您现在的位置:首页 >> 河南远大锅炉 >> 锅炉 >> 爆破制浆设备
        • 商品名称: 爆破制浆设备
        • 商品编号: 09
        • 上架时间: 2011-03-18
        • 浏览次数: 636
        • 已销售数量:0件

        QQ交流 好友推荐

        一、概述

        热力喷放制浆(steam blowing polp)技术是八十年代末美国、加拿大等国开发成功并用于制浆领域,该技术使用3.9Mpa-7.0Mpa饱和蒸汽作为工作介质进行喷放,由于该技术对装备和操作要求高,虽然在一些领域有所应用,但工作压力高,故推广和应用受到一定的限制。为此各国都在改进喷放装置和降低工作压力、改进工艺技术方面作进一步的研究。

         

         

        热力喷放技术适用于植物纤维原料生产高得率本色浆,配抄高强度瓦楞纸或包装纸,制作纸塑膜,其废液可作为牲畜的高能量饲料,变废为宝、综合利用,解决了植物纤维制浆造纸废液的污染问题。因此该技术对于解决我国中小纸厂的污染问题和植物纤维的综合利用具有十分重要的意义。

        我国为推广该技术,一九九九年八月二十五日二十六日,国家轻工局会同国家计委、经贸委、环保总局、全国工商联等有关部门在北京召开《非木材原料爆破法生产高得率本色浆技术研讨会》,并于1999年9月2日下文建议该项技术应积极在我国推广应用:

        1、尽快在我国建立第一家合作示范工厂;

        2、应积极争取国家政策和资金的支持;

        3、在示范的基础上积极消化引进技术和设备,逐步实现技术装备国产化,降低成本以利推广。

        为消化吸收国际先进技术,实现技术装备国产化,我公司先后于郑州大学工学院化工设备研究所、华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,签订了爆破制浆成套技术设备全面技术合作协议,于2000年初试制了第一套工业化装置。经过多次改进和调试,已初步掌握了不同原料采用不同工艺,不同控制参数生产适用造纸的工艺技术。通过数套喷爆制浆设备的工业化生产,证明该技术应用成熟,各项技术工艺指标达到设计要求,给使用该设备的用户创造了可观的经济效益。

        2002年9月13日,河南省科技厅组织专家技术鉴定[豫科委字2002第303号]。同年申请专利[ZL02246643.6],《中国化工报》、《河南日报》、《河南科技报》、《河南农村报》等媒体对该技术的成功推广应用进行了报道。目前,公司已在华南、华北、东北、西北、西南数省建立了销售网点,并有专业技术服务人员跟踪服务。

         

         

        二、热力喷放制浆的原理与特性

        1、热力喷放制浆技术的基本原理为:

        植物细胞中的纤维为木素所粘结,在高温、高压蒸汽作用下,纤维素结晶度提高,聚合度下降,半纤维素部分降解,木素软化,横向联结强度下降,甚至柔软可塑,当充满压力蒸汽的物料骤然减压时,孔隙中的气剧膨胀,产生爆破效果,可部分剥离木素,并将原料撕裂为细小纤维,针对不同的造纸原料,通过控制一定的工艺参数改变喷放装置可获得合格的纸浆,这种热力喷放制浆技术是物理法制浆,污染负荷相近呈中性,在技术路线上是从厂外末端治理发展到生产过程中污染防治,使资源得到良性循环和综合利用。

         

         

        2、热力喷放制浆的特性:

        (1)华南理工大学通过对喷放法高得率制浆工艺及机理进行了较深入的研究,特别是通过对在喷放过程中植物细胞的形态及相关的物理化学变化的研究取得了创新成果。提出了在喷放过程中,胞间层以及P层和S层、S1层和S2层有大量的分离现象,使打浆更为容易,降低能耗,提高纸浆质量,使抄造纸页可以

        在高得率条件下保证纤维之间高的结合强度。(2)属于原位污染控制技术。本制浆方法大大减少了化学品的消耗,废液可制成肥料或动物饲料,基本实现废水零排放。喷放法制浆废液中,废液污染负荷CODcr、BOD5与传统制浆方法相比分别降低到1/8~1/10及1/2~1/3,比相应的CTMP还要低,是一种环境友好的制浆方法。属物理法制浆的范畴,工作介质为饱和蒸汽,因不采用化学药品,所以制浆成本低,相对于传统的化学法制浆每吨可节约人民币400元~500元左右。

        (3)是一种低能耗的制浆新方法。与目前较为先进的化学机械法制浆技术相比,大大节约了能源消耗。阔叶木喷放磨浆可节能30%-40%;草类喷放浆磨浆可节能50%-60%。(详见附表一)

          麦草(吨) 蒸汽(吨) 制浆用水
        (吨)
        不包括洗浆

        造纸用水
        (吨)
        造纸用电
        (度)
        爆破浆 1.2-1.4 0.6-0.8 0.3-0.5 40T/吨纸 200度/吨纸
        化学浆 1.8-3.0 2.0-4.0 4.0-6 120T/吨纸 350度/吨纸

        (4)是一种低成本、高得率的制浆技术。阔叶喷放法制浆得率(磨浆后)可达80%;草类喷放法制浆得率(磨浆后)可达65%。而传统的化学法制浆杨木得率45%,麦草得率只有40%。

        (5)喷放原料来源广;桉木、杨木、桦木、沙柳、棉材、竹子、甘蔗渣、棕榈壳、稻草、麦草、芦苇、蒲草等纤维含量大的植物,经加工后均可使用。

        (6)用途多:采用不同原料制浆,可生产不同纸品、纤维板、新型墙体材料、精细化工原料及各行业对植物原料的破壳处理。作饲料:农作物秸杆经爆破后可作为反刍动物的饲料,未经爆破的稻、麦草消化率只有17%左右,爆破后牲畜消化率可提高到60%以上。

        (7)纸品质量好:采用热力喷放制浆技术制出的本色纸浆、瓦楞纸、挂面纸、箱板纸的强度大大增加。

        详见附表一

        3、喷放制浆洗夜污染负荷分析

        (1)喷放制浆过程中不产生传统造纸制浆黑液,打浆时产生的洗液其污染组成为:BOD5-来自制浆中分解的有机物,既糖类、醇类、有机酸等;CODcr-来自木质素及其衍生物;SS-来自流失的细小纤维。

        (2)废液污染负荷CODcr、BOD5与传统制浆方法相比分别降低到1/8~10及1/2~1/3,比相应的CTMP

        还要低,有机污染负荷低于传统碱法制浆中段水或相近。

        (3)洗浆废液PH值测定为7左右,呈中性。

        (4)爆破法制浆废水污染负荷与化学浆的废水污染负荷比较。(见表格-2)

          BOD5(Kg/吨浆)
        CODCr(Kg/吨浆)
        麦草化学浆 280 1368
        麦草爆破浆 125.5 180
        杨木化学浆 176 1580
        杨木爆破浆 77 185

        从表中明显看出爆破浆废水的污染负荷相对是很低的,废水经一般二级处理后都可以重复使用,对水环

        境几乎不产生影响。所以这是一种环境友好的制浆方法。(以上数据由华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室提供)

        三、热力喷放制浆工艺流程

        四、经济效益分析

        年产万吨制浆厂经济效益分析(以草浆设备计 见表格-3 此表格仅供参考)

        一、成本概算
        1、工人工资(日工作20个小时,2个工作组)
        人员 数量 月开支(总) 总支 日支出 备注
        厂长 1 1000 1000    
        会计 1 600 600    
        后勤 2 600 1200    
        机修 2 600 1200    
        司炉工 2 800 1600    
        草工 14 500 7000    
        其他 2 500 1000    
        合计     13600 453  
        2、日能量消耗(以2T锅炉,日工作20小时)
          单位 数量 单价 金额 备注
        电力 (KW/h) 1496 0.5 748 总负荷88KW
        (按17小时)
        t 40 0.5 20  
        t 8 400 3200  
        税金       50  
        折旧       200  
        其他       100  
        合计       4318  

        3、原料成本(以麦草250元/t计),日产干浆30t。每1.2t麦草生产1t干浆,总成本为:1.2x250x30=9000元

        4、日成本合计     13771元  
        二、日销售收入(30t/天):30X600=18000元
        三、日净利润:18000-13771=4229元
        (注:一年按260个工作日计:年净利润109.954万元)

        (1)土建

        考虑到麦草运输距离,宜建年产1--10万吨规模装置,建设年产一万吨麦草纸浆的装置,占地约12亩,生产所需建筑面积200--300平方米。

        (2)电和水

        电力装机容量88KW,全厂用水2.5吨/小时。生产系统无废水可排,全厂只有生活用水的排放问题。

        (3)土建投资估算(见表格-4)

        序 号 项 目 建筑面积〔m2〕 单价〔元/m2〕 合计〔元〕 备 注
        1 喷放车间 200 450 90000  
        2 锅炉房 50 450 22500  
        3 防雨棚 20 60 1200
        用于上料
        4 办公用房 100 450 45000  
        5 库房 300 60 18000  
        6 其他     5000  
        7 合计     202400  

        2、核心设备

        爆破制浆的核心设备具有自主知识产权:(1)压力喷放罐,是由郑州大学化工设备研究所与河南西华隆达锅炉有限公司联合研制开发,已获得国家专利,专利号:ZL02246643.6;(2)SZ系列专用锅炉,是我公司技术人员与西安交大上海工业锅炉研究所共同开发的,根据制浆过程中所需大量高压蒸气的要求,解决了传统锅炉因蒸汽供不上,无法连续生产的难题;SZ卧式双锅筒蒸汽锅炉已通过国家技术鉴定,并获得三项专利。该系列产品获国家科技进步二等奖,机电部优良节能产品称号,新加坡新产品博览会金狮奖,获国家科委火炬计划优秀项目,并列为国家科技成果重点推广项目。锅炉本体采用双锅筒偏置炉膛结构,锅炉呈D型布置,该系列产品技术含量高,安全节能及环保性能好,其特点如下:

        ★炉膛内设计了旋风燃烬室,使炉内高温烟气通过时高速旋转,得以充分燃烧,从而提高了锅炉的热 效率,并且使大的灰尘颗粒沉降下来,达到炉内一级除尘的效果。该设计获国家专利。

        ★新型的大块结构炉排片,通风均匀,漏煤少,强度大,减少了炉排事故率,且维护方便。该设计获国家专利。

        ★独立的风室结构,使纵向风室间风量调节灵敏可靠,横向布风均匀,克服了偏烧现象。该设计亦获国家专利。

        (3)自控系统由我公司和煤碳部自动化研究所共 同开发制造。①半自动控制:上料、装料完成,罐

        口封闭后,进汽、温控、计时、喷浆实现自动控制;②全自动控制:可实现远距离监控,人机对话。罐口封闭、自动供汽;罐口打开、自动断汽;罐口无压、罐口自动打开,喷浆前报警;整个控制系统操作简便、安全可靠。

        (4)辅机配套设备全部选用国内名牌产品。

        (5)制浆造纸工艺由华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室提供技术支持。

        SZ系列锅炉规范及技术参数(见表格-5)

        参数名称 单 位 SZL2-1.25(2.5) SZL4-1.25 (2.5) SZL6-1.25 (2.5) SZL10-1.25 (2.5)
        额定蒸发量 t/h 2      
        额定蒸汽压力 Mpa 1.25(2.5) 1.25(2.5) 1.25(2.5) 1.25(2.5)
        额定蒸汽温度 194(226) 194(226) 194(226) 194(226)
        给水温度

        20

        20 20 20
        主汽阀规格 mm DN65 DN100 DN125 DN150
        锅炉总重量 t 23(28) 29(35) 38(41) 52(62)
        鉴定热效率 % 80 82 83 84
        适用燃料   AⅡ AⅢ

        五、市场前景分析

        (一)国内外市场调查

        1、国内现状

        根据我国97年的《中国统计年鉴》目前国内造纸企业已达21000多个,国内纸厂比世界其它国家的总数还要高出一倍多,纸板产量3600万吨,居世界第三位,其木浆占10%。非木浆占47.7%,其中禾草占40%。而禾草浆中麦草占80%以上。故现在突出的特点为:大纸厂少、小纸厂多、小草浆厂多,普遍采用传统化学制浆工艺,结果是一家纸厂污染一片水域,造纸工业成为环境污染治理的重点。国家对造纸工业的污染非常重视,为了重点搞好“三河”、“三江”的水污染治理,明确要求到所有造纸工业排水都要一定达标排放,并以制定了集中制浆、集中治理、分散造纸的决策,对缺乏治污技术经济承受能力的小型企业实行关、停、并、转。实际情况是1万吨以下小纸厂,是地方财政主要来源利税大户,并能吸纳当地劳动力,这就是国家三令五申,严令关、停是、并、转的小纸厂总是屡禁不止的原因所在。

        2、国外情况

        国外热力喷放制浆比国内研究早,加拿大、美国、日本、挪威等国家采用中高压锅炉作动力,进行间歇式和连续工的喷放试验,,目前已能采用爆破法制浆做纤维板,反刍动物饲料,箱板纸、瓦楞纸等。加拿大一家公司通过研究采用加入少量药品后,进行喷放后的纸浆可制作新闻纸、书写纸、激光、静电打印纸。

        (二)市场预测

        1、随着我国市场经济的发展,包装纸板的需求量越来越大,近10年来需求的年递增率为13.7%,它的发展与商品经济密切相关,商品经济越发达,对它的需求也越高。2001年我国瓦楞纸原纸生产量600万吨,国内的产量还不能满足要求,2001年进口的瓦楞原纸117.9万吨。而且,我国造纸工业存在原料不足,污染严重等问题,生产瓦楞原纸的原料大部分是采用进口废纸。因此草类原料爆破法高得率制浆用于替代进口废纸生产瓦楞原纸,市场发展空间巨大。

        我国纸和纸板产量已跃居世界第二位。2001年纸浆产量达 1013.82 万吨,进口558.7万吨;纸和纸板产量3200万吨,其中新闻纸173万吨,进口15.4万吨;书写纸产量为800万吨,进口124.5万吨。从这些数字看纸张市场需求巨大,特别是纸浆进口量大(558.7万吨)。生产阔叶木爆破高得率浆供应新闻纸、书写纸等生产,其市场发展前景广阔。特别是国家内部大开发计划的实施,在西部地区发展低能耗与环境友好的爆破法制浆存在着很大的发展机遇。因此,发展爆破法制浆有明显的经济、社会和环境效益。热力喷放制浆技术是具有国际先进水平的制浆法,在整个制浆过程中不产生环境污染,即改变了传统的化学制浆工艺,较大控制了污染,给国内中小造纸厂带来了福音,又能充分利用我国十分丰富的秸秆资源,较大降低了成本,又能提高得浆率,很好的解决了制浆时的环境污染,具有很强的生命力和广阔的市场前景。

        2、利用该技术在生产各种浆产品的过程当中,可从爆破出来的浆产品中提取纤维素、半纤维素、木质素等原料,可用来制造各种精细化工原料,具有很高的附加值。

        3、该技术对棉杆、杂木等原料爆破制成纤维板浆,在经过加工,可生产成包装用板材。

        4、该技术对玉米秆、高梁秆、稻草、麦草、阔叶木喷放裂解后,在加上少量添加剂香料,可作反刍运动饲料。未经裂解的上类植物消化率在18%左右,经裂解后消化率在60%以上。

        5、利用该技术可生产各种纸塑模,以改变塑料、泡沫模具造成的白色污染,大大降低了产品包装运输过程中的费用,既环保又经济,符合国家环保政策。

        总之,热力喷放浆技术在生物喷放制浆领域已得到很好的认可。该产品应用广泛,即降低成本又减少环境污染。热力喷放制浆技术的应用开发为我国造纸、化工、建材等领域直超世界先进水平,开辟广阔的发展前景。

        六、造纸系统水“闭路循环”

        尽管爆破制浆工艺比传统化学制浆污染少很多,但洗浆时还是会有少量污染物要和纸浆一起进入造纸系统,我们将根据造纸洗浆水的污染情况,进行相应的处理,回收有用的成分,将水处理成为洗浆可以使用的原水,使其实现闭路循环,每吨水处理费用在0.5元左右,获得既不污染环境又显著减少造纸用水的双重效果。

        1、原料纸浆的处理

        采用喷爆制浆获得的纸浆中无碱、酸等化学物质,只有悬浮物、多戌糖、少量木质素等物质。悬浮物多数仍可以作为造纸的原料,多戌糖是制造高能动物饲料的主要添加剂,也可进行生化处理后用以制作乙醇、糖醛和双歧生长因子等高附加值产品。因此在用喷爆纸浆进行造纸生产时,首先将喷爆纸浆进行压榨提取,可以减少纸浆中的污染物,可制作高附加值副产品提取原料。

        2、喷爆纸浆造纸用水的闭路循环工艺过程

        喷爆纸浆造纸用水的闭路循环工艺过程是首先将喷爆纸浆进行压榨,压榨液用作制取高附加值产品的原料或直接添加在动物饲料中制取高能饲料;压榨后的纸浆进入造纸系统,洗浆水(中段水)进行水处理系统进行处理;首先将其中的悬浮物进行沉淀,沉淀后的水进行曝气池进行曝气处理,消耗掉其中的COD物质,在通过脱色处理,使洗浆水中的COD、悬浮物和色度均达到洗浆用原水的指标,进行循环使用。

        3、投资估算和效益分析

        (1)投资估算:

        为了进行造纸洗浆水的处理,应建造沉淀过滤池,每个池的面积约为1500平方米大小,深入1.5m-2m。另外,还应购买水泵、制作脱色罐以及管路阀门等。总体合计投资约需20万元。

        (2)效益分析:

        由于实现了造纸系统用水的闭路循环,每吨纸水消耗量显著减少,远远低于国家标准,造纸的成本也可以减少40元左右;另外,喷爆纸浆的压滤液的回收应用,最少也要给牛羊饲养业带来额外的经济收入。如果进行深加工,经济效益将会更加可观。

        造纸生产过程实现水的“闭路循环”不在有废水外排,对于水资源环境的保护将有非常重要的意义,对于实现社会和经济可持续发展会有明显的促进作用。

         

         

        序号 项目 名 称 规 格 数 量 单价(万元) 金额(万元)
        1 土建 沉淀池 30X50X2m 2 3.0 6.0
        过滤池   2 2.5 5.0
        2 设备 水 泵 Ba50 2 0.5 1.0
        脱色罐   2 2.5 5.0
        3   管路及阀门等       2.0
        4 安装         1.0
        合 计         20.0