纸厂碱回收方案分析
纸厂碱回收方案

纸业有限公司5.1万吨/年苇浆造纸黑液碱回收工程设计方案目 录第一章 总论1.1工程概况及企业主要污染源1.2 污染分析1.3 设计依据与范围1.4 设计指导思想第二章 设计参数的确定2.1 生产规模2.2 蒸煮黑液第三章 综合治理工艺的选择3.1 蒸煮黑液治理工艺的选择3.2 常规燃烧法碱回收与新型碱回收的分析对比第四章 黑液碱回收车间4.1 设计参数4.2 黑液提取4.3 黑液碱回收工艺流程图4.4 土建工程及主要建构筑物一览表4.5 安装工程及主要设备器材一览表4.6主要用电负荷第五章 公共工程与安全卫生5.1 总图运输、绿化5.2 给排水5.3 供电5.4 供热采暖通风5.5 节能5.6 节水5.7 消防5.8 劳动保护安全卫生5.9 劳动组织第6章 工程投资概算6.1土建工程6.2设备器材6.3其他6.4工程概算第七章 主要技术经济指标第八章 工程进度计划建议附:企业资质及典型业绩第一章 总论1.1工程概况纸业有限公司为股份制民营企业。
企业以芦苇为原料,采用碱法制浆漂白生产文化用纸。
制浆工段原有25m3蒸球6个,喷放仓2个,现增设了25 m3蒸球6个,喷放仓2个,双螺旋挤浆机4台,再经本技改设计方案的实施,使生产能力由原年制浆3.4万吨扩产到5.1万吨。
1.2污染分析1)蒸煮制浆排放的黑液企业原来未提取黑液,各种废水混合排放。
本方案将高浓高效提取黑液并回收黑液中的残碱回用于蒸煮,即消除了污染源,又创造了经济效益。
所提取的黑液含有大量的有机污染物、无机污染物和少量漏浆、杂质,这是制浆造纸企业的主要污染源。
其组成及特性如下:草浆工艺条件一般为:(麦草 ~ 苇)名称技术条件备注用碱量(Na2O计)17% ~ 20%对绝干浆液比1:2.5~2.8(蒸球),1:6浓缩至2.5(蒸煮蒸发器)蒸煮压力0.4Mpa~0.65Mpa蒸煮时间球:1h,蒸煮蒸发器3h蒸煮质量高锰酸钾值12±2(粗浆)残碱8g/L~10g/L黑液量每吨绝干浆6m3黑液的组成与特性:(麦草 ~苇)名称单位数量备注浓度(20℃)°Bé10~11总固体g/L130.5~133有机物g/L92.15~93无机物g/L 40.8~40.3有效碱g/L 1.67~3.36SiO2g/L9.76~3.56总碱g/L 28.5~26.5木质素g/L 31.~39.42挥发酸g/L 12.~11.70黑液总固形物的组成:(麦草~苇)名称所占比例备注有机物 69%~69.72%木质素23.9%~29.6%包括在有机物中挥发酸9.4%~8.8%包括在有机物中无机物 31%~30.28%总碱28.2%~25.65%包括在有机物中SiO27.48%~2.68%包括在有机物中黑液CODcr、BOD5排放量:国家环保局科技编发的《草浆造纸工业废水污染防治技术指南》中给出不同制浆工艺污染物发生量:项目浆种制浆漂白工艺蒸煮工段漂白工段污冷凝水CODcrKg/tBOD5 Kg/tCODcrKg/tBOD5Kg/tCODcrKg/tBOD5 Kg/t硫酸盐木浆(不同原料平均值)蒸煮,硫化度25-26%粗浆得率48-50%漂白CEH或H白度50-60GE1400350751683蒽菎烧碱法草浆(不同原料平均)蒸煮用碱量300-400kg/t浆,粗浆得率45%-48%13003404515155漂白CEH白度73-78GE亚铵法草浆或亚钠法粗浆得率55%-60%1000300粗浆得率75%-80%400-500200-300废纸浆脱黑、漂白150化机浆粗浆得率≥90%10545-50(2)中段废水除去黑液及纸机白水,生产中产生的洗浆、漂洗、漂白废水统称为中段废水,其污染物依然是大量的有机及无机污染物、细浆、杂质,且排放量较大,普通生产工艺每天约排40000m3,现需要通过清洁生产大幅度减少排放量及污染负荷,全部进废水处理站处理达标后排放。
XX纸业有限公司碱回收及中水回用工程可行性研究报告

XX纸业有限公司碱回收及中水回用工程可行性研究报告一、背景概述XX纸业有限公司是一家以生产纸张为主要业务的公司,该公司废碱和中水处理问题一直是制约公司发展的一大难题。
废碱和中水处理不仅会对环境造成污染,还会增加生产成本。
为了解决这一难题,公司决定进行碱回收及中水回用工程的可行性研究,将通过回收利用废碱和中水,达到降低生产成本和减少环境污染的目的。
二、目的和意义本可行性研究的目的是评估碱回收及中水回用工程是否可行,包括技术、经济和环境方面的可行性。
该工程的实施将有利于降低生产成本,提高资源利用率,减少对环境的影响,增强公司竞争力。
三、可行性分析1.技术可行性:碱回收及中水回用是一种成熟的技术,通过对污水处理设备的升级和改造,可以实现对废碱和废水的回收利用,从而达到减少排放和降低成本的效果。
2.经济可行性:碱回收及中水回用工程需要一定的投资,包括设备采购、改造和运营成本等。
但通过减少原料消耗和降低污水处理费用,可以实现长期的经济效益,预计投资回收期为3-5年。
3.环境可行性:碱回收及中水回用工程可以减少污水排放,降低对环境的影响,符合公司可持续发展的理念。
通过建立废碱和中水处理系统,可以有效改善环境质量,为公司提升形象。
四、实施步骤2.设计废碱和中水处理系统:选取适当的处理设备和技术,进行工程设计和方案评估。
3.采购设备和材料:根据设计方案,选择合适的设备供应商和材料,进行采购和安装。
4.运行和监测:对碱回收及中水回用工程进行监督管理,确保设备正常运行,并进行环境监测和数据记录。
五、风险及对策1.技术风险:工程实施过程中可能出现设备故障或操作失误等问题,因此需要加强技术培训和质量保障,确保工程顺利进行。
2.经济风险:投资回收期较长,存在一定的经济风险,因此需要制定合理的资金计划和风险控制措施。
3.环境风险:工程运营过程中可能对环境造成一定影响,需要建立完善的环境管理体系,确保环境保护与企业发展的平衡。
碱回收生产能力的方案与效果

6工艺与技术2008年第1期碱回收生产能力的方案与效果李西宝永州湘江纸业有限责任公司湖南永州(425000)摘要:介绍了湘江纸业公司80t/d固形物碱回收生产线蒸发、燃烧和苛化生产工艺及设备的改造经验,改造后白泥得到了有效利用.碱产量提高约一倍。
关键词:碱回收;生产工艺;黑液永州湘江纸业有限责任公司80t/d黑液固形物碱回收生产线始建于上世纪90年代,于1993年投产,该生产线采用长管升膜五效蒸发站,全水冷壁双汽包低压碱炉,连续苛化生产工艺。
近年来,因公司浆产量的提高,为了提高碱回收率,公司对其进行了技术改造和生产工艺优化,碱产量较以前增长了近一倍,目前系统仍正常运行。
1改进蒸发生产工艺蒸发原设计为间接出浓黑液生产工艺,即稀黑液与高温半浓黑液混合后,经第一次蒸发得到低温半浓液,低温半浓黑液除皂后经第二次蒸发后得到高温半浓黑液或浓黑液。
其黑液流程为:稀黑液槽与高温半浓黑液槽黑液混合一泵-+预热器(正常运行时不需加汽预热)_+3效叫效_5效一泵叶低温半浓黑液槽_泵一+多级预热器_+1效_2效-+泵_+高温半浓黑液槽,浓黑液槽。
因公司以马尾松为原料制浆,皂化物在低温半浓黑液槽内进行分离,为保障皂化物的分离静置时间,低温半浓槽容积较大,在生产上限制了其黑液浓度的快速调整,生产过程中若要保持低温半浓槽黑液维持在较高的浓度,则需降低进效黑液流量或提高进效黑液浓度,这将降低蒸发强度,不利于蒸发效率的提高;若保持低温半浓槽黑液在较低的浓度,则小循环时出效浓黑液浓度较低,达不到提高碱炉产量的要求;采用较小的进效流量,虽能提高黑液浓度,但降低了蒸发强度,且蒸发器易结垢。
为此,增设了一个中间槽,在小循环时采用如下流程:稀黑液槽与高温半浓槽内黑液混合_泵一3效_4效-÷5效一泵-+中问槽一泵_多级预热器一+1效_+2效_泵_浓黑液槽,因增加一个较小容积的中间槽,可方便提高小循环时的进效黑液浓度和流量,既保持有较高的蒸发效率,又提高了浓黑液浓度。
江西某纸业公司废水处理技术方案设计(优秀设计方案)

江西某纸业股份有限公司废水处理技术方案一、概述江西某纸业股份有限公司地处江西省南昌市董家窑,东靠青山路,西临赣江。
位于东经约115054’30”,北纬约28042’10”,属城北工业区,是一家规模较大的老厂,也是典型碱法化学木浆造纸的厂家之一。
公司附近主要工厂有江西棉纺织印染厂、南昌实验化工厂、江西油脂化学厂、南昌电厂、江西化纤厂、江西柴油机厂等。
该公司的产品主要是新闻纸。
目前,原有传统工艺随着社会进步,对纸品的需求的增加,以及对环境影响的重视,已无法满足要求,故纸厂拟进行了技术改造工程。
公司决定在现有化木浆(年产2.0万吨)及磨石磨木浆(停产,备用)车间的基础上,新增木片磨木浆(年产13.6万吨)和脱墨废纸浆(年产5.1万吨)车间。
由于技改工程的实施,造纸厂对环境影响也有所改变。
一般而言,造纸厂主要超标污染物质为废水。
废水主要产生于造纸生产过程中,主要排放源有选材,机浆和化浆车间,污染物质以制浆漂洗混合废水中的SS、BOD、COD 和挥发酚等为主。
一般造纸车间废水中的SS、BOD和COD量少,只要加强管理,采用白水回收,减少纸浆流失,不仅可以提高经济效益,减少排水量,而且可以达标排放。
为满足和达到国家环保总局对该项目的批复要求,该公司现正对公司的化木浆车间进行清洁生产审计和工序之间用水的改造,包括:(1)在氯化碱处理、次氯酸盐工段漂白中,其废水分级逆流回用于前段工序,节约用水;(2)洗筛工序使用中浓筛浆技术,筛后浓缩废水回用于洗浆后筛前浆料稀释,降低清水用量;(3)整修和完善四段逆流真空洗浆分流,进一步强化黑液洗涤的工艺条件的贯彻,使黑液提取率稳定在90%以上,这样,既可减轻化木浆废水的污染负荷,又可使后续工段的用水量减少,最终使该车间的废水排放量控制在200m3/t浆以内。
公司实施以上措施后,排水量的估算为:化木浆车间废水:12000m3/d木片磨木浆磨浆工段废水:13600m3/d木片磨木浆备料工段废水:208m3/d碱回收车间废水:4752m3/d废纸脱墨车间废水:3024m3/d全厂生活污水:334m3/d合计:33918m3/d公司在新建生产车间中采用新工艺、新技术,以减少三废污染。
碱回收重要性分析报告

碱回收重要性分析报告碱是一种重要的化学物质,在许多工业生产过程中都有广泛的应用。
然而,随着工业化的发展,大量的碱排放给环境带来了严重的污染问题。
碱回收的重要性在于有效地减少环境污染,节约资源,并提高企业的经济效益。
首先,碱回收可以显著减少环境污染。
碱的大量排放会对水体造成污染,降低水体的水质,对水生生物产生严重影响。
此外,碱的排放还会带来大气污染问题,对空气质量造成一定的影响。
碱回收可以有效地减少这些污染物的排放量,保护环境资源,维护生态平衡。
其次,碱回收可以节约资源。
回收并再利用废碱,可以减少对原材料的需求,降低生产成本。
定期清理废碱的处理设施和及时回收碱液,可以节约大量的电力和水资源。
此外,回收的碱液还可以继续用于生产,提高生产效率,达到资源的最大化利用。
另外,碱回收对于企业的经济效益也十分重要。
废碱的回收可以降低废物处理的成本,并获得额外的收入来源。
通过建立碱回收系统,企业可以将废碱转化为可销售的再生碱产品,提高企业的利润。
此外,碱回收还可以提高生产效率,减少原材料的消耗,缩短生产周期,提高产品质量,增加企业的竞争力。
在进行碱回收时,需要注意的是技术的可行性和经济性。
应该选择适合的碱回收技术和设备,确保回收效果和经济效益的兼顾。
同时,建立监控和管理系统,确保碱回收过程的安全稳定运行,同时加强废物处理的合规性,保护环境和人类健康。
综上所述,碱回收在减少环境污染、节约资源和提高经济效益方面都具有重要的意义。
通过适当的碱回收措施,我们可以有效地减少碱的排放,降低环境污染,保护生态环境。
与此同时,碱回收还可以节约资源,提高企业的经济效益。
因此,建立和完善碱回收机制,实施碱回收措施对于企业和社会的可持续发展至关重要。
造纸行业废水处理与碱回收方案

造纸行业废水处理与碱回收方案第一章绪论 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 研究方法与内容 (3)第二章造纸行业废水处理技术概述 (4)2.1 造纸行业废水来源及特点 (4)2.1.1 废水来源 (4)2.1.2 废水特点 (4)2.2 废水处理技术分类 (4)2.2.1 物理法 (4)2.2.2 化学法 (4)2.2.3 生物法 (5)2.2.4 组合工艺 (5)2.3 废水处理技术发展趋势 (5)第三章预处理技术 (5)3.1 废水预处理的目的与意义 (5)3.2 常用预处理方法 (5)3.2.1 物理法 (6)3.2.2 化学法 (6)3.2.3 生物法 (6)3.3 预处理效果评估 (6)第四章物理处理技术 (6)4.1 沉淀法 (6)4.2 过滤法 (7)4.3 离心分离法 (7)第五章化学处理技术 (7)5.1 中和法 (7)5.2 氧化还原法 (8)5.3 凝聚沉淀法 (8)第六章生物处理技术 (9)6.1 好氧生物处理技术 (9)6.1.1 概述 (9)6.1.2 好氧生物处理技术的类型 (9)6.1.3 好氧生物处理技术的优缺点 (9)6.2 厌氧生物处理技术 (9)6.2.1 概述 (9)6.2.2 厌氧生物处理技术的类型 (9)6.2.3 厌氧生物处理技术的优缺点 (10)6.3 生物组合处理技术 (10)6.3.1 概述 (10)6.3.2 生物组合处理技术的类型 (10)6.3.3 生物组合处理技术的优缺点 (10)第七章碱回收技术概述 (10)7.1 碱回收的意义与现状 (10)7.2 碱回收技术分类 (11)7.3 碱回收技术发展趋势 (11)第八章碱回收工艺流程 (11)8.1 黑液提取 (11)8.1.1 提取原理 (11)8.1.2 提取方法 (12)8.1.3 提取效果 (12)8.2 黑液蒸发 (12)8.2.1 蒸发原理 (12)8.2.2 蒸发设备 (12)8.2.3 蒸发工艺 (12)8.3 碱回收炉 (12)8.3.1 碱回收炉原理 (12)8.3.2 碱回收炉结构 (12)8.3.3 碱回收炉运行参数 (12)8.4 白液制备 (13)8.4.1 白液制备原理 (13)8.4.2 白液制备设备 (13)8.4.3 白液制备工艺 (13)第九章碱回收设备与操作 (13)9.1 碱回收设备选型 (13)9.1.1 设备选型原则 (13)9.1.2 设备选型要点 (13)9.2 设备操作与维护 (13)9.2.1 设备操作 (13)9.2.2 设备维护 (14)9.3 故障分析与处理 (14)9.3.1 故障分析 (14)9.3.2 故障处理 (14)第十章环保与经济评估 (14)10.1 环保评估指标 (14)10.1.1 概述 (14)10.1.2 环保评估指标体系 (14)10.2 经济评估方法 (15)10.2.1 概述 (15)10.2.2 经济评估方法 (15)10.3 环保与经济平衡分析 (15)10.3.1 概述 (15)10.3.2 环保与经济平衡分析内容 (15)第一章绪论1.1 研究背景我国经济的快速发展,造纸行业作为重要的基础原材料产业,其产能不断扩张。
造纸碱回收的工艺流程及控制方案

造纸碱回收的工艺流程及控制方案作者:崔莹来源:《科学与财富》2016年第34期(浙江华章科技有限公司杭州分公司)摘要:本文针对碱回收工艺特点,介绍了蒸发和燃烧工段的控制系统,讲述了碱回收蒸发工艺流程和控制要求,碱燃烧工艺流程和控制要求。
关键词:造纸;碱回收;控制碱回收工艺简单的来说:提取造纸蒸煮产生的黑液,通过蒸发器浓缩,然后送给碱炉进行燃烧,最后经过苟化回收烧碱。
具体来说可以分为四个工段:①提取工段从制浆蒸煮液中提取出稀黑液送给蒸发车间浓缩,这是整个碱回收车间的原料来源。
②蒸发工段先借助燃烧工段来的蒸汽加热提取工段来的黑液,把黑液中的水分汽化逸出,浓度达到45%,然后再使用烟气余热加热浓缩到50%以上即可入炉燃烧。
③燃烧工段首先将浓度为50%黑液进一步浓缩到65%,然后送到碱炉燃烧;燃烧后的黑液形成一种溶融物,溶于水后得到一种绿液,同时利用黑液燃烧产生的热量生产蒸汽。
④苟化就是让绿液与石灰石反应得到氯氧化钠溶液,反应后得到的浓白液送回煮车间再利用。
针对碱回收工艺特点,本论文设计的是蒸发和燃烧工段的控制系统。
1.碱回收蒸发工艺流程及控制要求1.1碱回收蒸发工艺流程本工段采用的是七体五效黑液蒸发流程,包括黑液、蒸汽、冷凝水三个系统。
(1)提取工段送来的稀黑液先进稀黑液槽,然后经稀黑液泵送效蒸发器,效与效蒸发器通过底部管道贯通;每一效蒸发器都配一个黑液循环泉和调节阀,通过调节阀将一部分黑液送给下一效蒸发器;黑液流程的顺序是Ⅳ→Ⅴ效→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ(A、B、C);从Ⅱ效蒸发器出来,黑液有两个去处,一个是经半黑液泵送半黑液槽,一个是经Ⅱ效出效黑液泵进Ⅰ效板式蒸发器蒸发,最后经出Ⅰ效黑液泉送浓黑夜槽,再经浓黑液菜送燃烧工段。
Ⅰ效蒸发器由A、B、C三室组成,以便于各室轮流进行生产或清洗,以保持传热面的清洁和提高蒸发效率。
(2)蒸汽的流向正好与黑液相反,燃烧工段来蒸汽经三个压力调节阀分别送到Ⅰ效蒸发器的A、B、C三室,从Ⅰ效三室出来的蒸汽汇集以后称为二次蒸汽;同时Ⅰ效蒸发器产生的轻污冷凝水经轻冷凝水闪蒸罐产生的蒸汽作为二次蒸汽的补充热源一起送入Ⅱ效蒸发器,二次蒸汽从Ⅱ效蒸发器出来后的流程是Ⅲ效→Ⅳ→Ⅴ效→重污冷凝水闪蒸罐→冷凝器;各效蒸汽不凝气汇集后进入板式冷凝器。
碱回收技术

高浓黑液 ——90%以上
热处理技术
黑液在高温环境下(180-190℃) 热裂解,粘度降低。 木浆黑液,常压下80%浓度的黑液粘度降低到离心泵 泵送的粘度范围。 最有吸引力的应用——草浆黑液粘度降低的效果比木 浆大得多,蒸发的草浆黑液浓度可以从目前的45- 50%升高到60-65%的水平,无需增浓器可直接进 入低臭型燃烧炉燃烧。
黑液的热容
与固含量有关,随固含量的增加而下降。
黑液的粘度
传热系数约等于粘度2.5次方,粘度对蒸发能力的影响很 大。 与原料的关系 龙须草>稻草>蔗渣>麦草>芦苇>竹子>木浆 与浓度温度的关系 温度升高,粘度下降;浓度增加,粘度增大。 低浓、低粘,温度影响不明显;高浓、高粘,温度影响 十分明显。 临界浓度——超过某一浓度时,粘度急剧增加。
节能减排——节约型社会的客观要求
传统碱回收热利用效率低。50-60%,过量空 气(氮气78%),水蒸气,熔融物,二氧化 碳 投资高(高达二千多万元),工艺复杂,占地 面积大;
一次性能源枯竭——能源最大化利用
占世界能源供给90% 的化石 燃料在日益枯竭: 主 体 能 源
原油 1733亿吨 50—100年
黑液综合治理
• 1吨风干浆1.575吨黑液;2005年2000万吨的黑液; • 发热值为13140~13350KJ/kg,900万吨的标准煤。
有机物
无机物
碱 木 素
己 糖 酸
抽提物 (脂肪酸 和树脂)
乙 酸 5℅
甲 酸 3℅
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纸业有限公司5.1万吨/年苇浆造纸黑液碱回收工程设计方案目录第一章总论1.1工程概况及企业主要污染源1.2 污染分析1.3 设计依据与范围1.4 设计指导思想第二章设计参数的确定2.1 生产规模2.2 蒸煮黑液第三章综合治理工艺的选择3.1 蒸煮黑液治理工艺的选择3.2 常规燃烧法碱回收与新型碱回收的分析对比第四章黑液碱回收车间4.1 设计参数4.2 黑液提取4.3 黑液碱回收工艺流程图4.4 土建工程及主要建构筑物一览表4.5 安装工程及主要设备器材一览表4.6主要用电负荷第五章公共工程与安全卫生5.1 总图运输、绿化5.2 给排水5.3 供电5.4 供热采暖通风5.5 节能5.6 节水5.7 消防5.8 劳动保护安全卫生5.9 劳动组织第六章工程投资概算6.1土建工程6.2设备器材6.3其他6.4工程概算第七章主要技术经济指标第八章工程进度计划建议附:企业资质及典型业绩第一章总论1.1工程概况纸业有限公司为股份制民营企业。
企业以芦苇为原料,采用碱法制浆漂白生产文化用纸。
制浆工段原有25m3蒸球6个,喷放仓2个,现增设了25 m3蒸球6个,喷放仓2个,双螺旋挤浆机4台,再经本技改设计方案的实施,使生产能力由原年制浆3.4万吨扩产到5.1万吨。
1.2污染分析1)蒸煮制浆排放的黑液企业原来未提取黑液,各种废水混合排放。
本方案将高浓高效提取黑液并回收黑液中的残碱回用于蒸煮,即消除了污染源,又创造了经济效益。
所提取的黑液含有大量的有机污染物、无机污染物和少量漏浆、杂质,这是制浆造纸企业的主要污染源。
其组成及特性如下:草浆工艺条件一般为:(麦草~苇)黑液的组成与特性:(麦草~苇)黑液总固形物的组成:(麦草~苇)黑液CODcr、BOD5排放量:国家环保局科技编发的《草浆造纸工业废水污染防治技术指南》中给出不同制浆工艺污染物发生量:(2)中段废水除去黑液及纸机白水,生产中产生的洗浆、漂洗、漂白废水统称为中段废水,其污染物依然是大量的有机及无机污染物、细浆、杂质,且排放量较大,普通生产工艺每天约排40000m3,现需要通过清洁生产大幅度减少排放量及污染负荷,全部进废水处理站处理达标后排放。
(3)纸机白水纸机白水应该经微滤或气浮处理后回用于洗浆,不外排。
蒸煮制浆黑液的高浓高效提取及处理是造纸行业污染治理的关键,本工程的工艺设计采用国内高新技术“同蒸同煮同蒸法”清洁生产制浆,“高浓高效低液量”提取黑液,“喷淋液膜无结垢蒸发浓缩”,“斜旋无尘碱炉”焚烧产汽回用,高效低投资新式草浆蒸煮黑液碱回收工艺。
中段废水是造纸行业另一重要污染源,其特点是水量大,颜色深。
本工程的重点是对黑液进行高浓高效提取并回收碱应用后,使中段水排放量及污染负荷大幅度降低,在后期的中段水处理工程中,可对中段废水采用水解酸化——好氧为主的二级生化处理工艺,这是国家及行业推荐的治理技术政策,成熟可靠。
本工程设计方案所选用的治理工艺技术及设备均已经通过大规模生产实践检验,产品合格,出水达标,成熟可靠。
企业具备清洁生产、黑液碱回收利用及中段水生化处理的基本条件、场地、资金。
1.3设计依据与范围1.3.1设计依据①企业提供的设计资料、项目环境影响评价报告书及批文;②政府的相关文件;设计采用的标准,规范如下:(1)《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2001)(2)《草浆造纸工业废水污染防治技术指南》(国家环保局科技标准司)(3) 《草浆造纸工业废水污染防治技术政策》(国家环保总局环发[1999]273号文件)(4) 国家颁布的各专业相关设计规范和技术规定。
1.3.2设计范围充分利用现有设备设施,通过技改使制浆能力达到每年5.1万吨,改造企业备料、蒸煮制浆生产方法,高浓高效低液量提取出符合技术要求的黑液并收浆后送至黑液碱回收车间,生产出合格液碱的相关设备设施。
围墙、道路、绿化、站外水、电、热管网、库房、运输等公共设施不在本方案设计范围内。
1.4设计指导思想(1)采用从污染源头入手的清洁生产工艺,通过同蒸同煮同蒸发实现高浓高效低液量提取黑液,使黑液提取率达90%以上,而黑液量每吨浆只有6m3,并可大幅度降低中段水排放量和污染负荷,确保中段水低成本长期稳定达标排放。
(2)将同蒸同煮同蒸发制浆提取的半浓黑液再通过喷淋液膜蒸发浓缩、可比广泛使用的板式降膜蒸发器提髙30%以上的效率,(相当于只建原六体五效蒸发系统的后三效)而且不结垢。
(4)用斜旋无尘碱炉焚烧浓黑液,并产生1.6MPa过热蒸汽。
该新型碱炉高度低,无大量烟尘,可降低基建投资和缩短工期。
(5)在苛化系统中对石灰乳制备及白泥洗涤采用上向流制备和吸附分离等高效可靠的新设备。
第二章设计参数的确定2.1生产规范碱法芦苇漂白浆150t/d (51000t/a)年工作日340d2.2蒸煮黑液(1)高浓提取黑液:6m3/tj 900m3/d(38m3/h)(2)高浓黑液水质:PH 14C0D cr208kg/m3B0D565kg/m3SS 1kg/m3由于采用清洁生产同蒸同煮同蒸发制浆及高浓高效提取黑液,送往洗浆筛选的粗浆中所含废水COD数量比国家环保局科技司统计及通常蒸煮制浆的要低,所以可以减少洗、漂中段水排放量和污染程度,为后序中段水处理工程的低投资、低运行、稳定达标创造了有利条件。
第三章综合治理工艺的选择3.1蒸煮黑液治理工艺的选择国家环保总局环发[1999]273号文《草浆造纸工业废水污染防治技术政策》中明确规定:——碱法草浆黑液推荐常规燃烧法碱回收工艺。
——亚铵法草浆黑液使用生产粘合剂工艺。
——亚钠法草浆黑液使用资源化综合利用工艺。
可以看出,当用何种化学制浆方法确定之后,黑液的处理工艺则已随之确定,本工程选用黑液碱回收工艺。
3.2常规燃烧法碱回收与新型碱回收的分析对比1)草浆黑液的性质与木浆黑液的差异很大,具体表现在:①硅干扰:黑液固形物含硅量高(麦草浆7.8%,稻草浆5.8%,苇浆0.28%,木浆0.2%),在对其蒸发浓缩过程中都有严重的硅干扰,主要表现在结垢严重,粘度高,难蒸浓。
草浆黑液除硅技术国内外都做了不少科研,但迄今为止,还没有一种经济适用、比较成熟的方法。
②粘度陡升点:草浆黑液的粘度比木浆高的多,甚至可以做工业粘合剂,蒸发到35%以上的浓度时粘度会陡然升高几十倍,造成粘结蒸发器等设备,蒸发困难,所以当浓度增大,粘度上升时,传统的管式或板式蒸发器都会出现粘壁结垢现象。
故从防止结垢的角度讲,黑液的蒸发更适合喷淋无接触点的蒸发。
草浆黑液蒸发到木浆黑液的入炉浓度困难,设备故障多,运行不正常,因此,草浆的入炉浓度比木浆要低得多,发热量低,所以草浆黑液碱炉要有良好的保温而不是散热,在带水冷壁的传统碱炉炉膛中燃烧并不理想,辅助热源需要量大。
为保证35%浓度黑液正常燃烧,不带水冷壁的炉膛比较好,国外燃烧草浆黑液因粘度高,蒸浓难度大,热值低,也是采用不设水冷壁的砖砌炉或沸腾炉,喷射浓度35~45%。
③提取、洗涤难兼顾:草浆黑液粘度高,在纤维壁内的黑液比例大,结合牢,必须有足够的时间渗透置换才能提取出来,草浆原浆打浆度高(木浆12~16°SR,麦草浆30°SR,稻草浆40°SR)难过滤,易糊网,真空洗浆机每平方过滤面积日产浆量:木浆5~7吨,稻草浆1.5~4吨,麦草浆0.5~2吨。
水平带式洗浆机渗透时间,草浆应有40秒,而木浆仅20秒,所以草浆比木浆设备要大2.5~3倍,洗涤效果才相似。
④草浆黑液“膨胀容积指数”(S.V.L)比木浆的低(麦草5.44,稻草2.99,竹14.52,木26.77)。
S.V.L的含义是黑液固形物在300℃温度下保持1小时每克膨胀的毫升数(毫升/克)。
由此可知草浆黑液灰垫层粘而不透气,垫层薄,因此一次风嘴比木浆低,风量风压略高。
⑤草浆黑液熔融物熔点高(草870~890℃,木843℃),流动性差,为使排出顺利,炉底要保温,坡度都比木浆大,因此一定要控制好烟温以免飞灰熔结难以清除。
综上所述,可以从黑液资源化应用处理的角度归纳出相关的黑液特性:①黑液中有残碱可回收,有木质素可回收,有机物可应用。
②由于草浆黑液含硅量高,有粘度,难挤压提取,蒸发设备管道、喷嘴易结垢。
③造纸产生污染物有80%以上存在于黑液中,解决好黑液的污染,十分重要,是治理造纸污水污染的关键。
2)常规燃烧法碱回收是国家环保总局推荐的工艺经多年的实践后,国家环保总局在环发[1999]273号文中明确规定:推荐常规燃烧法碱回收工艺处理烧碱法草浆蒸煮黑液;并同时规定了生产规模为1.7万吨/年以上;明令禁止了其他未经实践检验的黑液处理工艺。
2005年行业政策又改为到2007年底取缔3.4万吨/年以下制浆造纸企业。
同时,国家颁布的《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2001),就是按黑液碱回收后中段水二级生化处理工艺制定的技术数据。
常规燃烧法碱回收借鉴于国内外大型木浆黑液处理工艺,该工艺热效率高,碱回收较充分,不受市场制约。
由于该工艺要求黑液提取率必须达85%以上,所以中段水COD浓度在2000mg/L以下,很容易二级生化处理达标。
目前常规燃烧法碱回收工艺处理黑液是唯一被官方认可推广的技术,对其它资源化应用技术需经生产实践证明成功才允许应用。
3)碱法草浆黑液常规燃烧法碱回收工艺并未能广泛应用事实上常规燃烧法碱回收工艺至今未能在碱法草浆造纸厂广泛推广应用,更不要说在亚钠法、亚铵法、及低碱法草浆造纸厂根本无法应用碱回收工艺。
4)常规燃烧法碱回收工艺为何难以推广自环发[1999]273号文件明确推广“常规燃烧法碱回收工艺”处理碱法制浆黑液以来,虽然一些5万吨/年以上生产规模的草浆纸业投建了一些碱回收工程(其中以山东为最多),但迟迟未能推广,其根本原因在于:①常规燃烧法碱回收工艺及设备完全是由木浆黑液碱回收照搬的,由于草浆黑液的粘度、热值、燃烧条件与木浆黑液区别很大,所以设备运行很难正常,尤其蒸发部分很难解决硅粘度问题。
②常规燃烧法碱回收碱炉带水冷壁产生蒸汽,所以要求黑液量和质的稳定,要求一定的燃烧温度、浓度,而草浆黑液燃烧热值低,由于硅粘度的问题,难以保证一定的浓度,造成燃烧困难。
③要想保证一定的技术经济指标和效益,常规燃烧法碱回收必须要求大的生产规模,较高的黑液提取率,较好的蒸发浓度,必须带余热发电和高压静电除尘,这势必造成较大的投资,要求较高的运行管理水平;恰恰中国的草浆造纸企业绝大部分不能满足这些先天的条件。
大量事实证明:由于草料资源分散和造纸企业多为私营经济等因素,我国很少能兴建5万吨/年以上的草浆造纸企业,也很难筹建几千万至上亿元的碱回收工程,即使是筹集资金建设了碱回收工程的,也很少有企业能管理好、运行好,尤其是很难承受庞大的运行维修管理费用,很难达到预期的技术经济指标,要亏损运行。