制浆EOP碱性滤液余热回收利用研究

陶正祥

云南云景林纸股份有限公司  云南省普洱市  666499

摘要：腐浆是浆板机生产故障和影响产品质量的重要因素之一，为了控制腐浆的产生，最常用的方法就是利用蒸汽加热白水和温水提高系统温度[1]，破坏微生物的生长条件，这样势必造成生产成本增加。而制浆生产过程中滤液含有大量的余热未回收利用，造成能源的浪费。合理回收利用滤液余热替代加热白水蒸汽，促进经济发展和环境保护具有重大意义。本文主要介绍滤液余热回收利用技术。

关键词：碱性滤液，过滤器，换热器，余热利用

绪论

在制浆造纸工艺过程中，浆料悬浮液中含有碳水化合物以及糖类等具有适合微生物生的丰富营养物质，在适当的温度条件与相宜酸碱度的生存环境下，大量来自水体中的微生物、非微生物等大量繁殖、生长、新陈代谢等形成粘状性沉积物，这些沉积物即统称为腐浆。山东大学微生物研究室分析认为：形成腐浆的微生物主要是菌体外有很厚的荚膜和皮鞘的种类，确认为浮动球衣细菌(Sphacrotillus natans)。这种细菌能粘附在浆料流过的器壁上，并在上面大量繁殖成多细胞丝状菌胶团，然后阻留住细小纤维与填料，增大了体积、为其他单细胞细菌生长创造条件，导致粘液状腐浆的形成[2.3]。生产过程中为了提高系统浆温度和毛布成型网清洗水温度，在冲浆池、机外白水槽、温水管加入新鲜蒸汽提高系统温度，存在高热低用热能损失问题，另一方面制浆外排高温滤液的余热未能充分利用，存在热能损失问题。为了回用余热，减少热能损失，达到节能降耗增效的经济效益，经研究利用制浆车间碱液余热加热送往抄浆的温水，将原来抄浆用于加热温水的部分或全部蒸汽置换出来，达到节能增效的经济效益。

一、改造方案简述

某厂在生产过程中为了提高系统浆温度和毛布成型网清洗水温度，在冲浆池、机外白水槽、温水管加入新鲜蒸汽提高系统温度，存在高热低用热能损失问题，另一方面制浆外排高温滤液的余热未能充分利用，存在热能损失问题。为了回用余热，减少热能损失，利用制浆车间碱液余热加热送往抄浆的温水，将原来抄浆用于加热温水的部分或全部蒸汽置换出来，达到节能增效的经济效益。

把1#2#制浆EOP滤液（温度73℃）经弧形筛过滤纤维杂质后汇集到集液槽内，用泵泵送到两台串联的换热器内与化工厂供送过来的温水（温度42℃）进行换热，经过换热器换热后温水（温度60～65℃）供到抄浆车间温水槽使用，换热后EOP滤液回入污水处理和脱硫用。

经EOP换热后供到抄浆温水温度达到58℃以上，清洗水温度提高后生产期间冲浆槽和机外白水槽加热蒸汽关闭，浆温度达到68.5℃以上。经换热改造后，利用制浆车间碱液余热加热送往抄浆的温水，将原来用于加热温水和浆温的蒸汽置换出来，达到节能降耗的目的。

二、热平衡分析及节能效益估算

1.热平衡分析

综合热效率为83%时，将210m3/h、73℃的碱液降温至60℃，可有效利用热为：

Q1=210×1000×（73-60）×83%=2,265,900（kcal/h）

将140m3/h、42℃的温水升温至58℃，需要的热为：

Q2=140×1000×（57-42）=2,140,900（kcal/h）

Q2>Q1，故热平衡是完全能够实现的。

2. 节能量估算

4.5bar、180℃蒸汽的焓值为2809.27kj/kg，节能量为：

2,140,900×4.187÷2809.27÷1000≈2.8（t/h）

3. 节能效益估算

正常生产时，每个工作日节能效益为：

3.3×80×24=6336（元）

年运行时间7000小时情况下，年节能效益：

3.3×80×7000÷10000≈185（万元）

三、改造流程示意图

原蒸汽及冷凝水系统基本流程如图1所示。原EOP碱液流程如图2所示。

改造后的系统流程如图3～图5所示，经改造后的温水供需流程如图7所示。

四、改造投资费用

序号	设备名称	规格	数量	费用预算（万元）	备注
1	弧形筛	MS-3	1组	28	三联
2	换热器	BEM800-1.0-240-6125	2台	76
3	管材			33
4	水泵	KBF150-250AE	1台	46
5	阀门及其配套法兰			48
7	其他费用			15
8	合计			246

五、改造前后运行情况对比

改造前后	时间段	日产量t	车速m/min	冲浆槽温度℃	上网浆温度℃	干燥箱 温度℃	温水槽加热	冲浆槽加热	温水槽 温度℃	当班蒸汽耗量T	吨浆 汽耗
							耗量T	耗量T
改造前	2016．11． 上半月	416.58	62.6	69.8	68.8	121.4	11.45	46.2	57.3	670.5	1.61
	2016．11． 下半月	411.44	60.8	69.9	68.4	118.3	51.20	59.8	51.7	660.2	1.60
	平均	414.01	61.70	69.83	68.61	119.88	31.33	53.00	54.52	665.35	1.61
改造后	2016．12．	429.62	64.62	70.30	68.80	120.88	19.90	48.11	59.35	666.40	1.55
	2017．1．	423.66	62.5	70.3	68.6	121.1	17.20	42.90	59.4	648.5	1.53
	平均	426.6	63.5	70.3	68.7	121.0	18.6	45.5	59.4	657.5	1.54
改造前后差		12.63	1.84	0.47	0.11	1.13	-12.78	-7.50	4.84	-7.90	-0.07

1、改造后温水槽加热蒸汽日下降12.78吨，冲浆槽加热蒸汽日下降7.5吨，改造后日减少系统加热蒸汽20.27吨，一年按照330天计算，年减少蒸汽加热=20.27×330=6689吨，则一年可以节约=6689×80=53.5万元。

2、改造后温水槽温度比改造前提高4.84℃，利于提高网部脱水效率和提高进干燥箱前纸幅温度，有利于干燥箱内纸幅水分更快蒸发提高产量，日产量提升12.63吨/天。

3、改造后吨浆蒸汽单耗下降0.07吨，单位成本下降5.60元。

六、小结

1.改造后年减少系统蒸汽加热6689吨，年节约53.5万元。

2.改造后温水槽温度比改造前提高4.84℃，利于提高网部脱水效率和提高进干燥箱前纸幅温度，日产量提升12.63吨/天。

3.改造后吨浆蒸汽单耗下降0.07吨，单位成本下降5.60元。

参考文献

[1]王雄波.广州造纸有限公司，腐浆障碍的防治，1999

[2]山东大学.广州造纸厂.菲辊及其衍生物的应用，1965

[3]高培基等.造纸厂"腐浆"生成原因的分析和药物防治试验.中华纸业，1998.4