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实施造纸蒸煮黑液提取、浓缩、干燥、产生磺酸盐木质素干粉工艺流程图
实施造纸二段水封闭式循环及零排放工艺图
奉献给关、停、新建、护建蒸煮制浆造纸行业:
一、造纸黑液的提取、浓缩、磺化、喷雾干燥产生颗粒状天然磺酸盐木素干粉及零排放基本原理:
该工艺主要实用麦草、稻草、甘蔗渣、棉花杆、龙须草、芦苇、竹子等连生木材经净选后,送入蒸球、蒸锅或连蒸器内得到锰值后,喷放于喷仓,经螺旋出料机送至双螺旋挤浆机或其它挤浆设备挤压后,提取蒸煮黑液约80%以上。采用低温浓缩负压原理,黑液通过真空自吸入反应釜反应浓缩,不经予热周期,迅速产生冲浪式强烈沸腾、分离、强制发挥大量热能。将12%的固形物含量的黑液浓缩到35——45%固化物,经保温、过滤等环节,黑液温度为65℃波美度1.1的工作温度,经提纯磺化送至高速旋转雾化机内,由热风炉产生280℃的热风,采用对数螺旋形式进风,瞬时接触物料中的水分、雾化、分散成极细的雾点,提高干燥湿度,产生颗粒状干粉副产品,告别造纸黑液污染,变废为宝,化害为利,得到以废养废。而且木质素销售市场广阔,具有一定的经济效益和环境效益,是一个综合利用的环境工程,黑液的蒸发为蒸煮制浆造纸行业中段水治理达标零排放奠定了坚实的基础。本工艺问世以来深得国内治污改造造纸企业的欢迎,对关、停、并、转治污的造纸行业起到起死回生的作用,同时也是造纸企业治污的首要措施,造纸黑液中含有分离的氢氧化钠、硫化钠、碳酸钠、硫酸钠及有机合化钠,二氧化硅等无机物,和木素、半纤维和降解物的有机酸等,造纸黑液的提取浓缩,黑液中的有机物85%以上已去除,不产生二次污染源。其造纸的中段水就迎刃而解,根据造纸工艺污水的来源,COD、BOD的含量,分别用于制浆造纸车间系统的不同部位,排出的中段造纸废液经过SS回收,辐流式沉淀污泥、沙及杂质离心、压饼、造田,经气浮,臭氧氧化后的指标水反反复复循环于造纸制浆车间用水的各部位,做到清污分流,使水周而复始,彻底使造纸污水排放为零造纸黑液资源化综合利用零排放成为现实。经上述工艺DOD、BOD、SS、PH色度达到国家环保总局要求及造纸废水治污零排放的指标,并能产生良好的经济效益、环境效益、社会效益,达到治污求生存、治污求发展、治污见效益,已成为造纸企业新时期综合发展的可持续战略目标。
二、造纸黑液农缩雾化干燥产生木质素磺酸盐副产品的主要用途:
木质素磺胺酸盐系列产品,是一种表面活性剂,通过改性、加工、复配等方法可生产多种产品;主要用于树脂、橡胶、染料、农药、陶瓷、水泥、沥青、饲料添加、水煤浆、混凝土、耐火材料、油田钻井、肥料、冶炼、铸造、石板材、粘合剂等木质素磺酸盐对防止沙土化土壤十分有效,还可做沙漠的固沙剂,将为我国开发大西北地区奠定重要的生态基础。
三、《磺酸盐木素》的开发及市场需求量:
70年代后期西方国家已大量利用此法生产木质素系列产品发达的西方国家木质素产量需求量相当大,据统计资料说明其产量美国15个公司年产22万吨,加拿大10个公司年产13万吨,日本5个公司年产13吨,芬兰年产11万吨,瑞典年产6万吨,特别值得提出日本每年还要从国外进口5万吨以上木素。
我国最早利用造纸黑液生产木质素产品仅有几个纸厂,后来南方一些纸厂相继生产,目前木质素国内产量仅达到几万吨,而且国内需求木质素磺酸盐产品的产量已超过200-300万吨,国内市场缺口很大,随着科学进步对木质素产品用途不断扩大,我国的国内国际市场对该产品的需求将不断升值增加,由于木质素磺酸盐生产的产品质量、品种及地区差异,市场销售价为1800-2400元/吨,销售前景广阔,经济效益惊人可观。
四、造纸黑液提取浓缩、喷雾干燥产生磺酸盐木素干粉设备的特征及装备的投资 估算:
造纸黑液提取浓缩喷雾干燥产生磺酸盐木素干粉在设备装备方面占地面积小、效力高、无噪声、无二次污染、配合电控调控、操作自动化成度高从而降低劳动强度,清洁生产,彻底改善了劳动环境,而且工艺先进而直接,设备造价低廉而高效,凡有一定规模的造纸企业都有能力投资,都有机会享用,为彻底解决造纸行业不受环境因素的束缚,将更好地长远地发展我国的民族工业而努力。
根据年生产1——2万吨纸厂黑液经提取、浓缩、磺化喷雾干燥产生磺酸盐木素干粉中段水经SS回收,辐流式、沉淀气浮,臭氧氧化,车间用水闭路循环、反反复复,清污分流,周而复始,使造纸废水达标,零排放成为现实,全段设备装备投入330万元(不含基础设施)总装机容量为300KW左右。
五、造纸黑液的综合利用达标零排放工程工艺的运行成本经济效益,投资回报期分析:
A、造纸黑液提取、浓缩止35——45%固形物成本
河南省焦作市伏背造纸设备公司设备安装治污工程技术部通过各种工艺密切配合,选择设备装备的最侍运行方案,使黑液浓缩提取成本大大降低。如五体单效浓缩设备,每效每日蒸发量为25吨水,日处理黑液100吨(指黑液固形物含量,在12%浓缩至35——45%固含量),设备装备装机容量137km(含黑液量提取)×每度电电价0.65元/度×全日24时÷浓缩蒸发100吨/天=电费合计2137.2/吨;操作每班三人12制:(6人/日×25元/日资=150元)÷100吨/天=1.5元/日人,每1000kg新鲜蒸气可浓缩蒸发5吨黑水,需煤165kg×24h×355元/吨=1405元
合计(电费2137.2元+劳务费1.5元+煤费1405元)÷100吨/天=36元(每吨黑液浓缩的成本)
B、磺化提纯喷务干燥磺酸盐木素干粉状成本计算装机109KW×0.65元/度电×24h/天=1700元
每班4人3班12人×每人20元/日工=240元
热风炉每小时耗165kg×24h/天×350元/吨=1386元
电费(1700元+240元劳务费+煤费1386)÷(每天产量干粉12吨)=3326元÷12=277.2元/吨
C、造纸中段水零排放运行费
实施黑液提取、浓缩、雾化、干燥产生磺酸盐木质素副产品流程图
装机90kw×0.65/度×24h/天=140.4元/天
(每班4人/2/8人×25元/日工=200元/天)
以年产2万吨纸日处理废水5000方/天,混凝土以每方0.19元/5000方水÷0.19元=950元
合计(电费140.4+劳务费200元+药品费950元)=2554元÷(5000方水)=1.958元/每方水。
ABC费用合计成本3557元,为提取、浓缩费+喷雾干燥费3326+中段水费2554/方=94371元÷日产木素粉12/吨生产能力=786.43吨成本
以日黑液提取,浓缩、喷雾成副产品磺酸盐干粉12吨,每月木素360吨年3600吨,市场销售价1800~2400元/吨,每日创毛利约21600元,除去每日电耗、劳务费、煤费材料费为9437元,日净利润12163元,以10月计年产3600吨,总产值648万,除去各项费用年创利润438万元,筹建年产1——2万吨纸厂计算。黑液经提取,浓缩段,磺化干燥段中段水处理,共5个工段其设备装备费投入337万元,水处理设备基础工程61万元,两项合计398万,一年可收回投资,并有回报,该项目的问世告别了造纸黑液污染,效益惊人,根据以上分析,磺酸盐水素粉系列产品在销路稳定的情况下具有较高的经济效益和环境效益,可弥补治污处理的消耗达到以废养废,达到保护环境的目的。
六、造纸黑液污染源治理的必要性
随着我国加入世贸组织,对环境要求越来越高,许多污染严重的造纸行业面临着停产,一些小纸厂都陆续关闭,如何处理造纸黑液,已成为纸厂生存面临的大问题,大型纸厂采用传统的碱回收处理黑液,将黑液燃烧从而回收碱,基本上解决了黑液污染问题,但此工艺法投资巨大,由于碱回收率低、投资大、成本高是处于亏损状态运行,极不经济,所以大部分纸厂未搞碱回收,而且直接将黑液排入江河,造成水资源的破坏,还有一些纸厂采取化学的方法来处理黑液,存在化学品消耗高、运行费用高的特点,有的甚至超出了生产的利润,同时化学处理后的沉绽物亦未消除,雨后又流入江河,造成再次污染源,造纸厂主要污染源是利用竹、木等纤维及制浆过程中的蒸煮黑液,黑液又是造纸厂的主要污染源,其中固形物中2/3为有机物3/1为无机物,有机物是造纸污水中COD、BOD、SS和色度污染物,无机物主要是碱、黑液浓缩后,水中90%的有机物无机物已去除。蒸煮的原理是利用化学品将植物原料中的木质素及非纤维部分溶解,剩余纤维素及纸浆,蒸煮废液的污染占化学制浆的总污染的90%。蒸煮废液如能综合利用,造纸厂的污染问题就迎刃而解,而黑液的有机物中,主要污染物是木质素,在化学耗氧量的组成中木质素占总污染源50%,其次是半纤维素,纤维素、苯、醇抽取物。因此,焦作市伏背造纸设备有限公司设备安装治污工程技术部,推出黑液提取蒸发浓缩,喷雾干燥生产颗粒状磺酸盐木素产品的高科技术是彻底告别造纸黑液污染源,化害为利,变废为宝的综合工程。该项目的启动具有先进性、无污染性、先进而直接、高效而低廉符合工胃有关产业政策和发菜规划,蕴藏着极大的开发价值,此项目的投运问市,具有一定的示范作用,将对蒸煮制浆造纸企业产生积极的影响和兴趣将推动全国环境治理新高潮,产生良好的经济效益,环境效益和社会效益。
七、致力高科技,奉献全社会(结论)
河南省焦作市伏背造纸设备有限公司设备安装治污工程技术部,开发的造纸黑液温浓缩、提取、喷雾干燥产生颗粒状磺酸盐木素及零排放工程高新成果,已得到推广所产的社会效益如下:
1、使大量外排污水的造纸企业达到有效控制,使造纸企业蒸煮及中段污水实现零排放的目标成为现实,吨纸可节电30%,节约大量地下水资源。
2、该高新技术生生的产品将开发成独立的产品体系,使造纸黑液资源化综合利用,使更多的造纸企业降低生产成本提高收入。
3、此项工程目的实施将会使企业以最小的投入获得最大的经济效益。具有先时性无污染性,先进而直接,高效而低廉,投资回报期短,符合国家有关产业政策,蕴藏着极大的开发价值,这项高新技术投运以来具有一定示范作用可成为当今政府样板工程,治理造纸黑液走综合利用之路,求得企业生存,求得企业发展可持续的战略目标。
总之,焦作市伏背造纸设备有限公司设备安装治污工程技术部经过一系列的努力,开发的一整套黑液提取、浓缩、磺化干燥产生磺酸盐木素产品及零排放的高新技术从源头解决了污染,化害为利,排污为零成为现实。根据国家环保行业政策对已关、停、并转的造纸行业能重新上马,更好发展我国的民族行业,是蒸煮制浆造纸企业一次新的转折和突破,实属多家造纸企业不可多得的好项目。本公司有黑液提取、浓缩、喷雾干燥磺酸盐木素,及雾排放的高新工程工艺技术示范基地和工厂。
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