生产过程程，又可可用于关关联行业业及其它它行业；编制了了企业业工艺、设设备、产产品标准准，由由权威咨咨询机构构组织专专家编写写了可可研报告告、环环境影响响评价报报告。 第二章章 项目目背景及及发展建建设的必必要性2.1项项目背景景2.1.1我国国造纸业业的发展展与现状状造纸术是是中国古古代“四大发发明”之一，对对人类物物质文明明和精神神文明的的发展起起到了至至关重要要的促进进作用。随随着

8、社会会科技文文明的不不断提高高，造纸纸行业已已成为整整个社会会不可或或缺的重重要产业业。造纸纸工艺技技术也从从手工作作坊的简简单生产产转向“碱蒸煮煮、氯漂漂白”的大工工业生产产。20000年,中中国造纸纸业的年年产量为为30550万吨吨,居世世界第三三;20009年年,中国国造纸业业年产量量达到886400万吨,十年翻翻了近两两番,已已成为世世界造纸纸第一生生产大国国。20010年年，我国国有规模模以上造造纸企业业约37700多多家，其其中小型型企业占占88%以上，而而1000万吨/年规模模以上的的企业只只有9家家。从营营业收入入、利税税总额来来看，国国内小纸纸企的数数量依然然占到造造纸企业业

9、总量的的1/33以上。而而这些小小企业的的经营水水平低下下，技术术装备落落后，能能耗效率率低，投投入产出出率低，成成为落后后产能的的淘汰对对象。其其主要原原因还是是技术装装备水平平落后，生生产过程程中产生生出的大大量污水水和固体体废弃物物无法达达到国家家的排放放标准，严严重污染染环境。2.1.2造纸纸业造成成的环境境污染及及对人体体健康的的损害众所周知知，传统统的造纸纸工业在在生产过过程对环环境造成成的污染染非常严严重。目目前全国国有300%以上上的水系系受到严严重污染染，600%以上上污染是是由于造造纸业排排放造成成。据国国家环保保总局统统计，造造纸业CCOD（水水中主要要污染物物化学耗耗氧

10、量）总总排放量量高达1168.2万吨吨，占全全国工业业排放量量的333，位位居第一一。一家家大、中中型的造造纸厂，如如果每天天大约能能生产112000多立方方米纸浆浆，但排排出的污污水却有有20000多吨吨。以广东省省举例：全省有有近千家家造纸企企业，多多半建在在江河流流域比较较发达的的地方，密密集程度度也令人人吃惊，几几家甚至至十几家家造纸厂厂建在一一起，连连成了一一片，被被称为“中国造造纸第一一村”的东莞莞市中堂堂镇黄涌涌村，一一个村就就有十几几家有名名的造纸纸厂，走走几十里里路都看看不到头头，而造造纸厂的的背后不不是小河河就是大大江，造造纸厂排排出的有有害污染染水后，沉沉淀在小小河、大大

11、江中厚厚厚的废废料纸浆浆，让人人担心这这里在不不久的将将来就是是流不动动的河，而而后就是是无人的的废墟。在在中国广广东的江江门市，就就有一个个村因造造纸污染染，全村村30名名青年在在20009年参参加入伍伍体检中中，没有有一个通通过健康康检查的的情况。潭潭江和西西江几乎乎打不到到鱼。2.1.3高耗耗低效，加加剧生态态恶化在造成巨巨大污染染的同时时，造纸纸工业也也是大量量消耗森森林资源源和水资资源的消消费型产产业。以以20005年为为例，我我国纸业业进口木木浆为7759万万吨，占占木浆消消耗量（1144万吨）的66.35%，占纸浆总消耗量（5200万吨）的14.6%；而国产木浆仅为355.68万

12、吨，仅占木浆消耗量的31.1%和纸浆总消耗量的6.84%。按照国家发改委制定的规划，到2010年要使我国木浆自给率达到15%，木浆产量达到750万吨，需消耗木材3700万立方米；到2020年，如果达到国际上50%以上的木浆比例，要消耗木材1.2亿立方米。这一规划意味着我国林木资源肯定满足不了造纸业的需要，因此木浆供应主要还得依赖进口。按照目前中国纸业的增长速度，用不了几年全世界木浆净出口量都将全部用于中国，显然，这不现实。同时，造造纸工业业也是水水资源的的消耗大大户。以以我国目目前的技技术水平平，每生生产一吨吨纸，平平均耗水水量为11006000吨，每每年生产产数千万万吨纸所所消耗的的水就将将

13、达到几几百亿吨吨。从资源消消费的角角度来看看，如果果我国造造纸工业业不从根根本上改改变目前前的生产产结构和和发展模模式，中中国纸业业所面临临的也许许不仅仅仅是原料料枯竭问问题，而而很可能能会引发发一场波波及到其其他行业业的生态态危机。2.1.4国家家应对造造纸污染染的措施施技术工工艺的措措施国家为了了解决造造纸制浆浆的造纸纸制浆“污染严严重”及“原料短短缺”两大问问题，积积极引用用国外木木桨生产产的方法法制作草草浆，大大力推行行“亚胺法法”、“碱回收收”等工艺艺；倡导导“林纸一一体化”和“APMMP”国外最最先进的的少污染染节水工工艺。“APMMP”制浆法法主要使使用木材材做原料料，一个个万吨

14、浆浆厂，一一天就要要消灭两两个山头头上所有有的树木木，连树树木最多多的加拿拿大，也也不敢放放开了无无限制砍砍树造浆浆，更别别说林木木极缺的的中国。即即使是前前几年大大力提倡倡的“林纸一一体化”，南方方种桉树树、北方方种杨树树，也得得等六至至八年才才能使用用。“碱回收收”工艺，该该技术投投资规模模比较大大，一个个三万吨吨浆厂上上一套碱碱收回设设备需投投资78800万万元，相相当于配配套建设设一个碱碱厂。该该技术运运行费用用较高，而而且黑液液提取率率仅有880%，CCOD去去除率770%，吨吨浆治理理成本5500元元。规模模较大的的制浆厂厂应用效效果比较较好，小小纸厂却却难以承承受，造造成一些些造

15、纸企企业建设设完好的的碱回收收设备和和工厂被被闲置起起来，当当成一种种应付公公众和媒媒体的摆摆设，继继续将生生产污水水直接向向江河的的排放。国家产产业政策策措施从20007年6月,国务院院制定关关于进一一步加大大工作力力度确保保实现十一五五节能减减排目标标的通知知,对造纸纸业明确确提出减减量化、再再利用、资资源化的的要求;当年100月,国家发发改委又又发布了了国内首首部造纸纸业规范范指示文文件-造纸纸产业发发展政策策,确定提提出,规模和和环保成成为造纸纸产业发发展的重重要指标标;20010年年5月,中国工工业和信信息化部部(简称工工信部)向各地地方政府府下达220100年18个行行业淘汰汰落后

16、产产能目标标任务,其中,造纸行行业淘汰汰任务是是4322万吨。根根据国家家发改委委的最新新规划,预计在在以此基基础上,会对纸纸业淘汰汰落后提提出新一一轮要求求,还将有有一大批批不符合合要求的的落后产产能将被被淘汰。行业管管理措施施据业内专专家及政政府行业业主管对对我国造造纸工业业污染严严重根源源的概括括总结，主主要原因因是产业业內部结结构不合合理：一一个是原原料结构构的不合合理（木木浆比重重低、草草浆比重重高），另另一个是是企业结结构的不不合理（大大企业少少、小企企业多）。为为了改变变现状、减减少造纸纸业对环环境的严严重污染染，行业业管理上上采取了了关闭以以污染严严重的中中小造纸纸厂的措措施手

17、段段，现已已有2万万多家利利用秸秆秆制浆的的中小造造纸厂被被关闭。2.1.5我国国造纸业业的“两难”窘境我国20010年年造纸用用浆量达达到了880000万吨。按按国家家造纸产产业发展展政策木木桨266、草草浆188、废废纸浆556的的比例仍仍需进口口32000万吨吨纸浆和和废纸，耗耗资一千千多亿元元，仅废废纸进口口就达到到24000万吨吨，原料料缺口十十分严重重。一方方面，每每年6亿吨的的植物纤纤维原料料能用却却不敢用用；另一一方面，却却要拿大大量外汇汇进口纸纸、纸浆浆和废纸纸；一方方面，国国内生产产、生活活用纸量量大幅攀攀升，另另一方面面，二万万多家中中小造纸纸企业被被关闭；以一年年产2万

18、吨麦麦草漂白白浆造纸纸厂为例例：固定定资产22亿元，职职工2千人，年年利税一一千万元元，利用用麦草原原料6万吨，农农民收入入二千万万元。已已关闭二二万多家家中小造造纸企业业损失之之大是可可以想见见的。造造成这种种状况的的原因，主主要因为为禾草制制浆“黑液”、“白液”污染所所致。2.2 新工艺艺项目推推广建设设的必要要性和意意义2.2.1项目目建设符符合国家家产业政政策项目符合合国家造造纸产业业发展政政策“要治理理草浆企企业，把把治理草草浆企业业的污染染治理作作为造纸纸工业治治理环境境的关键键”的要求求；贯彻彻了国家家清洁洁生产防防治法、“清洁生产”、“节能减排”政策要求；符合国务院办公厅发布关

19、于加快推进农作物秸杆综合利用的意见、国家发改委与国家农业部联合颁发关于印发编制秸秆综合利用规划的指导意见的通知，要求全国各地重视和规划农村秸秆的利用问题。自偶氧化化清洁制制浆工艺艺正是贯贯彻清清洁生产产促进法法应运运而生的的，可以以拉动一一个行业业、一个个地区绿绿化、治治污、治治沙、节节水、富富民等相相关事业业的发展展。2.2.2项目目建设符符合我国国国情造纸专家家胡宗渊渊教授在在中华华纸业上上撰文指指出：我我国是一一个农业业大国，又又是纸业业生产大大国，有有丰富的的草类资资源。建建设具有有中国特特色的清清洁制浆浆造纸业业，必须须以科学学发展观观为指导导，转变变两个观观念：一一、“污染严严重”

20、罪不在在草，不不在造纸纸行业，而而是采用用的工艺艺路线不不适合禾禾草资源源；二、靠靠“关闭”和进口口废纸、退退耕还林林仅是权权宜之计计，不能能从根本本上解决决我国每每年八千千万吨的的用浆需需求，最最有效的的办法就就是大力力发展自自主创新新的清洁洁草浆生生产新工工艺，找找准产业业结构调调整的突突破口，下下大力量量研究如如何更好好地利用用取之不不尽、用用之不竭竭的草类类可再生生资源，当当前正值值国家倡倡导转变变经济发发展方式式，调整整产业结结构，正正是建立立符合我我国国情情、民情情的具有有中国特特色造纸纸业的极极好时机机。邹家华副副委员长长在与全全国人大大环资委委和专家家座谈时时指出：我任副副总理

21、时时关闭中中小草浆浆厂，就就是因为为污染，如如果没有有污染，五五千吨、一一万吨更更符合中中国国情情、民情情。邹副副委员长长为有中中国特色色的制浆浆造纸业业提出了了四条标标准：一一、充分分利用每每年六亿亿多吨的的麦秆等等草资源源；二、彻彻底消除除制浆污污染；三三、增加加农民收收入；四四、符合合循环经经济、节节约经济济。2.2.3项目目建设的的社会意意义1）有效效的解决决了造纸纸业所面面临木材材原料短短缺和草草类原料料制浆污污染的困困境，成成为制浆浆造纸工工业发展展的必然然方向。2）新工工艺节水水节电，吨吨能耗大大大降低低，有利利于实现现制浆造造纸行业业可持续续发展，推推广的意意义重大大。3）新工

22、工艺无碱碱、无硫硫、无氯氯，无污污染。解解决了长长期困扰扰纸浆业业污染的的老大难难问题，由由此可救救活一大大批中小小制浆厂厂， 4) 新新工艺原原材料来来源广，使使农作物物秸杆变变废为宝宝，即可可增加农农民收入入，又解解决造纸纸原料不不足问题题。5）新工工艺可以以治理沙沙荒；缓缓解能源源危机；控制水水源污染染；解决决劳动力力就业；帮助农农民脱贫贫致富。6）新工工艺使造造纸制浆浆业跳出出“生产污染关闭”的怪圈圈，走上上“资源产品再生资资源”的农林林纸一体体化“绿色环环保通道道”。2.2.4项目目建设的的经济意意义1）新工工艺大大大降低了了治污费费用。吨吨浆污水水处理费费用500元，是是传统制制浆

23、工艺艺的十分分之一。2）节约约资源。新新工艺解解决了资资源耗费费的难题题，用水水量从传传统制浆浆吨浆的的1200吨-6600吨吨降低到到2吨，得得浆率是是传统蒸蒸煮制浆浆的两倍倍。3）仅年年产3万万吨制浆浆规模的的农林纸纸一体化化经济布布局可直直接安置置职工1100人人，所需需4万吨吨桑条、杨杨木种植植面积约约2万亩亩，配合合种植生物地地毯蔬蔬菜、棉棉花约33万亩，以以每人220亩计计，可安安排2-3千人人精工细细作，年年均收入入2万元元。4）新工工艺万吨吨规模年年创利税税2千万万元，当当年可收收回投资资。第三章 新工工艺技术术的可行行性3.1造造纸工艺艺的原理理与发展展3.1.1古代代造纸原

24、原理古代造纸纸，是将将植物纤纤维如桑桑、麻、稻稻草等用用石臼捣捣烂，浸浸泡在石石灰水中中，拍打打在向阳阳山坡的的石板上上，经风风吹日晒晒雨淋雷雷击，利利用太阳阳光和空空气中的的氧气、臭臭氧使原原料在几几个月慢慢慢变白白，磨细细疏解后后抄造成成纸。究究其原理理是：空空气中的的氧在阳阳光紫外外线或雷雷电的激激发下生生成了氧氧化能力力极强的的羟基自自由基，用用之降解解了木素素和光合合色素才才得到白白色稻草草浆.3.1.2现代代传统制制浆原理理近代工业业革命使使造纸业业发生巨巨变，出出现了“碱蒸煮煮、氯（CCl）漂漂白” 机器器化生产产。其原原理是用用氯气（CCl）去去夺木素素发色体体中的氢氢（H），

25、变变成氯化化氢（HHCI）溶溶出，木木素发色色体的碳碳（C）和和氧（OO）变成成气态溢溢出。采采用氢氧氧化纳（NNaOHH）蒸煮煮原料，再再用氯气气漂白，只只用几小小时就可可以了。这这就为机机器化生生产奠定定了科技技基础。我国由于木材资源紧缺，把国外用于制作木浆的方法用于生产草浆，充分利用了农业秸秆资源，可以说是科技领域的一大创举。但随着人类对生态环境重视，渐渐发现制浆由其是草浆“黑液”、“白液”对江河湖泊的严重污染。于是科技技工作者者又研究究出使用用无元素素氯漂白白（ECCF）和和全无氯氯漂白(TCFF)即二二氧化氯氯（CIIO2）漂漂白，二二氧化氯氯漂白强强度比氯氯气大22.6倍倍，其原原

26、因在于于二氧化化氯中的的由氯离离子与发发色基团团的氢结结合生成成氯化氢氢（HCCl），氧氧则与氢氢氧根离离子结合合生成过过氧化氢氢漂白。只是仍有大量黑液和残留氯元素需要处理。3.1.3古为为今用，借借鉴与探探索我们在反反复实践践中认识识到：烧烧碱在脱脱除木素素和漂白白的过程程中，钠钠离子（NNa+）只只起发脆脆、变黑黑、返黄黄的作用用，到地地面就使使土壤沙沙化、板板结，真真正起作作用的是是氢氧根根（OHH-）; 氯液液与氢氧氧化钙混混合形成成的次氯氯酸钙在在漂白中中起作用用的也是是氢氧根根。如何何把水、空空气和氢氢氧化物物中的氢氢氧根激激发，靶靶向与植植物纤维维中的羟羟基、羧羧基、甲甲氧基发发

27、生化合合、分解解反应，达达到漂白白、疏解解、软化化成浆的的目的，使使制浆全全程无黒黒液、无无任何有有毒有害害物质、无无废水、废废渣、废废气排放放。如何何能够解解决这个个问题：中国高高分子专专家周亨亨近院长长手拉着着手的点点拨研发发人员：“要想解解决制浆浆污染，必必须具备备三个条条件。第第一，少少用水。第第二，少少溶出。第第三，无无“黑液”。要想想少溶出出、少用用水、无无黑液，就就是找一一个强有有力的攻击手手，打破破木素双双碳键中中薄弱的的一键，破破除木素素的发色色体，改改变木素素的分子子结构”。借鉴与探探索古代代造纸术术原理，我我们找到到了破除除木素发发色体“强有力力的攻击击手”，这就就是刘鸿

28、鸿亮院士士到美国国大学试试验室里里找到的的亲核活活性氧自自由基（OO2-）；就是是袁志平平教授多多年研究究的羟基基自由基基（OH），其氧氧化电位位达到22.8伏伏，比臭臭氧（OO3）还高高，是氯氯（Cll）的33.5倍倍。利用用紫外光光设备来来取代太太阳光，用用过氧化化物和氧氧气取代代空气氧氧化，用用搓磨分分丝机加加钾基过过氧化氢氢（H22O2）水溶溶液取代代石灰水水的浸泡泡和搓打打成浆。用用现代化化的方法法使中国国古代造造纸术工工业化 ,做到到消除污污染清洁洁制浆，从从而带来来了造纸纸业的一一场革命命。 3.1.4自偶偶氧化清清洁制浆浆工艺的的机理自偶氧化化清洁制制浆工艺艺的机理理是采用用过

29、氧化化氢、过过氧化钙钙等在敏敏光剂的的作用下下，采用用紫外光光、微电电解催化化，使过过氧化物物与氢氧氧根离子子（OHH-）反应应生成具具有极强强氧化性性能的羟羟基自由由基（HHOO-）和亲亲核活性性氧自由由基（OO2-、OO），与与纤维，尤尤其是木木素中的的羟基、羧羧基、甲甲氧基发发生连续续的分解解、组合合、激发发、电离离、断链链反应，打打破木素素双碳键键中薄弱弱的一键键，使发发色基团团变成无无色基团团，从而而达到纤纤维软化化、疏解解、漂白白的目的的。自偶氧化化工艺可可使化学学助剂大大幅度降降低、高高浓漂白白（200-255），用用水量大大大减少少（从3380吨吨降为66吨），连连续不间间断反

30、应应使反应应时间大大大缩短短（从88小时降降为300分钟），同同时消除除了“黑液”、“白液”对环境境的污染染，因此此，这种种自偶氧氧化清洁洁制浆工工艺，被被专家一一致认为为是世界界清洁造造纸的发发展方向向，是古古代造纸纸术的现现代化。造纸制浆浆工艺发发展趋势势简表：表3-1-11项目类别适用原料料工艺设备备化学助剂剂反应条件件制作时间间对环境影影响古代造纸纸术1、稻草草；2、棉棉、麻类类韧皮部部手工操作作石灰、阳阳光、空空气、雷雷击、雨雨淋摊在向阳阳山坡石石板上，日日晒雨淋淋60天较少现代造纸纸术1、针叶叶木、阔阔叶木；2、稻稻麦草、芦芦苇等机器化工工业生产产次氯酸盐盐、氢氧氧化钠（亚亚胺、二

31、二氧化氯氯）蒸球蒸煮煮1800，三、四四段漂白白8小时“黑液”CODD(吨浆浆16000kgg)、“白液”（吨浆浆1000kg氯氯气）自偶氧化化清洁造造纸术1、针叶叶木、阔阔叶木；2、稻稻麦草、芦芦苇；33、棉秆秆、桑条条、沙柳柳等一年年生植物物纤维机器化工工业生产产过氧化氢氢、光电电氧综合合发生器器、紫外外光、微微电解、羟羟基自由由基催化化光电氧综综合发生生器催化化30分钟钟无3.2 自偶氧氧化清洁洁制浆工工艺的原原理以“木素素自偶氧氧化理论论”为核心心的新工工艺得到到了北京京示范厂厂实践的的证实：木素发发色体较较少的浆浆料35分钟便便可达到到70度、800度，直直至900%ISSD;温温度

32、700900度、浆浆浓255%330%，用用水不到到3吨；即即使是“草黄素素”较多的的稻麦草草、竹、苇苇、棉杆杆等禾草草类非木木纤维，也也可在330分钟钟为达到到80%ISOO。以棉棉短绒为为例：传传统工艺艺用棉短短绒制作作精制棉棉，需要要加碱蒸蒸煮6个小时时，然后后再进行行漂白，新新工艺只只用100分钟，浆浆料白度度达到885ISOO，聚合合度保持持在2千以上上。初步步改变了了把原料料染黑再再一段段段漂白的的传统做做法。3.2.1搓丝丝分丝、净净化细化化原理植物纤维维中约有有10%左右的的表皮角角膜质、秆秆髓、胶胶质、泥泥沙等非非纤维物物质，经经搓磨分分丝机进进行搓丝丝分丝、筛筛选洗涤涤达到

33、净净化、细细化的目目的从而而从源头头削减了了污染物物。同时时，把原原料中的的50%60%的纤维维素加速速浸润，与与20%的木素素、半纤纤维素分分离、暴暴露，以以便与自自由基直直接接触触，破除除发色体体。这是是新工艺艺的前提提和基础础。3.2.2边疏疏解，边边筛选的的成浆原原理新工艺由由于温度度低、时时间短，与与APMMP浆一一样会出出现浆硬硬、浆生生、桔梗梗多的现现象。采采用“优选法法”边疏解解、搓揉揉、剪切切、摩擦擦，边筛筛选，使使达到标标准浆料料进入下下一工序序，未达达标的继继续疏解解。经两两道疏解解、两道道筛选后后，浆料料硬、生生、梗等等现象可可得到根根本解决决,使40目1000目之间间

34、的纤维维保持在在50%以上，扣扣解度达达到20030度SR。这这是新工工艺的继继续和补补充，也也是节水水、节电电、省时时、制好好浆、出出好纸的的关键环环节。3.2.3木素素自偶氧氧化原理理用氧及氧氧系助剂剂，在低低温、常常压下利利用强氧氧化剂生生成的羟羟基自由由基和亲亲核自由由基作为为攻击手手变生色色基团为为无色基基团，在在改变木木素分子子结构的的同时，将将细小纤纤维、半半纤维通通过“接枝共共聚”链接到到根纤维维上。3.2.4废液液分段处处理循环环使用原原理新工艺由由紫外光光、光触触媒、助助剂和微微电解引引发的羟羟基自由由基、亲亲核活性性氧自由由基与碳碳水化合合物、聚聚合物是是一个不不间断的的

35、反应过过程，浆浆料中和和水体中中的自由由基在一一定温度度、光照照条件下下仍会继继续反应应，因此此，漂白白废液（吨吨浆约223吨）不不经处理理便可回回用到前前段备料料工序的的清洗浆浆料段，清清洗浆料料的废液液经絮凝凝处理后后（约112吨）用用于配置置熬合药药液，筛筛选用水水可反复复使用，并并可随时时补充清清水。3.2.5氧絮絮凝水循循环使用用原理微波流场场中水及及水中部部分无机机物和有有机物吸吸收微波波辐射能能后，物物质分子子会发生生电离或或产生激激发态分分子，在在与特制制添加剂剂相互作作用下形形成共聚聚沉淀物物，实现现与水分分离的作作用，达达到水质质净化的的目的。3.2.6肥电电一体化化原理采

36、用备料料剔除的的废弃物物（年产产10万吨吨浆厂每每日约330吨）与与发酵物物混合后后制作沼沼气（成成熟技术术），用用沼气发发电，日日发电量量可达99万千瓦瓦，足以以供应日日产3000吨浆浆料用电电，同时时产生蒸蒸汽5000立方方米，可可供制浆浆、浆板板烘干、造造纸各环环节使用用，沼渣渣作为生生物有机机肥料（钾钾基生态态毯），使使制浆造造纸全过过程无废废物，真真正形成成工农业业结合的的生态良良性经济济产业链链。3.3 自偶氧氧化清洁洁制浆工工艺的特特点与创创新3.3.1不用用碱、不不脱木素素纤维像棉棉花一样样白，木木素是有有色的。传传统制浆浆加减蒸蒸煮是为为了脱除除木素漂漂白浆料料。新工工艺改变

37、变了木素素的发色色基团和和分子结结构后，浆浆料变白白，木素素作为“黏合剂剂”、“填充剂剂”保留在在浆料中中，即增增加得率率，又提提高了造造纸环节节的“氢链”结合。因因此，全全程无黑黑液。CCOD大大为降低低。3.3.2不用用高温高高压长时时间蒸煮煮传统工艺艺制浆，是是将木片片、草段段蒸煮，类类似于羊羊肉块，需需要高温温（1550度1800度）和和长时间间（48小时时）才能能使木素素与纤维维素分离离；新工工艺用搓搓磨分丝丝机将原原料细化化、净化化成纤维维束（羊羊肉片），用用氧及氧氧系助剂剂形成羟羟基自用用基在很很短时间间（520分分钟）即即可使木木素自己己改变自自己的发发色基团团、软化化、熟化化

38、成浆状状。3.3.3 不不加氯的的自偶氧氧化反应应漂白技技术使用无极极紫外光光与光触触媒技术术，避免免了未反反应完全全的生色色基团在在磨浆中中显色，使使浆体变变暗。在在磨浆后后的消遣遣塔内加加注无级级紫外光光和光触触媒进行行复漂，浆浆料经自自偶氧化化反应后后在阳光光下越晒晒越白，22小时内内白度可可增加335%ISOO，浆料料中的氧氧系光触触媒经阳阳光紫外外光催化化继续与与残存木木素生色色基团发发生自偶偶氧化反反应，效效果非常常明显。3.3.4实现现六项国国际领先先技术创创新 三节。节节水节电电节煤。国国家规定定制浆用用水标准准：草浆浆1900吨，木木浆1220吨，国际际上最先先进的工工艺为吨

39、吨浆用水水20吨吨。新工工艺每吨吨漂白浆浆全程用用水6-8吨，扣扣除循环环用水吨吨浆添加加清水仅仅为2吨吨。吨浆浆用电33008000度，是是传统制制浆的330550。用用汽量是是传统工工艺的五五分之一一。三无。无无碱无硫硫无氯。世世界早已已禁氯漂漂白，但但仅少数数国家有有3%无无氯漂白白浆，新新工艺所所制成的的浆料不不仅无氯氯害，而而且具有有消毒、杀杀菌、防防腐、除除臭、净净化空气气的功能能。三高。高高得率（770-955）；高白度度（600ISSO95%ISOO）；高高强度(以麦草为例例，裂断断长可高高达46600）。（传传统制浆浆有高得得率就没没有高白白度、高高强度;有高白度、高高强度就

40、就没有高高得率;三者是是相矛盾盾的，高高得率浆浆（700以上上）的最最大弊端就是是返黄和和发脆。）。新新工艺不不仅融三三高为一一体，由由其是高高得率漂漂白草浆浆，这在国际制制浆史上上尚无先先例，浆浆料不仅仅不返黄黄，在光光照下尚尚可增白白。无污染染。新工工艺制作作漂白浆浆全程无无黑液，废废水经处处理后循循环使用用不外排排，原液液CODD吨浆已已控制在在1018kkg之间间，在生生产中做做到浆液液不落地地，污水水不外排排，真正正实现清清洁生产产。原料广广泛。新新工艺在在同一条条生产线线上可以以制作漂漂白木浆浆、漂白白草浆和和一年生桑条、红红麻、棉棉秆、枝枝桠材等等优质浆浆，充分分利用大大量的废废

41、弃秸秆秆资源，解解决原料短缺和和“林纸一一体化”遇到的的大难题题；解决决了原料料季节性性和收购购难、运运输难、保管难、堆堆放难的的问题。投资少少（是传传统工艺艺的1/4）、成成本低（是是传统工工艺的11/2）、收益快（一年可收回全部投资）。3.4 新工艺艺与传统统制浆工工艺的比比较3.4.1汲取取、摒弃弃、改革革（造）与与创新现代制浆浆工艺大大体分为为化学浆浆、化机机浆、机机械浆三三大类。自自偶氧化化清洁制制浆工艺艺吸收了了化学浆浆纤维质质量好、白白度高的的优点，摒摒弃了其其高温、高高压、高高药量、长长时间蒸蒸煮造成成溶出多多、用水水多、污污染负荷荷重和得得率低的的缺陷；吸取了了化机浆浆用药量

42、量少、得得率高、机机械化程程度高的的优点，克克服其浆浆质差、只只适于木木材原料料的不足足；吸取取了机械械浆产量量高、得得率高、用用水少、少少污染的的优点，避避免其只只能制作作本色浆浆，只能能抄造低低档纸的的弊端，按按照“少用水水、少溶溶出”的原则则，采用用将原料料首先搓搓揉成纤纤维束，使使纤维素素、半纤纤维素、木木素离解解，然后后进入光光电氧综综合反应应器中，采采用EDDTA00.055、CCaO223、HH2O25%、KKmnSSO40.11%、FFeSOO4（4000mgg/L）等等化学助助剂在880温度，220-25浆浓、常常压、搅搅拌下进进一步润润涨、疏疏解，漂漂白300分钟，再再经高

43、效效纤维疏疏解筛选选机将浆浆料按不不同需求求制作成成合格浆浆料。总总用水量量仅为66吨，CCOD溶溶出总量量木桨112kgg（24400mmg/LL），草草浆200kg（446000mg/L），原原料净化化后入机机得率高高达855-995。其其特点为为：一、这这种浆料料中富含含活性氧氧缓释剂剂过氧化化物，在在光照和和一定温温度下缓缓慢释放放，阻止止纸张返返色。二二、浆料料在400%60%含水量量的状态态下贮藏藏在密封封的聚乙乙烯膜中中可存放放一年不不返黄、不不霉变、不不退化，这这样，既既可使浆浆料变得得柔软，更更适宜抄抄造，又又可以省省去压板板烘干的的工序和和费用，也也不影响响长期存存放和远远

44、途运输输，还可可以省去去打浆、碎碎浆的生生产过程程。3.4.2各种种制浆方方法的对对比表表3-44-1技技术指标标对比:传统工艺艺新工艺白度755-900%ISSO4-8小小时达到到，有返返黄现象象。1小时达达到,阳阳光下越越晒越白白。强度达标物理性能能更好温度（）160-180070-1100得浆率（%）30-44575-990COD总总溶出（KKG）100001660010-330压力(MMpa)0.8常压浆运行浓浓度（）2-815-225氯气100kkg全无氯污染严重污染染，治理理费用高高，吨浆浆30005000元。基本无污污染，少少量废液液循环使使用,变变废为宝宝。表3-44-2经经济

45、指标标对比：传统工艺艺新工艺原材料成年木材材，100万吨浆浆需平均均用255万吨木木材 ；草本纤纤维污染染负荷太太大。各种草、木木纤维都都适用，尤尤其是一一年生灌灌木如沙沙柳、桑桑条、枸枸树等。建设占地地10000亩100亩亩万吨投资资（亿元元）123（包括括厂房）用工（人人）20000308用水量(万吨)1200038800801100排污水量量（万吨吨）11800300000用电（KKW/万万吨）1500003000060000建设周期期两年6个月表3-44-3吨吨浆成本本对比：传统工艺艺新工艺吨浆水费费（元）30010吨浆电费费（元）30060001803000吨浆人工工费（元元）300

46、50吨浆治污污费（元元）50050吨浆原料料利用率率30440%75990%吨浆生产产成本（元元）300003880018000266003.5 自偶氧氧化清洁洁制浆工工艺流程程自偶氧化化清洁制制浆工艺艺设计遵遵循“少投入入、流程程短、易易操作、保保安全、好好维修、少少停产”的原则则，除备备料工序序不同外外，木浆浆、草浆浆以及棉棉麻浆均均采用统统一流程程。流程程图如下下：3.5.2工艺艺流程简简要说明明1）备料料工序。包包括在原原料种植植区将秸秸秆压轧轧、破碎碎、装包包、保管管、运输输。采用用双层振振框筛将将粗大原原料与细细小原料料与细小小杂物分分离，合合格原料料进入洗洗选机洗洗去泥沙沙送入加

47、加速热浸浸器，可可适当将将热浸温温度提高高到1220，将原原料中的的半纤维维素、木木素溶出出。因为为半纤维维素在1120即可溶溶出800%，约约80千千克；木木素在550有部分分溶出，1120时可有有50%溶出，约约1000千克，加加上800千克半半纤维素素，可有有1800千克制制作木糖糖醇的天天然高分分子碳水水化合物物原料，可可节省550%化化学助剂剂，可减减少800%的CCOD、BBOD等等污染物物，还可可提高纸纸浆质量量。把溶溶出木素素、半纤纤维素后后的浆料料输送至至榨汁搓搓丝机搓搓丝。2）光电电氧工序序。纤维维进入预预处理螺螺旋进行行熬合处处理，脱脱水除去去络合金金属离子子输迭至至光电氧氧综合反反应器，经经螺旋输输送至高高效疏解解筛选机机。3）制浆浆工序。进进入第二二道疏解解筛选机机后再进进入挤浆浆机，经经高浓盘盘磨复漂漂和提高高扣解度度后送入入静止消消遣塔。4)成品品工序。用浆泵将浆料送入压力筛和除渣器，进入洗涤浓缩机后送入浆板机、烘干、分切（或卷取）、包装。这是按传统方法照搬照