麦草芦苇混合烧碱法蒸煮的实践

关建华 高永全 艾永春

(中冶美利纸业股份有限公司，宁夏中卫，755000)

中冶美利纸业股份有限公司制浆车间蒸煮设备为横管连续蒸煮器［1］，以麦草为主要原料，采用烧碱法连续蒸煮、三段漂白，日产漂白麦草浆130 t。随着麦草资源的日益减少，寻找补充资源、替代资源势在必行。为此该制浆车间采用对麦草、芦苇进行分开切选除尘，然后混合进行烧碱法连续蒸煮制浆，现对麦苇混合蒸煮的试验过程进行介绍，供同行参考。

1 麦草和芦苇混合蒸煮

收集了麦草单独蒸煮的长期积累数据，进行了芦苇单独蒸煮试验，并进行了麦草、芦苇混合的第一次蒸煮试验。在麦草、芦苇混合蒸煮试验中，麦草、芦苇比例为50%∶50%，将麦草和芦苇分开切选、干湿法备料、除尘后混合送入蒸煮系统进行蒸煮。对第一次混合蒸煮试验结果进行分析并采取相应的改进措施之后进行第二次混合蒸煮，收集的数据及麦草和芦苇混合蒸煮结果见表1。

通过对表1中麦草、芦苇单独蒸煮及第一次混合蒸煮的数据进行对比分析，得出的结果是麦草和芦苇混合蒸煮是可行性的，但在具体实施过程中还需要采取一定的措施进行改进。

2 改进措施

2.1 提高草片合格率

草片长度规定20～40 mm，要求草片合格率达80%以上。但实际操作时对超出40 mm的部分判为不合格，而低于20 mm的则往往被忽略不追究，对草片的均匀性没有给予足够的重视。实际调查发现，切草过程中，草片长度20 mm以下的占总量的10%，长度20～30 mm的占总量的45%，长度30～40 mm的占总量的35%，超过40 mm的占总量的10%。分析表明，草片合格率及均匀性直接影响到蒸煮质量，草片长则渗透速度慢，蒸解程度低，蒸煮匀度差;草片过短则渗透速度快，蒸煮降解严重出现泡沫，不利于筛选、净化、漂白。经过摸索，采取加强设备及操作管理，对草片的合格率及均匀性进行控制。

表1 麦草、芦苇单独蒸煮及混合蒸煮结果

(1)增加换刀次数，由原来每8 h更换1次切草机飞刀、底刀，改为每4 h更换1次。

(2)调整进料胶带转速，通过更换进料电机工作轮，对进料转速进行调整。

(3)在班前班后会上规范操作人员的操作，进草量均匀连续，喂料厚度控制在20～30 cm，降低因现场操作对草片合格率的影响。

通过调整后草片的均匀性明显改善，蒸煮匀度明显改善，提取及筛选工段泡沫明显减少，漂白工段黄色尘埃出现的数量大大减少。

2.2 提高除尘率

(1)提高干法除尘率。备料使用的干法除尘设备是六辊串联羊角式除尘器。工作原理是利用羊角辊将草片翻转、疏松，从而将吸附在草片上的尘土、沙粒及麦叶、麦穗分离出去。在如何提高羊角除尘器除尘率的问题上，以往只是注意随天气季节变换，更换筛子的筛孔来进行调节，而对于羊角的长度及羊角密度则很少注意。通过长期摸索发现，羊角的长度对草片能否完全翻滚有着重要的影响，羊角密度则影响草片翻滚的质量，羊角密度过大会阻碍草片正常输送，出现堵塞，密度过小则起不到翻滚作用，不利于除尘。经过不断改进，现使用的羊角辊，羊角与筛子的间隙为3 mm，羊角株距为10 cm，行距为20 cm，除尘效果明显改善。

(2)提高湿法除尘器除尘率。湿法除尘效果的好坏，关键在于草片洗涤水量及洗涤水的洁净度，在草片洗涤水系统未进行改造之前，洗涤水主要使用清水和部分高效沉淀池回收水。清水使用一次后进入高效沉淀池进行沉淀后部分重复使用，这样虽然减少了清水用量，但洗涤水反复使用后虽经高效沉淀池沉淀，但水中夹带的泥沙、麦草叶、麦草穗却越来越多，水质明显下降。通过技术改造，将浆料经圆网浓缩后的洗涤废水输送到连续蒸煮工段与清水混合后用于草片洗涤，同时将草片洗涤后废水经高效沉淀池处理直接排放不再回用。通过此项技术改造，草片洗涤的清水用量明显减少，但用于草片洗涤的总水量 (清水+圆网回收废水)大大增加，草片洗涤水不再循环使用，进入蒸煮系统中的麦草叶、草穗、草叶、尘土、沙粒、麦粒明显减少，蒸煮后浆料滤水性明显改善，漂白浆白度有较大提高。

2.3 提高碎草机草片洗涤及碎草效果

草片通过水力碎草机快速旋转，在水力碎草机叶轮、磨片瞬间横向碎解过程中，将草片夹杂的尘土等杂物分离出去。

(1)定期更换水力碎草机叶轮及磨片，由过去半年更换1次改为1个月更换1次，进一步提高草片的碎解能力及洗涤效果。

(2)加强草片洗涤水的置换，大量使用浆料洗涤废水，减少草片洗涤水循环利用次数，提高草片洗涤水质量，进一步去除草片中尘土、沙粒等杂物。

2.4 连续蒸煮工艺的优化

在连续蒸煮器实际操作过程时有蒸煮质量波动的现象。通过观察发现，是由于在制定工艺条件时给定的控制参数区间较大，影响了浆料的蒸煮质量。采取以下措施来实现工艺制定的精确化。

(1)根据阶段内原料质量变化 (以7天为一个阶段)，制定蒸煮用碱量、蒸煮药液浓度、蒸煮汽压、单位时间内进蒸煮管的药液流量。同时缩小这些工艺控制参数的范围，由之前的每个控制参数给定3个控制值。改为只给定1个控制值。通过上述措施蒸煮质量明显改善，浆料蒸解度明显提高，后序的浆料洗涤、筛选过程中泡沫明显减少。

(2)优化蒸煮工艺。草片经过水力碎草机剪切、洗涤后由螺旋喂料器挤压脱水，进蒸煮管的草片含水量变化不是很大，通过检测发现，含水量在15%的原料与含水量30%的原料通过洗涤、挤压后进入蒸煮管内时，含水量的变化为1%～2%，含水量变化不是很明显。影响蒸煮质量的主要因素有:压力、温度、时间、液比。优化前，制定工艺只是根据原料质量来给定蒸煮药液浓度，至于蒸煮汽压、单位时间内进蒸煮管的药液量，则允许有较大幅度的变化。通过观察发现这样做存在较大弊端，如浆料质量波动较大，工艺性流失比较严重。为此对蒸煮工艺条件进行调整，从以下几个方面进行工艺优化:①根据原料质量，制定工艺用碱量、蒸煮药液浓度给定一个执行标准;②根据季节变化，规定蒸煮压力、压力波动范围±0.05 MPa;③根据新原料与陈原料结构变化制定单位时间内进入蒸煮管的药液量，允许波动范围±0.5 m3/h。

经过采取相应的改进措施之后，进行了麦草、芦苇混合蒸煮的第二次试验，并在改进的工艺条件下运行一年多的时间，结果见表1。

3 小结

经过一年多的实际生产运行，与麦草或芦苇单独蒸煮相比，采用麦草与芦苇以50%∶50%的比例混合蒸煮，在相同蒸煮设备及改进工艺条件下具有以下优势。

(1)与全麦草浆相比，麦苇混合制浆的浆料洗涤、筛选过程中，滤水性明显改善。浆料由于滤水性能的改善，洗后残碱明显下降，随着黑液提取率的变化，很大程度上提高了浆料洗涤水排放水质，减轻中段废水处理负荷，同时混合制浆粗浆得率较麦草浆有所提高。

(2)与全芦苇制浆相比，麦苇混合制浆在蒸煮过程中浆料未蒸解率明显下降，原料消耗量下降。

(3)芦苇的使用补充了原料来源，解决了原料资源短缺这一困扰自制浆发展的难题。同时实现了原料结构的调整，提升了浆料内在质量，为提高纸张品质打下基础。

(4)麦苇混合漂白浆湿重提高，细小纤维的流失明显减少，浆料物理性能得到改善，降低了抄纸车间打浆难度，提高了浆料留着率，降低了纸产品生产成本。

［1］ WU Jie-sheng，ZHANG Hong，HE Chang-zheng．Inverstigation of Horizontal Continuous Digesters in Some Domestic Mills［J］．China Pulp ＆ Paper，1995，14(4):10．吴解生，张 宏，和长征．国内几家纸厂横管连蒸器的使用情况与技术经济分析［J］．中国造纸，1995，14(4):10． CPP