纸视界(www.paperinsight.net)消息:近日,纸视界记者专访了安德里茨(中国)有限公司化学制浆和动力技术部门总经理张勇先生,长期在安德里茨从事化学浆厂相关业务的他有近30年的相关业务经历,熟悉国内化学制浆厂的技术发展过程,了解国际化学浆厂技术发展趋势。
采访中,张勇先生围绕制浆原料、清洁生产等话题分享自己的观点,科普行业知识,干货满满。
谈化学法制浆的得率
“化学法制浆的纸浆得率受到多方面因素的影响”
纸视界:目前,国内外浆厂化学法制浆的纸浆得率分别是多少?
张 勇:国内以阔叶木为原料进行化学法制浆,较为理想的蒸煮得率约为51%-52%,如果是全漂白化学浆,从原料到漂白浆成浆得率约46-47%左右,纸浆得率受到多方面因素的影响。
以现在常用的桉木为例,国外森林资源丰富的国家,如巴西,已经形成了发达的造纸产业链,桉树的选种优良,人工林的培育专业化,整个过程已实现机械化、工业化。在这种比较好的状态下,国外以桉木为原料进行化学法制浆的低固形物蒸煮得率能达到54-55%。
国内由于用以制浆造纸的木片资源不足,大多依赖进口(主要进口国包括越南、澳大利亚、新西兰、泰国等),进口木片可能会出现以下问题:木片的品种较杂,不一定都是纤维含量高的好品种;木片经过多次转运造成破碎,而且可能会混进泥沙之类的杂质,质量受到影响;国内浆厂因为木片资源不足,会建造较大的堆场储存木片,存储时间过长导致木片质量下降。这些因素都会给制浆得率造成负面影响。
谈化学浆和化机浆的区别
“化学浆和化机浆最大的区别在于有无蒸煮过程”
纸视界:化学浆和化机浆的区别是什么?
张 勇:从加工方法的角度来看,化学浆和化机浆最大的区别就是化机浆没有蒸煮过程,虽然加入化学品,但仍是纯机械磨浆;化学浆则纯粹靠加入氢氧化钠和硫化钠等化学品,蒸煮后成浆。
现在国内造纸也更多用半化学浆和高卡伯值浆,两者都既需蒸煮又需机械磨浆。半化学浆需要加入化学品,但蒸煮时间短,是以机械磨浆为主,蒸煮为辅;高卡伯值浆也需加入化学品,以蒸煮为主,辅以机械磨浆。
谈纸厂如何选择浆料
“造纸厂主要根据需求来选择化学浆和化机浆”
纸视界:造纸厂选择浆料的主要依据是什么?
张 勇:化学浆和化机浆有各自的适用范围,造纸厂在满足造纸质量标准的前提下,主要根据纸种需求来选择化学浆、化机浆或者其它浆进行配比。
以书写纸和白卡纸为例,书写纸需满足表面洁白光滑、书写流利、耐水性好等要求,所以生产书写纸的原料绝大多数是漂白化学浆,掺杂少量化机浆。前面提到,化学浆漂白成浆的得率低于50%,而化机浆的得率一般是85%-90%,得率相较化学浆高出很多,制浆过程相对简单,成本也更低。而生产白卡纸则需要化学浆用于面层,大量化机浆用于芯层以达到韧性好、耐折度高、纤维组织均匀、适合印刷等质量要求。
谈牛卡纸的制造
“牛卡纸前景广阔,半化学浆和高卡伯值浆更受青睐”
纸视界:近年来,越来越多的人关注到了牛卡纸市场,制造牛卡纸一般选用什么浆料?
张 勇:近年来,国家“禁塑”政策收紧,民众环保意识增强,“以纸代塑”成为热门社会议题。从环保角度来看,用于造纸的木材资源是可持续的,从实用角度出发,高强度且可印刷的牛卡纸是代替塑料包装的上选。因此,牛卡纸包装市场前景广阔,备受关注。
牛卡纸的强度要求非常高,以再生浆和原生浆掺比抄造,不需要漂白浆。同时考虑原料和质量两方面的问题,造纸厂更青睐半化学浆和高卡伯值浆(有些厂家会采用未漂的化学浆)与再生浆(废纸浆)进行配比。
我国自2017年推出禁止废纸进口的禁令,2021年全面禁止废纸进口,无法再利用循环次数少、质量较好的美废,而国废经过不断循环利用后,纤维质量不断下降,无法达到牛卡纸的质量标准。为了解决高质量原料短缺的问题,国内选择质量可媲美美废浆的高强原生浆来抄造牛卡纸。
高卡伯值浆的加工方法和强度指标更接近于化学浆(化学浆纯蒸煮成浆,半纤维素、木素等含量很少,纤维纯度高,强度很高),一般用于纸板的面层,光滑、强度高,也可用于芯层以提高强度。
半化学浆一般用于纸板、瓦楞纸的芯层以达到较好的挺度,有时可配比用于面层。
少量再生浆、部分半化学浆和大量高卡伯值浆进行配比,既解决了原料短缺的问题,又能满足牛卡纸的质量要求。
越来越多的造纸厂选择购买高卡伯值浆线。例如今年3月,太阳纸业再次向安德里茨订购了一条高卡伯值浆线用于其南宁项目生产牛卡纸。
客户可以根据不同的纸种需求,调控安德里茨高卡伯值浆线的卡伯值运行范围,一般可在卡伯值20-90的区间内调整。
谈新建浆厂
“新建浆厂的经济性不容忽视”
纸视界:如有企业想要进入牛卡纸市场,新建高卡伯值浆线和半化学浆线是否可行?
张 勇:鉴于造纸行业具有规模效益,如有新建高卡伯值浆线和半化学浆线的需求,在本身有化学浆厂的依托下进行扩建,或者新建浆厂也有化学浆进行配套,经济性更好。
单独新建一条半化学浆线或者高卡伯值浆线,碱回收的规模较小,能源效率低,投资运行成本高;而如企业本身已建有一个较大的化学浆厂,或者新建有化学浆配套的浆厂,能将化学浆大规模、高效的碱回收系统与高卡伯值浆或半化学浆线的碱回收进行结合,共同建设一套碱回收,在控制投资运行成本的同时,可大幅提升能源效率。采用安德里茨高效碱回收技术的现代化浆厂,能源有50%以上的富余,可提供给浆厂以外的造纸及其它车间使用,使浆厂成为能源中心。
图:安德里茨为造纸业提供的全套化学制浆工艺技术和装备
(目前,供货最大硫酸盐浆厂年生产能力已超过250万吨)
谈造纸原料
“原料始终是制约造纸业的重要因素”
纸视界:中国因木材资源不足造成纸浆进口依赖度很高,对于国内制浆造纸原料问题,您有何见解?
张 勇:造纸的主要原料供应即林地资源始终是制约国内造纸业的重要因素。从我国造纸工业原料结构可以看出:多年来国内的纸浆需求持续增长,但因为中国的林地资源不足,所以进口纸浆的增长率一直远高于国内原生浆的增长率。
巴西是我国最大纸浆进口来源国,因为南美的林地资源非常丰富,制浆业发达,但是资源是有限的,未来南美制浆项目的增长将放缓。而同样具有丰富林地资源的俄罗斯,也是我国主要纸浆进口国之一。其造纸工业自苏联解体后,未有较大发展,直到近年才有起色,很可能成为下一个制浆项目投资增长的热点国家。但今年的俄乌战争给俄罗斯制浆造纸项目带来了较大影响,直接影响了在俄罗斯的制浆项目的投资。目前,国内一些资金雄厚的造纸企业选择在东南亚等地种植、收购林地,建立浆厂,但土地、林地对任何一个国家来说都是宝贵的原生资源,未来各国对林地收购的限制可能会逐渐收紧。
所以中国调整造纸工业原料结构,解决原料短缺问题,还需发展国内的林业基地。近30年来国内一直鼓励林纸结合,尤其在第14个五年发展规划中,已明确提出要提高纸浆供应的自给率,林浆纸结合仍然是一条正确的发展道路。
2021年,我国总纸浆需求仍在增长,但进口的纸浆首次下降,国产纸浆占比已有较大提升。
谈清洁生产
“清洁生产并非在生产后进行废物处理”
纸视界:造纸行业的清洁生产指的是什么?如何实现?
张 勇:造纸行业的清洁生产一般指的是如何在生产过程中减少、尽量避免废水、废气、废渣的排放,并非在生产后进行废物处理。
典型的例子是在蒸发器蒸发黑液的过程中,对黑液中蒸发出来的污冷凝水进行汽提(汽提法,是指通过让污冷凝水与水蒸汽逆向直接接触加热,使污冷凝水中的挥发性有毒有害气体扩散到气相中去,从而达到从污冷凝水中分离污染物的目的)。排出的二次冷凝水较为干净,可以在制浆车间洗浆、在苛化车间稀释白泥进行回用,达到厂内循环的目的。
现在只有极少数老厂的蒸发还有污水需排放到污水厂处理。汽提法已经运用多年,新建的现代化浆厂已没有从蒸发,甚至整个碱回收系统可以做到没有排放需要去污水处理的。
例如,采用安德里茨技术的碱回收车间,在生产过程中,没有污水需要排放到污水处理厂,并且为了防止出现泄露等意外,在地沟水出车间流经的地沟井中安装了电导度检测仪,如果水的电导度偏高,说明水中还有污染成分,那么会将水立即抽回处理。
随着现代制浆设备和工艺技术的发展,单体设备的工艺不断改进,设备以特定的方式组合成完整的工艺生产线,都能助力清洁生产。
福建联盛的新建浆纸项目配套有漂白化学浆的生产,该项目位于海边,受当地严格的环保要求限制,安德里茨的最新化学浆设备紧凑型双辊洗浆机和先进制浆工艺技术将助力实现每吨浆仅排放7-8吨漂白废水/中段废水的要求,远低于常规每吨浆排放的12-13吨漂白废水。
谈安德里茨新计划、新亮点
安德里茨的CircletoZero®计划
纸视界:目前,清洁生产只能减少和尽量避免废水、废气、废渣的排放,难以做到真正的无排放,未来能否实现?安德里茨作为国际领先的制浆设备供应商,对此有何策略?
张 勇:举个例子,漂白废水无法在生产过程中直接回用,需要排到污水处理厂。漂白废水排放到污水处理厂后如何回用呢?
安德里茨于2021年正式宣布了“循环到零”——Circle to Zero 计划,在无法避免生产中的废水、废气、废渣的情况下,安德里茨牵头联合各合作伙伴,包括科研单位、行业专家、浆纸企业,试图开发出新的技术,实现真正的零排放,或者将排放出来的废物转化成可厂内循环利用的、有市场价值可销售的工业副产品。
在生产过程中,添加碱和二氧化氯进行漂白,排放出来的漂白废水中含有氯离子和钠离子,把水回用后,排出来的盐可以制成化工品销售。这就是安德里茨Circle to Zero®计划的未来设想,为最终实现零排放且无废弃物的纸浆生产铺平道路。
编辑:苏晶 校对:赵小铭
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