韩武鹏, 延边石岘白麓纸业股份有限公司脱墨浆分厂工艺技术员。提键要:对吉林延边石岘白麓纸业股份有限公司200t/d脱墨浆生产线的工艺流程、主要工艺参数、主要设备、经济效益以及在试车、生产阶段遇到的问题等进行了论述。关键词:进口废纸;脱墨浆;新闻纸;工艺;设备;效益1目DIP工程及生产工艺1.1项项目概况吉林吉林石岘白麓纸业股份有限公司投资8000万元从美国Thermo Black Clawson公司引进的日产200t废纸脱墨浆(DIP)生产线,于2001年6月开始试车,生产的脱墨浆取代了进口的硫酸盐木浆、CTMP浆和部分自产的化学木浆。这样,不仅降低了新闻纸的生产成本,还缓解了木材原料紧张的状况,同时也提升了新闻纸的质量,可以生产出高强、高白的轮转印刷纸。考虑到目前新闻纸市场对纸张质量的要求,该生产线采用两次浮选、一次漂白的生产工艺,使用进口的废旧报纸、杂志纸,生产的脱墨浆白度大于58%ISO,裂断长大于3200m。1.2项工艺流程及主要设备吉林在碎浆机中加入硅酸钠、烧碱、过氧化氢、螯合剂、复合脱墨剂5种化学药品,在热分散系统加入硅酸钠、烧碱、过氧化氢、复合脱墨剂4种化学药品。吉林主体设备高浓碎浆机转子、浮选脱墨槽及一些相关设备,如中浓除渣器、纤维分离机、压力筛等,由美国TBC公司提供。重质和轻质除渣器、多圆盘浓缩机由Celleco公司生产。热分散系统的螺旋挤浆机、加热混合螺旋、分散机由KVANER公司生产。浆料泵及白水输送泵选用ANDRITZ公司的产品。生产过程控制部分,采用瑞典ABB公司的集散控制系统(DCS)。吉林TBC公司的MAC Cell-5A5级浮选槽内由下至上被隔板分成5个浮选区。隔板上每隔一段距离有一条缝隙(沿半径方向),浮选区之间通过缝隙连通。这样,下级浮选区的泡沫可以通过缝隙上升到上一级浮选区,最后集中到顶部泡沫区。前浮选采用MAC Cell-5A5级浮选槽,后浮选采用MAC Cell-4A 4级浮选槽。该浮选系统的特点:(1)结构紧凑;(2)浮选效率高,不用设置第二段浮选;(3)设定浮选槽的料位后,通过自动调节泡沫出口阀门的开度来改变泡沫排出的速度;(4)浮选槽呈立式圆柱状,内部没有死角;(5)全封闭结构,工作时顶部泡沫区有30kPa左右的压力;(6)动力消耗低,设备占地面积小等。预浮选系统的结构如图1。 浮选系统的另一重要部分是射流器,进入每一级射流器的空气量是可调的。射流器由50个具有六星型入口的圆筒型空气/浆料混合元件(直径6cm、高24cm)组成。KVANER公司的加热混合螺旋,同样具有体积小、效率高的特点。热分散机转动盘采用液压控制系统可以精确控制磨盘间隙。生产过程控制采用的DCS集散控制系统,正常时只要两名操作员即可完成整条生产线的运行控制。1.3项系统排渣及滤液处理吉林碎浆时排出的轻渣,用汽车运到厂外进行分检回收。各段排出的尾渣和油墨集中到污泥槽中,然后通过两台带式压滤机,使其浓度提高到28%左右,再送到垃圾填埋场。滤液送到气浮澄清池进行澄清处理,一部分澄清液送到碎浆机白水槽,其余送到自备电厂。污泥及滤液处理系统流程如下:吉林要保证该系统工作正常,关键是控制好污泥槽内混合物的浓度。应使污泥压滤机的上料浓度在1.0%以上,浓度过小时,污泥槽会产生溢流。1.4项化学品消耗及成浆质量吉林在实际生产中,一般是根据废纸的质量及配比变化来适当调整各点化学药品的加入量,同时调整一些相关的生产工艺参数以稳定成浆质量。各点化学药品对绝干浆加入量如下(以100%纯度计算):吉林当废纸原料配比ONP∶OMG为80%∶20%,成浆得率在82%时,成浆主要质量指标如下:主要白度平均值 58%ISO吉林尘埃平均值值300mm2/500g(总尘埃)吉林裂断长 >3500m1.5项经济效益分析吉林我公司新闻纸生产中,原来主要使用磨木浆(GP)和磺化浆(SCMP),再配以部分进口的硫酸盐浆和CTMP浆。废纸脱墨浆投入使用后,随着纸机生产对脱墨浆的不断适应,将逐步减少化学浆的用量而增加脱墨浆的配比,直到完全不用化学浆。对脱墨浆生产单位来说,废纸成本占脱墨浆生产成本的60%左右,按进口废纸价格每吨1500元计算,每吨新闻纸可降低成本近300元。 2目试生产中遇到的问题2.1项管路振动问题吉林由于管道设计及安装时固定不合理、不牢固,管道振动使焊缝开裂,紧固件松动,仪表件振动后损坏失灵等问题,影响了正常生产。在设计安装时只考虑管道的支撑,还有许多地方使用了吊环拉筋,没有考虑到管道会产生振动而需要很好的固定。管道振动还造成个别泵体损坏,有的泵机械密封件过早损坏。后对部分管道重新固定,有的管道中间还加装了伸缩管,但作用不明显。原因是工程设计安装时没有埋固定基础,因而固定位置不理想,且固定支架还存在强度差、结构简单的缺陷。2.2项压力精筛的筛缝易堵塞吉林一个原因是生产流程中精筛系统设置在重质除渣器之前。这样的流程安排使浆料中的重杂质没有被先除掉,一些杂质会逐渐塞在筛缝中使浆料通过能力下降。虽然精筛控制系统设有自清洗程序,但不能有效除去筛缝中的杂质。另一个原因是一段精筛设置在二楼层面上,而良浆管出口在一楼,且又直接与一段重质除渣器供浆泵入口相接。这样会使一段精筛出口良浆与进浆压力差增大而使杂质容易堵塞筛缝,当筛浆能力不断下降而自清洗又不起作用时,就要停机更换筛鼓。经常更换筛鼓既影响了生产又会因经常拆卸而对设备造成一定损害。为减小一段精筛进浆与出口良浆的压力差,后来在良浆出口管与一段重质除渣器泵入口管相接的部位加装了一台手动调节阀。调节阀门开度在适当位置,既可以减小一段精筛进出口压力差,又大大减小了良浆管路的振动,延长了更换筛鼓的间隔时间。2.3项隔膜式药品计量泵膜片损坏吉林主要是去热分散系统的药品计量泵膜片易损坏。烧碱、硅酸钠、脱墨剂直接加到加热混合螺旋中,过氧化氢加在分散机的喂料螺旋中。其中硅酸钠和过氧化氢的计量泵膜片经常由于管路出口被浆料堵塞而损坏,最后,把过氧化氢管出口改在加热混合螺旋的下料管中,把硅酸钠管出口改在螺旋挤浆机的下料管中,脱墨剂管改在后浮选供料泵的入口管上,这样解决了因药液出口管易堵塞而导致泵膜片损坏的问题,改动后对生产没有带来不利影响。2.4项粘胶物对纸机生产的影响吉林脱墨浆中残留的粘胶物随浆料进到抄纸系统,聚集成大颗粒后粘附在纸机的网子、辊子上,引起纸病,严重时会引起纸页断头。遇到这种情况只能停机清洗或更换网子。粘胶物粘在网子上有时用高压水枪也无法冲洗干净,有时纸机几乎每天都要停机清洗处理粘胶物。后来在脱墨浆成浆塔中加入树脂分散剂来减小粘胶物对纸机生产的影响。在脱墨浆生产中,主要是控制好碎浆机白水槽的水温,尽量降低碎浆后浆料的温度,以利于粘胶物在筛选时除去。同时,保证热分散机功率消耗在规定的范围内,以达到最好的分散效果,这样减少了纸机因粘胶物问题而停机清洗的次数。吉林目前粘胶物影响纸机生产的可能原因是,由于从脱墨浆成浆塔到纸机之间的输送管路距离太长,而且浆料还在中间配料槽内有一段停留时间,停留期间浆料在槽中不断被搅拌循环,所有这些必然会增加粘胶物重新聚集成大颗粒的机会,从而使粘胶物明显影响到纸机的生产。2.5项成浆塔出口浆料白度下降吉林成浆塔出口浆料的白度会比#2多圆盘浓缩机出口的浆料白度低1.0%ISO左右。原因是进入成浆塔时浆料的pH值在8.0~8.5范围内。如果在漂白过程结束后浆料中没有残留的过氧化氢,那么在碱性条件下,浆料会发生返黄现象。本生产系统是在送纸机浆料泵的入口加浓硫酸来调节浆料的pH值,只考虑了调节送纸机浆料的pH值,而从稳定脱墨浆白度方面考虑,应在浆料进成浆塔之前将pH值调在适当的范围。吉林目前的问题是,如果直接在成浆塔入口处加酸调节pH值,会存在与浆料混合不均匀的问题。若在#2多圆盘浓缩机之前加入,会因浆料浓度小而需要更多的硫酸。若加在#2多圆盘浓缩机的下料螺旋中要考虑混合是否均匀,还要考虑可能产生的设备腐蚀问题。最好的办法是增加一台专门用来混合的设备调整浆料进入成浆塔时的pH值。另外,送料时加纸机白水有时也会影响到脱墨浆的白度。吉林还有一些问题,例如:漂白塔的料位测量使用的是压力式测量变送器,当漂白塔内浆料浓度变化时,其显示料位值与实际值不符,有时容易因料位过高而堵塞热分散机的出料口。一些自制的设备也时常造成一些生产故障。如混凝土结构的白水槽没有排气孔,当出现溢流,内部出现负压后,容易产生虚假液位。自制的圆筒筛存在诸多问题,特别是当轻渣量多时,就不能将纤维与轻渣很好地分离,使纤维的流失加大。 3目评价与体会吉林从200t/d脱墨浆生产线与其它纸厂脱墨浆生产线运行的对比中可以看出,要想使脱墨浆有好的质量和经济指标,采用先进的生产设备及合理的工艺流程是重要的前提。同时,对关键设备的使用操作,对主要工艺环节调控的结果,会对整个生产过程产生影响。就脱墨浆生产工艺而言,废纸碎浆和浮选脱墨是两个最重要的生产环节。200t/d脱墨浆生产系统的碎浆部分,采用了间歇式碎浆设备,其设备组合复杂,生产控制程序繁琐,对废纸的质量变化较敏感,容易出现各种问题。我们在生产中遇到问题最多的地方也是碎浆系统。而采用转鼓式碎浆机的连续碎浆系统,既没有复杂的设备组合,也没有繁琐的控制程序,一台设备即可完成碎浆、分离纤维、排渣等过程,且不易出现生产故障。因此,具有日产200t以上生产能力的脱墨浆生产线,应采用转鼓式连续碎浆设备。这种碎浆设备对废纸杂质含量没有特别要求,废纸可以不经分选而直接投入碎浆机中,还可以少用或不用分选人员。吉林200t/d脱墨浆生产线经过试车阶段到正式生产,其工艺技术指标基本达到设计要求,经济运行指标与当时国内废纸脱墨浆生产线的较好水平接近。不足的地方要逐步加以解决和完善。
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