卢桂容,广西柳江造纸厂总师办工程师。提键要:从原料、设备到工艺,系统地论述了广西柳江造纸厂日产100吨漂白化学木浆生产线的生产运行情况,探讨了生产中的主要技术问题。关键词:马尾松;漂白硫酸盐木浆;生产运行;工艺;问题;探讨 我厂日产100吨漂白硫酸盐木浆生产线是我厂二期改扩建工程项目之一,部分设备从国外引进,是一条现代化的制浆生产线。主要引进的设备有:加拿大斯特林公司(Sterling Chemicals Ltd.) 的R3法ClO2制备系统、芬兰奥斯龙公司(AHLSTROM)的ClO2漂白技术和设备。该生产线于1999年4月投入试生产。本文就制浆生产的试运行、生产情况、工艺控制及生产中存在的技术问题和解决措施进行探讨。 1系系统概况1.1主主要设备1.1.1备备料系统我厂削片机:型号ZMX3,刀盘规格φ2600mm,生产能力100m3(实积)/h,水平喂料,下出料,传动电机功率500kW,飞刀数:8刀。我厂木片筛(3台):型号ZMS2,筛选面积4.6m2。我厂木片再碎机:型号B×326,刀辊直径φ650mm,飞刀数2把,电机功率37kW。1.1.2主蒸煮系统我厂立式蒸煮锅(3台):型号ZJG3,容积110m3。药液循环泵:流量366~670m3/h,扬程18.3~24.8m,电机功率55kW。喷放锅(2台):平底,容积330m3。1.1.3主洗筛系统我厂真空洗浆机组:4台串联,型号ZNK36-SZ,洗鼓面积35m2,生产能力140~175t风干浆/d,进浆浓度1.0%~1.5%,出浆浓度10%~12%。我厂振框平筛(3台):型号ZS2,筛板面积2m2,孔径φ7mm。我厂CX筛浆机(2台):型号ZSL4(F),筛选面积2.4m2,孔径φ2.6~2.8mm,生产能力100~150t风干浆/d。1.1.4主漂白系统真空真空洗浆机(2台):与洗浆用真空洗浆机相同。真空无气过滤机(2台):芬兰奥斯龙公司产品,型号GFF2530-1RW,转鼓规格φ2500mm×3000mm,过滤面积23m2,生产能力100~150t绝干浆/d。我厂化学混合器:芬兰奥斯龙公司产品,型号AM10.10-10TR,生产能力100t绝干浆/d,混合浓度0~15%。混合器的爪形叶轮高速旋转产生强剪切力,使浆料出现流体状态,纤维网络打破,分成单一纤维而达到与化学品混合的目的。我厂中浓浆泵:芬兰奥斯龙公司产品,型号MCA12-80,生产能力100t风干浆/d,最高输送浓度12%。我厂C/D塔:升流式,有效容积140m3,全容积187m3,规格(内径×高度):φ3300mm×21630mm,材质钢砼体,内贴耐腐蚀瓷砖,耐酸水泥勾缝。我厂E/O塔:升降式,有效容积100m3,规格(内径×高度):φ3000mm×17500mm,材质为钢砼结构内衬玻璃钢,生产能力100t风干浆/d,升流管内径φ920mm。我厂H塔:降流式,有效容积160m3,规格(内径×高度):φ4500mm×10500mm,材质为钢砼结构,内衬玻璃钢,生产能力100~120t风干浆/d。我厂D塔:升流式,有效容积150m3,规格(内径×高度):φ3000mm×27800mm,材质为钢砼体,内贴耐腐蚀瓷砖,耐酸水泥勾缝。塔顶刮浆器直径为φ3000mm1.1.5 R3法ClO2制备系统我厂由加拿大斯特林公司提供,生产能力3t/d,产品浓度8~10g/l。该系统设计紧凑,占地面积小。1.2主生产工艺流程1.2.1主工艺流程简图原木→削片机→木片筛→料仓→立锅→喷放锅→真空洗浆机→贮浆塔→振框平筛→CX筛浆机→净化系统→圆网浓缩机→氯化→氧碱抽提→次氯酸盐漂白→二氧化氯漂白→贮浆塔1.2.2主主要工艺技术条件我厂备料:木片长度15~20mm,木片厚度3~7mm,合格率≥90%。我厂蒸煮:原料为松木,用碱量16%,液比1∶3.5,蒸煮时间5h,最高温度170℃,粗浆硬度22~29K值。我厂洗浆:进浆浓度1.0%~1.5%,出浆浓度12%,洗净度≤0.24g/l(NaOH)。我厂筛选:振筛:进浆浓度2%~2.5%,出浆浓度1%~1.5%;CX筛:进浆浓度1%~1.5%,出浆浓度0.6%~1.0%,浓缩机出浆浓度3%~3.5%。分段漂白工艺条件如表1。表1漂漂白工艺条件 C+DE/OHD浆浓 %Cl2 %ClO2 %时间 min温度 ℃NaOH %O2 kg/t绝干浆33.31.240~60常温 10 150702.86101.1 18036~38 10 1.0180~21070 2系生产运行情况2.1主试生产情况我厂由于二期工程铜版纸工程还没有扩产,全厂浆、纸生产不平衡,且漂白化学木浆用量不多,试生产中该生产线的生产能力没有按设计要求运行,设备未能满负荷运转,平均日产量为50t,最高日产量已达90t。我厂经过逐步调整漂白工艺,并在二氧化氯制备系统、二氧化硫制备系统和在线白度检测及控制系统投入运行后,漂白工艺为C+D、E、H、D,浆料质量有了很大提高。各段浆质量情况如表2。表2段漂白段浆的质量情况粗浆C+DEHD白度 %75.483粘度 ml/g1065980938780685裂断长 m3850撕裂指数 mN·m2/g24.722.921.819.818.72.2主运行中工艺控制2.2.1主原料我厂该生产线使用的原料主要为马尾松(有时生产桉木浆,本文主要以马尾松为原料进行论述)。马尾松产自广西柳州、河池地区一带,松木直径φ≥10cm,水分25%~45%,密度0.45g/cm3,纤维平均长度3.53mm,平均宽度38μm,杂细胞含量少。原使用松木多为割脂木、枝桠材,节子较多(质量较好的原木供磨木浆车间使用);后来使用商品木片,长度15~20mm,厚度3~7mm。2.2.2我蒸煮工艺控制我厂普通间歇硫酸盐法蒸煮,硫化度23%,液比1∶3.5,残碱≤16g/l(NaOH),粗浆硬度K值为22~29。2.2.3主洗筛工艺控制我厂采用先洗后筛的生产工艺。由于真空洗浆机本身的原因,真空度很低,甚至没有真空,浆料上网困难,出浆浓度偏低,洗净度较低(洗净度>0.25g/lNaOH),浆料泡沫多,降低了进筛浆浓。进除渣器的浆浓偏低,虽提高了净化效果,但加重了浓缩机负荷,浓缩后浆浓达不到氯化要求。经多次设备改进和工艺调节,并在浆中加消泡剂,泡沫减少,洗净度有所提高,浓缩后浆浓提高。2.2.4主漂白工艺控制我厂漂白系统配套引进了在线白度检测和控制系统。该系统具有检测、调节控制功能,实际操作方便,在很大程度上保证了产品产量和质量。由于间歇蒸煮的弱点,且自控手段差,浆料质量波动大,给漂白C+D段的控制带来困难,氯化浆质量很难保证。试生产中为避免粗浆硬度波动带来的影响,根据粗浆硬度及产量调节Cl2和ClO2的加入量。我厂为改善漂白废水质量,并回用于本段稀释浆料,C+D段ClO2取代率为50%。我厂E段用碱量与氯化段用氯量有关,用碱量通常按下式计算:用碱量=0.5×(Cl2%+ClO2%)+0.3%。在实际生产中,根据计算结果再多加0.5%,主要是因为氯化后浆料洗涤效果差的原因,多加碱中和浆中的盐酸,以提高碱处理效果。我厂与各种漂白反应一样,pH值对D段反应影响较大。pH值低,二氧化氯易分解,氧化能力下降;pH值升高,特别是在碱性条件下,ClO2与OH-作用,生成氯酸盐或次氯酸盐,有效作用降低。生产中pH值一般控制在3.8~4.0。 3结存在的主要技术问题探讨3.1主原料质量及备料生产系统我厂备料系统存在的主要问题是原料质量不稳定,主要表现在原料水分变化大。原设计化木浆原木和磨木浆原木在同一水上贮木场贮存。所收购的原木中,有割脂木、枝桠材等,原料节子较多,使用时在水上贮木场中不方便区分,并且水上贮木场容量小。因此,自投产至今,化木浆原料一直为陆上贮存,原料水分变化较大,树脂含量高,削片时木片合格率低,影响到整个生产线的工艺控制和运行操作,进而影响浆料质量。改用部分商品木片后,由于商品木片贮存期短,水分较高且均匀,生产过程工艺控制较易,浆的得率和质量均较好。我厂原设计中没有考虑到使用商品木片,因而没有木片输送系统。木片输送系统目前正在进行改造,以提高生产能力。3.2主蒸煮系统及粗浆质量我厂蒸煮工序存在的主要问题是无自动控制系统,最终严重影响粗浆质量。为此,必须增设包括装锅在内的蒸煮全过程自动控制系统。3.3主浆料的洗涤我厂粗浆洗后残碱较高。主要是因为真空洗涤机本身的原因,分配阀加工精度较差,真空度几乎没有,出浆浓度较低,远远没有达到设备铭牌所标的12%;设计中所选的黑液泵能力偏小,造成稀释液量不足。目前已根据要求重新计算选黑液泵,正在实施黑液泵的更换改造。3.4主漂白系统和漂浆质量我厂漂白系统的真空洗浆机同样存在真空度低的问题,引进的2台真空洗浆机真空度和出浆浓度比国产的2台稍好,但同样没有满足生产要求,导致整个系统无法真正处在严格意义上的中浓状态,加上操作的影响,E/O、H、D段处理浆浓度均低于工艺要求,制约了浆质量和产量的提高。针对此现象,需加强设备的维护和操作,严格按工艺要求进行控制,特别要控制好中浓浆泵浆腿的稀释水加水量,以提高漂白处理浆浓。我厂漂白系统也存在稀释水泵能力不足问题。实际生产中,C+D塔、D塔塔顶因稀释水不足而出现冒浆、堵浆管事故,目前正在实施白水泵更换改造。3.5主清水系统我厂为解决水压力低、清水量不足而出现水压警报和洗浆机前槽堆浆等问题,把漂白各段废水分别回用到各段稀释浆料,同时也减少了漂白废水的排放。浓缩机出来的白水全部回用到筛选系统稀释浆料,多余白水送到蒸煮热回收系统使用。 4系结束语4.1我我厂日产100t漂白化学木浆生产线,具有国内较先进的装备水平。由于目前浆、纸生产不平衡,其能力没有得到充分发挥,但从试生产情况看,该生产线完全能达到其设计生产能力。4.2我该生产线经调试改造后,产品的质量较高,能完全替代我厂原进口的漂白商品浆,抄造胶印书刊纸、胶印新闻纸。现在又用来抄造涂布白卡纸,纸张性能良好。4.3我从提高未漂浆的强度入手,蒸煮需投入自动控制系统,以进一步提高白浆的强度。4.4我为进一步提高产品质量,建议尽快实施二期工程中的制氧站项目,以便漂白采用氧碱抽提技术,充分地去除浆中木素,提高浆料白度和强度。4.5我生产中存在的一些问题,如真空洗浆机真空度低等,有待进一步的改进。 The production and operation of the 100 t/d bleached sulphate pulp plantLU Gui-rongAbstract: The paper systematically introduces the production and operation of the 100 t/d bleached sulphate wood pulp plant from the perspectives of raw materials, equipment and process, and explores the major problems in the production.Key words: bleached sulphate wood pulp; masson pine; production and operation; process; problem; exploration
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