APMP制浆工艺优化的实践经验

陈 鹏

(宜宾纸业股份有限公司，四川宜宾，644007)

APMP制浆工艺优化的实践经验

陈 鹏

(宜宾纸业股份有限公司，四川宜宾，644007)

通过优化APMP的工艺流程，降低了磨浆电耗，提升了浆料质量。在漂白过程中，采用一段预浸漂白和高浓漂白相结合，同时优化化学药品用量，提高了漂白效率，满足纸杯纸生产的要求，降低了制浆成本。

流程优化;汽蒸仓工艺参数优化;化工药品优化;盘磨;漂白

宜宾纸业股份有限公司于1996年从加拿大引进一条先进的APMP(碱性过氧化氢机械浆)制浆生产线，流程包括木片洗涤、木片汽蒸软化、木片预浸、木片漂白、二段高浓盘磨磨浆、消潜、筛选、浓缩。其核心设备为两台HSR54A/A盘磨机。由于资金等多方面原因，该生产线至1998年才重新进行土建施工，2000年开始进行设备安装，2001年初断续进行单机调试和生产调试，后因系统的固有缺陷，加之对核心设备盘磨机的使用认识不足，至2002年3月31日两台盘磨出现重大故障后，一直停产闲置。2003年3月该公司开始组织人员对该系统进行全方位技术攻关，至同年10月后系统进入正常生产。该系统的两台核心设备HSR54A/A盘磨机，目前全世界仅有5台 (北欧2台、福建龙岩纸业1台、宜宾纸业2台)，其设计精巧、技术含量高、加工精度高，要求员工操作技能高。正式投入生产前，对其重大故障的处理，外方认为国内的技术水平跟不上，修复的可能性小，力主关键零部件送回加拿大修复。如何用好、维护好该设备成为该公司扭亏脱困的关键，通过技术攻关，该设备已能很好地满足生产需要。由北京和利时公司对全英文集成控制系统 (DCS)进行全中文化技术改造，使部分控制系统国产化。2007年10月后，在设备正常运转的情况下，又对APMP 3个汽蒸仓、一个反应仓出料螺旋和料塞螺旋的脱水进行改进［1］。特别是为了适应公司生产高质量纸杯纸，充分发挥APMP的产能，对APMP的后续漂白进行改进，增加了一套H2O2高浓漂白系统，从而提高了整条制浆的漂白质量，满足公司生产高白度纸杯纸的质量要求。由于制浆过程中，吨浆电耗高，降低磨浆电能已经是一项重要课题。该公司APMP制浆系统通过对流程的优化，降低了磨浆电耗，由2008年平均电耗1985 kWh/t浆 (绝干，下同)，降低到现在的平均1750 kWh/t浆，平均降低电耗235 kWh/t浆。取得了较好的效果，现将流程优化的情况分述如下。

1 降低电耗方面采取的工艺优化措施

1.1 将原来APMP两段压榨预浸改为一段预浸

1.1.1 原工艺流程 (见图1)

1.1.2 优化后的工艺流程 (见图2)

1.2 流程优化后减少使用的设备和电机电耗

流程优化后减少使用的设备和电机功率见表1。

表1 流程优化后减少使用的设备和电机功率

通过流程优化，停用部分设备，减少了用电消耗。从生产过程分析，采用只开一段压榨、预浸，其一段压榨后效果较好，能够满足一段带压盘磨磨浆要求，使流程生产实用、通畅、减少堵塞、提高产量，降低了电耗。

2 1001、2001汽蒸仓工艺参数的优化

1001 、2001汽蒸仓工艺参数的优化见表2所列。通过优化汽蒸仓，1001汽蒸仓料片喷碱加热、使预浸提前在1001汽蒸仓，由于1001汽蒸仓体积大，保持1001汽蒸仓高料位，使木片温度提高 (停留时间延长)，木片软化效果好，为只开一段预浸提供了条件，同时也为2003木片压榨机提高了软化效果，降低压榨电耗。

3 化学药品用量的优化

化学药品用量的优化见表3所列。

表3 化学药品用量的优化

4 两台盘磨磨浆功率的优化和筛选工艺的优化

两台盘磨磨浆功率的优化和筛选工艺的优化见表4所列。

4.1 工艺优化前后的电耗统计情况

工艺优化前后的吨浆电耗见表5。

表2 1001、2001汽蒸仓工艺参数的优化

表4 两台盘磨磨浆功率的优化和筛选工艺的优化

表5 工艺优化前后吨浆电耗比较

由表5可以看出，工艺优化后，平均电耗降低了235 kWh/t浆;根据2007年6月15日国家发展和改革委员会节能信息传播中心印发的《企业节能管理技术指南》的标准0．343 t标煤发电1000 kWh计算，吨浆节约标煤80．6 kg/t浆。

按化学机械木浆单位产品综合能耗为1100 kg标煤/t浆进行评估，2008年1—12月优化前单位产品综合能耗为680．9 kg标煤/t浆，进行优化后单位产品综合能耗为600．3 kg标煤/t浆，说明利用阔叶木∶马尾松=(70% ～80%)∶(30% ～20%)的原料配比，采取以上优化工艺，其单位产品综合能耗远低于国家对新建化学机械浆生产线的能耗标准，在同行业中处于较先进水平。

4.2 后续漂白优化增加一套H2O2高浓漂白设备

由于中浓漂白后漂白浆原来设计是配抄高档书写纸，白度设计要求为:70%以上 (全马尾松原料)，生产实际中平均白度只有73．1%左右，达到设计要求，但要满足生产高端纸杯纸用浆的要求，最高白度必须达到78%以上。基于以上考虑，同时在获取中浓漂白生产数据的基础上，后续增加高浓漂白。生产中浓漂白浆的相关数据见表6和表7。中浓漂白化学药品用量见表8。

表6 全杨木浆中浓漂白

表8 中浓漂白化学药品用量

表7 中浓漂白工艺参数

针对中浓漂白浆白度偏低，公司及时调整技改方向，于2007年后开始着手优化APMP工艺流程，计划增加高浓漂白系统，从而满足公司新品开发的需求。高浓漂白浆于2008年初开始生产，5月起全面停用中浓漂白浆。高浓漂白浆相关数据见表9、表10。

表9 全杨木浆高浓漂白

表10 生产高端纸杯纸用高浓漂白浆的化学药品消耗情况

高浓漂白生产高端纸杯纸用浆白度与中浓漂白浆白度相比，白度增加4．5个百分点，而H2O2用量降低2．0个百分点，说明高浓漂白的漂白效率高，H2O2用量较低，白度提升较快。

4.2.1 原中浓漂白工艺流程 (见图3)

4.2.2 后续增加的高浓漂白工艺流程 (见图4)

4.2.3 中浓漂白与高浓漂白的比较 (见表11)

表11 中浓漂白与高浓漂白的比较

由表11可以看出，以相同原料配比 (杨木∶马尾松=(70% ～80%)∶(30% ～20%))的APMP浆进行中浓漂白和高浓漂白，生产白度为71%～73%的中档纸杯纸用浆，与中浓漂白相比，其高浓漂白吨浆H2O2用量降低27～30 kg/t浆 (液体H2O2用量降低为98～109 kg/t浆)，吨浆NaOH用量降低11～20 kg/t浆;吨浆Na2SiO3用量降低15～20 kg/t浆，吨浆 DTPA用量降低2．0～2．7 kg/t浆 (按2008年10月份财务成本价计算)。吨浆高浓漂白比中浓漂白节约150～171元/t浆。按每天生产100 t中档纸杯纸用浆算，比中浓漂白节约1．6万元左右，其降耗增效明显。

5 工艺优化前后的各项指标对比

工艺优化前后的各项指标对比见表12。由表12可以看出，相同原料配比的APMP浆经高浓漂白和中浓漂白后，高浓漂白浆打浆度和撕裂指数比中浓漂白浆低。

6 错峰用电

(1)根据生产需要，对APMP生产班的运作方式进行了调整。8:00～21:00，主要是后续高浓漂白进行漂白浆生产 (高浓漂白吨浆电耗为110 kWh/t浆)，21:00到第二天早上8:00为半漂白浆和高浓漂白浆的生产。若遇供浆量大，晚班在21:00后开始启动两台盘磨，22:00后开始加压，但绝大部分时间都是在用电的低谷段进行生产。

表12 工艺优化前后各项指标对比

(2)错峰用电的成本比较。若按用电的高峰段进行生产，为0．76元/kWh(2009年不含税)，若按用电的平谷段进行生产，为0．49元/kWh(2009年不含税)，若按用电的低谷段进行生产，为0．29元/kWh(2009年不含税)。按每班生产50 t浆进行计算，低谷段用电费用为:50×1750×0．29=25375(元/班)，高峰段用电费用为:50×1750×0．76=66500(元/班)，那么错峰用电，只开低谷段每班节约用电费用:41125元。

7 结语

7.1 优化后生产表明，掺用APMP高白度浆40%～50%与其他浆搭配生产135～280 g/m2纸杯原纸优等品是完全可行的，从2008年至今，生产的纸杯纸为该厂创造了较好的经济效益，成为该公司赢利的主要生产车间。

7.2 优化工艺流程使电耗降低了235 kWh/t浆 (绝干，下同)，占优化前吨浆总用电量 (1985 kWh/t浆)的10．4%。按APMP每年生产32000 t浆计算，每年可为该公司节约用电752万kWh。

7.3 增加高浓漂白工艺流程后，APMP漂白浆流程由原来只提供生产高档书写纸用浆，到现在还能完全满足生产高端和低端纸杯纸用浆的要求。并且用全杨木为原料，能使漂白浆白度指标稳定达到78%，白度比中浓漂白浆高4．5个百分点。化学品消耗比中浓漂白还低。在生产高端纸杯纸用浆时，H2O2用量比中浓漂白低72 kg/t浆 (液体H2O2);NaOH用量比中浓漂白低6 kg/t浆;Na2SiO3用量比中浓漂白低17．6 kg/t浆;DTPA用量比中浓漂白低2．6 kg/t浆;最终达到了降耗增效的目的。

［1］ 林艳提．浅谈瑞丰纸业化机浆工艺及设备的选择［J］．中国造纸，2007，26(9):31．

Energy Saving and Pulp Quality Upgrading by Optimizing the APMP Technology

CHEN Peng
(Yibin Paper Industry Co．，Ltd．，Yibin，Sichuan Province，644007)

Energy saving and pulp quality upgrading were achieved by optimizing the technology of the APMP production line．Bleaching efficiency was increased and pulping cost was decreased by using the combination of pre-bleaching and HC bleaching as well as optimizing the chemical dosages．

flow optimization;technological parameter optimization of steaming warehouse;chemicals dosages optimization;refiner;bleaching

TS743+．3

B

0254-508X(2012)04-0050-05

陈 鹏先生，助理工程师;主要从事工程技术管理工作。

(E-mail:chenpeng9877654zzz@163．com)

2011-11-11(修改稿)

(责任编辑:赵旸宇)