造纸行业87 胡小虎

1、造纸行业1造纸工业2008年我国造纸行业规模以上企业机制纸及纸板总产量达到8391万t，制浆造纸工业已成为我国的重要产业。制浆造纸工业的规模越来越大，现代化程度越来越高。由于造纸行业的结构调整，我国纸业百强企业产量已经占到全国造纸总产量的55.74，而其COD排放量仅占全行业的10。近年来，世界造纸产业技术进步发展迅速，受资源、环境等方面的约束，造纸企业在节能降耗、保护环境、提高产品质量、提高经济效益等方面加大力度，朝着现代化大工业方向持续发展。 2第一节 我国造纸工业现状第二节 造纸工业的能耗与物耗第三节 造纸生产工艺第四节 制浆造纸工艺的污染第五节 造纸工业的污染治理第六节 造纸行业清洁生

2、产造纸工业3第一节 我国造纸工业现状我国造纸工业现状 造纸业被视为我国的环境污染大户，也是水污染物COD的重点污染减排行业。2007年在全国41个行业中，工业废水排放总量为221.1亿t，其中，造纸业废水排放占总量的14.4，仅次于化工制造业，位居第二；而按废水中最重要的化学需氧量指标（COD）排序，则造纸业COD总排放量高达168.2万t，占全国工业排放量的33，排在第一位。 造纸业居我国五大高耗水行业之首，国内纸厂吨纸水耗高达100m3以上，几乎是世界平均水平的10倍。4第一节 我国造纸工业现状5我国造纸工业的原料结构第一节 我国造纸工业现状6我国造纸工业的原料结构第一节 我国造纸工业现状

3、7我国造纸工业的原料结构第一节 我国造纸工业现状8我国造纸工业的原料结构第一节 我国造纸工业现状9第二节 造纸工业的能耗与物耗造纸生产的原料制浆、造纸过程使用的化学辅料制浆、造纸过程 的能耗与 原料消耗10一 造纸生产的原料木材原料（1） 针叶木，如云杉、冷杉、马尾松、落林松、红松等（2） 阔叶木，如杨木、桉木等11非木材纤维原料有禾本科植物 麦草、芦苇、荻苇、甘蔗渣、芒草、 竹、龙须草韧皮植物，如麻类、树皮、 棉秆皮等棉纤维，如棉短线、废棉、破布等一 造纸生产的原料麻芦苇12二 造纸原料的主要成份成份主要成分纤维素半纤维素木素次要成分树脂 脂肪丹宁、色素淀粉、果胶、蛋白质灰分13各种植物性造

4、纸原料的组分比例 单位： 14三 制浆、造纸过程使用的化学辅料制浆过程使用的化学辅料有离解浆料使用的火碱、芒硝、亚硫酸钠、亚硫酸铵等漂白过程使用的过氧化氢、氯气、漂白粉抄纸过程使用的填料氧化镁、氧化钙、滑石粉还有作为施胶剂的淀粉、松香、酪素、三聚氰胺作为颜料的染料15四 制浆、造纸过程的能耗与原料消耗一般生产1t草浆需要2.5t左右干禾草，生产1t纸浆需要2t左右干蔗渣（或45 t湿蔗渣），生产1t竹浆需要45t鲜竹，生产1t木浆需要2m3左右木材，生产1t再生浆需1.21.4t废纸。1t碱法化学浆需消耗烧碱约300kg。1t纸中约含填料1030。161t化学浆需供应7t左右蒸汽（折消耗煤炭1

5、.5t）。再生浆需供应0.2t0.3t左右蒸汽（折消耗煤炭0.05t）。国际上造纸工业平均能耗为t浆纸综合能耗0.91.1t标煤/t浆，2005年我国造纸平均综合能耗为1.38t标煤/t浆。到2010年底，中国纸业实现造纸工业吨产品综合平均能耗(标煤)要降至1.10t。四 制浆、造纸过程的能耗与原料消耗17年度吨纸电耗(Kwh/吨纸)吨纸平均水耗(m3/吨纸)吨纸浆耗(吨/吨纸)吨纸综合能耗(Kg标煤/吨纸)2005698.761030.611.382010582.7800.581.10四 制浆、造纸过程的能耗与原料消耗18第三节 造纸生产工艺一 造纸工业的基本生产流程二 制浆工艺的分类三 制

6、浆工艺四 制浆工艺原理简介19一 造纸工业的基本生产流程制浆 抄纸20 石灰法 高得率化学法 碱法 烧碱法（pH13） （50%-65%） 硫酸盐法（pH13） 化学法 酸性亚硫酸盐法（pH12） （4050） 亚硫酸盐法 亚硫酸氢盐法（pH26） 中性亚硫酸盐法（pH69） 制 碱性亚硫酸盐法（pH10） 浆 木片磨木法 方 机械法 法 （9198） 原木磨木法 半化学法 化学机械法 （6594） 化学机械法二 制浆工艺的分类21纸浆和制浆得率的概念22化学浆工艺 碱法制浆 酸法制浆半化学浆工艺 半化学浆 化学机械浆机械浆工艺 木片磨木浆 磨石磨木浆再生浆工艺 非脱墨制浆 脱墨制浆三 制浆工

7、艺231 化学浆工艺 (碱法制浆)碱法制浆就是采用碱性化学药液，在高温高压下蒸煮植物纤维原料，去除木素，离解原料成浆的过程。备料后草片胶带运输机螺旋预浸机蒸煮器喷放锅或喷放仓挤浆系统水或黑液配碱槽碱液计量槽振框式平筛白液槽碱回收系统黑液槽真空洗浆机洗浆系统粗浆池蒸汽碱浆渣241 化学浆工艺 (碱法制浆)各种原料蒸煮过程碱液浓度与最高温度差别251 化学浆工艺 (酸法制浆)亚硫酸盐法制浆采用亚硫酸及亚硫酸盐的混合液在较高温度下进行蒸煮时木素被磺化后水解溶出，纤维原料被离解成浆的过程。备料喷放抄纸疏解粗浆池漂白浓缩蒸煮打浆262 半化学浆工艺 (半化学浆)将木片进行化学处理，在撕磨成浆，但化学处理

8、程度比化学机械浆要强出了原料中的2550的木素和3040的半纤维素细胞间层部分物质溶出，半化学浆的浆率在6585。预蒸器 斜管连续蒸煮器 贮浆池 除碎片盘磨机 粗浆洗浆机 木片 喷放仓 272 半化学浆工艺 (化学机械浆)通常以木材为原料，使用少量的化学药液（常用的处理药液有冷碱NaOH和热的中性亚硫酸钠溶液）进行浸渍处理，再使用机械方法撕磨成浆的过程。木片化学浸渍漂白浆预热脱水压榨浓缩一段盘磨常压蒸汽一段盘磨筛渣283 机械浆工艺 (木片磨木浆) 木片磨木浆又称盘磨机械浆，其生产过程是木片在盘磨机内撕磨成浆。木片不经预处理直接进入盘磨机的称普通木片磨木浆（RMP），木片经洗涤、预热再磨浆的称

9、（TMP）.木片经输送器木片洗涤器成浆精磨制成浆 螺旋输送器盘磨机预热器螺旋进料器旋风分离器293 机械浆工艺 (磨石磨木浆 ) 磨石磨木浆是最基本磨木工艺过程 磨木机筛选贮浆池浓缩除砂木材备料304 再生浆工艺(非脱墨制浆) 314 再生浆工艺(脱墨制浆) 32四 制浆工艺原理简介洗浆 筛选 净化 浓缩 漂白 331 洗浆洗浆原理废液主要分布于纤维之间，废物含量约占总废物量的80，还有15在细胞腔孔里，5在纤维细胞壁内。纤维之间的废液通过挤压和过滤可以洗净，其他部分废液要依靠扩散原理才能洗净。洗浆通过扩散（置换）、挤压、过滤三种作用将纸浆与废液分离 341 洗浆 一般多采用多段逆流洗涤方法进

10、行洗浆，多段逆流洗涤采用三段或四段逆流洗涤流程。 洗涤工艺采用多台洗涤设备串联使用，纸浆依次进入各段洗涤，下一段滤出的黑液逆转送至前段作为洗液之用，第一段设备滤出的浓黑液进行废液处理和回收利用。35影响洗浆的因素（1）温度（2） 压力（3） 浆层厚度（4） 浆种（5） 制浆方法1 洗浆362 筛选1筛选的流程洗后粗浆除砂粗筛精选2筛选设备筛选设备由振框式平筛（稀释至1的浆料在筛框内进行筛选）、CX筛（浆料在筛板内旋转，利用离心力进行筛选）、旋翼筛（是一种封闭式单鼓压力筛）373 净化筛选后的浆中还有小颗粒的杂质和杂细胞，必须通过离心分离将其除去，采用的设备通常是锥形除砂器和跳筛。384 浓缩

11、浓缩常用设备有圆网浓缩机、侧压浓缩机、短管式浓缩机、双鼓式浓缩机。 39各类纸浆浓缩机的进出口浆液浓度浆液浓度圆网浓缩机侧压浓缩机短管式浓缩机进口0.431出口3671210144 浓缩 405 漂白 氧化漂白 还原漂白 化学浆的C-E-H三段漂白全无氯漂白 41第四节 制浆造纸工艺的污染一、 制浆造纸工艺的废水污染二、 制浆造纸工艺的废气污染三、 造纸工业的废渣污染42一 制浆造纸工艺的废水污染废水污染中段废水 蒸煮废水 黑液红液 漂白废水 筛选废水 筛选废水 冷凝水 43制浆污染物产量表 浆 种粗浆得率（）COD产生量碱法/硫酸盐法木浆48501400蒽醌烧碱法草浆45481300酸法草浆

12、55601000半化学法7580400500废纸脱墨制浆8085150机械浆90100一 制浆造纸工艺的废水污染44一 制浆造纸工艺的废水污染工艺规模万吨污染物产生量范围/t浆碱法化学浆（漂白）（稻草）10废水60120COD100160BOD30505废水100180COD200290BOD628845一 制浆造纸工艺的废水污染酸法化学浆（漂白）（木材）5废水95130COD96110BOD4045工艺规模万吨污染物产生量范围/t浆46一 制浆造纸工艺的废水污染亚铵法半化学浆（稻麦草）10废水4090COD5388BOD1120挥发酚1.683.26工艺规模万吨污染物产生量范围/t浆47工艺

13、规模万吨污染物产生量范围/t浆一 制浆造纸工艺的废水污染混合废纸浆（脱墨）510废水2250COD3465BOD1220混合废纸浆（非脱墨）10废水1015COD2545BOD81548二 制浆造纸工艺的废气污染造纸厂的蒸煮工艺需要大量蒸汽，锅炉会消耗大量燃料，产生燃料燃烧废气。 蒸煮过程产生的污冷凝水汽中含有醇、酮、糠醛等多种挥发有机物，既有臭味，还有毒有害，还要有防爆等安全措施，最好送锅炉、碱回收炉或石灰窑燃烧处理。每生产1t纸产生废气中含0.74甲硫醇，65粉尘。49三 造纸工业的废渣污染造纸企业的废渣主要是化学制浆回收的黑液和污水处理后的废泥（废纸的污泥量约为70kg/t，制浆造纸的污

14、泥量约为70150kg/t），一般采用浓缩、脱水、干燥、固化或焚烧。 50不同造纸工艺的污泥产生量 三 造纸工业的废渣污染51三 造纸工业的废渣污染52第五节 造纸工业的污染治理一、 碱回收法 二、 酸析法 三、 LB-1碱析法 四、 膜分离法五、 絮凝沉淀法六、 生物处理法53第六节 造纸行业清洁生产造纸产业发展政策(国家发改委公告2007年第71号) 2008-04-181. 严格监督国家对制浆工业的产业政策的实施，对不符合国家政策规定的污染严重的造纸企业，坚决实行关、停、并、转和限期治理。2. 我国对造纸工业的长期产业政策是：调整造纸原料的结构，逐步实现以木浆为主、扩大废纸回收利用，合理

15、使用非木纤维，对草浆造纸企业加强监督管理。3. 化学制浆与半化学制浆企业要提高黑液的提取率和碱回收率，并要将废液浓缩和焚烧。544. 改进生产工艺，严格环境管理，提倡清洁生产，减少纤维的流失纤维和悬浮物的回收率。5. 科学使用助剂，提高产品质量，降低消耗，减少污染，应使用高效、低毒性的助剂。 6. 发展少污染和无污染的生产工艺。7. 推行减少污染物的产生量和排放量的新技术 8. 推广废纸回收利用技术，重点解决废纸分类，分级利用与废纸脱墨技术。第六节 造纸行业清洁生产55第六节 造纸行业清洁生产碱法/硫酸盐法制浆黑液回收 适用范围适用于碱法/硫酸盐法蒸煮工艺，对产生的黑液进行碱及热能回收，并大幅

16、度降低污染主要内容碱回收主要包括黑液的提取、蒸发、燃烧、苛化等工段。提取：要求提取率高，浓度高，温度高。蒸发：提取的稀黑液需进入蒸发工段浓缩，使黑液固性物达5560以上。燃烧：浓黑液送燃烧炉利用其热值燃烧，燃烧后有机物转化为热能回收，无机以熔融状流出燃烧炉进入水中形成滤液。苛化：澄清后的滤液进入苛化器与石灰反应，转化为NaOH及Na2S投资及效益分析在稳定、正常运行条件下，碱回收的投资回收期约510年，木浆回收期较短，非木浆较长。按年产34000t浆（日产100t浆）计算，碱回收的经济效益（商品碱价按1700元/ t，回收碱按800元/ t计）7344万元/ a。按吨浆COD产生量1400，碱

17、回收去除COD 80计，日产100t浆的企业每年可减少COD排放38080t56射流气浮法回收至白水技术 第六节 造纸行业清洁生产适用范围适用于造纸白水中纤维、填料及水的回收；也适用于各类废水处理中的固液分离及污泥浓缩主要内容压力溶气水经减压释放出直径约为50m气泡的气-水混合液与含有悬浮物的废水（如纸机白水中的纤维和填料）混合，形成气-固复合物进入气浮池进行分离。分离后的水则由设在气浮池适当位置的集水管道收集后送至清水池，浮在池表面的悬浮物（如纸浆、填料）则收集到浆池，不能上浮的沉积物沉积在气浮池的泥斗中，定期排放，以保证出水水质稳投资及效益分析以回收纸机白水300m3/d为例，总投资35万元，回收年限1.5年，年净效益23万元，年削减废水排放量81万m3，SS596t，COD300t。年节约水量81万t，节约纸浆180t57第六节 造纸行业清洁生产多盘式真空过滤机处理纸机白水 适用范围年产1万t以上的大、中型纸浆造纸厂，用于造纸白水中纤维，填料及水的回收主要内容滤盘表面覆盖着滤网，为了回收白水中细小