节约生产成本的防垢技术

节约生产成本的防垢技术

纸厂漂白车间的高浓度污染物会在洗涤筛处造成结垢和树脂沉积。许多浆厂针对有机和无机结垢物正在实施一套完整的漂白车间污染物控制方案。该方案包括工艺用水的优化和回用、一个间歇的化学品补加工艺及一个连续添加阻垢剂的工艺。一些浆厂通过将纸机白水返回至漂白车间以节省能量和水的消耗。通过了解潜在的结垢和沉积问题，并用化学、机械和操作方法加以解决，特殊化学品供应商能有效地帮助浆厂实现他们的经济目标。

最近，某化学品供应商推出了一种防垢技术。该技术包括以下内容：方案制订前的生产用水结垢倾向的监测；生产系统的清洁；生产系统结垢的去除等。下面是该防垢技术在一家硫酸盐浆厂的应用实例。

1 方案制订前生产用水的结垢倾向监测

一家日产1 200 t漂白阔叶木浆的综合硫酸盐浆厂采用某一阻垢方案已4年，但应用效果并不好。该车间为减少新鲜水用量，采用以碳酸钙做填料的白水为喷淋水（洗涤喷头为D100），EP阶段结垢严重。其直接后果是：漂白车间每6周就需要用高压水洗涤EP阶段塔1次，为此生产要停机10 h，导致每次要损失460 t漂白浆。

防垢技术首先采用该供应商发明的结垢速率监测器和沉积物监测器监测漂白车间在生产过程中产生的滤液，通过监测碳酸钙和草酸钙的性质判断滤液是否存在潜在的结垢倾向，如图1所示。

图1 结垢速率监测器监测到的纸机白水的结垢倾向

结垢速率监测器监测到的数据揭示了漂白车间纸机工艺用水、D100洗涤喷头用水的水质的结垢倾向、烧碱和阻垢剂的添加点对结垢控制的重要作用。

2 生产系统的清洁

监测结果显示，D100洗涤筛不能去除草酸钙垢。这种严重的沉积问题使ClO2的用量增加。该化学品供应商推出的防垢技术的下一步是实施一个有效的清洁计划，并开发了一个利用Nalkleen®62619和 Nalkleen®2657技术程序清洗D100洗涤筛。

3 生产系统结垢的去除

接下来就是开始一项有效的、连续的处理方案。漂白车间的监测结果显示了浆厂现有的烧碱添加点有助于垢物的生成，因此必须变更添加点的位置。监测结果还发现用作喷淋水的白水也有助于垢物的生成，而且纸机白水是钙离子的主要来源。为了解决这个问题，建议在D100喷头处增加一个额外的阻垢剂添加点。同时，还发现D100洗涤筛的清洁度对EP阶段结垢物的生成至关重要。为了解决这个问题，通过添加螯合剂来去除系统中的金属离子。

最后，为了处理沉积在D100系统中草酸钙垢，该供应商推荐了阻垢剂341。应用防垢60123技术处理EP系统中的草酸钙垢，该技术在3个独立的添加点添加化学品。在煮沸处理时建议连续应用Nalkleen®62619技术。

在漂白车间停机期间，EP系统利用高压水彻底清洗。在开始时，新化学品在线添加，直接取代了以前的化学品。化学品的用量可以通过结垢速率监测器和沉积物监测器的监测数据快速获得，如图2所示。

4 应用效果

（1）漂白车间连续运行了12周，中间没有由于结垢问题而停机。解决了每6周需停机10 h的问题之后，产品成本节省了14万美元及节省高压水成本3万美元。这种变化，保守估计每年可节省120万美元或者是每吨浆的生产成本至少节省2美元。

图2 应用沉积物监测器确定漂白车间潜在的结垢问题与阻垢剂添加量和时间的关系

（2）12周之后检查EP系统发现，结垢量比过去采用的阻垢方案6周之后生成的结垢量的一半还少。

（3）采用新防垢技术以后，烧碱和ClO2的用量比过去采用的阻垢方案每吨浆少4美元。这相当于每年可节省180万美元。

（4）新防垢方案的成本与过去采用的阻垢方案相当，但是投资回报率却可以达到250%。

（张雪 编译）