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!亘国

蒸汽用量。回收的黑液可以用来预热和浸渍装锅的木

片,或加热白液或过程用水。据估计对日产1000 t的

工厂,每年可节能约200万美元,但这一措施需要增

加的设备费用也较高(如泵,黑液贮槽等)。

1.1.4蒸煮锅喷放闪蒸热回收

在硫酸盐化学浆厂,热浆和蒸煮液在放锅时会产

生蒸汽。对于间歇蒸煮,蒸汽一般以热水形式贮存在

槽内;对于连续蒸煮,抽出的黑液流到一个槽内进行

闪蒸。这些过程所回收的热可以用来预汽蒸木片,加

热水甚至蒸发黑液。Georgia-Pacific公司位于Arkan-

gag州Crossett工厂进行能源审计时,建议该厂两条平

行间歇蒸煮生产线改进喷放热回收。当时该厂用1个

冷却塔将喷放蒸汽收集槽过量的热除去,用1个蒸汽

加热器产生热水用于漂白车间。审计组建议安装新的

热交换器重新布置水流管线,这样可以关闭冷却塔和

蒸汽加热器,估计可节省可观的燃料和天然气,每年

可节省235万美元,1年就可以收回投资费用。惠好

公司在华盛顿州的Longview工厂建议增加蒸煮热回

收系统,估计每年可节约天然气费用达28万美元。

1.2机械法制浆

1.2.1木材微波处理

用微波处理原木段,可使木材内的木素软化,降

低TMP制浆能耗。Scott等人【41认为高功率微波处理

黑云杉生产TMP浆可节能15%,还可以改进纸浆质

量。但经微波处理所得纸浆要加强漂白才能获得所需

白度,虽然增加了漂白成本但由于能够节省能耗和改

善纸浆质量,因此还是经济的。初步估计20 kW和

50

kW的微波处理系统投资分别为750万美元和1250

万美元。

1.2.2生物处理

用霉菌或酶处理木片可以软化木材内的结合,使

制浆过程能耗降低。Swaney等人”’进行的中试项目

已达到50 t规模。在机械制浆以前木片经过生物处

理,由于能明显提高纸浆强度性能,明显降低能耗

(可以降低磨浆能耗33%),生物制浆显示明显优势。

木片经筛选以后加热到100℃已达到灭菌作用,然后

在室温下冷却后加入霉菌和营养物。再把木片堆垛存

放1~4周,天气和季节性因素对处理效果十分重要。

由于木片必须堆放4周,工厂的场地可能成为问题。

这一技术还未见有工厂应用的报道。

1.2.3盘磨机的改进

在加拿大魁北克一家新闻纸厂采用盘磨机控制策

略,以减少超高得率亚硫酸盐浆的游离度波动,由于

降低电机负荷,每吨产品节电51.3 kWh№1。磨浆处

《中国造纸》2010年第29卷第10期

理设置方面则将原来用的盘磨机改为锥形精浆机。此

外,通过把磨浆浓度从50%降至30%,对于TMP和

RMP工艺而言,可以节电7%一15%¨1。Martin等

人口1估计机械磨浆通过这些改进节电可达1

1%。

1.2.4从整体能耗考虑优化磨浆

无论是原生纤维还是再生纤维都要通过磨浆以获

得纤维的最佳性质,但是磨浆同时会增加纤维的保水

值,这会使网部脱水能力下降,从而增加了干燥部的

蒸汽消耗,保水值增加有可能导致每吨纸能耗增加

30~40美元【8]。因此,对于磨浆操作的优化策略,

应把保水值考虑进去。

1.2.5热制浆

这是TMP工艺的变种,从第一段磨浆机出来的

浆在热混合器内和随后的第二段磨浆机内进行短时间

的高温处理。第一段磨浆机内的温度低于木素软化温

度。在第二段磨浆机内,较高的操作压力减少了所产

生蒸汽的体积流量。与其他节能技术不同的是,这一

方法的优点是可以根据需要直接由操作人员接通或断

开。但缺点是白度稍有降低,撕裂指数也略有下降。

据估计这种方法可使TMP的比能耗节约达20%归4

0。。

1.2.6

RTS制浆

RTS表示短停留时间、高温、高速的制浆方法。

这一工艺主要是通过提高第一段磨的旋转速度来减少

能量消耗,这导致停留时间减少,盘磨间隙较小,有

更高的磨浆强度。木片进行第一段高速磨浆之前在

160。C高温下处理短暂时间,使得单位磨浆能耗下降而

不降低纸浆质量,白度还可以提高1个百分点¨卜13J。

据估计,单位能耗要比传统磨浆系统降低15%。有人

甚至认为增加TMP盘磨转速可以降低能耗达15%~

30%,这取决于磨盘形式和磨浆机类型。RTS浆的强

度略好于TMP浆,而它们的光学性能相似。

1.2.7

TMP热回收

热磨机械法制浆产生大量的副产品蒸汽,这些低

压蒸汽常被污染,但它们的大部分热能可以通过热回

收设备回收用于其他工艺过程。热回收的途径:①对

于一个综合工厂来说可以采用机械再次增压,所产生

的洁净蒸汽可以用于纸机干燥部;②用热交换器加热

的水用于纸机,或作为锅炉补给水;③用于重沸器产

生洁净的过程用蒸汽;④其他设备如热蒸汽再次增

压,热泵系统等。现代化新的TMP厂都带有热回收

系统,估计压力磨浆系统典型热回收系统每吨浆可以

通过热回收产生1.1~1.9 t洁净蒸汽用于干燥部,投

资回收期最快的几个月,但运行费用和维修费用明显

增加。

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