赤天化纸业年产 20万 t TCF漂白竹浆生产线

田 勇 张鼎军 刘锡炳

(赤天化集团纸业股份有限公司,贵州赤水,564707)

赤天化纸业年产 20万 t TCF漂白竹浆生产线

田 勇 张鼎军 刘锡炳

(赤天化集团纸业股份有限公司,贵州赤水,564707)

介绍了赤天化纸业股份有限公司年产 20万 t林浆纸一体化项目 TCF漂白竹浆生产线项目建设的情况及一些经验。

竹浆;生产线;TCF漂白

竹子属禾本科、竹亚科、多年生植物,盛产于热带、亚热带、温带地区,品种多达 500多种[1]。我国是世界上竹类资源最丰富的国家,现有竹林总面积484万 hm2,占世界竹林总面积的 20%～25%,其中,造纸可用竹林面积约 200万 hm2,竹材蓄积量1.35亿 t。竹子作为重要的非木原料制浆资源得到重视,但由于诸多因素,我国竹子制浆造纸技术一直处于较低水平[2]。

竹子材质坚硬,除用于制浆造纸外,还可用于生产竹胶合板及精制溶解浆等。竹子用于制浆造纸具有如下优势:①繁殖容易、产量高,为一次性栽培、多次采伐的造纸用材。与木材相比,其生长周期短,一般 3～4年生竹子就可被采伐使用,而针叶木的生产期一般在 12年以上,阔叶木的生长期一般在 6年以上。②竹子纤维的制浆造纸特性介于针叶木纤维和阔叶木纤维之间,纤维平均长度在 1.5～2.0 mm之间,最长可达 5 mm,宽度一般为 15～18μm。竹子的纤维细胞约占总细胞含量的 50%～60%,杂细胞含量低于草类纤维,其成浆质量也介于针叶木浆和阔叶木浆之间。但竹材的硅含量高,采伐运输不能机械化作业。

1 年产 20万 t TCF漂白全竹浆生产线

贵州省赤天化集团纸业股份有限公司 (以下简称赤天化纸业)是“黔北年产 20万 t林浆纸一体化工程”项目的实施单位,位于我国西南部赤水河畔。2004年,赤天化纸业开始建设年产 20万 t竹浆生产线。

赤天化纸业拥有当今世界上最先进的竹浆工艺技术和生产装置,是目前国内唯一一家坚持用全竹材深度脱木素蒸煮和 TCF清洁漂白生产技术生产商品浆的企业,是当今单系列竹浆产量最大的制浆企业。

1.1 备料

根据竹子的特性,采用鼓式切片机进行切片,保证了竹片加工的效率和质量。竹片经过筛选、洗涤后进行制浆。

1.2 制浆生产线

采用立式紧凑型连续蒸煮器,日产 850 t风干粗浆。采用竹材深度脱木素蒸煮技术对竹片进行蒸煮,以达到低能耗、浆料低卡伯值和高得率的目的。浆料经压力筛封闭筛选后,再进行洗涤压榨,干度可达35%～40%。两段氧脱木素后进行漂白,漂白工艺采用全无氯漂白 (TCF),工艺流程为 Q-OP-Q-PO,主要漂白剂为 H2O2。

1.3 浆板机

抄宽 4200 mm,双网压榨、两道重型压榨,气垫干燥浆板机,配备全自动打包生产线。

1.4 碱回收

蒸发器为长管降膜蒸发器,采用结晶蒸发技术和黑液钝化技术。竹浆黑液浓度达 70% (不包括碱灰和芒硝)。碱回收喷射炉采用单气包低臭型碱炉,处理 1500 t/d固形物,副产 6.8MPa的高压蒸汽,是全球竹浆生产中最大的碱回收喷射炉。本项目采用两段苛化系统,配有先进的白液盘式压力过滤机,白液的澄清度≤50 mg/kg,盘式白泥真空过滤机的白泥干度≥60%。白泥回收率的设计值为 70%,但由于竹材的硅含量高,白泥回收率需在实际生产过程中摸索调整,以求最大综合利用。

1.5 热力动力系统

75 t/h×2的循环流化床锅炉产生的高压蒸汽与碱回收炉产生的高压蒸汽一道通过 1台 35 MW的双抽一背无冷凝汽轮发电机组进行发电和供热。该机组是世界上最先进的双抽一背无冷凝汽轮发电机组,其一级抽汽的压力 4.2 MPa、温度 400℃;二级抽汽的压力 1.3 MPa、温度 210℃;排汽的压力 0.5 MPa、温度 180℃。

2 项目建设介绍

2.1 基地建设方面

目前,国家正在积极推进林纸一体化和退耕还林政策,这非常有利于竹浆原料基地建设。赤天化纸业项目区域位于贵州省赤水市,属于亚热带气候,高温高湿度低海拔,竹材资源储量丰富,是最适合杂竹生产的地区之一。在项目建设地区 150 km范围内,建设的优质核心杂竹原料林基地面积 26667 hm2。竹林基地建设是一个系统工程,需要以企业为龙头带动,配套完善的政策,地方政府的大力支持和农民的积极参与,形成一个由公司、基地、农户为一体的产业链。公司具体实施了“五个一工程”,即一个苗基地、一片林基地、一个竹肥厂、一个竹科所、一个竹协会。

赤水市的森林覆盖率由项目启动前的 62%提高到 74%。26667 hm2杂竹原料林基地的蓄水能力相当一座库容为 1394.0万 m3的水库,能固持 15422.8万t以上的土壤。

竹材原料林基地的建设应注意几方面的问题:选育优良竹种;重视开发利用现有竹材资源;合理布局、追求规模效应;竹子砍伐的季节性和原料的科学储存;工厂加工和竹材原料基地分散加工相结合;林区的交通建设。

2.2 物流运输方面

赤天化纸业每年的总物流量在 150万 t以上,主要有原竹、浆板、煤、绿泥、煤灰渣等。按照设计能力,原竹的运输量约为 100万 t/a。

2.3 产品方面

本项目 20.4万 t/a的制浆生产线于 2008年 10月顺利投产。由于采用全竹材深度脱木素蒸煮和 TCF清洁漂白生产技术,制浆过程的污染物排放量较少,不产生AOX等。TCF商品竹浆具有较高的白度和强度。产品一经问世就受到国内外客户的高度赞誉,适用于:食品包装,婴幼儿、妇女用纸等生活用纸,教科书等文化用纸,竹浆人造纤维等。

2.4 环保方面

2005年,赤天化纸业被确定为全国循环经济第一批试点单位,公司以减量化、再利用、资源化再循环为核心理念,力求在工艺设计和设备选型体现先进性和超前性,实现低能耗、低污染、高效率的目的。

(1)竹屑、浆渣、污泥可用作废渣锅炉燃料,以减少固体废弃物的排放量,降低对工厂周边环境的污染。污泥采用螺旋桨叶干燥后可用于焚烧或作竹类专用肥。

(2)白泥用于石灰窑以煅烧成石灰实现循环利用,减少了固体废弃物的排放量,具有良好的社会效益。

(3)煤锅炉和碱回收喷射炉、石灰窑等均设置有四电场的静电除尘器,减少了粉尘污染,烟尘排放量皆符合国家标准。

(4)制浆生产过程中的中段废水,采用两级生物处理加一级化学处理,处理后出水水质优于国家新标准 GB3544—2008的排放标准。吨浆排放废水量在30 m3以内。

(5)制浆和碱回收生产过程中的低浓臭气经集中处理后用于碱炉的燃烧。碱回收的高浓臭气也在碱炉中使用臭气燃烧器烧掉,在碱炉顶部设独立的燃烧火炬作为备用。

(6)煤锅炉的煤渣用于制作煤渣砖,综合利用废弃物。

(7)项目正在进行 FSC认证。

本项目废气排放设备设有烟气连续在线监测装置(CEMS),废水排放设备也设置在线监测系统并与当地政府的环保部门联网。

3 结 语

赤天化纸业年产 20万 t竹浆生产线在我国已成功投产运行,该生产线达到了设计产能并证明了其生产工艺的先进性,产品质量好、能源消耗低、污染物排放量少。该项目是一个真正能实现集经济效益、社会效益和生态效益为一体的示范项目,更是当今工业反哺农业的典型项目。

制浆造纸用竹材是一种可再生的绿色环保资源,经深度脱木素蒸煮和清洁漂白生产技术处理后,其商品浆可以替代木浆生产高档纸。全无氯 (TCF)漂白竹浆由于没有 AOX等污染物,可用于食品包装与生活用纸。

[1] 詹怀宇.我国造纸用非木材纤维和废纸原料供应与利用[J].中国造纸,2010,29(8):56.

[2] 郭三川,詹怀宇,徐莉莉,等.低卡伯值硫酸盐浆 ECF漂白的研究[J].中国造纸学报,2007,22(1):16.

A 200,000 t/a Bamboo Pulping L ine with TCF Bleaching

T IAN Yong ZHANGDing-jun＊L IU Xi-bing
(Chitianhua Group Paper Co.,Ltd.,Chishui,Guizhou Province,564707)

The construction and operation experiences of an integrated forest-paper project,a bamboo pulping line of Chitianhua Paper with 200,000 t/a of fully TCF bleaching pulp were briefly introduced.

bamboo pulp;production line;TCF bleaching

TS749+.3

B

0254-508X(2010)10-0043-03

田 勇先生,高级工程师,贵州赤天化集团有限公司总经理,赤天化纸业有限公司党委书记、总经理。

(＊E-mail:zdj69@126.com)

(责任编辑:陈丽卿)