纸浆漂白实践
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广西是我国最大的蔗糖生产地区，蔗渣作为制糖剩余物，资源丰富;以蔗渣为原料的制浆造纸厂很多，还有在建的蔗渣浆新项目。然而原有蔗渣浆漂白工序均为传统CEH三段漂白［1］，随着国家造纸产业政策及环保政策的逐步落实，ECF(无元素氯)漂白工艺将成为纸浆漂白的主流工艺［2-4］，ClO2将被广泛应用于纸浆漂白［5-6］。南宁糖业股份有限公司蒲庙造纸厂从2009年开始筹建浆厂节能减排工程，新建1条日产350t的ECF漂白漂白浆线(以下称3#漂白浆线)，替代原有CEH漂白的1#、2#漂白浆线，配套一套国产8t/dClO2制备系统。ClO2制备系统于2010年7月底建成投产，3#漂白浆线于2010年12月初建成投产，是国内首条蔗渣浆ECF漂白生产线。目前，经过近一年多的生产运行，积累了一定的中浓漂白生产实践经验。
1生产工艺和设备概况
1.13#漂白浆线工艺流程
筛选后浆料经泵送到漂前贮浆塔贮存，经过一台漂前真空洗浆机洗涤浓缩后进入D0段中浓浆泵，经过D0EpD1三段漂白后，再经转鼓式挤浆机挤压到30%左右的干度后装车送到下游造纸厂供生产使用。漂白工艺采用ECF漂白技术，关键设备由安德里兹公司供货，工艺流程如图1所示。
1.2主要设备
(1)筛后真空洗浆机:1台，过滤面积120m2，转鼓规格Φ4500mm×8500mm。(2)D0段中浓浆泵:1台，流量47L/s，浆浓10%～12%。(3)D0段中浓混合器:1台，浆浓9%～12%，设计压力1.8MPa，材质为钛材。(4)D0漂白塔:1个，容积135m3，碳钢衬耐酸砖。(5)D0段真空洗浆机:1台，过滤面积100m2，转鼓规格Φ4000mm×8000mm，材质为双相钢。(6)Ep段中浓浆泵:1台，流量46L/s，浆浓10%～12%。(7)Ep段中浓混合器:1个，浓度9%～12%，设计压力2.5MPa。(8)Ep碱化塔:1个，为升降流塔，升流塔为预反应塔，79m3;降流塔为主反应塔，容积333m3，材质为SS316L。(9)Ep段真空洗浆机:1台，过滤面积100m2，转鼓规格Φ4000mm×8000mm。(10)D1段中浓浆泵:1台，流量45L/s，浆浓10%～12%。(11)D1段中浓混合器:1台，浓度9%～12%，设计压力1.8MPa。(12)D1漂白塔:1个，容积456m3，温度70℃，碳钢衬耐酸砖。(13)D1段真空洗浆机:1台，过滤面积100m2，转鼓规格Φ4000mm×8000mm，材质为双相钢。(14)漂后贮浆塔:2个，有效容积330m3，砼内衬玻璃钢。(15)转鼓式挤浆机:3台，长度3m，进浆浓度＞3%，出浆浓度≥32%，单台日产量≥150t。(16)甲醇法ClO2制备系统:1套，型号BSC-M-Ⅰ，产能8t(ClO2)/d，ClO2浓度8～10g/L。
1.3主要工艺条件D0EpD1
短程序三段漂白工艺:D0段温度55℃，反应时间40min，浓度10%，ClO2用量30～35kg/t风干浆(以有效氯计)，占总有效氯用量的60%。Ep段温度85℃，反应时间(25+95)min，浓度11%，NaOH用量20～25kg/t风干浆，H2O2用量3～5kg/t风干浆。D1段温度70℃，反应时间180min，浓度11%，NaOH用量2～5kg/t风干浆，ClO2用量20～25kg/t风干浆(以有效氯计)，占总有效氯用量的40%。
2生产运行情况
2.1产能情况
3#漂白浆线自2010年12月3日按40%生产能力开始试产，至2011年2月底前均不断完善设备、电气、仪表等方面存在的问题;从3月份后逐步提高3#漂白浆线漂白蔗渣浆日产量，4月1日起原1#、2#漂白浆线停产，3#漂白浆线产能达到日产350t。
2.2漂白工艺控制
3#漂白浆线在试生产初期，重点控制蒸汽加入，减轻设备、管道的震动，使D0漂白塔、Ep碱化塔、D1漂白塔的反应温度达到工艺要求。稳定反应温度这一关键工艺参数后，转入重点控制药品的加入量，由于生产线目前没有氧脱木素段，ClO2的用量会大些，这也是漂白工艺控制的重中之重，直接关系到漂白浆质量和物耗成本。漂白工艺控制，与来浆卡伯值、调酸调质及漂白终点pH值等工艺因素关联较多，通过对生产的跟踪进行调整;生产运行中将漂后浆的白度控制在82%～84%，并重点控制纤维性尘埃不超标。由于蔗渣浆D0EpD1漂白工艺在国内还没有成熟的经验可借鉴，在生产控制过程中出现过波动，需要对3#漂白浆线ECF漂白工艺作进一步调整、完善，并在生产实践中检验。
2.3配套国产ClO2制备站
该套国产ClO2制备站运行一年多来，产能在5.0～8.5t/d范围内，能够安全稳定生产，ClO2溶液浓度8.5～10g/L，DCS系统控制准确，安全联锁稳定可靠，各项物耗达到设计指标。通过一年多的生产经验积累，改进生产工艺及用水的质量，加强对冷冻水机组的管理，在我国南方夏季高温天气下制备出了合格的ClO2产品。实践证明，该套ClO2制备系统，完全可以替代进口设备。
3ECF漂白浆线取得的进步
3.1蔗渣浆的质量提高
采用ECF漂白后，蔗渣浆的质量明显改善，漂后蔗渣浆白度提高，黏度提高，返黄减少，结果见表1。使用FS300纤维测定仪对CEH、ECF两种漂白浆的纤维形态进行测定，结果见表2。由表1、表2可知，ECF漂白浆的黏度明显比CEH漂白浆高，说明ECF漂白过程中纤维受损伤的程度小;ECF漂白浆的纤维数均长度比CEH漂白浆略低，且ECF漂白浆的细小纤维含量比CEH漂白浆高，说明ECF漂白过程中细小纤维损伤程度小，得以保留的细小纤维量多于CEH漂白浆的，印证了表1中ECF漂白浆的湿重小于CEH漂白浆的缘由，也表明了ECF漂白浆漂率高、漂损低。
3.2漂白中段废水负荷明显下降
采用ECF漂白后，蔗渣浆漂白中段废水污染负荷明显下降，尤其是AOX大幅降低，实现达标排放。结果见表3。从表3可以看出，3#漂白浆线由于采用了ECF漂白，CODCr、SS、AOX等污染负荷明显比采用CEH的1#、2#漂白浆线降低很多，AOX能达标排放，达到了清洁生产的要求。
3.3中浓漂白节水效果明显
从表3可以看出，3#漂白浆线采用ECF中浓漂白工艺，废水排放量比1#、2#漂白浆线大幅降低，从41.52m3/t浆降到16.52m3/t浆，节水效果非常明显，符合节能减排及清洁生产要求。
3.4漂白浆线和ClO2制备站全线
DCS控制3#漂白浆线和ClO2制备站的配备装置都按现代化工厂的设计理念，全部采用DCS控制，为工艺生产提供稳定的保证，提供科学合理的原料配比，设计有完善的安全联锁，生产效率大幅提高。
4结语
4.13#漂白浆线是国内首条蔗渣浆ECF漂白生产线，经过大半年的生产运行实践证明，蔗渣浆采用ECF漂白效果是显著的，漂后浆白度、黏度比CEH漂白浆有明显改善，产品质量提高;废水排放量、污染负荷大幅降低，尤其是AOX能达标排放，达到清洁生产的要求。
4.2在蔗渣浆漂白中应用ECF漂白，替代CEH漂白旧工艺，实现技术升级，漂白浆产品竞争力增强，并减轻了工厂环保压力，同时也提升了南宁糖业股份有限公司的核心竞争力。
