提鍵要:廣州造紙有限公司引進(jìn)的CTMP生產(chǎn)線先后以CTMP和TMP兩種方式運(yùn)行。本文介紹了該生產(chǎn)線的主要生產(chǎn)工藝、設(shè)備、磨漿方面存在問題及其改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞:CTMP;TMP;馬尾松;磨漿;改進(jìn)措施廣州廣州造紙有限公司上世紀(jì)90年代后期建成了一條化學(xué)熱磨機(jī)械漿(CMTP)生產(chǎn)線,改變了企業(yè)以傳統(tǒng)的馬尾松亞硫酸鹽漿、磨石磨木漿為主抄造新聞紙的狀況,同時(shí)漿料的質(zhì)量有了比較大的提高,基本滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要。 1 生產(chǎn)線基本情況廣州該生產(chǎn)線于1999年10月底試產(chǎn)并正常投運(yùn)。以馬尾松為原料,設(shè)計(jì)能力150t/d,所產(chǎn)漿料主要供#8紙機(jī)抄造新聞紙。1.1 主要工藝流程廣州采用了比較標(biāo)準(zhǔn)的CTMP流程設(shè)計(jì),主要經(jīng)過洗滌、浸漬、預(yù)熱、磨漿、篩選和漂白幾個(gè)階段。其漂白之前磨漿部分的流程為:廣州木段→切片→大木片倉(cāng)→#1預(yù)蒸倉(cāng)→木片洗滌機(jī)→木片濾水機(jī)→#2緩沖倉(cāng)→邊喂料器→木片壓榨機(jī)→立式浸漬器→反應(yīng)倉(cāng)→料塞螺旋→預(yù)熱器→I段盤磨機(jī)→中間池→螺旋壓榨機(jī)→溢流螺旋→雙計(jì)量螺旋→Ⅱ段盤磨機(jī)→消潛池→壓力篩1.2 主要設(shè)備廣州該生產(chǎn)線主要引進(jìn)了加拿大Hymac公司的洗滌、浸漬、預(yù)熱、磨漿系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,瑞典Sunds公司的壓力篩及漂白系統(tǒng),ABB公司的集散控制系統(tǒng)。主要設(shè)備簡(jiǎn)況如下:1.2.1 洗滌系統(tǒng)廣州振動(dòng)卸料式預(yù)蒸倉(cāng),定期排渣轉(zhuǎn)鼓式洗滌機(jī),木片泵系統(tǒng),斜立式濾水機(jī),濾液高濃除渣器。1.2.2 浸漬系統(tǒng)廣州振動(dòng)卸料式緩沖倉(cāng),轉(zhuǎn)矩控制邊喂料器,4∶1高壓縮比,PSF-1440型木片壓榨機(jī),雙螺旋立式常壓浸漬器,刮板卸料式反應(yīng)倉(cāng)。1.2.3 預(yù)熱系統(tǒng)廣州壓縮比2∶1的料塞螺旋喂料器,帶單卸料螺旋的壓力式木片預(yù)熱器。1.2.4 磨漿系統(tǒng)廣州主體設(shè)備是Hymac公司的兩臺(tái)HSD型64″單盤磨漿機(jī),配置兩臺(tái)東芝6kV、1萬kW電機(jī),轉(zhuǎn)速1500r/min。盤磨分兩段磨漿,第一段(PI)帶壓,第二段(S2)常壓;兩段盤磨間以中間池過渡。另有濃縮設(shè)備SP-70型螺旋壓榨機(jī)。1.3 主要工藝條件及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.3.1 主要設(shè)計(jì)工藝條件廣州預(yù)蒸溫度:85℃廣州浸漬藥液及其消耗:Na2SO3(pH=7~8)2.6%~2.8%(對(duì)絕干木片量)廣州浸漬時(shí)間:2~3min廣州反應(yīng)倉(cāng)溫度:90℃廣州反應(yīng)時(shí)間:30min廣州預(yù)熱溫度與壓力:115℃,100kPa廣州預(yù)熱時(shí)間:~3min廣州磨漿濃度:P1 40%~45%,S2 30%~35%廣州磨漿壓力:P1 250kPa,S2 50kPa廣州磨漿負(fù)荷:P1 ~9160kW,S2 ~8340kW廣州磨漿電耗:P1 1470kWh/t,S2 1030kWh/t廣州磨后打漿度:P1 22~25°SR,S2 49~54°SR1.3.2 設(shè)計(jì)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(篩選后)廣州打漿度:66~71°SR廣州漂前白度:45%~48%ISO廣州撕裂指數(shù):9~10mN·m2/g廣州抗張指數(shù):35~40N·m/g廣州纖維束含量:<0.15% 2 生產(chǎn)線運(yùn)行情況 2.1 以CTMP方式運(yùn)行廣州兩次帶料試車運(yùn)行后,曾按原設(shè)計(jì)的CTMP生產(chǎn)工藝多次組織試產(chǎn),以對(duì)合同規(guī)定的產(chǎn)量、質(zhì)量等指標(biāo)加以檢驗(yàn)。由于一些設(shè)計(jì)上存在的問題,對(duì)馬尾松木片磨木漿認(rèn)識(shí)不足,缺乏較長(zhǎng)時(shí)間的優(yōu)化,以及工廠其它生產(chǎn)系統(tǒng)影響等多方面的原因,未能維持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。廣州(1)在漿料主要物理性能指標(biāo)達(dá)到或接近設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí),漿的電耗比較高。檢測(cè)結(jié)果表明,當(dāng)漿料打漿度達(dá)60°SR以上、撕裂指數(shù)達(dá)8.8mN·m2/g、抗張指數(shù)達(dá)30.9N·m/g時(shí),磨漿負(fù)荷一段約9000kW,二段也達(dá)7800kW以上,漿的綜合電耗接近3200kWh/t,導(dǎo)致漿的成本過高。而當(dāng)相應(yīng)降低磨漿負(fù)荷時(shí),漿的質(zhì)量較之TMP漿則提高不大。此外,漿料漂前白度低,一般均在40%ISO以下,對(duì)漂白系統(tǒng)及漂白漿的白度指標(biāo)有比較大的影響。廣州(2)加入Na2SO3進(jìn)行浸漬后,出現(xiàn)一些工藝故障,在當(dāng)時(shí)工藝設(shè)備未完成優(yōu)化整合的條件下,一時(shí)難以克服。一是有大量抽出物析出,造成一段磨漿后濾液斜篩、二段磨漿后壓力篩篩縫堵塞,需頻繁停機(jī)清洗;二是兩段磨漿的負(fù)荷波動(dòng)比較大,并有進(jìn)刀困難的現(xiàn)象。廣州(3)生產(chǎn)線排出廢水的負(fù)荷很高。原設(shè)計(jì)日排出廢水量近3000m3,主要指標(biāo)BOD5、CODcr、SS分別為2500~3250、5500~7000、1000~1500mg/1。運(yùn)行期間的檢測(cè)結(jié)果顯示,其實(shí)際BOD5約4500mg/1,CODcr約8500mg/1,SS也在3000mg/1左右,對(duì)受納該部分廢水的2萬m3/d生化處理系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來比較大的影響。廣州(4)增加了生產(chǎn)操作工藝控制的復(fù)雜性,工人勞動(dòng)強(qiáng)度比較高。廣州因此,工廠綜合多方因素,權(quán)衡利弊,在漿料質(zhì)量能滿足#8紙機(jī)生產(chǎn)的前提下,決定以TMP取代CTMP組織生產(chǎn),是完全符合實(shí)際的。2.2 以TMP方式運(yùn)行廣州經(jīng)過一段時(shí)期優(yōu)化整改,隨著生產(chǎn)操作熟練程度的提高,以TMP方式生產(chǎn)能基本正常地運(yùn)行,產(chǎn)量也基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.2.1 主要工藝條件廣州預(yù)蒸溫度:80~90℃廣州浸漬藥液:未加藥(常溫水浸2~3min)廣州反應(yīng)倉(cāng)溫度:85~90℃(時(shí)間約20~25min)廣州預(yù)熱溫度、壓力:115℃、100kPa廣州預(yù)熱時(shí)間:基本不停留廣州磨漿濃度:P1 40%~45%,S2 35%~40%廣州磨漿壓力:P1 ~250kPa,S2 50~100kPa廣州磨漿負(fù)荷:P1 7500~8500kW廣州磨漿壓力:S2 7000~8000kW廣州磨漿電耗:P1 1250~1400kWh/t廣州磨漿壓力:S2 750~850kWh/t廣州磨后打漿度:P1 12~16°SR,S2 35~45°SR2.2.2 主要質(zhì)量情況(篩選后)廣州打漿度:55~62°SR廣州漂白白度:40%~44%ISO廣州撕裂指數(shù):7~9.5mN·m2/g廣州抗張指數(shù):26~31N·m/g廣州從上述情況看,以TMP方式生產(chǎn),較之CTMP或原設(shè)計(jì)要求,其工藝條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量等均有一定變化。生產(chǎn)操作相對(duì)簡(jiǎn)化;電耗2600~2800kWh/t(綜合電耗),漂前白度比較高,降低了漿的成本;由于紙機(jī)裝備的改善及抄紙車間的努力,主要質(zhì)量指標(biāo)能夠達(dá)到抄造優(yōu)質(zhì)新聞紙的要求;由于工藝的改變,以及在廢水送出前采取了技術(shù)措施去除了相當(dāng)部分的SS,生產(chǎn)線送往污水處理站的污染物濃度也有較大下降,目前,BOD51000~1500mg/1,CODcr2500~3000mg/1,SS略超過1000mg/1??偟那闆r基本令人滿意?!? 存在問題及其改進(jìn)廣州幾年來不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),采取了一系列技術(shù)措施對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行了完善補(bǔ)充。這些措施包括過程蒸汽系統(tǒng)的整改、木片壓榨機(jī)壓縮比的修改、增加了一個(gè)1500m3漿塔、磨片優(yōu)化(66″新齒型磨片代替64″舊磨片)以及增設(shè)廢水預(yù)處理系統(tǒng)等等;工藝條件也逐步優(yōu)化。3.1 木片及其預(yù)處理系統(tǒng)廣州改進(jìn)切片機(jī)、木片篩等,超規(guī)格的大片、長(zhǎng)條片大幅減少,木片合格率得到提高。但要為后部正常生產(chǎn)提供更可靠的保障,仍須解決下面一些問題。廣州(1)貯存時(shí)間短、水分較高的新材比較適合木片磨木漿的生產(chǎn),也是減少木片壓榨機(jī)堵塞,降低電耗的重要途徑。但目前木材原料加工、輸送、貯存的狀況未能完全做到這一點(diǎn)。有必要改進(jìn)木材原料使用調(diào)度,如建立專用輸送皮帶有選擇地供木,合理貯存木片,既保證有一定貯存量,又減少貯存時(shí)間,避免木片水分過低。廣州(2)提高木片的潔凈度。受木材輸送、貯存方式限制,木段、木片中泥沙含量相對(duì)較高,這可從洗滌水池中的沉積物得到印證,有必要在切片前加強(qiáng)木段的洗滌。同時(shí)給予足夠的重視,用好木片洗滌系統(tǒng),包括減少洗滌水循環(huán)量,重新調(diào)整恢復(fù)高濃除渣器功效等;適當(dāng)時(shí)候還應(yīng)對(duì)木片洗滌水池、廢水池作徹底的改造,重點(diǎn)是增設(shè)自動(dòng)清渣清淤系統(tǒng)。木片潔凈度的提高將有助于減少預(yù)蒸倉(cāng)、緩沖倉(cāng)搭橋的機(jī)會(huì),改善木片汽蒸,穩(wěn)定后部生產(chǎn)。3.2 木片的壓榨浸漬廣州木片經(jīng)過良好有效的壓榨浸漬,是磨漿優(yōu)質(zhì)低耗,減少漿料樹脂含量的關(guān)鍵。試車之初壓縮比因故從4∶1調(diào)整為2.8~3∶1,雖然暫時(shí)解決了堵塞問題,但也降低了壓榨效果,螺旋磨損更是每況愈下,影響木片對(duì)浸漬液的吸收。木片壓榨機(jī)堵塞實(shí)質(zhì)上是由綜合原因造成的,如木片規(guī)格、水分等質(zhì)量因素、汽蒸軟化程度、電機(jī)配置、生產(chǎn)操作等,這一點(diǎn)當(dāng)初認(rèn)識(shí)不足。在這些問題得到妥善解決后,應(yīng)將壓榨機(jī)的壓縮比重新提高到3.5∶1,甚至更高一些。廣州此外,就本生產(chǎn)線而言,它與一般標(biāo)準(zhǔn)的TMP生產(chǎn)線相比較,主要多了一臺(tái)浸漬器,目前僅以生產(chǎn)清水代替Na2SO3藥液,在比常溫稍高的45℃下運(yùn)行。有關(guān)“水浸”的理論與實(shí)踐已有相關(guān)報(bào)道。應(yīng)充分利用這一設(shè)備,及時(shí)對(duì)有關(guān)管線作出調(diào)整,以溫度較高(可通過加熱)的清濾液完全取代清水,提高“水浸”的效果。3.3 木片預(yù)熱系統(tǒng)廣州木片料塞螺旋(壓縮比2∶1)的問題主要是如何提高反壓裝置的壓力,在預(yù)熱磨漿前去除木片中多余的水分(藥液)。這一點(diǎn)與木片壓榨機(jī)的狀況密切相關(guān),不是因?yàn)閮烧叩慕Y(jié)構(gòu)、原理、操作相似,而是因?yàn)槟酒?jīng)過良好壓榨,浸漬是提高料塞使用效果的前提。木片壓榨效果好,料塞螺旋的問題便可迎刃而解。壓榨機(jī)、浸漬器、料塞螺旋三者加上木片反應(yīng)倉(cāng)實(shí)際構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體,木片經(jīng)過后,很大程度已決定了磨漿質(zhì)量的好壞。廣州預(yù)熱器搭橋問題,已制定一個(gè)帶刮板卸料器的替代方案,并初步落實(shí)有望解決。此前,預(yù)熱器的作用無法發(fā)揮,而反應(yīng)倉(cāng)因其倉(cāng)內(nèi)的木片水分大,壓力、溫度低,實(shí)際無法起預(yù)熱作用。3.4 磨漿系統(tǒng)廣州磨漿負(fù)荷的穩(wěn)定主要受幾個(gè)方面影響:一是進(jìn)入磨腔的原料的穩(wěn)定,包括原料形態(tài)、水分及喂入量的基本均衡一致;二是保持與磨腔相連的整個(gè)“蒸汽系統(tǒng)”的壓力均衡穩(wěn)定,并能及時(shí)有效地調(diào)節(jié),暢通并有緩沖的余地。這個(gè)系統(tǒng)一段包括盤磨機(jī)、蒸汽分離器、預(yù)熱器、中間池;二段包括盤磨機(jī)、蒸汽分離器、消潛池。在上述兩個(gè)“蒸汽系統(tǒng)”中,磨片與磨片之間的漿層實(shí)際分隔著原料進(jìn)磨區(qū)前與出磨區(qū)后兩個(gè)不同壓力的區(qū)域,維持著一種動(dòng)態(tài)平衡,打破平衡,壓力即波動(dòng)。這一平衡主要靠磨片良好的狀態(tài)去維系。廣州因此,應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化壓榨機(jī)與料塞螺旋(一段)及螺旋壓榨機(jī)(二段)的運(yùn)行,以改善并保持原料形態(tài)、水分的均衡;加快預(yù)熱器改造,恢復(fù)溢流螺旋功效以穩(wěn)定原料喂入量;確保關(guān)鍵管道(如噴放管、蒸汽分離器、排氣管)及閥門的暢通無阻與有效調(diào)節(jié),準(zhǔn)確及時(shí)地判斷磨片的壽命,及時(shí)更換,進(jìn)而對(duì)中間池、消潛池進(jìn)行改造或改建,從而提高“蒸汽系統(tǒng)”的穩(wěn)定性。3.5 生產(chǎn)線布局與蒸汽回收廣州受當(dāng)時(shí)用地條件限制,CTMP生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的廠房形式有別于國(guó)內(nèi)外同類生產(chǎn)線一般采取的以盤磨機(jī)為中心的天井式結(jié)構(gòu)。設(shè)備布置過于緊湊,通風(fēng)采光較差,尤其是首層。加之未能形成合理的熱平衡體系,雖幾經(jīng)整改有較大改善,但廠房?jī)?nèi)部溫度仍較高,維修、工人勞動(dòng)條件欠佳,且影響電儀系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性。因此,建議新建兩個(gè)立式漿塔代替現(xiàn)首層內(nèi)部的中間池、消潛池,減少室內(nèi)兩大熱源,并借此機(jī)會(huì)改變?cè)袧{池偏小的缺陷。同時(shí)應(yīng)考慮增設(shè)熱回收系統(tǒng),以利節(jié)能環(huán)保。廣州CTMP生產(chǎn)線幾年來的運(yùn)行情況表明,其工藝流程基本能滿足馬尾松CTMP漿的生產(chǎn)要求;主要設(shè)備成熟可靠,能滿足工藝要求,但也還有一些其它問題需要進(jìn)一步探討、解決。
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