蔗渣漿ECF漂白生產(chǎn)實(shí)踐

黃玉梅 周茂賢 徐萃聲 陳思益 詹 磊 王雙飛

(1．南寧糖業(yè)股份有限公司，廣西南寧，530031;2．廣西博世科環(huán)保科技股份有限公司，廣西南寧，530007;3．廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西南寧，530004)

蔗渣漿ECF漂白生產(chǎn)實(shí)踐

黃玉梅1周茂賢2徐萃聲2陳思益1詹 磊3王雙飛3

(1．南寧糖業(yè)股份有限公司，廣西南寧，530031;2．廣西博世科環(huán)保科技股份有限公司，廣西南寧，530007;3．廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西南寧，530004)

ECF漂白技術(shù)在蔗渣漿漂白生產(chǎn)中成功應(yīng)用，漂后漿的品質(zhì)提升，廢水污染負(fù)荷降低，達(dá)到清潔生產(chǎn)要求，提升了企業(yè)的核心競爭力。

蔗渣漿;二氧化氯;ECF漂白;清潔化生產(chǎn)

廣西是我國最大的蔗糖生產(chǎn)地區(qū)，蔗渣作為制糖剩余物，資源豐富;以蔗渣為原料的制漿造紙廠很多，還有在建的蔗渣漿新項(xiàng)目。然而原有蔗渣漿漂白工序均為傳統(tǒng)CEH三段漂白［1］，隨著國家造紙產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保政策的逐步落實(shí)，ECF(無元素氯)漂白工藝將成為紙漿漂白的主流工藝［2-4］，ClO2將被廣泛應(yīng)用于紙漿漂白［5-6］。

南寧糖業(yè)股份有限公司蒲廟造紙廠從2009年開始籌建漿廠節(jié)能減排工程，新建1條日產(chǎn)350 t的ECF漂白漂白漿線 (以下稱3#漂白漿線)，替代原有CEH漂白的1#、2#漂白漿線，配套一套國產(chǎn)8 t/d ClO2制備系統(tǒng)。ClO2制備系統(tǒng)于2010年7月底建成投產(chǎn)，3#漂白漿線于2010年12月初建成投產(chǎn)，是國內(nèi)首條蔗渣漿ECF漂白生產(chǎn)線。目前，經(jīng)過近一年多的生產(chǎn)運(yùn)行，積累了一定的中濃漂白生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 生產(chǎn)工藝和設(shè)備概況

1.1 3#漂白漿線工藝流程

篩選后漿料經(jīng)泵送到漂前貯漿塔貯存，經(jīng)過一臺(tái)漂前真空洗漿機(jī)洗滌濃縮后進(jìn)入D0段中濃漿泵，經(jīng)過D0EpD1三段漂白后，再經(jīng)轉(zhuǎn)鼓式擠漿機(jī)擠壓到30%左右的干度后裝車送到下游造紙廠供生產(chǎn)使用。漂白工藝采用ECF漂白技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備由安德里茲公司供貨，工藝流程如圖1所示。

1.2 主要設(shè)備

(1)篩后真空洗漿機(jī):1臺(tái)，過濾面積120 m2，轉(zhuǎn)鼓規(guī)格Φ4500 mm×8500 mm。

(2)D0段中濃漿泵:1臺(tái)，流量47 L/s，漿濃10% ～12%。

(3)D0段中濃混合器:1臺(tái)，漿濃9% ～12%，設(shè)計(jì)壓力1．8 MPa，材質(zhì)為鈦材。

(4)D0漂白塔:1個(gè)，容積135 m3，碳鋼襯耐酸磚。

(5)D0段真空洗漿機(jī):1臺(tái)，過濾面積100 m2，轉(zhuǎn)鼓規(guī)格Φ4000 mm×8000 mm，材質(zhì)為雙相鋼。

(6)Ep段中濃漿泵:1臺(tái)，流量46 L/s，漿濃10% ～12%。

圖1 3#漂白漿線D0EpD1工藝流程簡圖

(7)Ep段中濃混合器:1個(gè)，濃度9% ～12%，設(shè)計(jì)壓力 2．5 MPa。

(8)Ep堿化塔:1個(gè)，為升降流塔，升流塔為預(yù)反應(yīng)塔，79 m3;降流塔為主反應(yīng)塔，容積333 m3，材質(zhì)為SS316L。

(9)Ep段真空洗漿機(jī):1臺(tái)，過濾面積100 m2，轉(zhuǎn)鼓規(guī)格Φ4000 mm×8000 mm。

(10)D1段中濃漿泵:1臺(tái)，流量45 L/s，漿濃10% ～12%。

(11)D1段中濃混合器:1臺(tái)，濃度9% ～12%，設(shè)計(jì)壓力 1．8 MPa。

(12)D1漂白塔:1個(gè)，容積 456 m3，溫度70℃，碳鋼襯耐酸磚。

(13)D1段真空洗漿機(jī):1臺(tái)，過濾面積100 m2，轉(zhuǎn)鼓規(guī)格Φ4000 mm×8000 mm，材質(zhì)為雙相鋼。

(14)漂后貯漿塔:2個(gè)，有效容積330 m3，砼內(nèi)襯玻璃鋼。

(15)轉(zhuǎn)鼓式擠漿機(jī):3臺(tái)，長度3 m，進(jìn)漿濃度＞3%，出漿濃度≥32%，單臺(tái)日產(chǎn)量≥150 t。

(16)甲醇法ClO2制備系統(tǒng):1套，型號(hào)BSCM-Ⅰ，產(chǎn)能8 t(ClO2)/d，ClO2濃度8～10 g/L。

1.3 主要工藝條件

D0EpD1短程序三段漂白工藝:

D0段 溫度 55℃，反應(yīng)時(shí)間 40 min，濃度10%，ClO2用量30～35 kg/t風(fēng)干漿 (以有效氯計(jì))，占總有效氯用量的60%。

Ep段 溫度85℃，反應(yīng)時(shí)間 (25+95)min，濃度11%，NaOH用量20～25 kg/t風(fēng)干漿，H2O2用量3～5 kg/t風(fēng)干漿。

D1段 溫度 70℃，反應(yīng)時(shí)間 180 min，濃度11%，NaOH用量2～5 kg/t風(fēng)干漿，ClO2用量20～25 kg/t風(fēng)干漿 (以有效氯計(jì))，占總有效氯用量的40%。

2 生產(chǎn)運(yùn)行情況

2.1 產(chǎn)能情況

3#漂白漿線自2010年12月3日按40%生產(chǎn)能力開始試產(chǎn)，至2011年2月底前均不斷完善設(shè)備、電氣、儀表等方面存在的問題;從3月份后逐步提高3#漂白漿線漂白蔗渣漿日產(chǎn)量，4月1日起原1#、2#漂白漿線停產(chǎn)，3#漂白漿線產(chǎn)能達(dá)到日產(chǎn)350 t。

2.2 漂白工藝控制

3#漂白漿線在試生產(chǎn)初期，重點(diǎn)控制蒸汽加入，減輕設(shè)備、管道的震動(dòng)，使D0漂白塔、Ep堿化塔、D1漂白塔的反應(yīng)溫度達(dá)到工藝要求。

穩(wěn)定反應(yīng)溫度這一關(guān)鍵工藝參數(shù)后，轉(zhuǎn)入重點(diǎn)控制藥品的加入量，由于生產(chǎn)線目前沒有氧脫木素段，ClO2的用量會(huì)大些，這也是漂白工藝控制的重中之重，直接關(guān)系到漂白漿質(zhì)量和物耗成本。

漂白工藝控制，與來漿卡伯值、調(diào)酸調(diào)質(zhì)及漂白終點(diǎn)pH值等工藝因素關(guān)聯(lián)較多，通過對(duì)生產(chǎn)的跟蹤進(jìn)行調(diào)整;生產(chǎn)運(yùn)行中將漂后漿的白度控制在82%～84%，并重點(diǎn)控制纖維性塵埃不超標(biāo)。

由于蔗渣漿D0EpD1漂白工藝在國內(nèi)還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，在生產(chǎn)控制過程中出現(xiàn)過波動(dòng)，需要對(duì)3#漂白漿線ECF漂白工藝作進(jìn)一步調(diào)整、完善，并在生產(chǎn)實(shí)踐中檢驗(yàn)。

2.3 配套國產(chǎn)ClO2制備站

該套國產(chǎn)ClO2制備站運(yùn)行一年多來，產(chǎn)能在5．0～8．5 t/d范圍內(nèi)，能夠安全穩(wěn)定生產(chǎn)，ClO2溶液濃度8．5～10 g/L，DCS系統(tǒng)控制準(zhǔn)確，安全聯(lián)鎖穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)物耗達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

通過一年多的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累，改進(jìn)生產(chǎn)工藝及用水的質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)冷凍水機(jī)組的管理，在我國南方夏季高溫天氣下制備出了合格的ClO2產(chǎn)品。實(shí)踐證明，該套ClO2制備系統(tǒng)，完全可以替代進(jìn)口設(shè)備。

表1 3#漂白漿線與1#漂白漿線的漂后漿情況比較

表2 纖維形態(tài)測定情況

表3 漂白中段廢水情況比較

3 ECF漂白漿線取得的進(jìn)步

3.1 蔗渣漿的質(zhì)量提高

采用ECF漂白后，蔗渣漿的質(zhì)量明顯改善，漂后蔗渣漿白度提高，黏度提高，返黃減少，結(jié)果見表1。

使用FS300纖維測定儀對(duì)CEH、ECF兩種漂白漿的纖維形態(tài)進(jìn)行測定，結(jié)果見表2。

由表1、表2可知，ECF漂白漿的黏度明顯比CEH漂白漿高，說明ECF漂白過程中纖維受損傷的程度小;ECF漂白漿的纖維數(shù)均長度比CEH漂白漿略低，且ECF漂白漿的細(xì)小纖維含量比CEH漂白漿高，說明ECF漂白過程中細(xì)小纖維損傷程度小，得以保留的細(xì)小纖維量多于CEH漂白漿的，印證了表1中ECF漂白漿的濕重小于CEH漂白漿的緣由，也表明了ECF漂白漿漂率高、漂損低。

3.2 漂白中段廢水負(fù)荷明顯下降

采用ECF漂白后，蔗渣漿漂白中段廢水污染負(fù)荷明顯下降，尤其是AOX大幅降低，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。結(jié)果見表3。

從表3可以看出，3#漂白漿線由于采用了ECF漂白，CODCr、SS、AOX等污染負(fù)荷明顯比采用CEH的1#、2#漂白漿線降低很多，AOX能達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到了清潔生產(chǎn)的要求。

3.3 中濃漂白節(jié)水效果明顯

從表3可以看出，3#漂白漿線采用ECF中濃漂白工藝，廢水排放量比1#、2#漂白漿線大幅降低，從 41．52 m3/t漿降到 16．52 m3/t漿，節(jié)水效果非常明顯，符合節(jié)能減排及清潔生產(chǎn)要求。

3.4 漂白漿線和ClO2制備站全線DCS控制

3#漂白漿線和ClO2制備站的配備裝置都按現(xiàn)代化工廠的設(shè)計(jì)理念，全部采用DCS控制，為工藝生產(chǎn)提供穩(wěn)定的保證，提供科學(xué)合理的原料配比，設(shè)計(jì)有完善的安全聯(lián)鎖，生產(chǎn)效率大幅提高。

4 結(jié)語

4.1 3#漂白漿線是國內(nèi)首條蔗渣漿ECF漂白生產(chǎn)線，經(jīng)過大半年的生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐證明，蔗渣漿采用ECF漂白效果是顯著的，漂后漿白度、黏度比CEH漂白漿有明顯改善，產(chǎn)品質(zhì)量提高;廢水排放量、污染負(fù)荷大幅降低，尤其是AOX能達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到清潔生產(chǎn)的要求。

4.2 在蔗渣漿漂白中應(yīng)用ECF漂白，替代CEH漂白舊工藝，實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，漂白漿產(chǎn)品競爭力增強(qiáng)，并減輕了工廠環(huán)保壓力，同時(shí)也提升了南寧糖業(yè)股份有限公司的核心競爭力。

［1］ 黃文榮．非木材紙漿含氯漂白廢水中有機(jī)氯化物的研究［D］．廣州:華南理工大學(xué)，2003．

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［3］ 詹懷宇，李兵云，李建軍，等．非木漿OQP漂白及其與CEH漂白的比較［J］．中國造紙，2003，22(10):8．

［4］ Thomas Greschik，J iri Basta，Christian Blom，et al．Comparis on of ECF-light，ECF and CEH bleaching ofnon2 wood fiber［J］．天津科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，19(增2):310．

［5］ 石淑蘭，何福望．制漿造紙分析與檢測［M］．北京:中國輕工業(yè)出版社，2003．

［6］ Zhong Xiangju．Marching On wards into the 21Century．A Prospective View of Chinese Pulp＆ Paper Industry［C］//Proceedings of International Non—Wood Fiber Pulping and Papermaking Conference，Ji'nan，China，2000． CPP

Production Practice of Bagasse Pulp ECF Bleaching

HUANG Yu-mei1ZHOU Mao-xian2，*XU Cui-sheng2CHEN Si-yi1ZHAN Lei3WANG Shuang-fei3
(1．Nanning Sugar Industry Co．，Ltd．，Nanning ，Guangxi Zhuang Autonomous Region，530031;2．Guangxi Bossco Environmental Protection Technology Co．，Ltd．，Nanning，Guangxi Zhuang Autonomous Region，530007;3．College of Light Industry and Food Engineering，Guangxi University，Nanning，Guangxi Zhuang Autonomous Region，530004)

ECF technology has been successfully applied in bagasse pulp bleaching，the quality of the pulp is improved after bleaching，and the pollution load of the wastewater is decreased compared with the conventional process．The mill adopting ECF bleaching technology realizes cleaned production and strengthens the core competitiveness．

bagasse pulp;chlorine dioxide;ECF bleaching;clean production

TS745

B

0254-508X(2012)04-0055-03

黃玉梅女士，高級(jí)工程師;主要從事制漿造紙技術(shù)管理工作。

(*E-mail:gxhzzhmx@126．com)

2011-11-18(修改稿)

(責(zé)任編輯:趙旸宇)