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在化學(xué)回收和制漿過程中,通過在線測(cè)量盡可能提高能源效率和節(jié)約資源

來源:無錫徽科特測(cè)控技術(shù)有限公司   2024年09月09日 10:28  

  數(shù)字化、對(duì)某些紙制品需求的減少以及不斷變化的行業(yè)挑戰(zhàn),迫使全球紙漿和造紙公司專注于創(chuàng)新和產(chǎn)品差異化,而更為重要的方面則在于可持續(xù)性。

  面對(duì)來自其他國(guó)家/地區(qū)生產(chǎn)成本更低、供應(yīng)鏈更高效的競(jìng)爭(zhēng)壓力,加拿大企業(yè)必須迎頭趕上,在環(huán)境、勞工和安全標(biāo)準(zhǔn)與對(duì)改善效率和產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)需求之間取得平衡。鑒于技術(shù)的不斷進(jìn)步和環(huán)境問題的持續(xù)惡化,造紙化學(xué)品公司、硫酸鹽制漿化學(xué)和半機(jī)械紙漿廠以及紙張和木材廠必須采用智能監(jiān)控,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的未來。

  不幸的是,紙漿生產(chǎn)歷來就是一項(xiàng)資源密集型產(chǎn)業(yè)。精確測(cè)量該過程不同步驟中總固形物和各種液體的濃度,能夠讓決策者調(diào)整參數(shù),以優(yōu)化資源利用率、盡可能減少環(huán)境影響并提高運(yùn)營(yíng)效率—同時(shí)保持高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),使加拿大紙漿和紙產(chǎn)品在全球享有盛譽(yù)。

  硫酸鹽制漿回收工藝主要有三個(gè)功能:

  1.盡量減少制漿過程中的黑液對(duì)環(huán)境的影響。

  2.回收制漿化學(xué)品,如氫氧化鈉(NaOH)和硫化氫(H2S)。

  3.蒸汽和電力聯(lián)產(chǎn)。

  硫酸鹽制漿回收工藝主要有三個(gè)功能:

  1.盡量減少制漿過程中的黑液對(duì)環(huán)境的影響。

  2.回收制漿化學(xué)品,如氫氧化鈉(NaOH)和硫化氫(H2S)

  3.蒸汽和電力聯(lián)產(chǎn)。

  黑液是硫酸鹽制漿的一種副產(chǎn)品,它含有殘留的木質(zhì)素、半纖維素、水以及提取過程中使用的其他化學(xué)物質(zhì)。蒸發(fā)階段的進(jìn)料應(yīng)盡可能一致,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能大化并輸出穩(wěn)定濃度。通過利用在線折光儀調(diào)節(jié)混合液,可以使進(jìn)料濃度保持一致。

  分離出的黑液隨即被送往蒸發(fā)階段。蒸發(fā)在化學(xué)回收中至關(guān)重要,它可以濃縮黑液以實(shí)現(xiàn)高效的制漿化學(xué)品回收。

  然后,蒸發(fā)產(chǎn)生的濃縮黑液被送往回收鍋爐,鍋爐燃燒黑液中剩余的有機(jī)物質(zhì),產(chǎn)生熱量來生成蒸汽。蒸汽通常用于驅(qū)動(dòng)紙漿廠的渦輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電或供熱。

  當(dāng)黑液濃度達(dá)到最大時(shí),產(chǎn)生的能量也會(huì)達(dá)到最大。

  黑液中總固形物含量越高,回收循環(huán)的能量和化學(xué)品效率就越高,但也可能導(dǎo)致高粘度物質(zhì)堵塞設(shè)備。因此,回收鍋爐中的液體應(yīng)具有高含量的可燃總固形物(至少60%,最好超過65%),以盡可能減少煙氣排放并提高鍋爐效率。此外,如果總固形物(TDS)殘堿控制不好,那么粗漿洗滌控制和漂白過程纖維質(zhì)量控制將更加困難,黑液燃燒可能會(huì)造成效率降低的瓶頸(圖1)。

在化學(xué)回收和制漿過程中,通過在線測(cè)量盡可能提高能源效率和節(jié)約資源

  將濃縮黑液噴入回收鍋爐,在那里燃燒形成硫化鈉。無機(jī)鈉和硫以熔體形式回收,溶解后形成綠液。隨后,將綠液送往苛化設(shè)施,在那里,綠液被苛化,從而制成白液。

  必須在溶解槽和振動(dòng)器進(jìn)料中準(zhǔn)確測(cè)量綠液密度或總可滴定堿(TTA),以獲得高質(zhì)量白液。在苛化過程中實(shí)時(shí)測(cè)量和控制TTA密度可降低石灰過量的風(fēng)險(xiǎn),提高工藝效率并為熟化產(chǎn)生一致且高水平的綠液TTA,從而提高白液質(zhì)量并降低運(yùn)營(yíng)成本。

  粗漿洗滌:

  粗漿洗滌(BSW)對(duì)紙漿廠的經(jīng)濟(jì)效益有顯著影響。粗漿洗滌過程的目的是從紙漿懸浮液(粗漿)中去除大部分可溶性有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì),回收蒸煮用化學(xué)品和有機(jī)物,以實(shí)現(xiàn)能量回收并產(chǎn)生蒸汽及電力,同時(shí)盡可能減少洗漿液或水的消耗。

  回收的有機(jī)化合物用于能源生產(chǎn),并直接影響漂白化學(xué)品的消耗,進(jìn)而影響制漿廠的環(huán)保負(fù)荷。由于回收的無機(jī)化合物用于蒸煮用化學(xué)品的再生,因此隨紙漿流失的無機(jī)物越多,回收系統(tǒng)需要補(bǔ)充的化學(xué)品就越多。高效的粗漿洗滌過程通過減少試劑的消耗,可以提高氧脫木素性能和后續(xù)漂白階段效率(圖2)。隨著更多用過的化學(xué)品被回收,工廠的廢水排放量隨之減少。

  粗漿洗滌過程的關(guān)鍵是在線實(shí)時(shí)總固形物測(cè)量,以提供準(zhǔn)確的過程數(shù)據(jù),并通過快速響應(yīng)潛在的過程變化或干擾,幫助平衡洗滌用水和漂白所用化學(xué)品。總固形物監(jiān)測(cè)需要在洗滌階段、紙漿到氧脫木素期間以及紙漿排放到漂白期間,對(duì)發(fā)酵罐洗滌區(qū)和泄料管線、紙漿進(jìn)料到洗滌器以及濾液管線進(jìn)行測(cè)量,以便在整個(gè)洗滌過程中盡可能提高效率和質(zhì)量。

  原位在線測(cè)量在硫酸鹽制漿化學(xué)品回收和粗漿洗滌過程中的變革性潛力是無可否認(rèn)的,能夠?yàn)榭煽繙y(cè)量奠定基礎(chǔ),成為加拿大紙漿和造紙行業(yè)持續(xù)致力于可持續(xù)發(fā)展的基石。

  可靠測(cè)量助力紙漿和造紙行業(yè)成就更綠色的未來:

  加拿大紙漿和造紙行業(yè)面臨著減少環(huán)境影響同時(shí)保持全球競(jìng)爭(zhēng)力的多方面挑戰(zhàn)。在這些過程中采用在線測(cè)量技術(shù),可以滿足未來更可持續(xù)的紙漿生產(chǎn)對(duì)于可持續(xù)性和性能的要求(圖3)。

在化學(xué)回收和制漿過程中,通過在線測(cè)量盡可能提高能源效率和節(jié)約資源

  要實(shí)現(xiàn)紙漿和造紙行業(yè)更清潔、更有利可圖的未來,需要全行業(yè)共同努力、積極創(chuàng)新并制定環(huán)境管理方面的共同愿景。通過促進(jìn)工廠、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、技術(shù)提供商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)之間的合作,該行業(yè)可以充分利用原位在線測(cè)量的潛力來推動(dòng)變革。這個(gè)統(tǒng)一陣線將為加拿大工廠優(yōu)化資源利用率、盡可能降低生態(tài)足跡和在每個(gè)生產(chǎn)階段實(shí)現(xiàn)新的效率提升鋪平道路。

  將您的品牌定位為具有在線測(cè)量和過程控制的可持續(xù)制造的擁護(hù)者,為行業(yè)更加綠色、更加繁榮的未來做出貢獻(xiàn),并鞏固我們作為負(fù)責(zé)任的紙漿和造紙資源管理者的地位。


 

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