趙夢倩

(北京京誠新星造紙工程技術有限公司，北京，100176)

蘆葦是重要的非木材造紙原料之一，其莖稈含纖維素50%左右，纖維平均長度達1.12 mm，有些荻葦?shù)睦w維長度甚至比闊葉木還長。與其他草類原料相比，蘆葦?shù)哪舅睾康?，聚戊糖含量較高，灰分含量低，纖維特性優(yōu)于其他草類原料。蘆葦在我國分布廣、產(chǎn)量高，有第二森林之稱，因而利用蘆葦造紙，無論從經(jīng)濟效益還是環(huán)境效益來講都是一個很好的選擇。

隨著國家對環(huán)保要求的和對廢水排放標準要求的日漸嚴格，以及人們對成品紙質量要求的日益提高，傳統(tǒng)的CEH 漂白方法正逐漸被淘汰，因為CEH 漂白廢水中所含的氯化有機物有致癌性，對環(huán)境的危害很大，而對環(huán)境友好的ECF 漂白則越來越占據(jù)優(yōu)勢。ECF 漂白技術解決了漂白廢水對環(huán)境的污染問題，且該方法所得紙漿的白度高、強度好、不易返黃，因此受到各企業(yè)的青睞，但ECF 漂白投資成本相對較高，一般多用于木材原料的漂白生產(chǎn)中，國際上對于木漿ECF 漂白的研究也較為深入，國外針木漿ECF漂白方法的經(jīng)驗對于我國非木料原料漂白的研究具有重要的借鑒作用［1-2］。

筆者曾參與設計了遼寧盤錦某紙廠年產(chǎn)15 萬t葦漿ECF 漂白項目，該項目已經(jīng)運行投產(chǎn)，并達到了預期設計效果，且生產(chǎn)穩(wěn)定，效益顯著。本文簡單介紹該工藝的流程、設備、技術參數(shù)和一些設計心得，以供參考。

1 項目概述

該項目采用濕法備料、連續(xù)蒸煮、氧脫木素+ECF 漂白(OD0E(OP)D1)工藝。ECF 漂白第一段采用高溫ClO2漂白，第二段為O2和H2O2強化的堿抽提，第三段采用ClO2進行補充漂白，漂后漿的白度可以達到85%。采用這種漂白流程，生產(chǎn)的紙漿質量好，廢水的污染負荷低，可以達到產(chǎn)品質量標準和更高的環(huán)保要求。

2 工藝流程

2.1 蒸煮工段

葦片經(jīng)濕法備料后用泵輸送到斜螺旋脫水機，脫水后進入回料螺旋輸送機和銷鼓計量器，經(jīng)計量的葦片連續(xù)、均勻、定量地進入預蒸螺旋輸送機，經(jīng)低壓蒸汽升溫軟化后進入螺旋喂料器，葦片經(jīng)壓縮后形成料塞推入T 形管，開始吸收蒸煮藥液和高壓蒸汽，然后進入蒸煮管，在飽和蒸汽的作用下，蒸煮藥液與木素反應，脫去木素。蒸煮好的漿料進入中間管經(jīng)卸料器噴至噴放鍋，由漿泵送至洗選工段。

2.2 洗選及氧脫木素工段

洗選及氧脫木素工段流程見圖1。來自蒸煮工段的粗漿先依次進入壓力除節(jié)機和中濃除砂器，除去葦節(jié)和雜質后的良漿經(jīng)過3 臺串聯(lián)的鼓式真空洗漿機組逆流洗滌并同時進行黑液提取，提取后的良漿經(jīng)1 臺雙輥擠漿機，稀釋調濃后進入中濃氧脫木素系統(tǒng)。送入氧脫木素塔前，在中濃系統(tǒng)中依次加入保護劑MgSO4、NaOH、中壓蒸汽和氧氣。中濃系統(tǒng)的作用是使?jié){料在較高濃度下與化學藥品充分地混合并達到反應所需的溫度后進入反應器。經(jīng)過氧脫木素后的漿料經(jīng)塔頂部的卸料器排放到噴放塔，從噴放塔出來的漿料進入一級三段全封閉式篩選系統(tǒng)，第一段壓力篩的良漿經(jīng)2 臺串聯(lián)鼓式真空洗漿機洗滌濃縮后送漂前漿塔。

2.3 漂白工段

漂白工段流程見圖2。從漂前漿塔出來的漿料送入中濃系統(tǒng)進入第一段高溫漂白，在中濃混合器中加入ClO2和蒸汽，漿料與ClO2充分混合加熱后進入D0段漂白塔，漂后漿料經(jīng)稀釋后泵送入D0段鼓式真空洗漿機，漿料洗滌濃縮后送入中濃系統(tǒng)進入第二段O2和H2O2強化的堿抽提漂白段，在立管中加入NaOH 和H2O2，在混合器前加入蒸汽和氧氣，混合均勻送入E (OP)段漂白塔反應后，漿料經(jīng)稀釋泵送入E (OP)段鼓式真空洗漿機洗漿，然后進入中濃立管開始第三段ClO2的補充漂白，在混合器前加入ClO2和蒸汽，混合均勻后進入D1段漂白塔，出漂白塔的漿料進入D1段真空洗漿機，洗后漿料入貯漿塔以備造紙車間使用。洗后漿可加入少量SO2溶液以避免返黃。

3 設備選擇及說明

(1)蒸煮設備:采用濕法備料、連續(xù)蒸煮和冷噴放工藝。葦片洗滌采用2 條生產(chǎn)線，選用2 臺90 m3水力洗葦機，從原料脫水開始采用3 條獨立的脫水與連續(xù)蒸煮生產(chǎn)線，選用3 臺Φ585 mm 螺旋喂料器和9 根Φ1800 mm ×10500 mm 蒸煮管，噴放貯存選用1 臺噴放鍋來滿足項目產(chǎn)量要求，噴放鍋采用先進技術進行余熱回收。

(2)氧脫木素塔:卸料器引進GL＆V 設備，本項目采用一段氧脫木素，脫木素率45%。

(3)篩選設備:粗漿采用中濃全封閉式篩選系統(tǒng)，具有去除纖維束效果好、在低排渣率的情況下獲得高潔凈度漿料等優(yōu)點。篩漿濃度從傳統(tǒng)的1%提高到2%～3%，與傳統(tǒng)技術相比，生產(chǎn)用水量小、能耗低(節(jié)省30%左右)。粗漿篩選排放的漿渣少，對環(huán)境產(chǎn)生的影響小。本工程設三段篩選，第一段、第二段選用進口封閉壓力篩，第三段選用國產(chǎn)跳篩，并在第二段壓力篩前加上一段除砂器，以加大除砂力度，保護篩板，提高篩選效率。

(4)洗漿設備:洗漿機采用雙列布置，洗選及氧脫木素段洗漿機10臺，面積100 m2;漂白段洗漿機6 臺，面積75 m2，均選用山東汶瑞公司的鼓式真空洗漿機。該設備技術成熟，性能穩(wěn)定，與引進設備相比可節(jié)約初期投資費用，售后服務便捷，備品備件更換也更加經(jīng)濟。

(5)中濃設備:全套引進GL＆V設備，其設備技術可靠，性能穩(wěn)定。中濃漿泵內(nèi)置有真空系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，且配管靈活，給設備和管道布置上帶來便捷?；旌掀鲙в须p向剪切的轉子，混合效率達到92% ～94%，同時不產(chǎn)生振動，減少了車間內(nèi)的噪音。

(6)漂白塔:三段漂白塔均采用升降流形式，與單獨的升流式漂白塔相比有如下優(yōu)點:①操作靈活、運行性能好。②容易排空、維護方便。③停留時間容易控制，易于調節(jié)。④其中降流塔項部留有10% ～20%的空間，可增加產(chǎn)量。

4 技術參數(shù)

洗選、氧脫木素及漂白技術參數(shù)及化學品消耗量如表1 ～表3 所示。

表1 工藝參數(shù)

表2 氧脫木素及漂白工藝參數(shù)

表3 氧脫木素及漂白化學品消耗量kg/t (風干漿)

5 工藝設計中的幾點說明

(1)漂白車間的酸堿腐蝕性很強，設備的材質選擇問題是設計中的難點和重點，為了達到較好的防腐效果又不造成浪費，本項目對設備材質的選擇如表4所示。

表4 設備材質的選擇

(2)封閉篩選布置在氧脫木素之后，其特點有:①氧脫木素后的漿料直接進入封閉篩選系統(tǒng)，可省去1 臺洗漿機，節(jié)約了設備和廠房的投資成本。②氧脫木素段不僅可以脫除45%的木素，還可看成是蒸煮段的補充，它可以把一些絮狀纖維進一步分離，這樣再進行篩選，可減少篩漿損失，提高篩漿得率。

(3)在3 臺串聯(lián)洗漿機之后加入1 臺雙輥擠漿機是為了保證進氧脫木素系統(tǒng)的漿料濃度，因為氧脫木素反應對濃度的要求較高，國產(chǎn)真空洗漿機一般不能滿足該要求，而多1 臺雙輥壓榨機，可使?jié){料洗滌更潔凈。

(4)本設計采用的是高溫ClO2漂白工藝，比傳統(tǒng)的低溫ClO2漂白更有效，能降低漂白化學品用量，減少ECF 漂白廢水中氯化有機物(AOX)的生成。

該項目順利投產(chǎn)后，至今已穩(wěn)定運行了4 年的時間，可作為草類原料適用于ECF 漂白的一個驗證，同時對于其他相似的制漿項目有一定的借鑒作用。用此種方法生產(chǎn)的漂白漿可生產(chǎn)高檔文化用紙，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。

［1］ WU Bing，WANG Tian-tang，LU Shi-ping. Discussion of Corrosion Protection Technology in Paper Industry［J］. China Pulp ＆ Paper，2012，31(3):25.武 兵，王天堂，陸士平. ClO2漂白塔及廢水池的防腐蝕應用技術探討［J］. 中國造紙，2012，31(3):25.

［2］ LI Zhi，LI Jun，XU Jun，et al. Research on Larch Kraft Pulp ECF Bleaching［J］. China Pulp ＆ Paper，2012，31(9):6.李 智，李 軍，徐 峻，等. 落葉松硫酸鹽漿ECF 漂白工藝的研究［J］. 中國造紙，2012，31(9):6.