造纸行业红、黑液处理变废为宝及木质素市场前景和效益的分析

一、概 述：我国造纸制浆污染的严重性几乎是家喻户晓了，造纸污染排放是我国水污染最大污染源，多年来造纸厂的污染治理一直是令人十分头痛的难题，它不仅投资大，治污技术也多不成功。而今一项新的资源化综合利用技术得到突破性进展，它将提取出的黑液全部转化成木质素磺酸盐产品，既实现了造纸黑液零排放，根除了其污染，又将黑液转化成产品而具有很好的经济效益。为此，该项技术倍受造纸企业的欢迎。 该项技术的特点是科技含量高，工程技术先进，工艺流程简单，投资少。由于当前黑液污染无法解决，国家强行关停了相当一批小型造纸厂，现存的不少纸厂也因污染问题而面临停产的危机。制浆黑液资源化综合利用处理工程技术的应用，对这些厂无疑带来重新生存的希望。 　　二、造纸厂排水污染的根源何在 　　1、造纸黑液的成因 造纸厂按工序排出三股水，一是制浆蒸煮废液，通称造纸黑液；二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水，也称中段水；三是抄纸机上的白水，白水是可以处理后回用的。 中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,应占总量10%以内。在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上。因此，黑液排放是造纸厂污染的主要根源。 　　2、黑液成份 造纸原料用的秸秆等原料，均含有纤维素、木质素和半纤维素（聚糖类）三部分，造纸仅取用其中的纤维素（约占40%），而其中约占25%的木质素与约占28%的半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物，则随黑液废弃。而黑液中所含的木质素和半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物质，在工、农业生产中都是有很高利用价值的。 　　三、造纸厂解决排放污染的途径 目前我国造纸污染治理技术可概括力为三类： 　　1．是碱回收技术， 　　2．是物化加生化技术， 　　3．是资源化综合利用技术。 碱回收技术投资大，另外，以秸秆等原料的制浆黑液硅含量高，碱回收率低，运行费用高于回收的碱，而且碱回收技术只能适合碱法制浆企业。 物化加生化技术是指加各种药剂进行沉淀、絮凝、气浮等物理及化学的方法加上活性污泥曝气或厌氧发酵等生化处理的方法。该类技术投资也较大，且占地面积很大，运行费用高，它既无任何经济效益，污染治理效果也不很理想。 资源化综合利用技术――投资少、效益高、变废为宝。 我公司引进国际同行业选进技术和国内有关科研人员合作，对造纸黑液资源化利用技术，已经进行了十多年艰苦研究、开发，取得了很大的科研成果及成熟的生产装置。 本技术具有如下的突出特点： 　　A、工艺简单、流程短 本技术直接将黑液浓缩、磺化、干燥而转化成木质素产品，其工艺最简单，流程最短。该项技术在将废液转化成产品时，既消除了排放污染又因获得产品而有很好的经济效益。 　　B、投资少、费用低 以日处理300~400T黑液（出木质素1万吨/年规模）为例，其投资仅需伍百多万元，约为传统碱回收的1/5。因此，投资少是本技术获得广泛运用的最大优势。 　　C、治理彻底、排污为零 本技术采用黑液浓缩设备，黑液资源化工程无废水排放，由二次蒸气所产生的冷凝水可充分回用而不外排。因此，治理彻底，无二次污染，达标排放。 　　D、资源利用充分、产品用途广 本技术将黑液全部转化为木质素产品，从而使资源得以充分利用，其开发前景是十分广阔的。 综上所述，资源化技术是造纸厂治理制浆废液排放污染的最佳方案。 　　四、资源化综合利用法――造纸黑液资源化治理技术方案 浆液分离　　蒸发浓缩（中段进行磺化反应）　喷雾干燥 　　a、浆液分离：将原始料浆除杂质后，经过具有“三挤两置换”功能的双网浆液挤压机，使黑液提取率≥90%，黑液浓度8～10%左右，提取黑液≤10m3／t浆； 　　b、蒸发浓缩：浆液分离后的黑液，浓度约8～10%，经高效节能真空蒸发装置蒸发浓缩后的浓度为40%～50%，浓缩过程中的蒸发冷凝水可回用无污水排放；蒸发浓缩中段经过反应釜进行磺化反应。 　　c、喷雾干燥：浓缩改性后的黑液经过高速离心喷雾干燥机进行喷雾干燥制取木质素磺酸盐产品，有广阔用途。 　　      流程阐述: 空气经过热风炉加热后，产生的热空气从干燥室顶部蜗壳通道，由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内。经磺化反应后的黑液通过高速旋转的雾化盘，产生分散微细的料雾，料雾与旋流的热空气接触，水分迅速蒸发，在极短的时间物料得到干燥。 特点：料液雾化，比表面积大，瞬间蒸发快，几秒钟即可干燥，并可调节颗粒大小。 　　五、我国木质素产品的年需求量预测： 木质素系列产品是一种表面活性剂，可通过改性、加工、复配等方法，制取200多种木质素系列产品。主要用于：树脂、橡胶、染料、农药、陶瓷，水泥、沥青、饲料、水处理、水煤桨、混凝土，耐火材料、油田钻井、复合肥、治煤、铸造、粘合剂等。 随着我国国民经济的发展和木质素产品市场的不断形成，木质素产品具有广阔的市场前景。木质素粗产品及其精加工产品年需求量，混凝土添加剂达25～40万吨；油田化学品的需求量达20～30万吨。另外木质素也被广泛用于工业分散剂和粘合剂，其年需求量达15～20万吨左右。 木质素的油田表面活性剂在国外已广泛采用，而我国在这一方面由于开发力度不足，用廉价的木质素类表面活性剂替代价格昂贵的合成类表面活性剂，具有十分可观的市场潜力。 我国是一个农业大国，木质素制品在农业方面的应用潜力十分广阔，如复合缓释肥料、土壤改良剂、农药缓释剂等都具有极大市场。 　　热忱欢迎各界朋友来我公司实地考察、指导，洽谈合作! · 行业聚焦： 真空干燥有许多优点：在低压下干燥时氧含量低，能防止被干燥物料氧化变质，可干燥易燃易爆的危险品；可在低温下使物料中的水分汽化，易于干燥热敏性物料；能回收被干燥物料中的贵重和有用的成分；能防止被干燥物料中有毒有害物质的排放，可成为环保类型的“绿色”干燥。因此，真空干燥设备的应用日益广泛。 　　真空干燥的主要缺点是需要一套能抽水蒸汽的真空系统，使得设备投资费用高，运转费用高；设备生产效率低，产量小。为克服这些缺点，不少科技工作者，做出了许多努力。同时，由于真空干燥有许多优点，有些产品不得不采用真空干燥设备。因此，真空干燥设备的发展会很有前途。 　　1．国内外连续式真空干燥设备发展不平衡< 　　饲料干燥的目的和方法 　　饲料干燥的目的就是除去饲料原料中多余的水分，以便于包装、运输、储藏、加工和使用。干燥是一个复杂的过程，不同的干燥对象有不同的干燥方法，所以必须根据饲料的不同组成和特性，来确定合理的干燥方法。干燥机的分类方法很多，按干燥机的结构不同分类，常用的干燥机有：喷雾干燥机、流化床干燥机、气流干燥机、回转圆筒干燥机、滚筒干燥机、红外线干燥机、高频干燥机等。这些干燥机在饲料干燥工业中得到了广泛地应用，大大地支持了饲料工业的发展，其结构及工作原理都已被我们所熟知。本文介绍几种新兴的干燥方法和干燥设备，以便大家了解干燥机的发展方向和前景。 　　新兴　　该方法使热空气与物料直接接触，边加热边除去水分。关键是要提高物料与热空气的接触面积，防止热空气偏流。恒速干燥期间的物料温度几乎与热空气的湿球温度相同，所以使用高温热空气也可以干燥热敏性物料。这种干燥方法干燥速率高，设备投资少，但热效率较低，下面是各类对流干燥设备的基本情况。 　　⑴箱式干燥器 　　是最老的干燥器之一。物料用盘盛装，料盘摆在架车上逐层逐排放入，用蒸汽一、回转圆筒干燥机 　　（一）回转圆筒干燥机基本情况 　　回转圆筒干燥机由稍作倾斜而转动的长筒所构成。湿物料在筒内前移过程中，直接或间接得到了干燥介质的给热而达到干燥目的。此类干燥器广泛应用在各种散粒物料的干燥，现已发展到应用于溶液及膏状物料的干燥上。 　　由于回转圆筒干燥机产量大，流体阻力小，操作上允许波动范围大，操作方便，成本低，故目前化工、食品、粮食、矿物等行业的干燥应用较多。 　　目前国内现有干燥器直径从600mm到2600mm，长度1000mm～27000 mm 。一般材料为碳钢，或钢体内衬铝、衬钢、衬环氧树脂、不锈钢等。目前喷雾的液核就越细。一般取1～2 mm。 　　（3）喷嘴的喷孔长径比（L/d）。L/d =2时，雾化效果较好。从实验观察可见，随L/d变小，雾化效果更好。 　　（4）喷嘴的入口角度（α）。a=60°，可观察到烟雾状细雾，液核区雾滴较细。 　　（5）喷嘴的出口扩散角（β）。如果出口扩散角过小，在喷射过程中将产生一定的附壁现象（喷嘴出口容易堵塞），对喷射有一定的扰动，因而射流的不稳定性增加，操作困难。 　　小结 　　本文研制的气流雾化喷嘴，具有结构简单、紧凑、零部件少，经济实用等优点。已在实验中应用，效果良好。可用于喷动流化床造粒装置中，为喷动流化造粒装置的推广应用发挥重要作用。

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