年产30万吨浆及20万吨纸项目技术方案.docx
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年产30万吨浆及20万吨纸项目技术方案
1技术方案
1.1概述
项目以山东临沂地区的建筑装饰板材下脚料为主要材料，主要为速生阔叶木边角料及枝丫材，但由于数量暂无法估计，因此，该项目工艺技术暂按照当地速生杨木作为主要生产原料。
生产车间包括原料场、备料车间、制浆车间、浆板车间、造纸车间和碱回收车间等。
由于本项目建设在山东临沂市区，并且位于沂河上游，所以本项目在工艺和设备选择方面，环境保护问题是最重要的考虑因素之一。
1.2原料场与备料车间
1.2.1车间组成
由于项目规模较大，考虑木材原料供应稳定，本车间由原木贮存、削片、木片贮存和木片筛选四个工段组成。
原料场分两班生产，备料车间分三班生产。
1.2.2主要工艺技术及设备选择
原木一般由水路和公路运输进厂。
在厂区设有原料场，面积15公顷左右，贮存1个月用量。
由于原木用量大，在原料林基地另设10个中间料场，就地收购贮存，中间料场总面积约60公顷，可贮存3个月的用量。
厂区料场和中间料场的原料贮存时间总计为4个月。
原木的卸车、堆垛、折垛采用轮胎式起重机和轮式装载机。
原木削片机拟从国外引进，削片后由皮带输送机送露天堆场。
木片堆场的木片由移动式螺旋输送机、皮带输送机送木片筛选系统。
合格木片送蒸煮工段，不合格大木片经再碎后回系统再筛选。
1.2.3主要工艺设备（见表1-1）
表1-1原料场及备料车间主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
轮胎式起重机
台
4
2
轮式装载机
台
4
3
推木机
台
2
4
刀盘式削片机
台
3
拟引进
5
木片筛选系统
套
2
拟引进
6
移动式螺旋输送机
台
2
拟引进
7
磨刀机
台
2
拟引进
1.2.4主要生产工艺技术指标（见表1-2）
表1-2原料场与备料车间主要工艺技术指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
年工作日
d
340
2
日工作时间
其中：
原料场
h
18
备料车间
h
24
3
原料场
ha
10
原木堆存指标
t/ha
6000
以40%水份计
原木贮存天数
d
30
原木贮存量
t
95000
以40%水份计
4
原木质量
密度
g/cm3
0.6～0.9
水分
%
40
5
木片堆场
木片堆场数量
座
2
木片堆场容积
m3/座
40000
木片贮存天数
d
10
木片贮存量
t
25000
风干
6
每日为制浆提供合格木片量
t
2200
风干
7
木片规格
长度
mm
10-30
木片合格率
%
＞85
8
备料损失率
%
2
1.3制浆车间
1.3.1车间组成
本车间由蒸煮、洗筛及氧脱木素、漂白工段组成。
1.3.2主要工艺技术及设备选择概述
本车间采用超级间歇蒸煮、封闭筛选、两段双辊挤浆机洗浆及两段氧脱木素、QZ（PO）全无氯漂白新工艺生产漂白硫酸盐竹浆，生产规模为900t/d。
⑴蒸煮工段
目前，国内外采用的主要蒸煮工艺和设备有普通间歇蒸煮、超级间歇蒸煮（或置换蒸煮RDH）和连续蒸煮等。
根据蒸煮原理和已投产运行的经验，这些蒸煮工艺和设备均能满足木浆蒸煮的技术要求。
现将各种蒸煮工艺及设备情况比较说明如下：
连续蒸煮用于木浆生产的经验相对较少，且不便于原料品种的调整，所以本项目拟暂不采用（如果选择建筑板材下脚料木皮，则应优先选择该工艺设备）。
在项目实施时，可根据有关厂商实验和招标情况确定是否采用该蒸煮工艺。
普通间歇蒸煮（主要是立式蒸煮锅）和超级间歇蒸煮都有木浆厂正在生产运行，都能适合本项目的要求。
超级间歇蒸煮能耗低，纸浆强度高，便于生产控制，自动化程度高，对原料品种适应性强，但投资也较大。
根据本项目生产规模较大、纸浆质量要求较高等实际情况，初步选择超级间歇蒸煮工艺及设备。
该工艺对原料适应性强，成浆强度高，动力消耗低。
但最终蒸煮工艺还需经多方面比选后确定。
建议本工段采用超级间歇蒸煮，主要设备为超级间歇蒸煮器，每台容积300m3，共6台，总生产能力为900t/d。
⑵洗筛及氧脱木素工段
采用三段压力筛封闭筛选流程和三段双辊置换压榨洗浆机洗涤工艺，该工艺具有黑液提取率高、浆料流失少，节水省电等优点。
双辊置换压榨洗浆机世界上已有近900台套正在运行，在四川永丰纸业公司、泰国凤凰纸浆厂等有十余台套在正常运行。
双辊压榨洗浆机在这些厂运行状况稳定，效果良好，木浆黑液提取率达到98%以上。
采用两段中浓氧脱木素技术，进一步降低纸浆卡伯值，可显著降低漂白化学物品消耗，减轻污水处理的负荷。
⑶漂白工段
目前世界上较为先进的漂白工艺技术有无元素氯漂白（ECF，俗称ClO2漂白）和全无氯漂白（TCF，以O3、H2O2为主要漂白剂）等，传统的直接使用元素氯（Cl2）的漂白方法（如CEH三段漂等）在发达国家已被淘汰，在我国新建大型纸浆厂也已不被采用。
ClO2漂白已有几十年的生产历史，在世界各大型纸浆厂被普遍采用，漂白木浆白度高（88%ISO以上）、质量好。
全无氯漂白（TCF）在九十年代以后，技术才逐渐成熟，目前世界上已有7家大型木浆厂在正常生产运行。
中国有四川永丰纸业公司一家竹浆厂在正常运行。
现列举全无氯漂白的几个实例如下：
a）SCA，OSTRAAND纸浆厂（瑞典）
原料：
桦木
生产规模：
1250t/d漂白风干浆
投产时间：
1996年
漂白技术方案：
Q1（OP）（ZQ2）（OP）（有臭氧漂白段）
纸浆白度：
88-90%ISO
b）ZPROSENTHAL纸浆厂（德国）
原料：
云杉
生产规模：
900t/d漂白风干浆
投产时间：
1999年10月
漂白技术方案：
Q1（OP）Q2Z（OP）P（有臭氧漂白段）
纸浆白度：
90%ISO
c）METSA-BOTNIA纸浆厂（芬兰）
原料：
松木
生产规模：
1700t/d漂白风干浆
投产时间：
1997年
漂白技术方案：
Q1OPQ2P-P（无臭氧漂）
纸浆白度：
90%ISO
全无氯漂白（TCF）、无元素氯漂白（ECF、ClO2漂白）和传统漂白三种漂白方法的主要优缺点列表比较如下：
表1-3TCF、ECF和传统漂白优劣比较表
漂白方法
项目
全无氯漂白
（TCF）
无元素氯漂白
（ECF）
传统工艺
（CEH三段漂）
备注
纸浆白度
88-90%ISO
88-90%ISO
（可以更高）
＜80%ISO
对本项目木浆
纸浆返黄率
0.5-1.0%
＜0.5%
1.0%
吨浆排水量
20m3
28m3
150-200m3
采用TCF漂白，吨产品综合排放量在30m3以内
吨浆COD排放量
35kg
40kg
160kg
处理前
有机卤化物
（AOX）
无
3.0kg
7.5kg
经过对全无氯漂白技术方案的可行性分析，并与无元素氯漂白（ClO2）技术方案比较，考虑到对环境保护的特殊要求，项目拟选用全无氯漂白（TCF）方案（最终漂白方案还需进一步考察后决定）。
具体漂白方案为QZ（PO），即熬合段+臭氧漂白+过氧化氢漂白。
全无氯漂白（TCF）在所有漂白工艺技术中，用水量最少，且大部分废水可逆流至黑液，最终送碱回收车间处理，而不是送中段水处理，从而减轻污水处理负荷。
所排放的少部分废水中，不含AOX，污染负荷较轻，危害性较小。
从国内设备制造能力和最近已建成项目所采用的设备来看，本工段主要设备需要从国外引进，如双辊挤浆机、臭氧反应器、中浓浆泵、加热器、混合器、过氧化氢反应塔的关键部件等。
1.3.3工艺流程简述
⑴蒸煮工段
采用超级间歇蒸煮工艺及设备，主要包括如下工序：
装锅——黑液浸渍——高温黑液置换——加入高温蒸煮液——蒸煮——末期洗涤液置换——泵送放浆——贮浆塔。
由生产工序分析可知，高温黑液循环利用，可以有效节约蒸汽，以高温药液升温蒸煮为主，蒸汽加热为辅，可以使浆料质量更加均匀。
以H因子控制蒸煮条件，使纸浆质量得到更为精确的控制，采用浆泵放浆代替高温高压喷放，减少了喷放对纸浆纤维的破坏作用，并减少了能量损耗。
⑵洗筛及氧脱木素工段
蒸煮工段来粗浆经三段压力筛筛选后送三段双辊置换压榨洗浆机洗涤，然后采用两段氧脱木素工艺处理。
具体说明如下：
一段压力筛由孔筛和缝筛组成，具有除节和筛选双重功效。
除去的节子经处理后送热电站，筛选出的尾浆再经两段缝筛处理，进一步回收浆料。
经三段双辊置换压榨洗浆机洗后的浆料加入硫酸镁和氧化白液，经中浓浆泵、浆氧混合器后送一段氧化反应塔，然后喷放，再经混合器、中浓浆泵、加热器送二段氧化反应塔处理后喷放。
氧脱木素后的浆料采用三台双辊置换压榨洗浆机洗涤。
⑶漂白工段
采用QZ（PO）全无氯漂白工艺（TCF），漂白主要工序如下：
氧脱木素洗后的浆料加入硫酸预处理，调节至PH值5～6，经挤浆机浓缩至浓度42～45%后送臭氧反应器。
臭氧处理后的浆料经挤浆机洗涤后加入硫酸镁和氧化白液，由中浓浆泵送加热器、混合器、过氧化氢反应塔处理后喷放、洗涤。
1.3.4主要工艺设备（见表1-4）
表1-4制浆车间主要设备表
序号
设备名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
蒸煮工段
蒸煮器
V=300m3
套
6
拟引进
贮浆塔
V=1200m3
台
2
拟部分引进
2
洗筛及氧脱木素工段
封闭筛选设备
套
1
拟引进
双辊挤浆机
台
5
拟引进
中浓浆泵
台
2
拟引进
混合器
台
2
拟引进
加热器
台
1
拟引进
氧化塔
台
2
拟部分引进
喷放塔
台
1
拟部分引进
3
漂白工段
双辊挤浆机
台
3
拟引进
臭氧反应器
台
1
拟引进
反应塔
台
1
拟部分引进
喷放塔
台
1
拟部分引进
中浓浆泵
台
1
拟引进
加热器
台
1
拟引进
混合器
台
1
拟引进
贮浆塔
台
1
6.3.5主要生产工艺技术指标（见表1-5）
表1-5制浆车间主要生产工艺技术指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
年工作日
d
340
2
日工作时间
h
24
3
平均粗浆产量
t/d
990
风干
4
平均漂白浆产量
t/d
900
风干
5
蒸煮工段
用碱量
%
16.5
以Na2O计
硫化度
%
25
蒸煮最高温度
℃
155
粗浆得率
%
45
粗浆卡伯值
kappa
18
黑液提取率
%
98
送碱回收黑液浓度
%
18
6
洗筛及氧脱木素工段
洗筛损失
%
2.5
氧脱木素损失
%
1.5
氧脱木素后浆料卡伯值
kappa
7
7
漂白工段
漂白损失
%
5
漂后浆料白度
%ISO
88±2
1.3.6主要原材料及动力消耗指标及需用量（见表1-6）。
表1-6制浆车间主要原材料及动力消耗需用量表
序号
名称
单位
吨浆消耗
指标
年需用量
备注
1
原木
T
3.735
1140000
以含水份40%
2
烧碱
T
366
110000
以纯度100%计，含回收量以Na2O计
3
硫化钠
T
153
45000
以纯度100%计,全部为回收量
4
氧气
T
23
7200
以纯度100%计
5
臭氧
T
6
1800
以纯度100%计
6
过氧化氢
T
15
4500
以纯度100%计
7
氧化白液
T
35
12000
以纯度100%计，以Na2O计
8
硫酸
T
15
4500
以纯度100%计
9
硫酸镁
T
25
7650
以纯度100%计
10
水
m3
20
6120000
11
电
kWh
250
76500000
12
汽
t
1.65
5050000
1.4造纸车间
1.4.1车间组成
本车间由打浆（含辅料制备）、抄纸、完成三个工段组成。
1.4.2主要工艺技术及设备选择概述
本项目计划建设年产20万吨高白度印刷纸，主要产品为60-80g/m2双面胶版纸或70g/m2静电复印纸，产品质量良好，市场供求稳中有升。
因此，高质量、高白度阔叶木浆可以抄造胶版印刷纸、铜版原纸、静电复印纸等高级文化用纸。
采用20-30%漂白针叶木浆和80-70%自制漂白硫酸盐阔叶木浆生产高白度双胶纸等高档文化用纸，在工艺技术上是可行的，这在国内有很多生产实例可以证明。
为了保证产品质量，使之具有市场竞争力，本车间部分关键设备拟从国外引进。
打浆工段：
包括商品木浆碎解及打浆系统、漂白自制木浆打浆系统和辅料制备系统等。
商品木浆碎解及打浆系统生产能力按180吨/日平衡设计，阔叶自制木浆打浆系统按480吨/日平衡设计。
由于国内设备制造商不能生产以上规模的木浆碎解系统和打浆设备，漂白商品木浆生产线拟引进水力碎浆机、双盘磨浆机等关键设备，漂白自制浆生产线拟引进双盘磨浆机打浆。
抄纸工段：
造纸机以国内制造为主，引进浆料流送系统、除气系统、流浆箱、施胶机、软压光机及网部、压榨部的关键部件。
整条生产线采用DCS控制系统，并配备QCS质量控制系统和纸病检测系统，使生产线的装备达到目前国内先进水平。
初步选择造纸机配置如下：
a）净纸宽：
5280mm；
b）工作车速：
1500m/min；
c）流浆箱：
带稀释水的流浆箱；
d）网部：
叠网成形器（底网+顶网）；
e）压榨部：
四辊三压区复合压榨；
f）干燥部：
φ1800烘缸单排布置
g）软压光机：
双压区；
h）卷纸机：
卷纸直径φ2.8m，自动换辊。
完成工段：
分卷筒纸生产线和平板纸生产线。
由于造纸机车速在1500m/min，要求复卷机的车速在3000m/min以上才能满足生产需要，国内目前没有能力生产2000m/min车速以上的复卷机。
本方案拟引进复卷机、卷筒生产线及平板纸分切线等关键设备。
目前国内造纸行业已引进了数条书写印刷纸、铜版纸类高档文化纸生产线，整体水平达到了国际先进水平，单机生产线规模在10-35万吨/年之间，纸机幅宽范围4500-9770mm，车速在1000-2000m/min之间。
引进的文化用纸生产线具有规模大、车速快、产品档次高、质量好、自动化程度高等特点。
1.4.3工艺流程简述
⑴打浆工段
外购针叶木浆板用输送机送至水力碎浆机碎解，碎解后贮于未叩浆池，再经高浓除砂器净化、双盘磨打浆后贮于叩后浆池；自制的漂白木浆经过双盘磨打浆后也贮于叩后浆池。
然后按适当比例配浆，并均匀地配入本车间损纸浆后送至纸机浆池供造纸机使用。
同时在生产线上设有辅料制备系统，如填料（碳酸钙）、胶料及各种添加剂（湿强剂、杀菌剂、消泡剂、助留剂、增白剂等），以改善纸机运行效率，提高产品质量。
⑵抄纸工段
纸机浆池来的浆料与纸机浓白水槽的白水混合后进入五段除砂系统净化处理，良浆进入脱气槽除气，除气后的浆料由冲浆泵送入三段压力筛系统，良浆进入纸机流浆箱上网，浆料在纸机上经网部和压榨部脱水后进入前干燥部、施胶机和后干燥部，经软辊压光机整饰后，由卷纸机卷取送完成工段。
⑶完成工段
抄纸工段卷取的纸卷在完成工段经复卷机复卷后，生产卷筒纸时进入卷筒纸包装生产线，包装后入库；生产平板纸时经切纸机分切，包装后入库。
1.4.4主要工艺设备（见表1-7）
表1-7造纸车间主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
水力碎浆机
台
1
拟引进
2
双盘磨
台
6
拟引进
3
辅料系统
套
1
4
压力筛
台
4
拟引进
5
五段除砂器
套
1
拟引进
6
长网多缸造纸机
幅宽5280mm，可生产40-120g/m2
高档印刷纸，工作车速：
1500m/min
台
1
拟部分引进
7
软辊压光机
套
1
拟引进
8
卷纸机
台
1
9
复卷机
台
1
拟引进
10
切纸机
台
1
拟引进
11
卷筒包装线
套
1
拟引进
12
平板包装线
套
1
拟引进
13
真空系统
套
1
14
蒸汽冷凝水系统
套
1
15
损纸系统
套
1
16
多盘式真空过滤机
套
1
拟引进
1.4.5主要原材料及动力消耗指标及需用量（见表1-8）
表1-8造纸车间主要原材料及动力消耗需用量表
序号
名称
单位
消耗量
备注
每吨产品
每天
每年
1
漂白木浆
t
0.665
400
136000
风干
2
漂白针叶木浆
t
0.255
153
52020
风干
3
AKD中性胶
kg
15
9
3060
浓度15%
4
阳离子淀粉
kg
5.4
3
1100
纯度100%
5
阴离子PAM
kg
3.6
2.16
733
纯度100%
6
碳酸钙
kg
180
108
32670
7
氧化淀粉
kg
9
5.4
1836
纯度100%
8
聚酯网
m2
0.05
30
10200
9
毛布
kg
0.01
6
2040
10
干网
m2
0.02
12
4080
11
水
m3
20
12000
4080000
12
电
kWh
800
480000
160000000
13
汽
t
3.0
1800
600000
1.5浆板车间
1.5.1车间组成
本车间由精选、抄浆、完成三个工段组成，年产10.2万吨漂白硫酸盐木板。
1.5.2主要工艺技术及设备选择概述
浆板生产技术较为简单，目前国内运行的年产5万吨以上的浆厂都采用长网多缸浆板机，如：
广西贺县纸业公司、福建邵武越秀制浆造纸公司、云南思茅云景林纸股份公司等。
年产10万吨的长网多缸浆板机国内完全能够制造。
因此，浆板车间的生产技术和设备是完全可行、可靠的。
其主要生产过程是将制浆车间送来的漂白浆料精选、脱水、压榨、干燥、整理、打包成商品浆板。
精选工段选用压力筛浆机，除去浆料中的杂质。
抄浆工段配备国产长网多缸浆板机，由网前箱、长网部、压榨部、干燥部、传动部等部分组成，该机的特点是运行稳定可靠，目前国内运行的年产5万吨以上的浆厂都使用此机型。
完成工段设有切纸理纸机、码纸机、液压打包机、称量输送机、外包装机以及有关的输送设备。
1.5.3工艺流程简述
制浆工段送来的漂白竹浆与纸机浓白水槽的白水混合后进入一级两段压力筛系统，良浆进入纸机流浆箱上网，浆料在纸机上经网部和压榨部脱水后进入干燥部，经过切纸理纸机、码纸机、液压打包机、称量输送机、外包装机等设备，包装入库。
1.5.4主要工艺设备（见表1-9）
表1-9浆板车间主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
压力筛浆机
台
2
拟引进
2
浆板机
净宽3600mm，抄速50-150m/min
台
1
3
切纸理纸机
切纸宽3600mm
台
1
4
打包生产线
套
1
1.5.5主要技术参数（见表1-10）
表1-10浆板车间主要生产工艺技术指标表
序号
名称
单位
数量
备注
1
产品名称
高白度木浆板
2
年产量
t
102000
3
设计日产量
t
300
4
年工作日
d
340
日生产班次
班
3
日工作时间
h
24
5
浆板机浆板净宽
mm
3600
6
浆板机工作车速
m/min
50～150
7
网前箱上浆浓度
%
1.0～1.5
8
进干燥部浆板干度
%
45
9
干燥后浆板干度
%
90
10
成品浆板：
定量
g/m2
600～800
水分
%
10
规格
mm
720×880、600×800
1.5.6主要原材料及动力消耗指标及需用量表（见表1-11）
表1-11浆板车间主要原材料及动力消耗需用量表
序号
名称
单位
消耗量
备注
每吨产品
每日
每年
1
漂白硫酸盐竹浆
t
1.005
301.5
102510
2
聚酯网
m3
0.003
0.9
306
3
毛布
kg
0.01
3
1020
4
铁丝
kg
3
900
306000
5
水
m3
12
3600
1224000
6
电
kWh
270
81000
27540000
7
汽
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2.2
660
224400
1.6碱回收车间
1.6.1车间组成
碱回收车间由蒸发、燃烧、苛化、白泥回收等工段组成。
1.6.2主要工艺技术及设备选择概述
⑴蒸发工段
黑液蒸发拟采用板式降膜蒸发器、九体六效组合方案全逆流工艺。
第一效为三体，第二效为两体，其余各效均为一体。
V、Ⅵ效及表面冷凝器自带汽提装置。
一效三体可以定期轮换清洗，二效两体也可以在必要时轮换清洗，从而减少整个蒸发工段停机清洗时间，同时采用汽提塔处理本工段及蒸煮工段产生的重污水。
⑵燃烧工段
燃烧工段主体设备有碱回收炉、静电除尘器等，拟引进国外技术，国内制造，以提高碱回收率、热效率和设备运行可靠性。
⑶苛化工段
拟引进盘式白液过滤机，以提高白液浓度及澄清度，从而减少蒸煮、蒸发工段有关设备的结垢、引进预挂式过滤机，洗涤过滤白泥和绿泥，使白泥干度达到70%以上，残碱在0.3%以下，以降低油耗和提高回收石灰质量。
⑷石灰回收工段
本工段拟引进配有闪急干燥的节能型石灰窑技术及其关键传动部件，如燃烧炉、窑头装置冷却系统、气浮盘等。
窑头配备的燃烧器能同时燃烧天然气及高浓臭气。
石灰窑传动机构和白泥贮存槽的搅拌器配备有专用的柴油机，确保事故停电时的设备安全。
本工段还设有石灰石粉碎系统、石灰石补充备用系统和静电除尘器等。
6.6.3工艺流程简述
⑴蒸发工段
从提取工段送来的稀黑
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