麥草制漿黑液擠壓

麥草制漿黑液擠壓-擴散置換集成提取技術(shù)技術(shù)依托單位中國制漿造紙研究院推薦部門中國輕工集團公司適用范圍麥草、竹及蘆葦?shù)确悄静幕瘜W(xué)制漿過程中的黑液提取。主要技術(shù)指標和參數(shù)一、基本原理利用不同類型設(shè)備的擠壓、稀釋、過濾、置換和擴散的協(xié)同作用，通過靜壓力和真空泵產(chǎn)生的真空等外力將纖維間大部分游離黑液壓出，大幅降低后續(xù)洗滌工段負荷；再根據(jù)稀釋、擴散、過濾原理，利用洗滌水和廢液間的濃度差，用逐段降低的洗滌水置換提取殘留在紙漿中的游離黑液、細胞腔內(nèi)及細胞壁中不流動的黑液，提高了草漿黑液的提取率。二、工藝流程蒸煮放鍋漿料→擠漿機→1段鼓式洗漿機→2段鼓式洗漿機→3段鼓式洗漿機→4段鼓式洗漿機→（5段鼓式洗漿機）→封閉篩選。三、技術(shù)指標和參數(shù)由麥草漿黑液不同提取工藝及設(shè)備運行效果對比表(擠漿機、鼓式及帶式真空洗漿機兩者單獨或串聯(lián)使用及與封閉篩選相組合運行效果比較)第（二）②、③項可知，采用擠壓過濾、擴散置換及封閉篩選組合的系統(tǒng)，黑液提取率最高，第（三）項的組合系統(tǒng)，黑液提取效果更佳。表1麥草漿黑液不同提取工藝及設(shè)備運行效果對比表黑液提取（及篩選）方式提取設(shè)備黑液固形物提取率（％）（一）單獨使用①擠壓一般類型擠漿機－開式篩選一段擠二段擠三段擠5060758085②擴散置換鼓式機－開式篩選三段洗四段洗五段洗70848688帶式機－開式篩選四段洗≤80（二）組合使用①一段擠壓過濾－四段鼓式（或帶式）機－開式篩選約≤88②雙網(wǎng)擠漿機－三（2＋1）段鼓式機－封閉篩選－雙輥擠漿機≤89③雙網(wǎng)擠漿機－四（3＋1）段鼓式機－封閉篩選≤90（三）優(yōu)化組合①擠漿機－五（4＋1）段鼓式機－封閉篩選92（實驗值）②擠漿機－五（4＋1）段鼓式機－封閉篩選－擠漿機95（預(yù)測值）（1）單用擠漿機洗滌：擠壓后出漿與較低濃度的逆流洗滌液（或熱水）混合效果差、黑液擴散作用小、洗滌效果差。這種擠漿系統(tǒng)單臺提取率為50%～60%，兩臺串聯(lián)提取率約為75%，3臺串聯(lián)僅達到80%。（2）單用鼓式機或帶式機洗滌：鼓式真空洗漿機每段出漿都需要在中間槽用較低濃度的逆流洗滌液混合稀釋后，再進入下一段進行過濾置換洗滌，該機擴散洗滌作用較好，但鼓面漿層的噴淋置換洗滌效果較差。而帶式洗漿機雖置換洗滌效果較好，但段與段之間沒有漿料混合洗滌槽，導(dǎo)致其擴散洗滌作用小，此外還存在“黑邊”現(xiàn)象，造成黑液滴漏較多。表1（一）②兩種設(shè)備的四段逆流置換洗滌的黑液固形物提取率均低于85%。單獨使用洗漿生產(chǎn)能力不易提高。（3）擠漿機—鼓式機（或帶式機）優(yōu)化組合：首先用高濃高壓擠漿機將粗漿中所含黑液的50%～60%擠出，再經(jīng)鼓式或帶式機進行四段逆流擴散置換洗滌，可使黑液提取率達到88%～90%。四、關(guān)鍵技術(shù)在洗漿機組前添置一個擠壓機，把蒸煮放鍋漿料中50%以上的黑液擠出，采用多臺（n+1）鼓式機或帶式機進行串聯(lián)洗滌，實現(xiàn)不同類型設(shè)備的優(yōu)化集成，提高鼓式機或帶式機的洗滌性能，使草漿黑液提取率達到90%～92%。研制、生產(chǎn)及使用情況一、技術(shù)來源與知識產(chǎn)權(quán)概況“九五”國家重點科技攻關(guān)計劃支持項目。二、應(yīng)用概況（一）應(yīng)用情況簡介1、典型規(guī)模3.4萬t/a以上。2、推廣情況2004年，國內(nèi)約有20家企業(yè)采用，化學(xué)漿產(chǎn)量約65萬t/年以上。3、主要用戶名錄山東太陽紙業(yè)股份有限公司、河南新鄉(xiāng)新亞紙業(yè)集團股份有限公司。（二）投資情況總投資4200萬元(以3.4萬t/a草漿生產(chǎn)線為例)運行費用與傳統(tǒng)三段/四段逆流洗滌工藝基本持平主體設(shè)備壽命10～15年(壓力除節(jié)器、雙輥或雙網(wǎng)擠漿機、鼓式真空洗漿機、封閉篩選等設(shè)備)投資回收年限3年（三）經(jīng)濟效益分析目前，國內(nèi)約有30家企業(yè)采用了項目技術(shù)成果，化學(xué)漿產(chǎn)量共約100萬t/a，占非木漿堿回收系統(tǒng)的25%以上，與已有技術(shù)相比，其黑液提取率由80%提高到90%以上，洗漿能力提高12%，送蒸發(fā)工段的黑液濃度及溫度均有所提高，制漿全過程噸漿用水量減少50m3/t，制漿中段廢水COD總量減少60%，該生產(chǎn)線堿回收多產(chǎn)堿、多產(chǎn)蒸汽、蒸發(fā)站少用蒸汽、漿料洗滌篩選節(jié)水、中段廢水處理廠運行費用減少等項合計，每年獲得經(jīng)濟效益約2.4億元。（四）環(huán)境效益分析按制漿全過程噸漿用水量減少50t，多產(chǎn)汽和節(jié)汽0.24t計，按目前的應(yīng)用規(guī)模，每年可節(jié)約新鮮水5000萬t，標煤3.2萬t（以133kg標煤／t蒸汽計）。中段廢水COD負荷減少40～44％，大大降低了中段廢水處理廠進水COD濃度，利于造紙企業(yè)中段廢水處理廠出水長期、穩(wěn)定達標排放。（五）用戶意見該技術(shù)可有效提高堿回收系統(tǒng)堿及蒸汽產(chǎn)量，并可降低黑液蒸發(fā)過程中蒸汽消耗，節(jié)省漿料篩選的用水量；可以降低中段廢水處理廠的運行費用。實際應(yīng)用案例山東太陽紙業(yè)股份有限公司2000年投產(chǎn)麥草漿堿回收生產(chǎn)線（日處理固形物130t），采用雙輥擠漿機—鼓式真空擠漿機組合擠漿，提取黑液。生產(chǎn)線運行穩(wěn)定，黑液提取率由82%提高到90%左右，真空洗漿機的洗漿能力由1.12t/m2·d提高到1.76t/m2·d，漂白漿全程用水量由170m3/t漿降低至120m3/t漿，送蒸發(fā)黑液濃度由6°Bé提高到8°Bé，送蒸發(fā)黑液溫度由60℃提高到75℃，送蒸發(fā)站黑液量由13.5m3/t漿減少至10.5m3/t漿，洗篩進入中段污水處理廠COD量減少40%。每年獲得經(jīng)濟收益400萬元。河南新鄉(xiāng)新亞紙業(yè)集團股份有限公司兩套堿回收系統(tǒng)（約400t固形物規(guī)模）均采用了擠壓（雙鏈網(wǎng)）—置換（鼓式機）—封閉篩選優(yōu)化組合的