全麦草浆碱回收技术的现状

全麦草浆碱回收技术的现状、发展及展望
全麦草浆, 技术, 展望, 发展
摘自《纸业资讯》
一、前言：
自1996年起，在国家计委、国家环保局和原中国轻工总会领导与支持下。

在山东、河南、安徽等省建设一批日处理75吨和100吨麦草浆碱回收节能治污工程，治理制浆造纸蒸煮黑液对江河湖海污染。

这些项目大都在 1997年后陆续顺利建成投产。

山东已形成寿光晨鸣、东营华泰、临清银河、兖州太阳为典型成功经验；河南已形成漯河银鸽为典型成功生产厂。

他们的经验均值得我们学习和借鉴。

他们较好地处理麦草浆造纸厂制浆造纸废水污染负荷和回收化学药品的目的，推动了麦草浆黑液碱回收技术进一步提高和发展，使得众多麦草制浆厂废水污染治理有了一个光明前景。

众所周知，麦草浆碱回收，是国内外各种浆种中进行碱回收难度最大的一种。

近六年来，在经过多次的生产经验总结、技术装备不断改造和完善后，我国麦草浆碱回收技术应该讲达到一个较理想水平：蒸煮黑液污染负荷 CODcr和 BOD5去除率达到 8 0％以上、碱回收率达到 7 0－ 7 4％，耗油量降至 30kg／t碱以下，与苇浆碱回收消耗指标不相上下，回收碱的成本在 1000元 /t碱水平。

麦草浆碱回收的成功，为麦草制浆造纸厂全厂废水治理奠定坚实基础，麦
草浆造纸厂蒸煮黑液经碱回收提取处理后，中段废水经一级物化、二
级生化处理后可做到达标排放。

二、麦草浆黑液碱回收技术需优化的问题
工艺流程、设备选型及组合的优化
①黑液提取是麦草浆黑液治理关键工序，也是目前制约去除黑液污染负荷和提高黑液提取率的瓶颈工程。

黑液提取设备机型选择，从成熟、可靠和先进以及设备能力指标来讲，鼓式真空洗浆机仍是国内外广泛使用的洗涤浆料和提取黑液的设备。

“九五”科技攻关（项目）《麦草浆碱回收技术的研究与开发》课题，对山东华泰集团75t ／d麦草浆碱回收示范工程和华金集团新型（锥形阀）鼓式真空洗浆机组测试结果看，黑液固形物设备提取率达到83．5％，6．7Be ／20C，固形物浓度9．68％。

仅达到蒸发工段最低的黑液质量标准要求。

但要求更高黑液提取率和浓度，不管是从生产实践、还是从机理上讲，鼓式真空洗浆机很难使黑液提取率达到 8 5％。

这是由于麦草浆及其黑液物化特性的影响。

我们认为单靠某一种提取设备来解决和提高黑液提取率难以奏效。

制约了碱回收率提高，也难以降低进入中段废水的污染负荷值。

如是有些生产厂家增大洗涤用水量来达到多提取稀黑液的目的。

虽然黑液提取率增加了一些，但大量稀释水进入黑液，增加蒸发站蒸发负荷，需多耗蒸汽，还需要增加蒸发面积，从经济角度上讲，花算不来，年运转费用相当高。

因此，我院、北京制浆造纸工业研究院和山东太阳纸业等单位已开始采用两种提取设备的组合流程，采取挤压—一扩散置换洗涤或采取扩散置换—
一挤压洗涤机理，达到提高麦草浆黑液提取率的目的。

山东太阳纸业集团 100t／d麦草浆碱回收工程，为了提高提取率，采用鼓式真空洗浆机组（三台串联）与一台瑞典顺智公司产DWA型双辊挤浆机组合流程。

该系统已于 2000年6月投产运行，取得较好效果，黑液提取率达到85％以上；山东安丘兰天纸业集团麦草浆碱回收黑液提取改造时，采用双螺旋挤浆机串联不锈钢螺旋网带机组合流程，黑液提取率达到 8 5％以上，河南滑县锦华纸业集团改造老黑液提取时，采用在 4 om2鼓式真空洗浆机组前加 4台挤浆机组合流程，黑液提取率也达到85％以上。

反映出我们在工程设计中新思路，并取得良好的效果。

这也给麦草浆碱回收蒸发工序和中段废水治理带来福音。

②蒸发站采用全板式蒸发器组
目前国内麦草浆碱回收蒸发站大都采用管板结合的“二板三管”和“三板三管”蒸发器组浓缩黑液，均取得较满意效果。

这种蒸发站平均蒸发强度在9．5kg水／m2·h左右。

蒸发热效率在3．3－3，skg水／kg蒸汽，出站浓黑液浓度在42－44％之间，进炉之前还需在圆盘蒸发器内利用烟气余热直接蒸发浓缩至 46－48％左右，才能焚烧。

生产操作采用二次循环法间断出浓黑液，但流程比较复杂、操作水平要求高。

近两年来，由于板式蒸发器制作成本降低，与管式蒸发器价格接近。

资金比较雄厚企业均要求采用“五体五效”和“七体五效”全板式蒸发器组浓缩黑液，工艺生产操作仍采用“二步蒸浓”法，浓黑液浓度可达到45－46％由于传热效果好，节约蒸汽，是目前麦草浆碱回收蒸发站首选的流程和设备。

③燃烧工段碱炉是碱回收工程核心设备之一。

近年研制出来的全麦草给黑液碱回收炉、通过生产实践运行。

基本上能满足麦草浆黑液焚烧的要求，做到了正常生产抛掉油枪。

这主要是因在炉尾省煤器下设置有板（管）式空气预热器，使进炉一、二次风温从蒸汽空气预热器出口 150C提高到 250C以上进炉，改善了麦草浆黑液干燥和着火条件，提高了炉膛温度，将烟气余热移回碱炉内。

但这也给圆盘蒸发器和静电除尘器操作状况带来一些负效应，电除尘烟温过低，影响电除尘正常运行，成为麦草浆碱回收电除尘运转率不高的原因。

碱炉仅只满足能燃烧开起来的目的是不够的，应该利用黑液燃烧产生热值多副产蒸汽。

大型碱炉（150t／d浆以上）应产中压蒸汽，先发电后用汽的原则。

碱回收的蒸汽用量多少关系到回收碱的直接成本，碱炉多产蒸汽，则从外网少补充蒸汽（蒸汽耗量占回收烧碱1／3成本）。

因此，本人认为评价黑液喷射炉（碱炉）主要用两个指标来衡量：一是吨碱耗油量；一是用每吨固形物燃烧后副产蒸汽量（t蒸汽固形物）：据推算麦草浆为 2． 7 t蒸汽固形物（以 1． 2 7MPa 饱和蒸汽计）、苇浆为 2．gt蒸汽/t固形物、木浆为3．3t蒸汽/t 固形物。

当麦草浆黑液浓度为 47－48％进炉时，75t／d麦草浆碱炉应产10t／h蒸汽、100t／d麦草浆碱炉应产15t／h蒸汽、150t／d 麦草浆碱炉应产22t／h蒸汽。

这样才能真正评价碱炉是否是高效节能。

盼望碱炉设计制造单位总结成功经验，进行科技创新，开发出高效节能型、适合麦草浆特性碱炉，降低碱回收成本，提高回收经济效
益、再造辉煌。

④苛化是碱回收生产关键工段，其产品—一白液，是制浆蒸煮的药液，回收量及浓度直接影响到制浆成本。

苛化又是碱回收最后一道工序，其工艺流程、设备选型不当，以及生产管理不好，就会出现丰产不丰收的境地。

当设备确定后，工艺流程选定是优化工艺设计关键。

目前，我院设计推荐的连续苛化流程是采用三台澄清器（绿液、白液、稀白液）、一合真空洗渣机和一台预挂式白泥过滤机串联洗涤白泥流程。

流程中将浓白液澄清器抽出的白泥进搅拌槽（用第二台过滤的滤液稀释），先经真空洗渣机洗，滤液（浓白液）返回白液澄清器进口，滤饼用预挂式白泥过滤机滤液冲散搅拌送稀白液澄清器（即白泥洗涤器）进行第一次白泥洗涤，抽出泥浆再经预挂式白泥过滤机洗涤，这样可大大减少进入稀白液碱量（约8g／l），同时，最后白泥干度达到55％以上，便于运输。

白泥残碱＜1人另从绿液澄清器抽出绿泥进入搅拌槽后送第一台真空洗渣机过滤，滤液进绿液贮存槽再进入消化苛化系统。

绿泥稀释后进白泥洗涤器，绿泥残留物用滤液冲洗进白泥洗涤器。

绿泥间断过滤。

这样即提高了绿液转化率，多生产烧碱，也减少稀白液量。

三、“十五”期间麦草浆碱回收技术的展望
1、麦草浆碱回收技术上的突破
①黑液提取工艺与设备上采取两种或两种以上机型组合的流程，即采用挤压—一扩散置换洗涤机理处理麦草浆料洗涤和提取黑液；并配备封闭筛选工艺。

做到了节水和达到清洁生产目的。

提高了黑液提取率，使之达到 90％左右。

从而使蒸煮黑液污染负荷COD
和BOD；去除率达到88％以上。

减轻去中段废水污染负荷，满足蒸
发工段高质量黑液的要求。

③黑液蒸发技术上突破目前，国内蒸发站采用的“二板三管”和全板式多体五效蒸发器组，黑液由于受粘度等物化特性影响，出站黑液终浓只能在 4 2－ 4 6％之问，黑液含水份量大，还需在圆盘蒸发器直接浓缩至 48％左右入炉，对碱炉热负荷有影响。

为了克服黑液粘度造成的困难，芬兰奥斯龙公司于1985年开发和研究《黑液热处理》技术，第一套木浆黑液热处理生产装置于1989年12月在芬兰一家浆厂投产，世界上目前有五例。

1997年并在我国申请专利。

由于这套系统价格昂贵，也不单独转让。

近几年来，国内高等院校、科研机构也做了麦草浆黑液热降粘实验，取得一些有价值科研数据，这对我国蒸发站采用板式蒸发系统及配备黑液热处理（即热降粘）工艺和设备的开发与应用，起着催化作用。

有望在“十五”期间很快在工程上实用，使麦草浆黑液蒸发后浓度提高到55％以上，完成蒸
发技术上突破。

2、麦草浆碱回收技术经济指标达标值
①黑液提取工段
黑液提取率＞90%
黑浓浓度： 9．25Be／15（11．5％）
黑液温度≥75C
②蒸发工段
出站浓黑液浓度 33Be／110℃( 55％）
蒸发强度 11kg水／m· h
蒸发热效率≥ 4．5 kg水／kg蒸汽
③燃烧工段
进炉黑液浓度33Be／110℃ 55％）
产蒸汽量3t／t固形物
其中： 150t／d碱炉产蒸汽量25t／h（3．82MPa） 200t／d碱
炉产蒸汽量32t／h（3．82MPa）
电除尘率＞98％
④苛化工段苛化度88％白泥残碱＜0．5％
⑤主要原材料消耗指标（150t／d浆规模为例并以回收一吨烧碱计）石灰 1． 0 3 t（ Cao＞ 75％）重油＜ 2 okg 清水＜ 3 0m3 补
充蒸汽2t 软水5t 电＜400kwh
⑤碱回收率＞85％
①碱回收成本＜800元
③工程总投资6500万元。