提键要：广州造纸有限公司引进的CTMP生产线先后以CTMP和TMP两种方式运行。本文介绍了该生产线的主要生产工艺、设备、磨浆方面存在问题及其改进措施。关键词：CTMP；TMP；马尾松；磨浆；改进措施广州广州造纸有限公司上世纪90年代后期建成了一条化学热磨机械浆(CMTP)生产线，改变了企业以传统的马尾松亚硫酸盐浆、磨石磨木浆为主抄造新闻纸的状况，同时浆料的质量有了比较大的提高，基本满足了生产发展的需要。　1 生产线基本情况广州该生产线于1999年10月底试产并正常投运。以马尾松为原料，设计能力150t/d，所产浆料主要供#8纸机抄造新闻纸。1.1 主要工艺流程广州采用了比较标准的CTMP流程设计，主要经过洗涤、浸渍、预热、磨浆、筛选和漂白几个阶段。其漂白之前磨浆部分的流程为：广州木段→切片→大木片仓→#1预蒸仓→木片洗涤机→木片滤水机→#2缓冲仓→边喂料器→木片压榨机→立式浸渍器→反应仓→料塞螺旋→预热器→I段盘磨机→中间池→螺旋压榨机→溢流螺旋→双计量螺旋→Ⅱ段盘磨机→消潜池→压力筛1.2 主要设备广州该生产线主要引进了加拿大Hymac公司的洗涤、浸渍、预热、磨浆系统的关键设备，瑞典Sunds公司的压力筛及漂白系统，ABB公司的集散控制系统。主要设备简况如下：1.2.1 洗涤系统广州振动卸料式预蒸仓，定期排渣转鼓式洗涤机，木片泵系统，斜立式滤水机，滤液高浓除渣器。1.2.2 浸渍系统广州振动卸料式缓冲仓，转矩控制边喂料器，4∶1高压缩比，PSF-1440型木片压榨机，双螺旋立式常压浸渍器，刮板卸料式反应仓。1.2.3 预热系统广州压缩比2∶1的料塞螺旋喂料器,带单卸料螺旋的压力式木片预热器。1.2.4 磨浆系统广州主体设备是Hymac公司的两台HSD型64″单盘磨浆机，配置两台东芝6kV、1万kW电机，转速1500r/min。盘磨分两段磨浆，第一段(PI)带压，第二段(S2)常压；两段盘磨间以中间池过渡。另有浓缩设备SP-70型螺旋压榨机。1.3 主要工艺条件及质量标准1.3.1 主要设计工艺条件广州预蒸温度：85℃广州浸渍药液及其消耗：Na2SO3(pH=7～8)2.6%～2.8%(对绝干木片量)广州浸渍时间：2～3min广州反应仓温度：90℃广州反应时间：30min广州预热温度与压力：115℃，100kPa广州预热时间：～3min广州磨浆浓度：P1 40%～45%，S2 30%～35%广州磨浆压力：P1 250kPa，S2 50kPa广州磨浆负荷：P1 ～9160kW，S2 ～8340kW广州磨浆电耗：P1 1470kWh/t，S2 1030kWh/t广州磨后打浆度：P1 22～25°SR，S2 49～54°SR1.3.2 设计达到的质量标准(筛选后)广州打浆度：66～71°SR广州漂前白度：45%～48%ISO广州撕裂指数：9～10mN·m2/g广州抗张指数：35～40N·m/g广州纤维束含量：＜0.15%　2 生产线运行情况　2.1 以CTMP方式运行广州两次带料试车运行后，曾按原设计的CTMP生产工艺多次组织试产，以对合同规定的产量、质量等指标加以检验。由于一些设计上存在的问题，对马尾松木片磨木浆认识不足，缺乏较长时间的优化，以及工厂其它生产系统影响等多方面的原因，未能维持长时间运行。广州(1)在浆料主要物理性能指标达到或接近设计指标时，浆的电耗比较高。检测结果表明，当浆料打浆度达60°SR以上、撕裂指数达8.8mN·m2/g、抗张指数达30.9N·m/g时，磨浆负荷一段约9000kW，二段也达7800kW以上，浆的综合电耗接近3200kWh/t，导致浆的成本过高。而当相应降低磨浆负荷时，浆的质量较之TMP浆则提高不大。此外，浆料漂前白度低，一般均在40%ISO以下，对漂白系统及漂白浆的白度指标有比较大的影响。广州(2)加入Na2SO3进行浸渍后，出现一些工艺故障，在当时工艺设备未完成优化整合的条件下，一时难以克服。一是有大量抽出物析出，造成一段磨浆后滤液斜筛、二段磨浆后压力筛筛缝堵塞，需频繁停机清洗；二是两段磨浆的负荷波动比较大，并有进刀困难的现象。广州(3)生产线排出废水的负荷很高。原设计日排出废水量近3000m3，主要指标BOD5、CODcr、SS分别为2500～3250、5500～7000、1000～1500mg/1。运行期间的检测结果显示，其实际BOD5约4500mg/1，CODcr约8500mg/1，SS也在3000mg/1左右，对受纳该部分废水的2万m3/d生化处理系统正常运行带来比较大的影响。广州(4)增加了生产操作工艺控制的复杂性，工人劳动强度比较高。广州因此，工厂综合多方因素，权衡利弊，在浆料质量能满足#8纸机生产的前提下，决定以TMP取代CTMP组织生产，是完全符合实际的。2.2 以TMP方式运行广州经过一段时期优化整改，随着生产操作熟练程度的提高，以TMP方式生产能基本正常地运行，产量也基本达到设计要求。2.2.1 主要工艺条件广州预蒸温度：80～90℃广州浸渍药液：未加药(常温水浸2～3min)广州反应仓温度：85～90℃(时间约20～25min)广州预热温度、压力：115℃、100kPa广州预热时间：基本不停留广州磨浆浓度：P1 40%～45%，S2 35%～40%广州磨浆压力：P1 ～250kPa，S2 50～100kPa广州磨浆负荷：P1 7500～8500kW广州磨浆压力：S2 7000～8000kW广州磨浆电耗：P1 1250～1400kWh/t广州磨浆压力：S2 750～850kWh/t广州磨后打浆度：P1 12～16°SR，S2 35～45°SR2.2.2 主要质量情况(筛选后)广州打浆度：55～62°SR广州漂白白度：40%～44%ISO广州撕裂指数：7～9.5mN·m2/g广州抗张指数：26～31N·m/g广州从上述情况看，以TMP方式生产，较之CTMP或原设计要求，其工艺条件、技术经济指标、产品质量等均有一定变化。生产操作相对简化；电耗2600～2800kWh/t(综合电耗)，漂前白度比较高，降低了浆的成本；由于纸机装备的改善及抄纸车间的努力，主要质量指标能够达到抄造优质新闻纸的要求；由于工艺的改变，以及在废水送出前采取了技术措施去除了相当部分的SS，生产线送往污水处理站的污染物浓度也有较大下降，目前，BOD51000～1500mg/1，CODcr2500～3000mg/1，SS略超过1000mg/1。总的情况基本令人满意。　3 存在问题及其改进广州几年来不断总结经验，采取了一系列技术措施对原设计进行了完善补充。这些措施包括过程蒸汽系统的整改、木片压榨机压缩比的修改、增加了一个1500m3浆塔、磨片优化(66″新齿型磨片代替64″旧磨片)以及增设废水预处理系统等等；工艺条件也逐步优化。3.1 木片及其预处理系统广州改进切片机、木片筛等，超规格的大片、长条片大幅减少，木片合格率得到提高。但要为后部正常生产提供更可靠的保障，仍须解决下面一些问题。广州(1)贮存时间短、水分较高的新材比较适合木片磨木浆的生产，也是减少木片压榨机堵塞，降低电耗的重要途径。但目前木材原料加工、输送、贮存的状况未能完全做到这一点。有必要改进木材原料使用调度，如建立专用输送皮带有选择地供木，合理贮存木片，既保证有一定贮存量，又减少贮存时间，避免木片水分过低。广州(2)提高木片的洁净度。受木材输送、贮存方式限制，木段、木片中泥沙含量相对较高，这可从洗涤水池中的沉积物得到印证，有必要在切片前加强木段的洗涤。同时给予足够的重视，用好木片洗涤系统，包括减少洗涤水循环量，重新调整恢复高浓除渣器功效等；适当时候还应对木片洗涤水池、废水池作彻底的改造，重点是增设自动清渣清淤系统。木片洁净度的提高将有助于减少预蒸仓、缓冲仓搭桥的机会，改善木片汽蒸，稳定后部生产。3.2 木片的压榨浸渍广州木片经过良好有效的压榨浸渍，是磨浆优质低耗，减少浆料树脂含量的关键。试车之初压缩比因故从4∶1调整为2.8～3∶1，虽然暂时解决了堵塞问题，但也降低了压榨效果，螺旋磨损更是每况愈下，影响木片对浸渍液的吸收。木片压榨机堵塞实质上是由综合原因造成的，如木片规格、水分等质量因素、汽蒸软化程度、电机配置、生产操作等，这一点当初认识不足。在这些问题得到妥善解决后，应将压榨机的压缩比重新提高到3.5∶1，甚至更高一些。广州此外，就本生产线而言，它与一般标准的TMP生产线相比较，主要多了一台浸渍器，目前仅以生产清水代替Na2SO3药液，在比常温稍高的45℃下运行。有关“水浸”的理论与实践已有相关报道。应充分利用这一设备，及时对有关管线作出调整，以温度较高(可通过加热)的清滤液完全取代清水，提高“水浸”的效果。3.3 木片预热系统广州木片料塞螺旋(压缩比2∶1)的问题主要是如何提高反压装置的压力，在预热磨浆前去除木片中多余的水分(药液)。这一点与木片压榨机的状况密切相关，不是因为两者的结构、原理、操作相似，而是因为木片经过良好压榨，浸渍是提高料塞使用效果的前提。木片压榨效果好，料塞螺旋的问题便可迎刃而解。压榨机、浸渍器、料塞螺旋三者加上木片反应仓实际构成一个有机的整体，木片经过后，很大程度已决定了磨浆质量的好坏。广州预热器搭桥问题，已制定一个带刮板卸料器的替代方案，并初步落实有望解决。此前，预热器的作用无法发挥，而反应仓因其仓内的木片水分大，压力、温度低，实际无法起预热作用。3.4 磨浆系统广州磨浆负荷的稳定主要受几个方面影响：一是进入磨腔的原料的稳定，包括原料形态、水分及喂入量的基本均衡一致；二是保持与磨腔相连的整个“蒸汽系统”的压力均衡稳定，并能及时有效地调节，畅通并有缓冲的余地。这个系统一段包括盘磨机、蒸汽分离器、预热器、中间池；二段包括盘磨机、蒸汽分离器、消潜池。在上述两个“蒸汽系统”中，磨片与磨片之间的浆层实际分隔着原料进磨区前与出磨区后两个不同压力的区域，维持着一种动态平衡，打破平衡，压力即波动。这一平衡主要靠磨片良好的状态去维系。广州因此，应进一步优化压榨机与料塞螺旋(一段)及螺旋压榨机(二段)的运行，以改善并保持原料形态、水分的均衡；加快预热器改造，恢复溢流螺旋功效以稳定原料喂入量；确保关键管道(如喷放管、蒸汽分离器、排气管)及阀门的畅通无阻与有效调节，准确及时地判断磨片的寿命，及时更换，进而对中间池、消潜池进行改造或改建，从而提高“蒸汽系统”的稳定性。3.5 生产线布局与蒸汽回收广州受当时用地条件限制，CTMP生产线设计的厂房形式有别于国内外同类生产线一般采取的以盘磨机为中心的天井式结构。设备布置过于紧凑，通风采光较差，尤其是首层。加之未能形成合理的热平衡体系，虽几经整改有较大改善，但厂房内部温度仍较高，维修、工人劳动条件欠佳，且影响电仪系统控制的稳定性。因此，建议新建两个立式浆塔代替现首层内部的中间池、消潜池，减少室内两大热源，并借此机会改变原有浆池偏小的缺陷。同时应考虑增设热回收系统，以利节能环保。广州CTMP生产线几年来的运行情况表明，其工艺流程基本能满足马尾松CTMP浆的生产要求；主要设备成熟可靠，能满足工艺要求，但也还有一些其它问题需要进一步探讨、解决。