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国产APMP生产线蕊介pdf

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  设 备 与 自动 化 47 国产APMP生产线陕西科技大学电气与电子工程学院 咸阳 (712081) 王孟效 卫 2陕西科技大学微机应用研究所 咸阳 (712081) 摘 要:介绍了国产的APMP生产线及相应的工艺流程、关键设备和主要测控流程, 并展望了国产APMP生产线的发展前景。 关键词:APMP;国产 APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulp- 内,然而引进国外APMP生产线及相关设备 ,价格 ng),即碱性过氧化氢机械法制浆,具有高得率、低污 常高,是大部分厂家所不能承受的。 染、低能耗等优点,使其成为制浆造纸业的宠儿。20 目前工艺成熟的硫酸盐碱法制浆 ,由于必须装 吐纪 80年代中期,国外已经开始运用该技术进行生 治污的碱回收和水处理系统,与漂 白系统成套后, , 并取得了相当的成效,90年代中期开始引入国 设备投资一般为6000~7000元 /万吨浆,若再JJ~_k 下图为APMP渭南试验生产线期 纸系统,投资就会超过 10000元 /万吨浆。再考虑规 原料进入木片仓内贮存30分钟以上,被通入仓 模效益,没有数亿以至十几亿投资是不可能建成一个 内的蒸气加热到50℃左右,以驱除木片中的空气,并 环保达标的化学制浆造纸工厂。加上耗水量大等因 保证木片的温度四季稳定。木片仓内的料片经仓底卸 素,无论是许多山区、林区的地方政府与企业新上纸 料器,并通过出料螺旋,送入木片洗涤器,洗除木片中 厂,还是一些老企业改造扩大,都是心有余而 “资”不 的泥沙等重杂质,泥沙沉积于锥形底部,通过KS一01、 足 l【】。 KS一02、HV一01控制系统,按一定程序开闭上下闸阀, 因此,迫切要求APMP生产线及相关设备国产化。 将杂质间歇地排入地沟,并冲洗干净。碎木片和白水 则进入 斜“筛”及 “沉沙沟”,回收其中的碎木片,沉淀 1 引言 重杂质。洗净的木片由洗涤器上方排出并进入木片脱 APMP制浆生产线国产化设备,是西安造纸机械 水筛,经过洗涤的含水分57%的木片,通过螺旋输送 厂在引进国外先进制浆技术的同时,结合国内制浆造 机和斗式提升机供入28m3的预汽蒸仓。 纸行业的特点,与大连轻工业学院共同研制开发的新 木片在预汽蒸仓 内受到汽蒸 ,温度达到 70~ 型环保型制浆设备。为测试产品出厂性能,2005年6 80℃,使木片中的空气排除,并使木片得以软化,在仓 月,该厂在渭南建立了一条棉秆 APMP试生产基地, 内的停留时间为50~60min。预汽蒸仓的料位采用进 配备陕西科技大学微机应用研究所的控制系统,测试 口重锤式料位计进行检测,并与 “皮带运输机”的变频 能力为65吨 /日。项 目建成后,经过为期4个月的生 调速 SIC一01相配合 ,实现预蒸仓 的料位控制 产试验,各项性能指标符合设计要求 ,生产出来的高 LIC一02,预蒸仓温度由TIC一02控制回路调节加热蒸 强瓦楞原纸达到国家A级标准。 汽的流量来加以稳定。 预汽蒸后的木片,含水分60%左右,经出料螺旋 2 国产 APMP工艺流程及测控流程简介 和螺旋输送机,被送入挤压疏解机,在高压缩比的挤 在消化吸收国外先进技术的基础上,大连轻工业 压和搓捻作用下,木片纵裂成细木条或细木丝,并挤 学院与西安造纸机械厂研发了适合我国速生杨、桦木 出木片中空气、水及水溶性物质,使干度达到57~ 林等速生材的碱性过氧化氢机械制浆(APMP)工艺及 60%。在挤压疏解机的出口处,被高度压缩的木片开 其成套制浆设备。该制浆系统造价低、得率高、污染 始减压膨胀,迅速吸入在此处加入的含氢氧化钠和过 小、耗水少,成品浆的质量也较高。 氧化氢的药液,由于木片的纵裂,减小了木片的规格 2.1系统主要设备流程 而增大了比表面积,使其可以均匀吸收药液,并迅速 滚刀剥皮机 10台、拉木机 1~2台、带锯 1台、削 与药液反应。为了使木片均匀且充分的与药液作用, 片机 1台、小削片机(再碎机)1台、木片筛 1台、木片 出挤压疏解机的木片被直接推入浸渍螺旋下部的液 仓 1座、皮带运输机 1台、木片洗涤机 1台、斜螺旋滤 面下,并在浸渍螺旋向上推送的过程中脱水至浓度 水机 1台、螺旋输送器8~10台、25m汽蒸仓 3个、挤 25%。浸渍器的液位高度由控制回路LIC一03调节的 碾机2台、浸渍器2台、 1100盘磨机2台、 60O盘 白水的流量来加以稳定。“挤压疏解机”的推进螺旋电 磨机 1台、25m反应池 1台、150m 消潜池2台、CX 机的转速由SI—o3所对应的变频器来进行调节,一般 筛 2台、606锥形除渣器 60~80台、圆网浓缩机 2台、 来说,品质不同的来料需要不同的挤压速度。挤压出 旋转压滤机 1台、打散机 1台、干燥器 1台、成形压榨 的废水排入 “污水槽”,并被泵往 “污水处理站”,“污水 机 1台、渣浆浓缩机 1台、200m 白水池 1台、100m 槽”的液位由uA一05检测报警。为了使挤压疏解机进 卧式储浆池 1台、5m,药液溶解槽5台、5m,药液计量 料均匀并防止堵塞,设有回流管,将多余的木片导入 槽 5台、10m3强、弱药液槽各 1台、水泵 5台、低浓浆 木片脱水筛。 泵 1台、药液泵 7台。 ‘ 由浸渍螺旋出来的物料,经过螺旋输送机进入反 如果木片为外购木片,木片仓以前的流程与设备 应仓,反应仓的料位由重锤式料位计进行检测,并与 可以省去。 “预蒸仓”的出料螺旋转速SIC一02组成料位控制回路 2.2系统主要工艺流程及测控流程 LIC一06,实现 “反应仓”的料位控制。在80℃左右的温 该工艺流程及测控流程以在渭南建立的APMP 度下反应 50~60rain,仓 内温度 由温度控制 回路 试验生产线调节加热蒸汽量来加以调节,氢氧化钠使木 设 备 与 自动 化 49 片润胀,并反应生成羧基和羟基等极性基团,改善木 在碱液系统,来 自碱库的商品碱送往碱液贮槽, 片的亲水性,发生化学软化 ,而过氧化氢的漂 白作用 并有清水注入槽内。槽内设置有液位显示报警u— 可防止物料发生碱致返黄,使物料保持较高的白度。 A—O1,并设置有温度控制回路TIC一01,调节加热蒸汽 在此过程中,化学品消耗量在8%左右,比普通制浆中 的流量,使槽内温度维持在工艺要求的温度值上。配 的化学品消耗量降低 10%~E右。由于化学软化和热软 好浓度的碱液由碱液泵泵出,FIC一02是泵出的总流 化作用,可以保证木片在后来的磨浆过程中,减少纤 量,FIC一01是送往 “挤压疏解机”出口的碱液加入量, 维的损伤,减少磨浆的动力消耗。反应仓的料位与预 它们的差值是送往反应仓的加碱量。 汽蒸仓的出料螺旋有连锁控制系统。仓内的温度由控 在该系统中,所有的电机,由低压开关柜(MCC) 制加入的蒸汽量来进行调节。 进行控制,本控制系统通过远程 I/O站,也可对这些 经反应仓反应后的物料,通过输送螺旋进入第一 电机进行控制,而且根据编制的控制软件,提供顺序 段盘磨机(高浓盘磨机)磨浆 ,磨浆浓度为23%左右。 控制、连锁或保护等各种功能。 根据浆料的状态,可以在一段盘磨的人 口处补加部分 药品。 3 国产APMP关键设备简介 通过一段盘磨磨解的浆料 ,经过螺旋输送机进入 APMP生产线的关键设备主要包括挤压疏解机、 高浓浆池 ,池内温度可保持在8O℃左右,保留时间为 高浓盘磨机、高效脱水机等,大连轻工业学院与西安 40~60min,使浆中残余或补加的药品与浆料彻底反 造纸机械厂对这些关键设备的研发成功,填补了国内 应,其液位与 “反应仓”出料螺旋 电机的转速SIC一05 造纸市场国产设备的空 白,开发了棉杆、沙柳、洋麻等 组成液位控制回路LIC一07,并有温度检测:TI一04指示 农副产品的深加工。 池内浆料的温度。在高浓浆池的底部通人白水,使浆 3.1挤压疏解机 料浓度被稀释到3.5%~4.O%,由泵抽出,送往螺旋脱 研制的小型挤压疏解机 (实验用)采用拉式压 水机。高浓浆池的稀释浓度,可通过控制稀释用白水 榨结构 ,其挤压螺旋的压缩比大于4,既可用于木 量来加以调节。高浓浆池的顶部设有排汽管,应与现 片,也可用于草、竹等原料的挤压疏解。该设备为 有的排汽系统相通。高浓浆池的浆位,与反应仓的出 容积变化式固液相分离设备,工作过程中,通过对 料螺旋连锁,调节该螺旋的转速来控制浆料的料位。 原料的挤压作用 ,使其达到脱水增浓均匀疏解的目 出高浓浆池浓度为3.5%~4.O%的浆料,被泵送 的。生产用挤压疏解机 以杨木、桉木、桦木、白松 到螺旋脱水机,脱水后浓缩至25%的浓度,经螺旋输 等为原料生产化学机械浆,根据需要纸浆 白度可达 送机 ,送往二段磨浆机(低浓盘磨机),在此部分设置 80%。该 APMP化学机械浆可用于生产新闻纸 ,另 了电流控制回路 :IIC一10、IIC一11、IIC一12,通过调节盘 外,若在生产胶印书刊和铜版纸制浆中加入40%左 磨间距来控制主电机电流 ,磨后浆料的滤水度为 右的此浆,可降低造纸成本。在用棉杆和杨木试验 60~68SR~,在消潜池中被稀释到 3%的浓度 ,并加热 中,成浆质量高,耗电量仅为国外同等设备的 1/2, (8O~9O℃)循环30min,提高浆的质量,然后泵送到筛 其本色浆可用于生产箱板纸和高强度瓦楞原纸。该 选系统 ,筛后 良浆送往 “圆网浓缩机”进行浓缩后送往 设备材质:主体结构为碳钢焊接 ,与物料接触部分 成“浆池”。“成浆池”及 “过滤清水槽”配备有液位指示 材质为316ss不锈钢。 报警 :UA—O8、UA—O9。在此过程中,浆料经过一次稀 3.2高浓磨浆机 释脱水的过程,洗出浆中的反应残余物,以保证二段 该高浓磨浆机应用范围广泛,可用于化学浆、化 磨浆过程中的白度稳定。 学机械浆、废纸浆。该种高浓盘磨机与普通盘磨机相 螺旋脱水机脱下的白水分的浓 白水进入 30m 比,不提高能耗的同时,具有整体结构坚固、刚性大的 槽,其中一部分泵人高浓浆池底部作为稀释水,稀释 优点。该盘磨机可 自动调节浆的浓度,微动调节磨盘 水不足的部分可用白水槽来的白水补充。如果回用量 间隙磨盘光电显示 ,磨盘间隙快速进退机构,保证磨 大而使白水的封闭程度过高,从而影响了成浆的质 浆的质量。由于高浓浆料的流动性很差,因此连续、均 量,可以人工排放部分白水 ,而通过调节纸机来白水 匀和定量的加料和喂料是高浓磨浆的前提,才能保证 量来改善循环水的质量。 磨浆负荷稳定 ,达到稳定产量和保证质量的目的。 二段磨浆后的浆料在盘磨机 出口处被稀释成 应用该疏解机和高浓磨等设备对杨木等四种原 3%的浓度,进入消潜池,在8O~9O℃下循环 30min。 料进行APMP工艺实验,纸样物检测试结果如表 1: 50 设备 与 自动化 2007年第 2期 表 1 四种原料APMP浆的物检结果 APMP制浆生产线设备的能力 ,新产品符合国家有关 产业政策,也是广大中型以上企业设备改造升级的首 选产品,应用前景十分广阔。 5 展望 在我国继续扩大开放和全球经济一体化进程中, 从国外购买先进设备实现我国造纸行业的现代化无 ①为芦苇APMP浆 (为芦苇APMP补充漂 白浆 上述数据说明,研制开发的APMP主体设备所处 疑是一条捷径,但过高的设备投资、设备维护难度及 备品、备件的配量大大提高了企业的生产成本 ,使企 理的浆料与进 口设备相比,指标相当。说明我们研制 业收益率和利润率明显下降,最终将极大削弱造纸企 的国产化设备已经基本接近国外同类设备的水平。 业的投资价值和产品的市场竞争力 ,制约中国制浆造 3-3旋转式压滤机 纸工业的发展。 该设备是我们首批研制成功的高浓设备,经在辽 APMP制浆工艺成熟,开发的国产化成套设备经 宁造纸厂试用,取得了良好的效果,进出料浓度可高 过生产性试验,已经基本接近同类进 口设备的产品质 达 30%以上。能耗低、占地面积小、纤维流失少,适用 量,但造价要低得多。其造价仅为化学浆系统设备的 于各种浆料的浓缩和废液提取。 1/6左右,比同类进 口设备的价格也要低很多。在正常 经营的情况下 ,一般 3~4年就能收回投资。采用 4 主要成绩 APMP工艺及其成熟的国产化设备是中小企业、民营 西安造纸机械厂在渭南建立的APMP国产化制 企业进入制浆业,参与林纸一体化工程的最佳选择, 浆设备示范工程,配备陕西科技大学控制系统,取得 也是中小型制浆造纸厂改变原料结构、扩大生产规 了斐然的成绩。自2005年6月份以来,西安造纸机械 模、实现滚动发展的一条可行途径。 厂继利用棉秆、烟秆等非木质纤维采用APMP制浆设 备试车成功后 ,9月底,APMP制浆设备用于麦草制 参考文献 浆,同样能取得极佳的效果。经会同有关院校专家测 …唐艳军,刘秉钺.APMP的研究及应用现状Ⅱ]中国造纸,2004,23(3)50—54 IntroductionofthenI StalProductLineof APM[P 试,其本色浆适宜抄造高档次的高强瓦楞原纸、纱管 MiaoHaifeng W angMengxiao 纸和箱板纸,经过漂 白以后,可抄造文化纸等,所得浆 (1CollegeofElectricandElectronicEngineering,ShaanxiUniversityof ScienceandTechnology X.ianyang,Shaanxi,712081;2M icrocomputer 料各项性能指标均达到同类化学浆水平。该麦草 ApplicationIr~stimteofShaan~ Umversiyt ofScienceandTechn oloyg, APMP工艺简单实用,设备配置合理,技术性稳定,本 Xianyang,Shaanxi,712081) Abstract:thispaperinrtoducestheinternalproductlineofAPM P,andthe 色浆吨浆耗水仅为 18~20吨,比传统化学草浆吨浆节 corresponding artsnad cr-df~,thekey equipmentsandthemain conrtol 水 100~150吨,得率可达70%以上,制浆过程仅采用 points,nadalsolnakesaprospectforhteproductline. 少量的化学药品,污水处理负荷低。 Keywords:APMPinternal 目前,该厂已具备设计生产3.4~10万吨 /年麦草 收稿 日期 :2006-11—16 (上接第38页)变化,只是数量逐渐减少。 大、危害深,该事故一旦发生往往使系统运行管理人 整个操作过程中需要着重说明的是:在不问断注 员束手无策。更重要的是恢复起来异常困难。因此,在 入 良好活性污泥的同时,回流污泥泵一直保持停止状 日常工作中我们一定要提前预防,把工作做到前面。 态,即氧化沟内活性污泥一次性使用后排掉。经过前 2)生化系统如果发生丝状菌污泥膨胀,要及时停 后 25天的换泥操作,(也就是正常时一个污泥龄),镜 止活性污泥向氧化沟回流,立即更换活性污泥,这是 检确认二沉池活性污泥与生化池活性污泥状况一致 解决这一问题的关键环节。在操作中,要严格操作程 后,及时停止 良好活性污泥注入 ,这时回流污泥开始 序,多观察、多镜检,做好工艺记录,以备查考。通过一 正常运作,整个系统开始稳定正常运转。 个污泥龄的调整,整个生化系统就可以恢复正常。 3)使用该办法,可以有效地避免使用其它措施产 3 结语 生的治标不治本的弊端,使活性污泥复壮得更彻底、 1)丝状菌污泥膨胀对废水处理的生化系统影响 更及时,更为重要的是不影响企业的正常生产。 收稿 日期:2007-03-07

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