第八章 第六节 制浆洗选和漂白过程节能
谈造纸工业循环经济(八)——制浆节能新技术
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《制浆原理与工程》课件
CONTENTS
目录
• 制浆原理概述 • 制浆原料与预处理 • 化学制浆法 • 机械制浆法 • 生物制浆法 • 制浆工程实践 • 制浆技术的发展趋势与展望
CHAPTER
01
制浆原理概述
制浆的定义与目的
总结词
制浆的定义与目的是制浆原理的核心内容，它决定了制浆过程的性质和方向。
机械收集、人工收集等，需根据原料的来源和特 性选择合适的收集方式。
储存环境
保持干燥、通风良好，防止原料发霉、腐烂。
3
储存设施
仓库、堆场等，需具备防雨、防潮、防鼠等措施 。
原料的预处理工艺
破碎
将大块原料破碎成小块 或纤维状，便于后续加
工。
筛选
去除杂质和不合格的原 料，保证制浆质量和产
量。
洗涤
清洗原料中的泥沙和灰 尘，提高制浆纯度。
干燥
去除原料中的水分，保 持原料的干燥状态，防
止霉变和腐烂。
原料的运输与调配
运输方式
选择合适的运输方式，如汽车、 火车、船舶等，确保原料安全、 及时地运送到制浆厂。
调配原则
根据制浆工艺要求和原料特性， 合理调配各种原料的比例，以达 到最佳的制浆效果。
CHAPTER
03
化学制浆法
酸法制浆
总结词
通过酸溶液对植物纤维原料进行化学处理，使纤维分离开来 。
回收等问题，实现制浆的可持续发展。
CHAPTER
04
机械制浆法
磨石磨木制浆
总结词
传统制浆方法
详细描述
磨石磨木制浆是一种传统的机械制浆方法，通过磨碎木材和石头来获得纸浆。这 种方法历史悠久，但效率较低，能耗较大，且对环境污染较严重。
节能型化机浆se-CTMP：高效节能工艺助力化机浆生产增效
节能型化机浆se-CTMP：高效节能工艺助力化机浆生产增效⊙ 杨振宇杨振宇 先生湖南正达纤科机械制造有限公司副总经理，高级工程师。
在造纸行业工作36年，先后从事过设备技术、生产管理、工程项目及设备管理等工作。
节能使命：在第75届联合国大会上，中国国家领导人承诺2030年中国要实现碳达峰，2060年中国要实现碳中和。
减少碳排放就是爱护人类自己，构建人类命运共同体。
节约1k W·h电相当于：减排0.272k g碳、0.997k g二氧化碳、0.03kg SO2、0.015kg NOx。
为满足纤维原料的需求，应进一步加大国内农林剩余物的开发利用。
非木材纤维原料如：竹类、芦苇、麦秆、棉秆、甘蔗渣、玉米高粱秸秆等可部分取代进口废纸；木材纤维原料如：木材加工边角料、枝丫材、建筑废弃模板、旧的房屋檩条、速生林等都可取代进口废纸用于制浆。
正达纤科推出se-CTM P工艺，结合类似“化浆的前端物料处理”（浸渍、时间换能耗）+“化机浆的磨浆”工艺+后端筛选，达到节能的目的。
1开发背景1.1浆的缺口2021年我国原生浆产量：木浆1809万t，非木浆554万t。
我国造纸原料缺乏，需大量进口纸浆。
2020年全球料筛选、渣浆再磨、浓缩洗涤、浆料漂白。
如图3。
1.4.2P-RC APMP工艺流程主流程包括：木片洗涤、化学预处理、高浓磨浆与漂白、浆料筛选、渣浆再磨、浓缩洗涤。
如图4。
1.5化机浆工艺特点化机浆与废纸浆撕裂强度比较如图5，化机浆与废纸浆抗张强度比较如图6，化学机械法制浆得率比较如图7，化机浆与废纸浆松厚度比较如图8。
1.6几种高得率浆的水电消耗传统CTMP：吨浆电耗＞1600kW ·h 传统P-RC APMP：吨浆电耗＞1200kW ·h se-CTMP：吨浆电耗＜600kW ·h （木粉抄不了片，回收不了，浪费资源）传统CTMP：吨浆水耗：15t传统P-RC APMP：吨浆水耗：10～12t纸浆贸易为6246万t，中国实际进口纸浆3135万t，2021年中国实际进口纸浆3052万t。
汉朝造纸工艺流程(图)
汉朝造纸工艺流程（图）
造纸的发明是中国古代四大发明之一。
造纸是一个生产过程，简单的说有：纤维备料-制取(制浆)-洗选漂白- 配浆-上网成纸-烘干压光-切割-包装等等一系列的生产活动。
指用纸浆或其他原料(如矿渣棉、云母、石棉等)悬浮在流体中的纤维，经过造纸机或其他设备成型，或手工操作而成的纸及纸板的制造活动。
早在东汉(公元25年～公元220年)的蔡伦发明“蔡侯纸”之前，中国已经出
现了纸的雏形。
中国甘肃省天水放马滩汉墓出土的西汉(公元前206年～公元23年)早期的纸，是现已发现的最早的纸。
此外，新疆罗布泊和西安灞
桥等地都出土过西汉的古纸。
但这些纸都比较粗糙，原料是麻或丝絮。
东汉时，公元105年，宦官蔡伦总结西汉以来的造纸技术并加以改进，
开创了以树皮、破布、麻头、鱼网为原料，并以沤、捣、抄一套工艺技术，造出了达到书写实用水平的植物纤维纸，称为“蔡侯纸”。
从此，纸逐步取代了竹木筒和帛，成为主要的书写材料。
造纸术到公元7世纪初期(隋末唐初)开始东传至朝鲜、日本；8世纪西传入撒
马尔罕，就是后来的阿拉伯，接着又传入巴格达；10世纪到大马士革、开罗；11
世纪传入摩洛哥；13世纪传入印度；14世纪到意大利，意大利很多城市都建了造纸厂，成为欧洲造纸术传播的重要基地，从那里再传到德国、英国；16世纪传入俄国、荷兰；17世纪传到英国；19世纪传入加拿大。
造纸的发明与传播，使文字的载体成本得到了大幅度的下降，知识在平民中的普及得以实现，从而极大的推动了世界科技、经济的发展。
造纸术的发明，不仅是书籍制作材料上的伟大变革，而且在人类文明史
上具有划时代的伟大意义。
制浆原理与工程洗筛漂
洗涤 (1)在一台设备上间歇分次 草浆：强制真空 2）多台设备串联，四台 （ 鼓式真空洗浆机串联 多台逆流洗涤 木浆：自然真空 逆流洗涤：水平带式真 空洗浆机，国产效果不 好。 (3)一台设备连续完成多段 岳阳仿制，因密封性能 不好，效果差。 东台，龙游（较好），
5.1.2 纸浆筛选、净化的目的和要求 任何一种制浆方法都会有杂质带入，杂质的去除尽 量在总流程的前部分，防止其对设备的损坏作用。 杂质的种类：
性，蒸煮工艺和设备不 合理等产生 粗节：原料本身不均匀 纤维性杂质 组成，比重比单根纤维 小 纤维束：多根单根纤维 杂质 片等 重杂质：砂粒、金属碎 非纤维性杂质 沫等 轻杂质：皮革、塑料泡
5.4.4 影响净化的因素 1）压力差：进浆与良浆出口的压力差，通常 进口 2.8～3.5kg/cm2，出口0～0.5kg/cm2。 压力差增加，离心力增加，净化效率高。 压力差增加，通过量增加，生产能力大 压力差增加，能耗增加。 2）进浆浓度的影响：浓度低，净化效率高，但成本 高（冲浆泵是双吸泵，电耗大）。最佳浓度0.5%。 3）通过量的影响：型号大，通过量大 4）排渣口直径：直径增加，则净化效率提高，但排 渣量增加，良浆损失增加。直径减小，则净化效率 降低，且易赌塞
本节重点：纸浆筛选与净化的原理；影响筛选与 净化的因素。 5.4.1 筛选、净化的原理 1）筛选的原理：杂质的大小、形状与良浆不同， 机械方法分离。 筛选需满足条件： 良浆通过筛板力（筛板上下有压力差）F1 使浆渣离开筛板力F2，即净化，清洗筛孔的力。 使浆渣移向浆渣口力F3 净化原理：根据杂质与良浆比重不同，靠重力沉 降和离心力除去。
第八篇洗选加工讲解
安全技术操作规程第八篇洗选加工开滦（集团）有限责任公司2006年12月主编：夏灵勇编写人员：刘向东、张旭东、吴盛兴、马新礼、刘立伟、贾金山、赵永喜、张慧昭、孙建中、米红艳、杨洪占、曲占江、陆峰、王久文、宋志新、李晓刚、张广柱、胡志慧、王卫华、孙长旺、徐文强、王海生、刘庆山、田立新、张伟、王亚涛、张金平、胡静、李树森。
审定人员：夏灵勇、田立新、刘向东、佟顺增、李建光、刘建春、张友军、侯亚红、牛其林、刘向东（赵各庄）、吴盛兴、李文清、王贺忠、刘立伟、李守山、贾金山、赵永喜、王金城、孙建中、杨洪占、曲占江、陈国存、米红艳、娄彦生、李义生、李英琳、焦可正、王久文、宋志新、佟顺增、朱天薇、宋艳欣、孟庆生、孙长旺、李国军、徐文强、王海生、王亚涛目录第一章总则 (1)第二章一般规定 (2)第三章工业厂区和作业场所 (4)第一节工业厂区 (4)第二节作业场所 (4)第三节防火、防水、防爆和防雷 (6)第四章机械设备安装与维修 (7)第一节通用部分 (7)第二节电焊、气焊和气割 (9)第三节起重工作 (10)第四节高空作业 (12)第五节设备安装 (13)第五章电气设备安装与维修 (13)第一节一般规定 (13)第二节变（配）电室 (14)第三节架空线路和电缆线路 (15)第四节车间电气 (15)第五节电气试验与测定 (16)第六节电气设备保护和接地 (17)第七节照明、通信和信号 (18)第八节自动监控和计算机信息管理 (19)第六章原煤准备 (20)第一节受煤坑 (20)第二节手选工 (21)第三节破碎机 (23)第四节碎选机 (24)第七章洗选设备 (25)第一节给煤机 (25)第二节跳汰机 (26)第三节动筛跳汰机 (29)第四节风选机 (30)第五节两产品重介质旋流器 (34)第六节三产品重介旋流器 (35)第七节链条传动立轮分选机 (37)第八节皮带传动立轮分选机 (39)第九节浮选机 (40)第十节浮选柱 (42)第十一节磁选机 (44)第八章分级、脱水 (45)第一节原煤分级筛 (45)第二节脱水、脱介筛 (46)第三节固定筛 (48)第四节振动弧形筛 (49)第六节捞坑 (51)第七节角锥池 (52)第八节斗式提升机 (53)第九节圆盘式真空过滤机 (54)第十节加压过滤机 (55)第十一节箱式压滤机 (57)第十二节快开式压滤机 (58)第十三节立式离心脱水机 (60)第十四节卧式振动离心脱水机 (62)第十五节煤泥离心脱水机 (63)第十六节沉降过滤式离心脱水机 (64)第九章浓缩与澄清设备 (66)第一节沉淀塔 (66)第二节耙式浓缩机 (67)第三节煤泥沉淀池 (68)第十章泵类 (69)第一节渣浆泵 (69)第二节清水泵 (70)第三节潜水泵 (72)第十一章风机 (72)第一节真空泵 (72)第三节鼓风机 (75)第四节引风机 (76)第十二章滚筒式干燥机 (77)第十三章输送机 (79)第一节皮带输送机 (79)第二节桥式皮带输送机 (80)第三节刮板输送机 (82)第四节人货两用电梯 (83)第十四章调度操纵工 (84)第十五章放煤工 (86)第十六章选煤技术检查 (88)第一节浮沉试验 (88)第二节筛分试验 (89)第三节小浮沉试验 (89)第十七章油库 (90)第十八章储煤 (92)第一节储煤场 (92)第二节储煤仓 (93)第十九章放射源 (94)第二十章井下煤质检查 (96)第一节安全通则 (96)第二节矿井生产检查煤样的采取 (96)第三节煤层煤样的采取 (98)第四节生产煤样（生产大样）的采取 (99)第五节井下煤质检查 (99)第二十一章煤质检查 (100)第一节采制样工 (100)第二节化验工 (103)第三节煤质仪器仪表维修与鉴定 (107)第四节采制设备安装与维修 (108)第二十二章其他 (110)第一节抓斗机 (110)第二节电磁起重器 (111)第三节龙门吊（室外煤泥抓斗机） (113)第四节除铁器 (114)第五节精细除铁器 (116)第六节管道、溜槽 (117)第七节煤泥搅拌机 (119)第八节球磨机 (120)第一章总则第1条为规范选煤厂的安全生产，保障职工安全和健康，防止和减少事故，根据《煤炭法》、《安全生产法》、《矿山安全法》、《环境保护法》、《煤矿安全规程》、《选煤厂安全规程》、《选煤厂工人技术操作规程》制定本规程。
高得率制浆过程如何实现碳减排及工程化运行案例
高得率制浆过程如何实现碳减排及工程化运行案例⊙ 房桂干2020年9月22日，在第七十五届联合国大会上，习近平主席正式提出中国“碳达峰、碳中和”目标愿景，将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。
这体现了我国构建人类命运共同体的责任担当，不仅影响我国绿色经济复苏和高质量发展、引领全球经济技术变革的方向，而且对保护地球生态和应对气候变化的国际合作具有重要意义。
制浆造纸工业的属性和特征：重要的基础原材料产业、传承人类文化和文明的重要载体、社会经济发展的重要标志、技术密集型企业、上下游产业链较长、服务于经济社会发展多领域、绿色循环发展潜力巨大。
1 中国化学机械法制浆现状1.1产能和发展趋势（表1）1.2化学机械法制浆主要能量消耗情况和CO 2e当量以漂白化机浆为例，如表2所示。
2 存在的主要问题分析（1）“积极拓展新纤维资源，缓解原料供需矛盾”战略。
表1 中国化机浆产能（不完全统计）29+1443+2467～20182019～2022小计2023～2025总计477.3529.651006.956001606.95房桂干先生，博士，二级研究员，博士生导师；国家重点研发计划首席专家、国家科技奖励评审专家、国际木材科学院院士（F ello w,I A W S）、国际杰出机械浆科学家协会会士（Fello w，E RG S ）、法国波尔多第一大学外聘教授、南京林业大学与陕西科技大学外聘教授；联合国教科文组织B i o－D e v研究生培养网络指导教授、中国造纸学会常务理事、江苏省造纸学会副理事长。
国家林业局百千万人才工程省部级人选，江苏省333人才工程学科带头人。
现任中国林科院首席专家，林产化学工业研究所副所长等职。
在高得率清洁制浆生产技术、废水高效处理工程技术研发领域取得了多项具有自主知识产权的关键技术成果，并实现了产业化。
先后主持建成全国产业化装备和技术的化机浆生产线多条，实现了我国化机浆清洁生产成套技术和装备的首次出口，相关成果成功应用到了几十家企业进口生产线的建设和技术改造项目，为我国清洁制浆和装备的技术进步做出了突出贡献。
造纸工艺流程
1.主机传迩应沼）造纸工艺流程图1-1造纸生产流程示意图造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成：1、制浆段：原料选择一蒸煮分离纤维一洗涤一漂白一洗涤筛选一浓缩或抄成浆片一储存备用。
2、抄纸段：散浆一除杂质一精浆一打浆一配制各种添加剂一纸料的混合一纸料的流送一头箱一网部一压榨部一干燥部一表面施胶一干燥一压光一卷取成纸。
3、涂布段：涂布原纸一涂布机涂布一干燥一卷取一再卷一超级压光。
造纸4、加工段：复卷一裁切平板（或卷筒）一分选包装一入库结束。
一、制浆工艺1、植物纤维原料制浆（木浆、非木浆）工艺流程说明：纤维离解对化学法制浆工艺是蒸煮过程，对机械法制浆工艺是粗磨过程，对化机法、半化学法制浆工艺是化学预处理过程和磨浆过程。
制浆方法：利用机械磨解、化学处理或化学处理与机械磨解相结合的方法，将植物原料分离为单根纤维形态，并使之达到符合使用要求的洁净程度。
制浆方法基本上分为三大类：①机械法制浆：以机械磨解（机械离解）为主的分离纤维的方法。
制浆得率（即一定原料所制出纸浆的重量百分率）最高，木材原料得率可达95%左右。
②化学法制浆：以化学药剂蒸煮植物原料成浆的方法。
制浆得率约为40〜50%（高得率化学浆也可达65%）。
③化学机械法制浆：以化学药剂对制浆原料进行一定程度的化学预处理，再以机械磨解分离成浆的方法。
根据化学预处理的程度，纸浆的得率在65〜94%之间。
习惯上也有将得率为65〜84%的制浆方法称为半化学法制浆，而将得率为85〜94%的方法称为化学机械法制浆。
但两者本质上都是用化学机械法制造的。
各种制浆方法所制得的纸浆都需经过适当的洗涤、筛选、除杂或进一步漂白与精制以提高质量，满足生产不同品种纸张的质量要求。
2、废纸原料制浆工艺流程1）废纸的碎解和造纸工业一样，纸浆生产厂家所使用的废纸根据来源可以分为三类：纸厂损纸；用户使用前的废纸，如印刷废料和裁切废料；用户使用后的废纸，主要包括从家庭和商店回收的废纸。
前两类废纸清洁优质，但数量少，价格高。