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　　麦草蒸煮主要采用烧碱或烧碱-蒽醌法,蒸球、立锅是多数中小型麦草浆厂采用的蒸煮设备,投资较低,见效快,其主要问题是能耗高,用汽不均,直接喷放热回收效果差,成浆不匀,质量不好,粗浆得率偏低,带来滤水性能差,黑液黏度高,不利于黑液提取和碱回收,且自控水平低,劳动强度大。为此,制浆造纸科技工作者一直为改变这种落后工艺而努力,主要技术措施有:提高蒸煮液比,采用冷喷放技术;采用低温快速均匀蒸煮工艺和干湿法备料+横管连续蒸煮技术;采用两级蒸煮,如山东泉林纸业参考木浆RDH蒸煮技术的基础上开发的大液比蒸煮锅麦草高硬度置换蒸煮技术,采用锅内高温洗涤和冷喷放技术,提高了纸浆质量,降低了黑液黏度,实现了黑液的循环使用和高黑液提取率。

　　传统的麦草浆洗涤和筛选分成两个独立系统,洗涤水进入各自的系统。纸浆洗涤(黑液提取)通常采用普通真空洗浆机,筛选采用低浓常压开式筛选,如振框式平筛、CX筛,耗水量大,能耗高。目前国内行之有效并已得到推广应用的麦草浆黑液提取与筛选系统是:挤压-置换洗涤-封闭筛选组合,即采用双辊或螺旋挤浆机+新一代平面阀波纹板真空洗浆机(4+1或3+1)逆流洗涤流程+封闭筛选系统。黑液提取率可达90%以上,洗涤与筛选用水逆流循环使用,用水量可降至40m3/t浆以下。

　　麦草浆漂白经历了缓慢的发展过程,采用的漂白方法很长时间为低浓度次氯酸盐单段漂和CEH三段漂,用水量大,化学品用量高,漂白浆白度和强度低,废水污染物浓度高。由于大多数麦草浆厂规模较小,采用CEH漂白运行成本低,漂白浆白度可达80%左右。从经济上考虑,企业大多数选择了CEH漂序。随着国家环保要求的日益严格,元素氯的禁止使用,麦草浆的漂白技术会逐渐向ECF和TCF推进。

　　2008年,全麦草浆中浓短序O-Q-PO清洁漂白生产线已在河南某制浆造纸企业成功投运,漂白浆白度达到80%以上,裂断长达到7.0km以上。此漂白工艺的中段漂白废水排放量为30m3/t浆,比传统CEH漂白废水排放量减少60%。

　　4、蔗渣制浆发展概况与技术进步

　　蔗渣是甘蔗糖厂的副产物,其量较大且较集中。甘蔗主要产区有广西、福建、海南、四川、云南、广东等省(区),广西是最主要的产糖区,也是蔗渣浆的最大产区,其蔗渣浆产量约占全国的90%。

　　甘蔗纤维长度一般为1.0～2.3mm,宽度为16～30μm,长宽比为60～80,壁腔比则小于1,具有长度中等、宽度较大、壁腔比很小的特点。从化学组分看,蔗渣的纤维素含量和戊聚糖含量较高,木素含量较低,苯-醇抽出物含量较低。蔗渣的灰分含量虽比木材高,但均低于其他草类原料,仅为稻草的1/5,麦草的1/2～1/3。因此,蔗渣是一种优良的造纸原料,蔗渣浆黑液的碱回收难度也比其他非木材纤维低。

　　我国年产蔗糖600万t左右,每年可产除髓绝干蔗渣约400万t,按纸浆得率48%计,可年产漂白蔗渣浆192万t,但目前用于造纸的蔗渣只占可利用量的50%左右,相当一部分被用作锅炉的燃料。广东原为我国蔗糖主要产区,随着糖区西移,广西已成为我国最大的产糖区。针对蔗渣原料优势,广西大力发展蔗渣制浆造纸,已取得显著成绩,蔗渣浆产量逐年增加[13]。除用于掺配制造各种文化、生活用纸外,还生产商品蔗渣浆销往区内外。表13为1985—2008年我国蔗渣浆产量,表14为我国重点蔗渣浆生产企业。从表13可以看出,2008年我国蔗渣浆产量已接近100万t,约为1985年蔗渣浆产量的4倍,已占原生非木浆的7.5%。

　　蔗渣中除含有纤维细胞外,还有30%左右的由松软、粗而短的薄壁细胞组成的蔗髓及5%左右的非纤维表皮细胞,所以蔗渣备料的关键是除髓。除髓的方法有半湿法、干法和湿法。目前,一般在糖厂压榨后蔗渣含水量在50%左右时进行半湿法除髓,然后打包堆垛储存,使用前散包后干法除髓。近年有多家浆厂采用湿法储存,使用前进行湿法除髓。广西贵糖集团开发一种蔗渣洗涤设备,该设备由洗涤机、耙齿输送机、压榨机3部分组成,洗涤和除髓效果好。目前,广西已有多家蔗渣浆厂采用这种设备,有效地降低了制浆和碱回收成本,保证了成浆质量。

　　除广东江门甘化采用亚硫酸氢镁盐法、广西横县君盈、马山和发强采用亚铵法制浆外,其他蔗渣浆厂几乎都采用烧碱法或烧碱-蒽醌法蒸煮,制浆性能好,易煮易漂,化学品用量比木材少得多,比其他非木纤维原料也少。蒸煮设备多数采用蒸球,少数浆厂采用立式蒸煮锅。广西东亚采用国产横管连续蒸煮器,蒸煮时间短,纸浆质量好,一些拟建蔗渣浆厂也将采用这种横管连续蒸煮器。

　　蔗渣浆的洗涤筛选正朝着逆流置换洗涤和封闭筛选的方向发展。广西贵糖新建的10万t/a蔗渣浆生产线采用先进的外流式中浓压力筛和真空洗浆机为筛选主体设备,取代原有的低浓压力筛、CX筛和圆网浓缩机,吨浆水耗、电耗大幅下降,细浆质量也显著提高。

　　由于蔗渣浆容易漂白,加之从成本上考虑,目前大多数蔗渣浆厂仍采用CEH三段漂,在较低的化学品用量下,可将蔗渣浆漂至80%左右的白度。广东江门甘化在CEH之后加一段高浓过氧化氢漂白,即改为CEHP漂白,减少C段和H段的用氯量,而漂白浆白度和白度稳定性明显提高。随着环保要求的日益严格,蔗渣浆的漂白技术必将向ECF和TCF的方向发展。

　　5、芦苇制浆发展概况与技术进步

　　芦苇在植物分类阶元上属于禾本料的荻属(TriarrhenaNakai)和芦属(PhragmittsCommunisTrin),荻和芦在外观形态上非常相似,在生理上都是喜水植物,适于生长在沿海滩涂、内陆湖洲、江河洲滩及潮湿沼泽地带。荻和芦苇的主要用途是作为造纸纤维原料,其制浆造纸工艺条件及生产的纸张品种是相同的,故一般统称为芦苇。

　　芦苇分布很广,主要产区有辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、湖北、湖南、安徽、新疆、河北、山东、江苏、江西、青海、宁夏、上海、天津等17个省(市、区),重点产区是湖南洞庭湖、辽宁盘锦地区和新疆博斯腾湖等地。近年来,国家加大力度支持造纸芦苇基地建设,坚持科学育苇与发展优质高产芦苇原料,提高芦苇单产和总产量。全国长苇面积多于50万hm2,年产芦苇250～300万t。

　　芦苇的平均纤维长度为1.12mm,平均纤维宽度为9.7μm,长宽比为115,是较好的纤维原料。表15为不同产地的芦苇的化学成分。从表中看出,芦苇的纤维素含量较高(41.5%～50.2%),木素含量较低(除个别外,多在20%左右),戊聚糖含量较高(22%～25%),灰分含量比稻麦草、龙须草等低得多,是适合制浆造纸的优质原料。

　　20世纪50年代建设的天津造纸总厂、金城纸厂和营口纸厂三大苇浆厂采用亚硫酸镁盐法制浆,后建的苇浆厂如岳阳纸厂、汉阳纸厂、沅江纸厂、新疆博湖苇业等均采用碱法(烧碱法或硫酸盐法)制浆。

　　蒸煮设备多为立式蒸煮锅,部分苇浆厂采用横管连续蒸煮器。逆流置换洗涤和封闭筛选也已在苇浆生产中应用,20世纪90年代,新疆博湖苇业、镇江金河采用压力缝筛的封闭筛选系统就已投入运行。

　　尽管仍有苇浆厂采用传统的CEH三段漂,20世纪90年代,已开始在碱抽提段加入少量的过氧化氢(即改为EP),以强化碱抽提,减少含氯漂白废水中AOX的产生量,如新疆博湖苇业采用O-C-EP-H流程,漂白浆白度达到80%,是苇浆漂白第一个使用过氧化氢的实例。该厂在新的苇浆生产线采用双塔氧脱木素的OO-H-M-P漂白流程,漂白浆白度达到85%。与CEH相比,该流程漂白废水排放量和排放的CODCr减少70%,AOX降低80%。

　　6、废纸回收利用的发展概况与技术进步

　　废纸资源的利用是我国造纸工业发展的一大特色和典型经验,废纸造纸的兴起推动了我国造纸工业的发展。1957年我国废纸用量仅为12.1万t,1978年废纸浆产量也只有70万t左右,而且只能在小圆网纸机上生产低档包装纸、卫生纸等。20世纪90年代后,废纸造纸的发展步伐加快,2000年废纸浆已占造纸总浆量的41%,到2008年,这一比例提高到60%,废纸已成为我国造纸的主要原料。废纸浆用量从2001年的1310万t增至2008年的4436万t,增加了293%,而且随着废纸造纸产业链的延伸和推动以及人们环保意识的增强,废纸回收率也有很大程度的提高,从2001年的27.5%增加到2008年的39.4%。同时,我国造纸仍存在资源短缺问题,每年仍需进口大量的废纸,仅2008年就进口废纸2421万t,占世界废纸商品量的48.4%,这说明我国造纸工业对进口废纸资源具有很大的依赖性,但从另一个角度看,也表明我国的废纸回收利用仍存在巨大的发展潜力。

　　废纸消费的主要去向为新闻纸、包装纸和纸板(如瓦楞原纸、箱纸板、白纸板)等产品的生产,废纸脱墨浆也已用于印刷书写纸、生活用纸的生产。近年来,许多现代化的以废纸为主要原料的大型制浆造纸生产线落户我国,不仅使国内纸和纸板的产能大幅增加,而且也大大提升了以废纸为主要原料的产品质量,在节能减排和降耗增效方面也取得显著成效。大型生产线的建设和运行极大地推进了我国造纸工业向规模化、现代化的方向迈进。

　　我国废纸回收利用技术与装备的开发起步较晚,目前特大型、先进的废纸制浆造纸生产线几乎都是从国外引进的,包括废纸的碎解、筛选、净化、脱墨、热分散、浓缩、漂白等工序多采用国外最先进的设备。这些引进的废纸制浆生产线,对我国扩大废纸回收利用起到了积极的推动作用。

　　为改变废纸处理设备长期依靠进口的局面,自20世纪80年代,国内着手进行废纸处理设备的研制与开发,2000年以后,进一步加大开发力度,加快了废纸处理设备的国产化进程,并取得了可喜的成果。目前,国内造纸机械制造企业已完全能够满足中小规模废纸回收利用项目的成套设备和大型项目中部分设备的供货要求,例如,400t/d和600t/d废箱纸板处理系统成套设备,150～250t/d废纸脱墨生产线、具有节水减排的200t/d废纸浆高效封闭筛选系统、50～150t/d中高浓漂白系统、卧式转鼓碎浆机、压力筛浆机和高浓除渣器等设备,产品性能已达到或接近国际先进水平。年产10万t以上的废纸制浆成套技术和设备也正在开发中。

　　7、结语