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1、金河公司碱回收生产运行总结 陈卫兵 一、概论 随着环保压力的不断加大，我国大部分中、小型制浆厂都面临环境污染及达标排放的问 题，而且这些问题已严重制约和威胁企业自身的生存和发展，为此制浆废液的提取与回收， 废水处理运行同样成为金河公司生存发展的先决条件。公司在技改过程中，先后投入l 亿多 元，加强对环境的治理，引进美国5 0 m 2 的真空洗浆机一列。蒸发扩建，百吨碱炉的投用， 2 5 万吨污水处理场的建成等。制污系统正常与否，成为企业每天必须关注的重要事项。经 过多年不懈的努力，公司的黑液提取率9 0 以上，碱回收率7 7 以上，碱回收年产量在 1 7 5 0 0 吨，污水排放达到国家二级排
2、放的要求。本文将着重介绍金河公司碱回收生产状况与 遇到问题，意在与同行共同商讨，使我们的环保工作做得更好。 二、基本情况： 镇江金河纸业有限公司( 镇江纸浆厂) 是硫酸盐法制浆，原料是芦苇、芒杆、杨木片， 其蒸发工段在J 9 6 5 年投建一座六体五效7 5 0 m 2 长管升膜蒸发器( 平衡2 5 万吨液体浆生产 能力) ，随着年产浆量的不断提高，蒸发设备的逐年老化，蒸发站的能力明显不足。1 9 8 9 年 公司对蒸发站进行第一次改造，增加一台板式蒸发器，面积3 0 0 m 2 与原管式串联成一列一板 五管蒸发，运行效果良好。1 9 9 2 年浆系统扩建，公司第二次对蒸发运行改造，增加一台
3、1 3 2 0 m 2 板式蒸发器与原有2 台板式蒸发器，六台管式蒸发器组成- - N 二板三管蒸发。工艺 流程为一一V 一一I ，I 、效为板式蒸发器，I 效为1 3 2 0 m 2 ，1 效1 0 0 8 m 2 。、 、V 为7 5 0 m + 2 管式蒸发器，该流程为全国苇浆厂第一次使用，经过多次改进，使得板 式蒸发器和管式蒸发器都能充分发挥其各自的优势。使它们均处于最佳的工作状态，比较适 合苇浆黑液的蒸发，蒸发效率3 卜3 5 k g 水k g 汽，平均蒸发器强度1 l 1 2 k g 水m 2 * h 。该 流程被山东麦草浆厂广泛采用，充分利用麦草浆黑液浓度在2 0 以下粘度较小，
4、使用管式 蒸发器不易结垢，蒸发强度与板式蒸发器相差不大等特点，使板、管蒸发器各自发挥作用， 蒸发高效运行，并取得明显经济效益。 三、蒸发站运行遇到问题及改进 3 1 虽然三管二板有优势，但在运行中发现，黑液流程一一V 一一I 时，V 效黑 液，进效时，黑液浓度低，在效循环时，黑液引起泡沫较多，严重影响板式蒸发器的运行，由 此产生问题不少。针对上述情况，经多次改进把蒸发工艺流程改为一一V 一稀黑液槽。 L 半浓槽一半浓槽一中转泵一I 板，大大提高进入板式蒸发器效的黑液浓度循环起 泡现象明显减少，使问题得到解决，蒸发处于良性循环。 3 2 板式蒸发器运行一段时间后发现，其分配盘经常堵塞，直接影响板
5、式蒸发器的运 行，结合实际多次反复改进和实践，把板式分配盘，由原来的孔状的分配盘改为有规则条形 状，为国内首创，并更换黑液循环泵，使之与分配盘的结构相配合，经过一段时间的运行板 式分配盘堵塞现象得到基本解决，板式的优势得到充分发挥，板式运行周期由原来的一个月 左右延长到三个月，蒸发站总体的运行情况大为改观。回收稀黑液量明显增加。碱回收产量 从原来的1 4 0 0 吨上升到1 6 0 0 吨以上，大大减轻了对污水场的压力，取得良好效果。 3 3 由于旧设备改造，蒸发面积的匹配有一定的局限性，板式蒸发器的面积过大一些， 反过来管式蒸发器抑制板式蒸发器生产能力的发挥。结合实际，把一部分板的二次蒸汽分
6、 4 4 流到半浓预热器，停用半浓预热器的新蒸汽，I 板的蒸发效率得到发挥。 目前，蒸发工段的各项条件比较合理，并严格执行板式低气压生产，能满足两台碱炉所 需的浓黑液，稀黑液基本上达到无排放。 四、碱炉运行及问题改进。 4 1 金河公司有二台碱炉，一台7 5 吨炉，一台1 0 0 吨碱炉。运行情况良好，近三年来由 于公司原料结构的变化，由过去苇、芒增加为芒、苇、木，使黑液的性质发生变化，黑液粘度变 小，用以前的黑液喷枪，黑液易上墙，二次风以上结构相当严重，有时布满整个炉膛，碱炉运行 周期短，严重影响碱炉的安全运行。喷射炉正常与否，关键是黑液喷枪是否能满足黑液条件的 改变而随之改变。喷液压力与喷
7、枪孔径选择匹配欠佳，喷液颗粒过细，使其大量过早在空中被 干燥并燃烧，飞出炉膛，加重结灰，基于上述观点，采取相应措施：改变喷枪的角度和直管长 度，使之比例恰到好处；提高进炉黑液浓度，减少黑液的飞失；降低进炉黑液的温度；改 变以前供风总量偏大和一、二次风比例不恰当，有效合理调整其供风比例，使炉膛上部的烟气 温度降低，大大减轻上部结灰状况，控制炉膛负压。通过上述有效措施，碱炉的四周结挂现象 明显减少，碱炉的运行周期由原来的一个月延长N - - - 个月以上，大大节约每次停炉的费用，尤 其碱炉的安全运行得到保证，为回收碱产量的逐步上升，创造有利条件。 4 2 由于公司节约生产成本，几次利用一些化工厂的
8、废碱进行蒸煮，这部分碱对制浆 系统影响不大，但对碱回收产生较大影响，黑液进炉不能燃烧，风管堵塞，黑液沉淀现象时 有发生，碱炉运行费用大大上升。碱炉生产处于完全被动的局面，经过一段时间的探索、分 析黑液的各种数据，碱炉黑液流程多次改进，找到产生问题的原因，主要是由于废碱中含有 大量的高分子化合物，经元盘与高温烟气相接触，发生分解反应，产生出有机酸，中和黑液 中有效碱，使黑液的有效碱含量由原来2 3 8 8 1 L 降低到1 0 8 8 1 L 。浓黑液的胶体性质发生明 显变化，胶体受到破坏：增加在蒸发半浓槽的加碱量；改变黑液流程尽可能缩短黑液与 高温烟气相接触的时间；调整碱炉的工艺运行状态，通过
9、努力，黑液的燃烧状况得到明显 改变，同时为公司大大节约生产成本。 4 3 草浆黑液由于硅含量高，发热量低等重点，黑液的等温膨胀容积指数低，简称 V I E 值，下面是不同原料的V I E 值。 原料麦草芦苇无须草马尾松 制浆法硫酸盐法烧碱法 A Q + 烘碱法 硫酸盐法硫酸盐法硫酸盐法 1 5 1 3 1 3 1 8 1 4 2 2 0 用碱量( N a O H )硫化度 A Q = 0 0 5 硫化度硫化度硫化度 1 5 1 8 8 2 5 V I E m l * g 一1 3 3 42 4 5 3 7 31 7 5 2 3 82 9 l2 4 6 2 71 5 一1 6 8 根据最新理论介
10、绍和相关实践证明，影响碱炉黑液燃烧的主要因素是V I E 值，V I E 值 高，黑液就好烧，根据相关理论，碱厂作了一些尝试：增加黑液有效碱的含量；提高碱 炉供风温度，改变黑液着火条件；由于制浆原料木片的增加，使黑液中硅的含量明显减 少，由原来2 5 下降到1 5 ，进炉黑液的燃烧状况与以前比有明显的变化，黑液膨胀起 孔，好烧。这一方面碱厂将不断的努力探索，使碱炉的黑液燃烧更加合理，更加科学。 5 、苛化工段的问题及改进 苛化工段是碱回收的最后一道工序，工艺流程和设备选型是否合理，运行效率的高低， 对能否巩固前面的工序( 包括黑液提取、蒸发、燃烧) 所取得的成果起着关键作用。如果苛 化工段效率
11、不高，就不能达到丰产丰收的目的，而苛化工段不易被人们所重视，同时苛化工 4 5 段对提高碱回收率和降低吨碱成本起至关重要的作用。为此，碱厂采取一些有力措施，确保 苛化生产。严格控制外来石灰的质量C a o 7 5 ，m g 1 。石灰质量的好坏是影响白 液澄清的一个重要标志。尤其是m g o 的含量对白泥沉淀速度有很大的影响，因为高度分散 m g ( o H ) ：会吸附在C a C 0 3 表面上，会使C a C 0 3 的颗粒不能凝聚成大颗粒，大大减慢了白泥 的沉降，另外石灰中的氯化铝、氯化硅等有害的杂质，也会影响自泥的沉降速度，只有上述 方面控制好，才能使白泥过滤机和白泥预挂式过滤机正常
12、生产，否则预挂式过滤机的滤层过 滤就会受到影响，白泥干度就不能达到运行的条件。加热由绿液槽来得绿液，使绿液温度 从原来的7 5 。C 上升到8 5 。C 一9 0 。C ，大大提高绿液的消化效果和绿液的消耗量，改变过去绿 液消耗量增加、消化石灰渣拉稀的现象。同时，也可以降低白液中的过量灰量，加速白泥的 沉淀，为苛化工段产量的上升提供条件。对苛化度的控制，改变以前单纯要求在9 2 以 上的做法，采用与预挂式过滤机相适应的苛化度在8 8 以上，过量灰小于3 ，有利于白泥 的过滤与洗涤。9 9 年以后，苛化工段用国产预挂式过滤和自泥真空过滤机，对白泥运行 二段串联洗涤，大大降低白泥纯碱的含量，每天可
13、多回收碱在1 5 吨以上，提高碱回收率， 节约生产成本。另一方面，采用预挂式过滤机后白度干度也由原来的3 5 提高5 0 以上， 为白泥外运创造很好的条件，结束了白泥外排大运河的历史，大大减轻了对环境的污染，取 得明显的经济效益和社会效益。 六、尚未解决的课题 l 、板式蒸发器的结垢处理在用碱煮的方式，处理成本比较高，处理时间长，效果不是 很好，影响蒸发器的发挥，公司多次与国外清洗公司探讨，是否用酸性的方式或其他方式提 高清洗效果，延长板式运行周期。 2 、伸缩式吹灰器在露天使用，故障率太高，大部分都是因电器故障而导致机械故障， 根据相关资料介绍，声波吹灰效果较好，虽此以前试过，但没有成功，这
14、一方面也需进行有 益的尝试，使问题得到解决。 3 、搞好清洁生产 清洁生产的实施，从源头上减少相关杂质对碱回收的干扰，尤其采用于、湿法备料相结 合，减少备料过程中泥沙、叶子等含硅量高的杂质进入黑液系统，影响碱回收的生产。 4 、白泥的综合利用是当务之急，白泥外运填土，对环境有一定的污染，对白泥进行开 发，制成轻质碳酸钙用于造纸，橡胶、花料、玻璃，将是今后需解决的难点。 【主题词) ：蒸发改造：碱炉运行；苛化革新 作者简介：陈卫兵先生，学士，工程师。1 9 9 0 年毕业于南京林业大学制浆造纸专业，现任镇江金河纸 业有限公司生产部经理。 ( 上接第5 l 页) 5 结束语： 经过一系列的技术改造及工艺优化，南纸1 5 0 吨日喷射炉近些年来的运行还是非常成 功的，喷射炉运行周期由原来的3 0 天上升至4 5 6 0 天，而盈周期基本稳定。同时在近期运 行过程中还发现通过工艺进一步优化后，圆盘初期结垢会在喷射炉运行1 2 1 5 大时自动脱 落干净，这无疑为今后彻底解决圆盘结垢问题，从而进一步提高喷射炉运行留下契机。 参考文献： 1中国造纸学会碱回收专业委员会造纸工业碱回收译文汇编1 9 9 0 2 南京林业大学碱回收工艺及设备，1 9 9 0 3 冯俊凯沈幼庭锅炉原理及计算科学出版社，1 9 9 2 4 林先存，圆盘蒸发器结垢的预防和治理。中国造纸，2 0 0 0 第5 期
