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1、万吨秸秆生物质纤维生产项目可行性研究2012 年 12 月目 录第一章 总 论 .1 第二章 项目背景及建设必要性 .3第三章 市场分析 .7第四章 工艺技术与设备 .9第五章 项目的经济效益和社会效益 .17万吨秸秆生物质纤维生产项目 - 1 -第一章 总 论1.1 项目概况1.1.1 项目名称万吨秸秆生物质纤维生产项目1.1.2 技术单位简况1.3 建设内容1.3.1 建设内容与规模秸秆生物质纤维生产项目，年产量 1 万吨。1.3.2 项目投资本项目建设投资 7546.4 万元，铺底流动资金 1775.0 万元，项目建设总投资 9321.4 万元。1.3.3 主要研究结论通过对本项目建设背
2、景及必要性、工艺技术方案、产品市场情况、建设规模、建设条件、投资及财务等几方面进行研究，得出以下结论。本项目建设不仅符合国家产业政策，而且还是国家大力支持发展的产业，具有创新性和独创性，产品市场前景极其广阔，建设条件具备，技术成熟可靠，思路清晰，规划超前，能产生显著的经济效益、社会效益和生态效益。因此本项目的建设是可行的。- 2 -万吨秸秆生物质纤维生产项目 3第二章 项目背景及建设必要性2.1 项目背景我国是一个农业大国，近年来随着粮食快速增长，秸秆产量也迅速增加。每年农作物收割后，要产生 7 亿吨农作物秸秆。目前秸秆大约 1.45 亿吨用作畜牧饲料，0.91 亿吨用作还田肥料，0.14 亿
3、吨用作工业原料，2.8 亿吨用作农民传统的生活燃料，剩余的几乎全被废弃和焚烧掉。随着农村经济发展和农民生活水平提高，农村燃料结构发生巨大变化，农民不再把秸秆作为能源，将大量的秸秆遗弃或野外露天焚烧。这样不仅浪费大量可贵的资源，开发利用率很低，而且造成了环境污染，特别是机场及周边及公路沿线焚烧产生大量烟雾，造成大气污染，影响航空及交通的正常运行。另外随着石油、煤炭储量的下降以及石油价格的飞速增长，以石油为原料的产业如石油化工，化学纤维等必然向以可再生资源为原料的方向转移。木质纤维资源，如树材、竹材、秸秆和甘蔗杆等的利用是生物质资源研究的重要组成部分，将纤维素、半纤维素和木质素转化为可再生的秸秆生
4、物质纤维，是未来生物质产业发展的主要方向之一。秸秆生物质纤维制备主要是分成两个接续工艺：制浆粕，制纤维。天然纤维为原料的人造纤维工业，需要大量的浆粕。4由纤维素原料提取出纯净的 纤维素称为浆粕） ，用烧碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，称为浆粕。浆粕经过滤、熟成（在一定温度下放置约 1830h，以降低纤维素黄原酸酯的酯化度） 、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解，纤维素再生而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为秸秆纤维。 。在纺丝方面，我国的技术和设备已
5、接近发达国家水平，但在制浆方面，我国却是一个污染严重、效益低下、原料极度依赖进口的国家。纺丝工业不合理的原料结构和规模结构以及较低的技术装备水平，决定了我国制浆工业的水、能源、物料的消耗较高并成为主要污染源。纺丝行业的发展所面临的环境污染和资源不足两大难题主要表现在制浆环节上，污染制浆已成为我国落后生产方式的典型代表。所以纺丝生产的关键是制浆生产，而制浆生产的关键是高环保、低污染、低能耗。所以高效环保的开发废弃秸秆纤维将具有十分重要的意义。2.2 项目建设必要性2.2.1 项目建设符合国家有关产业政策和地方发展规划该项目属产业结构调整指导目录(2007 年本)第一类鼓励类第一款“农林业”第 2
6、3 条“农作物秸秆还田与综合利用（包括青贮饲料、秸秆氨化养牛、还田、气化、培育食用菌等） ”5的范畴，属鼓励类项目。为了进一步明确当前高技术产业化的重点领域和方向，引导社会资源投向，提高有限资源的利用率，有重点地培育新的经济增长点，促进我国国民经济和社会全面、协调、可持续发展，国家发展和改革委员会、科学技术部、商务部联合编制了当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007 年度） 。该指南中第 119 条“固体废弃物的资源综合利用”中指出要优先发展“利用农作物秸秆等废弃植物纤维生产复合板材及其他建材制品的技术及装备” 。2.2.2 项目建设有利于土地的利用和减少农作物秸秆资源的浪费，提高农民
7、收入，调整产业结构，推动地方经济发展据有关调查显示，辽阳地区秸秆没有得到利用，每年夏、秋期间，部分群众为了赶农时、图方便，大量焚烧作物秸秆，既浪费了资源，又污染了环境，甚至还影响了航空、高速公路和铁路的正常运营。本项目利用当地的水稻秸、玉米秸等农作物秸秆生产生物纤维。项目建成后，一是可以提高广大农民种植的积极性，并引导农民进行科学种植和管理。二是可将大量的农作物秸秆综合利用，增加农民就业机会，可直接增加农民收入，这样既不耽搁农民粮食的收播，还有利于社会安定、促进人民生活质量。三是可促进地方的经济发展。项目建成后，可实现企业的规模效益，促进地方经济的发展，大幅度提高当地人民的收入和地6方财政收入
8、。2.2.3 项目建设是环境保护和解决能源不足的需要项目充分利用周边地区的秸秆资源，避免了秸秆的焚烧，对保护大气质量起到了重要作用。而且将秸秆作为再生生态资源进行加工，变废为宝，既具有良好的经济效益和社会效益，又促进了当地的生态建设。项目建设可实现秸秆的资源化、商品化，有序发展以秸秆为原料的生物质能产业。综合利用秸秆等再生资源，把其作为再生生态资源进行战略对待，提高秸秆资源综合利用率，可促进资源节约，解决能源不足的问题。万吨秸秆生物质纤维生产项目 7第三章 市场分析秸秆纤维有棉的本质，丝的品质，是地道的生态纤维，源于天然而优于天然。秸秆纤维是用棉短绒等作为原料优化处理得来的，秸秆纤维较棉纤维本
9、质更纯正，具有耐日光、抗虫蛀、耐热、耐化学药品、耐融剂、耐霉菌等性能；在主要纺织纤维中，它的优良性能较为全面。秸秆纤维具有最符合人体生理科学的保湿性能，使人体皮肤一直处于最滋润的状态。秸秆纤维不产生静电，柔软舒适，不会产生附着在身体上的感觉，因而十分光滑凉爽，特别符合人体皮肤的生理要求，科学健康的消费观念是选择穿秸秆纤维制成的服装，这是其它纤维无法比拟的，另外由于秸秆纤维具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性，应用领域十分广泛。秸秆纤维是纺织工业的重要产品之一，应用领域广泛，是人们服饰消费中最青睐、最舒适的品种之一。秸秆纤维具有优越的吸湿性、染色性和抗静电性，它可以纯织或与其它天然纤维及化
10、学纤维交织，形成不同性能、不同织物风格的服饰，因穿着舒适、色泽鲜艳而深受人们的喜爱。除了传统的织造产品如各类锦缎面料、乔其纱、富春纺、丝绒、里子绸以外，近年来又不断研制开发出在各式面料中交织部分秸秆纤维并经特种印染、整理后用于制作夏季穿着的衬衫、T 恤衫、茄克衫、西服和牛仔服；由粗旦丝、差别化丝制成的装饰品也广泛应用，随着人们生活水平的提高及下游产品的不断开发，秸秆纤维的8潜在市场也不断扩大，前景广阔。秸秆纤维原料来源十分广泛，它的主要原料是棉短绒、木材和秸秆等，因而是取之不尽、用之不竭。秸秆纤维属于可再生纤维，可以自然降解，不会象合成纤维那样给环境带来二次污染，在石油资源日益匮乏的今天，纤维
11、资源可再生性十分重要。自 2005 年以来，由于受国际纺织行业的影响，国内的秸秆行情一路上涨，使之秸秆短纤维行业出现了较大的利润空间，在纺织快速增长的需求的较强拉动下，这两年秸秆纤维行业进入产能扩张的高峰期，近两年国内新增秸秆产能在 50 万吨左右，预计到 2015 年末，全国秸秆短纤维产能将在 200 万吨左右。万吨秸秆生物质纤维生产项目 9第四章 工艺技术与设备4.1 制浆技术及设备一、制浆工艺项目采用无黑液清洁制浆技术，以秸秆为原料，利用过氧化物在一定条件下氧化裂解，使植物秸秆分离得到纤维，且不用漂白，简化了生产工序，实现了低温快速蒸煮，所得纤维强度高，用热用水少，废水 COD 和色度低
12、，污染负荷小，而且废水全部回收利用。其生产工艺技术路线如下所示：秸秆分离机秸秆铡破预浸洗涤高压搓丝裂解反应器（加温、加辅料）高浓梳解加水消潜低浓梳解浓缩洗涤螺旋挤水压榨成型烘干打捆入库（1）纤维提取前对农作物秸秆的加工整理对秸秆加工尺寸一般是 3-4 公分，不必加工成丝状，用普通粉碎机或铡草机打一下便可，也可在田间地头用带粉草机的拖拉机打后装袋，便于运输，到厂后直接加工草浆一举两得，省时省力。（2）过氢氧化物法实施对秸秆纤维裂解过程中对设备设施的要求清洁无黑液快速制浆技术的核心就是在一个容器内加入一定比例的原料和过氢氧化物通过加温搅拌、通过一定时间的热10反应，释放出氧，加速了秸秆的裂解，实现
13、秸秆中的木质素和纤维分离。（3）生产中对水、温度、时间的要求无论那种制浆方法都离不开水，水的用量多少对纤维生产有一定的影响，这种生产方法要求水能将草润湿、润透，搅拌机最好能搅起来为宜。生产中将秸秆、助剂按比例加入反应池中搅拌均匀后，开始加温逐渐升高温度到 95左右，反应分解也就越来越激烈，同时自身产生大量的热，并释放出氧，加速了植物秸秆的裂解，再加上不停的搅拌催化，使麻杆、秸秆木质素和纤维分离。这种剧烈的分解活动维持 60-90 分钟时间后，变得白度好、柔软、手能搓得开、搓的碎，便可以适量加水降温，冲洗后可进行梳解、疏磨工序。因无黑液排出，整个生产过程，每吨干纤维用水量在 20m3以内，且经沉
14、淀处理后全部回用。（4）秸秆纤维洗涤浓缩和漂白由于这种裂解法在生产中加入了有关的助剂，特别是过氧化物的剧烈分解反应，裂解反应过程结束后物料和水都是白色的，而且很清亮。在强氧化过程中也大量挥发消减了 COD 和色素。由于裂解法生产后浆也白、水也清，用很少的水一洗便白，由于浆中氧化剂挥发有个缓慢过程，隔一段时间再冲洗 1-2 次效果更好。便越洗越白，若用料配比得当，洗后浆的白度在 7511度左右，多数时候能到 80 度。这种生产方法由于自然白度好，便省去了过去多次洗涤和漂白的烦杂工艺，节水节电省设备，节约了氯气等漂白材料，真正做到了无氯漂白。（5）秸秆裂解反应用水和水处理情况裂解法草浆制浆不仅用水
15、量小，生产出来的物料和水都是白色的，洗洗便白，无黑液黑水流出。在反应池分解裂解后的煮炼水不外排，压滤机挤出的水经处理后，再补充一下新水，加上各种原料和草后接着生产，反复循环。这样就杜绝了黑液和浓浊水产生的源头。洗涤水用量也很少，每吨浆用 3-5 吨清水便洗好，洗浆水处理后处理可循环使用，实现零排废。二、制浆设备序号 名 称 规 格（型号） 单位 数量1 砂石金属收集器 DFSJQ4m3 台 22 水力预浸机 DFSLY-20 m3 台 23 储水罐 75 m3 个 24 原料泵 DFZB-3 台 45 一体化制浆机 DFZPJ-3 台 106 喷放浆仓搅拌器 DFJB-3 台 27 1贮浆井搅拌器 DFJB-3 台 28 1贮浆井 150 m3 台 2129 喷放浆仓 150m3 台 210 喷放管路系统 DFPF 套 1011 中浓泵系统 DFZB-1 套 412 螺旋挤浆机 DFJ550 台 413 1废水罐
