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【生产实践】化机浆碱回收绿泥减量化无害化处理
阅读次数:
发布时间:
2021-04-30 11:36:40
作者:黄再桂先生 高级工程师,钦州市第九批拔尖人才,现任广西金桂浆纸业有限公司能源部处长级专员;从事能源部生产运行管理及技术研发应用。
我们在进行环境影响评估时,因为废水和废气污染有国家标准制约,治理比较重视;而固体废物治理则往往不甚重视,特别是固体废物治理基本上还没有纳入环保评估的范围内。近十多年来,固废污染事件频发,因此,国家对固体废物的处理要加以重视,规范固废管理,重点在实施“全链条管控”,从物料入厂、出厂到安全填埋或处理各个环节全程追踪。一是通过完善流程监控来实现对固废物流向的全过程可追踪、可追溯;二是在建立可追踪系统的基础上,完善全链条的管控责任。
化学木浆的绿液固体悬浮物基本在600~2000 mg/L,笔者统计了国内三家单一化学机械浆碱回收的绿液固体悬浮物含量在1500~8000 mg/L。造成绿液固体悬浮物差异大的主要原因有:一是制浆工艺和原料的差异(黑液热值);二是碱炉工况(合理的配风,炉衬、炉膛和碳床温度);三是溜槽高度(溜槽口距炉底中心线)。而碱回收炉垫层的不当操作及稀白液固体悬浮物高等影响甚小。
绿泥主要成分如表1,其化学组分经常会随着一些因素发生变化,这些因素包括工厂中物料循环的封闭程度、制浆的原料和工艺等。
本文统计三厂(广西金桂浆纸业有限公司、金隆浆纸业(江苏)有限公司、斯道拉恩索(广西)浆纸有限公司)的绿泥处理方法都是送动力锅炉混煤掺烧。
1 原因分析
三厂绿液固体悬浮物含量差异大,原因有:
(1)浓黑液热值:在600 ℃温度下灼烧测出来的浓黑液有机物含量只有40%,而金桂和北海SE为52%和53%。金隆浆的浓黑液热值只有11,119 kJ/kg.ds,相对于金桂和北海SE要低很多。
(2)溜槽高度(距炉底中心线):金桂为90 mm,金隆和北海SE都是125 mm。溜槽高度决定熔融物在炉膛底部的停留时间和反应时间,并可以保证碳床的温度。近几年碱炉设计厂商都将溜槽设计高度提高至200 mm,目的是为了保持碳床的温度,降低绿液固体悬浮物含量,减少绿泥的产生。因化机浆碱炉无硫酸盐且不添加芒硝,故垫层中只有氧化反应无还原反应,不会形成小山丘,整个垫层基本是平的。
(3)燃烧工况:金隆浆的配风偏大,根据化机浆黑液元素分析(C、H、O、N、S)计算,合理的配风应在3000~3500 m3/tds,而金隆浆的配风比达到4000 m3/tds,配风大带走热量多,造成炉膛温度偏低,金隆浆炉膛平均温度只有530 ℃。
(4)炉衬:2020年5月金隆浆修复炉衬后,绿液固体悬浮物含量降低明显。
2
绿泥的处理
3.1焚烧
金隆浆的绿泥和白泥混合过滤,干度达到65%以上,呈粉状。金桂与北海SE是单独过滤,干度只有45%以上,呈黏糊状,须与煤充分混合后才能焚烧,否则易造成输煤系统堵料。
3.2填埋
大部分制浆造纸厂都是填埋处理,在固定的区域挖坑,铺上防渗透膜,结束后还要在上部覆盖防渗透膜。
3.3水泥添加物
海南金海浆厂委托水泥厂处理,绿泥经水洗烘干后按一定的比例添加到水泥中。
3.4制作水泥砖
广西金桂2015年使用绿泥制作水泥砖,但因无法彻底解决绿泥可溶性盐造成的泛霜问题,只能内部消耗。
3
结论
综上所述,绿泥减量化可采取以下措施:
4.1提高浓黑液浓度:因化机浆黑液细小纤维含量高(固体悬浮物:300~2000 mg/kg),浓黑液浓度受限于此,超过70%浓度无法雾化。降低细小纤维含量(如增加多级污水压力筛或利用浅层气浮去除细小纤维等),减少蒸发效罐纤维挂壁堵塞情况,减少停机时间,提高浓黑液浓度,提高碱炉热效率,提高产汽比,这是未来化机浆发展的方向。
4.2提高溜槽高度:提高溜槽高度至200 mm,保证停留时间和碳床的温度。
4.3合理的配风,控制炉温:金隆浆应根据理论计算,并借鉴其他化机浆厂的经验,降低配风比,控制炉温在700~850 ℃的范围。
4.4炉衬的修复:从金隆的案例可知道,修复炉衬后绿液固体悬浮物含量降低明显。炉衬寿命一般在三年时间左右,应及时修复,保证碳床温度。
金桂未来可从两个方面着手改进,降低绿液固体悬浮物,降低绿泥量:一是提高溜槽高度;二是尽快修复炉衬(开机至今尚未修复过,炉衬已全部脱落);金隆改进方向:一是不影响燃烧的前提下尽可能提高浓黑液浓度(浓黑液65%~67%浓度流动性仍很好);二是降低配风比并重新分配一二次风的风量。