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          制漿工藝改進經(jīng)驗

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          制漿工藝改進經(jīng)驗

          宜賓紙業(yè)股份有限公司于1996年從加拿大引進一條先進的APMP(堿性過氧化氫機械漿)制漿生產(chǎn)線,流程包括木片洗滌、木片汽蒸軟化、木片預浸、木片漂白、二段高濃盤磨磨漿、消潛、篩選、濃縮。其核心設備為兩臺HSR54A/A盤磨機。由于資金等多方面原因,該生產(chǎn)線至1998年才重新進行土建施工,2000年開始進行設備安裝,2001年初斷續(xù)進行單機調(diào)試和生產(chǎn)調(diào)試,后因系統(tǒng)的固有缺陷,加之對核心設備盤磨機的使用認識不足,至2002年3月31日兩臺盤磨出現(xiàn)重大故障后,一直停產(chǎn)閑置。2003年3月該公司開始組織人員對該系統(tǒng)進行全方位技術攻關,至同年10月后系統(tǒng)進入正常生產(chǎn)。該系統(tǒng)的兩臺核心設備HSR54A/A盤磨機,目前全世界僅有5臺(北歐2臺、福建龍巖紙業(yè)1臺、宜賓紙業(yè)2臺),其設計精巧、技術含量高、加工精度高,要求員工操作技能高。正式投入生產(chǎn)前,對其重大故障的處理,外方認為國內(nèi)的技術水平跟不上,修復的可能性小,力主關鍵零部件送回加拿大修復。如何用好、維護好該設備成為該公司扭虧脫困的關鍵,通過技術攻關,該設備已能很好地滿足生產(chǎn)需要。由北京和利時公司對全英文集成控制系統(tǒng)(DCS)進行全中文化技術改造,使部分控制系統(tǒng)國產(chǎn)化。2007年10月后,在設備正常運轉的情況下,又對APMP3個汽蒸倉、一個反應倉出料螺旋和料塞螺旋的脫水進行改進[1]。特別是為了適應公司生產(chǎn)高質量紙杯紙,充分發(fā)揮APMP的產(chǎn)能,對APMP的后續(xù)漂白進行改進,增加了一套H2O2高濃漂白系統(tǒng),從而提高了整條制漿的漂白質量,滿足公司生產(chǎn)高白度紙杯紙的質量要求。由于制漿過程中,噸漿電耗高,降低磨漿電能已經(jīng)是一項重要課題。該公司APMP制漿系統(tǒng)通過對流程的優(yōu)化,降低了磨漿電耗,由2008年平均電耗1985kWh/t漿(絕干,下同),降低到現(xiàn)在的平均1750kWh/t漿,平均降低電耗235kWh/t漿。取得了較好的效果,現(xiàn)將流程優(yōu)化的情況分述如下。

          1降低電耗方面采取的工藝優(yōu)化措施

          1.1將原來APMP兩段壓榨預浸改為一段預浸

          1.1.1原工藝流程(見圖1)

          1.1.2優(yōu)化后的工藝流程(見圖2)

          1.2流程優(yōu)化后減少使用的設備和電機電耗

          流程優(yōu)化后減少使用的設備和電機功率見表1。通過流程優(yōu)化,停用部分設備,減少了用電消耗。從生產(chǎn)過程分析,采用只開一段壓榨、預浸,其一段壓榨后效果較好,能夠滿足一段帶壓盤磨磨漿要求,使流程生產(chǎn)實用、通暢、減少堵塞、提高產(chǎn)量,降低了電耗。

          21001、2001汽蒸倉工藝參數(shù)的優(yōu)化

          1001、2001汽蒸倉工藝參數(shù)的優(yōu)化見表2所列。通過優(yōu)化汽蒸倉,1001汽蒸倉料片噴堿加熱、使預浸提前在1001汽蒸倉,由于1001汽蒸倉體積大,保持1001汽蒸倉高料位,使木片溫度提高(停留時間延長),木片軟化效果好,為只開一段預浸提供了條件,同時也為2003木片壓榨機提高了軟化效果,降低壓榨電耗。

          3化學藥品用量的優(yōu)化

          化學藥品用量的優(yōu)化見表3所列。

          4兩臺盤磨磨漿功率的優(yōu)化和篩選工藝的優(yōu)化

          兩臺盤磨磨漿功率的優(yōu)化和篩選工藝的優(yōu)化見表4所列。

          4.1工藝優(yōu)化前后的電耗統(tǒng)計情況

          工藝優(yōu)化前后的噸漿電耗見表5。由表5可以看出,工藝優(yōu)化后,平均電耗降低了235kWh/t漿;根據(jù)2007年6月15日國家發(fā)展和改革委員會節(jié)能信息傳播中心印發(fā)的《企業(yè)節(jié)能管理技術指南》的標準0.343t標煤發(fā)電1000kWh計算,噸漿節(jié)約標煤80.6kg/t漿。按化學機械木漿單位產(chǎn)品綜合能耗為1100kg標煤/t漿進行評估,2008年1—12月優(yōu)化前單位產(chǎn)品綜合能耗為680.9kg標煤/t漿,進行優(yōu)化后單位產(chǎn)品綜合能耗為600.3kg標煤/t漿,說明利用闊葉木∶馬尾松=(70%~80%)∶(30%~20%)的原料配比,采取以上優(yōu)化工藝,其單位產(chǎn)品綜合能耗遠低于國家對新建化學機械漿生產(chǎn)線的能耗標準,在同行業(yè)中處于較先進水平。

          4.2后續(xù)漂白優(yōu)化增加一套H2O2高濃漂白設備

          由于中濃漂白后漂白漿原來設計是配抄高檔書寫紙,白度設計要求為:70%以上(全馬尾松原料),生產(chǎn)實際中平均白度只有73.1%左右,達到設計要求,但要滿足生產(chǎn)高端紙杯紙用漿的要求,最高白度必須達到78%以上。基于以上考慮,同時在獲取中濃漂白生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎上,后續(xù)增加高濃漂白。生產(chǎn)中濃漂白漿的相關數(shù)據(jù)見表6和表7。中濃漂白化學藥品用量見表8。針對中濃漂白漿白度偏低,公司及時調(diào)整技改方向,于2007年后開始著手優(yōu)化APMP工藝流程,計劃增加高濃漂白系統(tǒng),從而滿足公司新品開發(fā)的需求。高濃漂白漿于2008年初開始生產(chǎn),5月起全面停用中濃漂白漿。高濃漂白漿相關數(shù)據(jù)見表9、表10。高濃漂白生產(chǎn)高端紙杯紙用漿白度與中濃漂白漿白度相比,白度增加4.5個百分點,而H2O2用量降低2.0個百分點,說明高濃漂白的漂白效率高,H2O2用量較低,白度提升較快。

          4.2.1原中濃漂白工藝流程(見圖3)

          4.2.2后續(xù)增加的高濃漂白工藝流程(見圖4)

          4.2.3中濃漂白與高濃漂白的比較(見表11)

          由表11可以看出,以相同原料配比(楊木∶馬尾松=(70%~80%)∶(30%~20%))的APMP漿進行中濃漂白和高濃漂白,生產(chǎn)白度為71%~73%的中檔紙杯紙用漿,與中濃漂白相比,其高濃漂白噸漿H2O2用量降低27~30kg/t漿(液體H2O2用量降低為98~109kg/t漿),噸漿NaOH用量降低11~20kg/t漿;噸漿Na2SiO3用量降低15~20kg/t漿,噸漿DTPA用量降低2.0~2.7kg/t漿(按2008年10月份財務成本價計算)。噸漿高濃漂白比中濃漂白節(jié)約150~171元/t漿。按每天生產(chǎn)100t中檔紙杯紙用漿算,比中濃漂白節(jié)約1.6萬元左右,其降耗增效明顯。

          5工藝優(yōu)化前后的各項指標對比

          工藝優(yōu)化前后的各項指標對比見表12。由表12可以看出,相同原料配比的APMP漿經(jīng)高濃漂白和中濃漂白后,高濃漂白漿打漿度和撕裂指數(shù)比中濃漂白漿低。

          6錯峰用電

          (1)根據(jù)生產(chǎn)需要,對APMP生產(chǎn)班的運作方式進行了調(diào)整。8:00~21:00,主要是后續(xù)高濃漂白進行漂白漿生產(chǎn)(高濃漂白噸漿電耗為110kWh/t漿),21:00到第二天早上8:00為半漂白漿和高濃漂白漿的生產(chǎn)。若遇供漿量大,晚班在21:00后開始啟動兩臺盤磨,22:00后開始加壓,但絕大部分時間都是在用電的低谷段進行生產(chǎn)。

          (2)錯峰用電的成本比較。若按用電的高峰段進行生產(chǎn),為0.76元/kWh(2009年不含稅),若按用電的平谷段進行生產(chǎn),為0.49元/kWh(2009年不含稅),若按用電的低谷段進行生產(chǎn),為0.29元/kWh(2009年不含稅)。按每班生產(chǎn)50t漿進行計算,低谷段用電費用為:50×1750×0.29=25375(元/班),高峰段用電費用為:50×1750×0.76=66500(元/班),那么錯峰用電,只開低谷段每班節(jié)約用電費用:41125元。

          7結語

          7.1優(yōu)化后生產(chǎn)表明,摻用APMP高白度漿40%~50%與其他漿搭配生產(chǎn)135~280g/m2紙杯原紙優(yōu)等品是完全可行的,從2008年至今,生產(chǎn)的紙杯紙為該廠創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益,成為該公司贏利的主要生產(chǎn)車間。

          7.2優(yōu)化工藝流程使電耗降低了235kWh/t漿(絕干,下同),占優(yōu)化前噸漿總用電量(1985kWh/t漿)的10.4%。按APMP每年生產(chǎn)32000t漿計算,每年可為該公司節(jié)約用電752萬kWh。

          7.3增加高濃漂白工藝流程后,APMP漂白漿流程由原來只提供生產(chǎn)高檔書寫紙用漿,到現(xiàn)在還能完全滿足生產(chǎn)高端和低端紙杯紙用漿的要求。并且用全楊木為原料,能使漂白漿白度指標穩(wěn)定達到78%,白度比中濃漂白漿高4.5個百分點。化學品消耗比中濃漂白還低。在生產(chǎn)高端紙杯紙用漿時,H2O2用量比中濃漂白低72kg/t漿(液體H2O2);NaOH用量比中濃漂白低6kg/t漿;Na2SiO3用量比中濃漂白低17.6kg/t漿;DTPA用量比中濃漂白低2.6kg/t漿;最終達到了降耗增效的目的。