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中国造纸工业的技术进步

1 先进制浆技术的采用

1．1 化学木(竹)浆

工厂规模扩大，工艺系统简化，能源消耗降低，污染负荷减小，系统封闭更加完善，是近几年来国际化学制浆工业的发展趋势。目前木浆单条生产线的规模已发展到年产纸浆100万t；制浆工艺普遍采用深度脱木素技术(包括低卡伯值蒸煮和氧脱木素处理)，中浓技术(包括中浓洗浆、中浓筛选、中浓混合，中浓输送等)；碱回收高浓黑液蒸发技术及超高压、高温碱回收炉；漂白方面，无元素氯漂白(ECF)和全无氯漂白(TCF)进一步优化，采用的漂白化学药品和漂序呈现多样性和灵活性；先进的大型漂白木浆厂每t浆的取水量已有可能降至30m 以下，碱回收率达95 以上，能源自给率超过90 ；ECF漂白废水经两级处理，有机氯化物(AOX)排放量低于0．5kg／t浆；采用低二氧化氯ECF漂白或TCF漂白，实现了漂白水的封闭或半封闭，AOX排放量降至0．3～0kg／t浆。中国上世纪90年代建设投产的几个木(竹)浆厂，引进了一批制浆及碱回收高新技术装备，其中广西南宁凤凰纸业的马尾松ITC等温蒸煮，山东日照森博纸业的桉木低固形物蒸煮、两段氧脱木素、ECF四段漂白、以及相应的碱回收装备，广宁竹浆厂的RDH 低能耗间蒸，代表了国际上世纪9O年代先进的制浆技术。

2004年建成投产的海南金海浆纸业公司年产100万t漂白硫酸盐木浆生产线，贵州赤天化集团纸业公司正在建设的年产20万t漂白竹浆生产线，这两个商品浆厂集成了当今国际上最先进的硫酸盐法制浆技术蒸煮，采用克瓦纳(KVAERNER)公司的紧凑型连续蒸煮(Compact Cooking)，金海采用的是G1型，赤天化为G2型；(木)竹片经黑液压力(常压)预处理，蒸煮温度降到140。C左右，系统为全封闭，基本上不产生臭气，纸浆强度好、得率高、可漂性好、汽耗低，与ITC等温蒸煮相比，纸浆得率提高1～2%，每t浆蒸煮汽耗降至500kg以下，减少50%以上。加上两段氧脱木素处理，使进漂白的纸浆卡白值降至8～ 10%，不但减少了漂白化学药品消耗，而且大幅度降低漂白排水的污染负荷。在漂白工艺方面，金海采用传统的ECF四段漂，纸浆白度最高可达90%ISO；赤天化则采用Q—OP—Q—PO 和Q—OP—D—PO漂白，纸浆白度88 ISO，一套设备可以TCF或ECF两种浆的生产，碱性废水循环进入碱回收车间，实现漂白排水的半封闭。碱回收方面，金海桉木浆黑液蒸发站，采用结晶蒸发技术增浓，出液浓度8O ；碱回收炉日燃烧黑液物5500t，蒸汽参数采用84bar、480。C，提高了能源利用率，排烟中碱尘和SO 含量均不超过50mg／Nm ，为了减少飞灰中非工艺元素(氯、钾)带来的过热器材质腐蚀问题，该厂还采用从碱炉飞灰分离Cl、K元素技术，取得了很好的效果。赤天化竹浆黑液黏度大、硅含量高，黑液蒸发采用钙纯化技术预处理，结晶蒸发增浓，出液浓度7O ；碱回收炉日燃烧黑液固形物1500t，蒸汽参数为64bar、480℃ 。这两台炉是目前全球最大的木浆和非木浆黑液碱回收炉。工厂用水的封闭程度很高，全厂清水消耗每t浆不超过30m ，有完善的环保措施，生产过程中产生的高浓和低浓臭气全部送碱回收炉燃烧，废水经生物和化学处理，在金海三级处理后排水的COD浓度为100mg／1，大大低于国家标准400mg／l的要求，实现了清洁生产。

1．2 草类浆

中国是全球最大的草浆生产国，2003年中国自制原生纸浆产量1387万t，其中木(竹)浆277万t，占2O ，草类浆(主要是麦草、芦苇、蔗渣浆，不含竹浆)为11lO万t，占8O ，制浆以烧碱法(包括烧碱一蒽醌法)为主，近二十年来，包括碱回收在内的草类制浆技术有了很大进展。上世纪八十年代，天津轻机厂引进瑞典SUNDS公司的横管连续蒸煮器设计和制造技术，开发成功日产50t浆横管连续蒸煮及其配套的湿法备料设备，现已形成日产50、100、150、200t浆系列。与木浆黑液相比，草浆黑液含硅量高、黏度大、热值低，给碱回收黑液的蒸发和燃烧带来极大困难。早在上世纪7O年代中国就开发了低浓(48～5O )草浆黑液燃烧技术，在不用或少用燃油助燃的情况下，使碱回收炉正常运行。上世纪八十年代以来又相继开发了25～100m 真空洗浆机、板式降膜蒸发器、鼓式预挂白泥真空过滤机等黑液提取、蒸发和苛化设备，形成了包括干湿法备料、横管连续蒸煮、真空洗浆机、封闭压力筛选、多段漂白、板式降膜蒸发站、碱回收炉和苛化等单线年产能力为3．4～5．1万t草浆生产成套技术和装备，已在新疆博斯腾湖、山东华泰、临清、河南银鸽等麦草和芦苇制浆造纸厂成功运行，生产已达到的较好水平：黑液提取率87％ ，碱回收率78 ，每t浆取水量8O～100m ，工厂废水经两级处理后可以达到国家排放标准。多年实践证明这一技术是解决草类制浆对水体污染的有效方法。为了进一步提高黑液提取率和能源利用率，减少污染源的产生，近年开发的“麦草置换蒸煮”新工艺和相应的配套技术，取得了很好进展，优化了蒸煮脱木素反应动力学，使纸浆质量提高，黑液提取和蒸发性能改善，为草类浆黑液碱回收采用低臭碱回收炉创造了条件，该项技术目前仍在继续开发中。

1．3 化学机械浆

高精度、高效率大型盘磨的开发，盘磨机的单台最大生产能力已达到750t／d，高质量的漂白化学热磨机械浆(BCTMP)已广泛用于生产各种高级纸和纸板。为了简化生产过程，降低磨浆能耗，上世纪8O年代后期出现了碱性过氧化氢机械浆(APMP)工艺，上世纪9O年代进一步开发了温和的预处理加盘磨化学处理的碱性过氧化氢机械浆(P—RC APMP)。随着木片预处理用化学药品的多样化，化机浆的生产已变得更加灵活，可以根据不同材种和产品质量的要求生产出合格的纸浆。十几年来，随着林纸一体化发展模式的实施，杨木、桉木等速生丰产林种植面积的扩大，中国引进了从年产2．5万t到25万t各种规模的化机浆生产线已超过2O套，国际上最先进、单线产能最大的化机浆技术装备几乎都有。湖南岳阳纸业引进全球第一套1O万t／a杨木P—RC—APMP装置，生产白度8O ISo以上的杨木化机浆，用于配抄轻量涂布纸(LWC纸)山东华泰纸业引进lO万t／年杨木BCTMP生产线，纸浆用于配抄超级压光纸(SC纸)；山东晨鸣纸业引进单线产能最大的25万t／年阔叶木(杨木、桉木)BCT—MP，生产高档涂布白纸板用浆。建设规模更大的项目也正在筹划中。

1．4 二次纤维浆

随着木材纤维原料的紧缺以及绿色环保的要求，近十年来，废纸的回收利用已引起全球纸业界的极大重视，废纸制浆技术尤其是高效净化和脱墨技术的发展，已经达到了一个很高的水平；大型热分散设备的开发，脱墨废纸浆单线生产能力已超过1000t／d；先进技术的采用，大大提高了废纸浆的质量，用二次纤维浆取代机械浆和本色硫酸盐浆抄造高档的新闻纸、轻量涂布纸、超级压光纸、包装纸、以及各类纸板等，已成为一种发展趋势。中国木材资源匮乏，上世纪九十年代中期，造纸工业加大了企业结构和原料结构调整的力度，关闭了一大批技术装备落后、资源消耗高、污染严重的小草浆生产线，许多纸厂纤维原料来源重点转向废纸。2004年废纸利用率已达5l ，废纸的再生利用已成为中国造纸原料的重要来源。随着二次纤维制浆造纸的扩大，国产废纸处理技术装备迅速发展，为中、小型造纸企业提供的高、低浓水力碎浆机、转鼓式碎浆机，以及脱墨、筛选、净化、热分散、漂白等设备相继问世，与此同时大型造纸企业从国外引进了几十条日产能力为25O～1500t浆先进的废纸处理和脱墨生产线。山东华泰、晨呜纸业引进的1000～l500t／d废纸脱墨浆生产线，用于大型高速纸机生产新闻纸，在纸机车速l600m／min时，废纸浆的配用量达到85 。江西晨呜、湖南岳阳纸业引进的400t／d废纸脱墨浆生产线，生产LWC纸配用的废纸浆量超过3O 。这些生产线采用了当今国际上最先进的废纸处理和脱墨技术，包括转筒式碎浆系统、中浓筛选、低浓筛选、轻重杂质除渣净化系统、两级浮选、一级或两级热分散、氧化还原漂白、高效完善的水处理循环回用系统，使整个漂白脱墨浆生产线的清水用量降到5m。／t浆以下，纸浆黏胶物去除率达到97%以卜。

$分页符$ 2 现代造纸技术的采用

国际上现代造纸机的技术进展，体现在以下几个方面。

(1)宽幅、高车速、高效率。稀释水横幅定量控制的流浆箱、纸页夹网成形、靴型压榨、单排缸纸页干燥、软辊压光和软辊超级压光、膜式涂布、刮刀涂布以及非接触式涂布等高新技术在文化纸机和纸板机上的应用；多层流浆箱、新月形成形器、靴型压榨、热风穿透干燥等技术在卫生纸机上的应用；加上生产过程集散控制系统(DCS)、生产过程质量控制系统(QCS)、设备控制系统(MCS)、设备运行状态监视系统(MMS)、马达控制中心(MCC)等信息和计算机技术的采用：纸机车速、效率、成纸质量大幅度提高。目前已达到的水平的有：新闻纸机网宽l1．1m、车速2000m／min，纸页从成形到干燥全封闭运行，自动引纸、自动换卷、涂布机车速2500m／min；卫生纸机幅宽7．8m、车速2200m／min；多长网纸板机网宽8．8m、设计车速900m／min。纸机和纸板机正向宽幅、高车速、高效率方向发展。

(2)机外设备移到机内。包括机外涂布、机外超压移至机内，使纸机变得更加紧凑，操作更加方便灵活，有效运转率和成品率提高，投资费用减少。例如：生产LWC纸，机外超压需配置两台超级压光机，而机内超压仅需一台，投资和运行费用，仅为机外超压的5O 和72 。

(3)节水、节能。纸机生产线生产每t纸和纸板的水耗降至l0～20m ，综合能耗600～700kg标煤。每t卫生原纸的水耗降至7～10m。，综合能耗85O～900kg标煤。

2．1 新闻纸和高档文化用纸

上世纪9O年代中期以来，中国南平、齐齐哈尔、石岘、吉林、岳阳、华泰、晨呜、广州等纸业公司，以及APP、UPM

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