蔗渣浆ECF漂白生产实践

黄玉梅 周茂贤 徐萃声 陈思益 詹 磊 王双飞

(1．南宁糖业股份有限公司，广西南宁，530031;2．广西博世科环保科技股份有限公司，广西南宁，530007;3．广西大学轻工与食品工程学院，广西南宁，530004)

蔗渣浆ECF漂白生产实践

黄玉梅1周茂贤2徐萃声2陈思益1詹 磊3王双飞3

(1．南宁糖业股份有限公司，广西南宁，530031;2．广西博世科环保科技股份有限公司，广西南宁，530007;3．广西大学轻工与食品工程学院，广西南宁，530004)

ECF漂白技术在蔗渣浆漂白生产中成功应用，漂后浆的品质提升，废水污染负荷降低，达到清洁生产要求，提升了企业的核心竞争力。

蔗渣浆;二氧化氯;ECF漂白;清洁化生产

广西是我国最大的蔗糖生产地区，蔗渣作为制糖剩余物，资源丰富;以蔗渣为原料的制浆造纸厂很多，还有在建的蔗渣浆新项目。然而原有蔗渣浆漂白工序均为传统CEH三段漂白［1］，随着国家造纸产业政策及环保政策的逐步落实，ECF(无元素氯)漂白工艺将成为纸浆漂白的主流工艺［2-4］，ClO2将被广泛应用于纸浆漂白［5-6］。

南宁糖业股份有限公司蒲庙造纸厂从2009年开始筹建浆厂节能减排工程，新建1条日产350 t的ECF漂白漂白浆线 (以下称3#漂白浆线)，替代原有CEH漂白的1#、2#漂白浆线，配套一套国产8 t/d ClO2制备系统。ClO2制备系统于2010年7月底建成投产，3#漂白浆线于2010年12月初建成投产，是国内首条蔗渣浆ECF漂白生产线。目前，经过近一年多的生产运行，积累了一定的中浓漂白生产实践经验。

1 生产工艺和设备概况

1.1 3#漂白浆线工艺流程

筛选后浆料经泵送到漂前贮浆塔贮存，经过一台漂前真空洗浆机洗涤浓缩后进入D0段中浓浆泵，经过D0EpD1三段漂白后，再经转鼓式挤浆机挤压到30%左右的干度后装车送到下游造纸厂供生产使用。漂白工艺采用ECF漂白技术，关键设备由安德里兹公司供货，工艺流程如图1所示。

1.2 主要设备

(1)筛后真空洗浆机:1台，过滤面积120 m2，转鼓规格Φ4500 mm×8500 mm。

(2)D0段中浓浆泵:1台，流量47 L/s，浆浓10% ～12%。

(3)D0段中浓混合器:1台，浆浓9% ～12%，设计压力1．8 MPa，材质为钛材。

(4)D0漂白塔:1个，容积135 m3，碳钢衬耐酸砖。

(5)D0段真空洗浆机:1台，过滤面积100 m2，转鼓规格Φ4000 mm×8000 mm，材质为双相钢。

(6)Ep段中浓浆泵:1台，流量46 L/s，浆浓10% ～12%。

图1 3#漂白浆线D0EpD1工艺流程简图

(7)Ep段中浓混合器:1个，浓度9% ～12%，设计压力 2．5 MPa。

(8)Ep碱化塔:1个，为升降流塔，升流塔为预反应塔，79 m3;降流塔为主反应塔，容积333 m3，材质为SS316L。

(9)Ep段真空洗浆机:1台，过滤面积100 m2，转鼓规格Φ4000 mm×8000 mm。

(10)D1段中浓浆泵:1台，流量45 L/s，浆浓10% ～12%。

(11)D1段中浓混合器:1台，浓度9% ～12%，设计压力 1．8 MPa。

(12)D1漂白塔:1个，容积 456 m3，温度70℃，碳钢衬耐酸砖。

(13)D1段真空洗浆机:1台，过滤面积100 m2，转鼓规格Φ4000 mm×8000 mm，材质为双相钢。

(14)漂后贮浆塔:2个，有效容积330 m3，砼内衬玻璃钢。

(15)转鼓式挤浆机:3台，长度3 m，进浆浓度＞3%，出浆浓度≥32%，单台日产量≥150 t。

(16)甲醇法ClO2制备系统:1套，型号BSCM-Ⅰ，产能8 t(ClO2)/d，ClO2浓度8～10 g/L。

1.3 主要工艺条件

D0EpD1短程序三段漂白工艺:

D0段 温度 55℃，反应时间 40 min，浓度10%，ClO2用量30～35 kg/t风干浆 (以有效氯计)，占总有效氯用量的60%。

Ep段 温度85℃，反应时间 (25+95)min，浓度11%，NaOH用量20～25 kg/t风干浆，H2O2用量3～5 kg/t风干浆。

D1段 温度 70℃，反应时间 180 min，浓度11%，NaOH用量2～5 kg/t风干浆，ClO2用量20～25 kg/t风干浆 (以有效氯计)，占总有效氯用量的40%。

2 生产运行情况

2.1 产能情况

3#漂白浆线自2010年12月3日按40%生产能力开始试产，至2011年2月底前均不断完善设备、电气、仪表等方面存在的问题;从3月份后逐步提高3#漂白浆线漂白蔗渣浆日产量，4月1日起原1#、2#漂白浆线停产，3#漂白浆线产能达到日产350 t。

2.2 漂白工艺控制

3#漂白浆线在试生产初期，重点控制蒸汽加入，减轻设备、管道的震动，使D0漂白塔、Ep碱化塔、D1漂白塔的反应温度达到工艺要求。

稳定反应温度这一关键工艺参数后，转入重点控制药品的加入量，由于生产线目前没有氧脱木素段，ClO2的用量会大些，这也是漂白工艺控制的重中之重，直接关系到漂白浆质量和物耗成本。

漂白工艺控制，与来浆卡伯值、调酸调质及漂白终点pH值等工艺因素关联较多，通过对生产的跟踪进行调整;生产运行中将漂后浆的白度控制在82%～84%，并重点控制纤维性尘埃不超标。

由于蔗渣浆D0EpD1漂白工艺在国内还没有成熟的经验可借鉴，在生产控制过程中出现过波动，需要对3#漂白浆线ECF漂白工艺作进一步调整、完善，并在生产实践中检验。

2.3 配套国产ClO2制备站

该套国产ClO2制备站运行一年多来，产能在5．0～8．5 t/d范围内，能够安全稳定生产，ClO2溶液浓度8．5～10 g/L，DCS系统控制准确，安全联锁稳定可靠，各项物耗达到设计指标。

通过一年多的生产经验积累，改进生产工艺及用水的质量，加强对冷冻水机组的管理，在我国南方夏季高温天气下制备出了合格的ClO2产品。实践证明，该套ClO2制备系统，完全可以替代进口设备。

表1 3#漂白浆线与1#漂白浆线的漂后浆情况比较

表2 纤维形态测定情况

表3 漂白中段废水情况比较

3 ECF漂白浆线取得的进步

3.1 蔗渣浆的质量提高

采用ECF漂白后，蔗渣浆的质量明显改善，漂后蔗渣浆白度提高，黏度提高，返黄减少，结果见表1。

使用FS300纤维测定仪对CEH、ECF两种漂白浆的纤维形态进行测定，结果见表2。

由表1、表2可知，ECF漂白浆的黏度明显比CEH漂白浆高，说明ECF漂白过程中纤维受损伤的程度小;ECF漂白浆的纤维数均长度比CEH漂白浆略低，且ECF漂白浆的细小纤维含量比CEH漂白浆高，说明ECF漂白过程中细小纤维损伤程度小，得以保留的细小纤维量多于CEH漂白浆的，印证了表1中ECF漂白浆的湿重小于CEH漂白浆的缘由，也表明了ECF漂白浆漂率高、漂损低。

3.2 漂白中段废水负荷明显下降

采用ECF漂白后，蔗渣浆漂白中段废水污染负荷明显下降，尤其是AOX大幅降低，实现达标排放。结果见表3。

从表3可以看出，3#漂白浆线由于采用了ECF漂白，CODCr、SS、AOX等污染负荷明显比采用CEH的1#、2#漂白浆线降低很多，AOX能达标排放，达到了清洁生产的要求。

3.3 中浓漂白节水效果明显

从表3可以看出，3#漂白浆线采用ECF中浓漂白工艺，废水排放量比1#、2#漂白浆线大幅降低，从 41．52 m3/t浆降到 16．52 m3/t浆，节水效果非常明显，符合节能减排及清洁生产要求。

3.4 漂白浆线和ClO2制备站全线DCS控制

3#漂白浆线和ClO2制备站的配备装置都按现代化工厂的设计理念，全部采用DCS控制，为工艺生产提供稳定的保证，提供科学合理的原料配比，设计有完善的安全联锁，生产效率大幅提高。

4 结语

4.1 3#漂白浆线是国内首条蔗渣浆ECF漂白生产线，经过大半年的生产运行实践证明，蔗渣浆采用ECF漂白效果是显著的，漂后浆白度、黏度比CEH漂白浆有明显改善，产品质量提高;废水排放量、污染负荷大幅降低，尤其是AOX能达标排放，达到清洁生产的要求。

4.2 在蔗渣浆漂白中应用ECF漂白，替代CEH漂白旧工艺，实现技术升级，漂白浆产品竞争力增强，并减轻了工厂环保压力，同时也提升了南宁糖业股份有限公司的核心竞争力。

［1］ 黄文荣．非木材纸浆含氯漂白废水中有机氯化物的研究［D］．广州:华南理工大学，2003．

［2］ 高木均．采用ECF漂白减轻废水污染负荷［J］．国际造纸，2008，27，(6):5．

［3］ 詹怀宇，李兵云，李建军，等．非木浆OQP漂白及其与CEH漂白的比较［J］．中国造纸，2003，22(10):8．

［4］ Thomas Greschik，J iri Basta，Christian Blom，et al．Comparis on of ECF-light，ECF and CEH bleaching ofnon2 wood fiber［J］．天津科技大学学报，2004，19(增2):310．

［5］ 石淑兰，何福望．制浆造纸分析与检测［M］．北京:中国轻工业出版社，2003．

［6］ Zhong Xiangju．Marching On wards into the 21Century．A Prospective View of Chinese Pulp＆ Paper Industry［C］//Proceedings of International Non—Wood Fiber Pulping and Papermaking Conference，Ji'nan，China，2000． CPP

Production Practice of Bagasse Pulp ECF Bleaching

HUANG Yu-mei1ZHOU Mao-xian2，*XU Cui-sheng2CHEN Si-yi1ZHAN Lei3WANG Shuang-fei3
(1．Nanning Sugar Industry Co．，Ltd．，Nanning ，Guangxi Zhuang Autonomous Region，530031;2．Guangxi Bossco Environmental Protection Technology Co．，Ltd．，Nanning，Guangxi Zhuang Autonomous Region，530007;3．College of Light Industry and Food Engineering，Guangxi University，Nanning，Guangxi Zhuang Autonomous Region，530004)

ECF technology has been successfully applied in bagasse pulp bleaching，the quality of the pulp is improved after bleaching，and the pollution load of the wastewater is decreased compared with the conventional process．The mill adopting ECF bleaching technology realizes cleaned production and strengthens the core competitiveness．

bagasse pulp;chlorine dioxide;ECF bleaching;clean production

TS745

B

0254-508X(2012)04-0055-03

黄玉梅女士，高级工程师;主要从事制浆造纸技术管理工作。

(*E-mail:gxhzzhmx@126．com)

2011-11-18(修改稿)

(责任编辑:赵旸宇)