两段氧脱木素系统.pdf

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1、两段氧脱木素系统 的生产运行一 .赵会山 ( 山东日 照森博浆纸有限责任公司， 山东日 照 2 7 6 8 2 6 ) 摘要:本文主要介绍硫酸盐法木桨氧脱木素系统的 生产运行情况。 关键词: 氧脱木素; 中浓; 污染; 氧气 中图分类号: T S 7 4 5文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 1 一 6 3 0 9 ( 2 0 0 4 ) 0 6 一 0 0 2 0 一 0 3 山东日照森博浆纸有限责任公司年产 2 2万 t 硫酸盐法漂白阔叶木浆生产线，蒸煮采用 1 1 0 0 m 3 低固形物连续蒸煮器 ， 压力扩散洗浆机洗浆 ， 封闭 压力筛选， 两段氧脱木素， 四段( D / C

2、) E o D D漂白。 由粗浆洗涤一封闭压力热筛选一洗涤一氧脱木素 后洗涤组合成一体进行逆流洗涤，洗涤用的清水 ( 热水 )或蒸发的二次轻污冷凝水从氧脱木素后的 中浓鼓式置换 ( D D ) 洗浆机加人 ， 每吨浆用清水量 仅为 6 一 8 m ， 达到国际先进水平。 氧脱木素是利用氧分子的强氧化作用， 在碱性 介质中将纸浆中的残余木素氧化和溶出的过程 ， 蒸 煮后的粗浆采用两段氧脱木素处理 ， 可降低木浆卡 伯值 3 5 % 一 5 5 %， 洗涤滤液直接逆流进人碱回收系 统可以节约用水 ， 减少污染 ， 降低漂白化学品的消 耗并提高能源利用率。 1 .工艺流程: 洗选后的粗浆从洗选洗浆机

3、输送 到氧脱木素段的喂料槽， 采用带真空泵的中浓泵输 送 ， 在 中浓泵前加人氧化白液或氢氧化钠 ，经过中 压蒸汽混合器和化学品混合器 ，与氧气均匀混合 ， 氧气和中压蒸汽一起加人浆料中。由中浓泵输送到 第一段氧脱木素反应器 ， 所需氧气的量由进料的卡 伯值和氧脱木素段后所要求达到的浆料 的卡伯值 所决定。 浆料从第一段氧脱木素反应器顶部由卸料 装置卸下 ， 在经过蒸汽混合器和化学品混合器后进 人第二段氧脱木素反应器 ， 氧气和中压蒸汽通过第 二段的蒸汽混合器加人浆料中， 在进人化学品混合 器前加人氧化白液或氢氧化钠， 在第二段氧脱木素 反应器的顶部通过卸料器将氧脱木素后的浆料送 入氧脱木素喷

4、放仓， 在中浓泵的作用下以 1 0 %的浓 度从氧脱木素喷放槽泵送到 D D洗浆机 ，经洗涤后 进入漂白工段 ， 进行 ( D / C ) E o D D四段漂白。D D洗 浆机的洗涤水采用蒸发工段的二次冷凝水和热水 ( 清水) 洗涤， 洗涤滤液除用来做氧脱木素段的浆料 稀释外 ，剩余的滤液送人洗选工段进行粗浆的洗 涤， 最后送人蒸发工段， 经蒸发浓缩后送人碱回收 炉燃烧回收碱和蒸汽。 鼓式置换洗浆机( d r u m d i s p l a c e r ) 简称 D D洗浆 机， 由洗涤液的压力而实现置换过滤洗涤。 D D洗浆 机的转鼓沿圆周被分隔成上浆过滤成型区、2 个置 换洗涤区、 真空

5、抽吸区和卸料区共 5 个区段。浆料 经两段氧脱木素后，以 1 0 一 5 0 k P a 的压力和 8 % 一 1 0 %的浓度被泵送人上浆成形区， 在一台洗浆机上 实现两段逆流洗涤 ， 第二段洗涤区使用清洁的热水 洗涤 ，前几个洗涤区依次使用后面排出的稀滤液 ， 稀滤液进人前一个洗涤区前必须经增压泵提高压 力以形成脱水压差。 通过第二段洗涤区的浆料进人 真空抽吸区， 由真空泵把浆料的浓度提高到 1 0 % 一 1 3 %， 最后浆料进人卸料区，由压缩空气产生的脉 冲气流将洗后的浆料吹落到卸料螺旋上 ， 送人漂白 工段 。 两段氧脱木素反应器均为升流反应塔 ， 浆料从 底部加人 ， 从顶部卸下

6、。在生产中一般是加入氧化 白液 ， 有时为了平衡工厂的用碱需加人部分氢氧化 钠 ， 也在氧脱木素段加人 。两段氧脱木素反应塔均 装有温度、 压力测量仪表和气体探测器等。用气体 探测器可以保证没有气体凝聚在反应塔的顶部。 如 果气泡中含有一氧化碳或者卸料装置的叶轮 由于 机械故障等产生火花时会导致危险。 如果探测器指 示有气泡 ，则卸料装置停止 ， 氧气阀 自动关闭直到 气泡消失。反应气体从卸料装置中除去 ， 气体被引 入到氧脱木素后的喷放仓中 ，由于有异味 ，被引人 2 0 2 0 0 4 年1 1 月 第6 期 纸和造纸 万方数据 到稀浓臭气系统中送人碱回收炉中烧掉 。 2 .工艺流程 图

7、注: A一 蒸汽混合器;B一 化学品混合器。 3 .工艺参数 段氧二段氧 浆浓度( %) 停留( 厉 达 立 ) 时闭 ( 二 ) p H值 氧气耗量( k g / m千t ) 用碱gk ( k g i l 干t ) 温度( ) 氧气压力( N II a ) 氧反应器压力( M P a ) 反应器 1 0 一 1 2 2 5 -3 0 1 0 . 5 一1 1 1 0 -1 1 1 4 一 1 5 9 0 - - - 9 5 1 . 2 一1 . 3 5 0 . 6 -0 . 7 二段氧 反应器 1 0 一1 2 4 5- - 5 0 1 0 一1 1 5 -6 6 一7 1 0 0 一1 0

8、 2 1 . 2- - 1 . 3 5 0 . 3 - - 0 . 4 4 . 按木 浆氧脱木 素前 后 的硬 度 变化 状况:对于按 木采用硫酸盐 法低固形物连 续蒸煮后的卡 伯 值 在 1 2 - 2 2 ， 白度在 2 5 % 一 3 0 % I S O ， 经洗选两段氧脱木素四 段漂后白度达 9 0 % I S O以上。 两段氧脱木素后木素 降低4 0 % 一 5 0 %， 而对浆的强度和粘度几乎没有影 响 ，在正常的情况下整个氧脱木素段卡伯值降低 4 0 % 一 6 0 %。氧脱木素前按木浆卡伯值平均值为 1 5 . 8 9 ,氧脱木素后平均值为 9 . 4 0 ，硬度平均下降 6

9、. 4 9 ， 下降幅度为 5 9 . 6 % 。 盆 枷爵 碑 本 薰 如 内 箫一才 硼 氧脱木素的工艺参 -ML 要有用氧量和氧气压力、 反应温度和时间、 用碱量、 浆浓度和添力 闭 呆 护剂等。 1 . 用氧量和氧气压力: 氧气压力愈高， 脱木素 率愈大 ， 碳水化合物的降解也愈大 ，为了取得高效 的脱木素作用 ， 在反应时间内必须有过量的氧 ，生 产中加人的氧气压力一般为 1 . 2 一 1 . 3 5 M P a ，第一 段氧气的用量大于第二段的氧气用量。 通常每降低 一个卡伯值需要氧气 1 一 1 . 5 k g / 风干t ， 一般控制在 8 一 2 3 k g / 风干t ，

10、 浆的质量、 木材的种类和浆的卡伯 值的高低对氧气的用量影响很大。 2 .用碱量: 用碱量对氧脱木素的初始阶段和 后续阶段的脱木素和碳水化合物的降解有密切的 关系， 在开始阶段的后期 ， 脱木素的程度主要取决 于氢氧化钠的加人量。 提高用碱量 ， 脱木素加速 ， 但 碳水化合物的降解也会加快。 在生产中采用第一段 的用碱量大于第二段的用量，通过控制浆的p H值 来调节用碱量， p H值一般控制在 1 0 一 1 1 左右， 较 低的p H值会导致脱木素降低， 较高的p H值会对氧 脱木素后浆的洗涤带来困难。 生产中由于碱是在反 应器前加人 ， 测量是在反应器后进行的，因此调节 用碱量尤为重要

11、， 通常降低一个卡伯值 ， 需要用碱 量 1 . 3 一1 . 8 k g / 风千t o 3 . 反应温度和时间: 提高反应温度可增加开始 阶段的脱木素程度 ， 并不显著地增加后期的脱木素 速度 ， 然而过高的温度会导致碳水化合物的降解。 通常第一段氧反应器的反应温度比第二段的反应 温度低 5一1 5 9 0，第二段的喷放温度应高于 9 9 9 C， 以有效除去氧脱木素喷放仓中的气体便于洗涤。 反 应时间由反应器的容积 、产量和 浆的浓度等所决 定。浓度越高， 停留时间越长; 产量越低， 停留时间 越长 ， 停留时间长将加重碳水化合物降解。一般第 一段反应时间在 2 5 一 3 0 m i

12、n ，第二段的反应时间在 4 55 0 mi n o 总之 ，氧脱木素可造成纸浆粘度的急剧下降 ， 为了提高氧脱木素率和改善脱木素的选择性 ， 采用 两段氧脱木素 ，第一段采用高的用碱量和用氧量 ， 以达到高的脱木素率 ， 但温度较低 ， 反应时间较短 ， 以防止纸浆的粘度下降 ;第二段的主要作用是抽 提 ， 用碱量和用氧量都低 ， 而温度较高， 时间较长。 4 . 浆的浓度 : 生产中浆的浓度为 1 0 % 一1 2 %, 采用中浓泵输送浆 ，浆的浓度会影响碱液的浓度 、 反应时间以及蒸汽的用量等。 5 .氧脱木 素塔反应压力对氧脱木素效果的影 响: 氧脱木素塔反应压力一段应为0 . 6 一

13、 0 . 7 M P a ， 二 段应为0 . 3 一 0 . 4 M P a o氧脱木素塔反应压力过低会 造成氧脱木素系统不能正常运行， 影响浆的白度。 6 . 添加保护剂: 纸浆中非过程元素如过渡金属 离子， 会加速碳水化合物的降解， 影响氧脱木素率 和纸浆的粘度 ， 非过程元素的存在还影响氧脱木素 的选择性 ，生产中添加硫酸镁作为保护剂 ， 抑止碳 P a p e r a n d P a p e r M a k i n g N o v 2 0 0 4 N o . 6 2 1 万方数据 水化合物的降解， 用量一般在 3 一 4 k g / 风干 t o的各项工艺参数 。 内允熟六:了 1

14、.由于是采用中浓输送和氧脱木素浓度较高 ， 因此在开机和停机时必须先串水运行防止阻塞。特 别是中浓泵、 卸料器和 D D洗浆机的螺旋更容易发生 阻塞。中浓泵发生故障最主要的原因是真空系统发 生故障或是浆的浓度太高，必要时打开稀释阀用稀 释水进行稀释。 同时检查真空系统是否正常。 如果真 空系统正常， 中浓泵仅泵走大量稀释水， 贝 U 在中浓泵 和真空泵之间的真空管线或真空泵发生堵塞。 2 .为保证生产正常和氧脱木素后的浆的质量 ， 开机时在所有流量、 液位、 m彦等达到稳定之前， 产 量最好为设计产量的 2 . / 3 0 3 . 若w 兑 木素后浆的卡伯值较高， 应检查氧气压 力、 流量、

15、用碱量、 反应温度、 浆的浓度等是否正确。 4 . D D洗浆机的洗涤水温度应高于6 0 9 0 ， 高温比 低温易于洗涤， 在低于 6 0 时洗涤效果会明显降低。 5 .在加人氧气前凡是和氧气接触的部件对其 表面必须进行脱脂处理 ， 通常是让热的、碱性的中 浓浆通过反应器来处理 。 6 .纸浆的浓度应保证在 1 0 % 一1 2 % ，浓度过 高或过低都会对生产造成影响。 另外木片的质量和 产地以及蒸煮后粗浆的硬度、 控制仪表的准确度和 筛选的工艺状况等的不同也会影响氧脱木素 系统 的运行 ， 应根据生产状况的不同及时调整氧脱木素 山东 日照森博浆纸有限责任公司从芬兰引进 的两段氧脱木素系统

16、先进 ， 生产运行正常平稳， 氧 脱木素率高， 脱木素选择性好， 漂白浆的强度高， 经四段漂白后白度达 9 0 %以上，有效降低了漂白 化学品和清水的耗用量 ，降低了漂白排放废水的 污染负荷 。氧脱木素大大降低了漂白废水中的 B O D , C O D , 颜色和总有机物的含量， 从而节省污 水处理费用 。 . 收稿日期: 2 0 0 4 一 0 7 一 1 5 三菱重工恒星( 淄博) 造纸机械 有限公司造纸机械合资项目投产 本刊讯三菱重工一 恒星机电造纸机械合资项目 投产 庆典仪式于2 0 0 4 年 1 0月2 6日 在淄博周村举行。 淄博恒星 机电设备有限公司是一家专业从事造纸机械研发与

17、制造的 大型企业， 是全国四大造纸机械企业集团之一。多年来， 面 对经济全球化的发展趋势，恒星机电公司积极参与国际竞 争， 不断提高企业核心竞争力， 实现了企业的快速发展。作 为世界 5 0 0强企业之一的日 本三菱重工株式会社是日 本重 工业企业中门类最齐全、 规模最大的跨国公司， 也是世界三 大造纸机械生产商之一。 此次合资共投资1 1 5 0 0万人民币， 注册资金4 6 0 0 万元， 日 方占6 0 %， 中方占4 0 %。 将生产、 销 售采用三菱重工技术的大中型造纸机，目 标是将三菱重工 恒星( 淄博) 造纸机械有限公司建设成为世界一流的造纸机 械生产企业，向用户提供具有一流水平

18、的造纸机械完成设 备。公司合营期限为2 0 年， 项目建成后将达到年产新型整 套造纸生产线4 套的生产能力。 合资项目的顺利投产， 标志 着三菱重工与恒星机电精诚合作结出了丰硕成果。 嗡 售 令切 机 牡丹江市中德轻工机械制造厂 序号 _ _ ffu4ff 一辫 抽 彝 咖 - - - 一 一 * - fft ( 万 n ) 1 12 00 MJ 1W r 5 M 鞠a IM A M .M P .V 印 命 妇 、碑 娜一_一3 6 .6 卿 蟾 味 2 II 5 ? 蘸 蟒物 攀 莽 蟀 拓 辫 杯 神 印 命 禅 城 吟一一 _ 4 3 . 8 一 3 1200 III ffbIM 彝 衬一砷-jz lg ,7M G i& , W Y9 ,P ED M #4 ,)R IO * 一一 2 3 .8 4- 12 0 0 A ff 2 3-W C 一 一 种 维 拯 珍 辫 、嘛转 印 材 晌 减 殆 铸 一一 _一 3 9 .8 一 注: 此分切机还适用于各行业软材料的盘卷分切， 分切宽度可根据要求生产。 地址: 黑龙江牡丹江市西四条路2 2 号电话: 0 4 5 3 - 6 4 2 4 1 7 6 联系人: 王昆云邮编: 1 5 7 0 0 3 22 2 0 0 4 年1 1 月 第6 期 纸和造纸 万方数据