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世纪制浆造纸业的革命 作者： 日期：73 个人收集整理 勿做商业用途21世纪制浆造纸业的革命自偶氧化清洁制浆工艺清洁草浆生产不是哪个人， 第一章 总论1.1 项目提要1。1。1项目名称：自偶氧化清洁制浆工艺(国家专利号：200610057235。x）1。1。2技术单位：北京联合科技发展有限公司1。1.3合作单位:科技部中国技术市场协会科技成果推广中心1.1。4技术负责人：李朝旺李朝旺先生,1951年生，专利技术发明人，哲学研究生、高级经济师、管理研究员.自2000年起与北京市农林科学院、北京市环保局在国家环保总局支持下研究和推广“可控缓释尿素”、“中国北方控制农村面源污染示范基地”等工作，为了解决农业废弃物（秸秆焚烧和无序堆放）造成的环境污染和病虫害残留，2001年与中国林大合作进行麦草“连续爆破制浆”设备制作,安装与生产，得到国家环保总局、山东省环保局的认可与支持；2002年，在山东曹县建起世界第一条无污染零排放的清洁制浆生产线，并申报国家发明专利：“封闭式循环氧解制浆法”（国家专利授权号：02131353.9)；2003年在北京顺义潮白河畔的沙荒地上，建起了更为成熟的“自偶氧化清洁制浆”示范厂，自主研发了国际领先的创新设备榨汁搓丝机、羟基离子膜发生器、光电氧综合反应器、高效疏解筛选机、低压喂料阀、卸料阀均已申报国家发明专利；李朝旺先生现在拥有近20项国家发明专利，是公司的工艺技术带头人。1.2自偶氧化清洁制浆工艺简述自偶氧化清洁制浆工艺（以下或称：新工艺）是总结了上千年制浆造纸的经验,是在传统化学浆、化机浆、爆破制浆基础上发展起来的新的制浆方法；从工艺技术、设备改造、原料种植、废物利用和电、气、能源等方面都进行了大胆改进和创新；是把原料种植、制浆造纸、污染防治、植物纤维综合利用作为系统工程研发的，人口、资源、环境协调可持续发展的新工艺。 其工艺和技术特征是将造纸原料备好后，用榨汁搓丝机将原料汁液榨出，搓揉成纤维束；在熟化反应器中加入钾基过氧化氢熟化；在光电氧综合反应器中加入氢氧化物在离子膜交换机中生成的羟基自由基和活性氧，在紫外光照射和微电解高级化学反应下,破除木素的发色基团，从而改变木素的分子结构，达到漂白浆料的目的;用非金属压力精磨机疏解浆料后，用置换洗涤、筛选、浓缩装置将浆料制成无碱、无氯、无污染高得率漂白商品浆；废液中含钾达0.13，可作为肥源，沉淀物用于制作“钾基生态毯”。该新工艺吨浆漂白用水仅68吨（循环使用，实际用水2吨）；制浆全程无黑液；可利用各种农业废弃物如稻麦草、枝桠材、桑条、棉秆、芦竹、芭茅草等制作漂白浆料，可生产各种高档文化用纸、生活用纸和工业用纸。新工艺从传统用碱、硫、氯制浆到采用羟基自由基和亲核活性氧自由基制浆；从用稻草、阳光、空气的古代造纸术到用化学药剂的现代传统制浆再到紫外光电解自由基的清洁制浆新工艺，终于实现了“不砍树的造纸业”、“不用氯漂白法”、“无黑液的生产线”、“零排放的制浆厂、“可消毒的纸制品”的全新理念和全新工艺。1。3 项目依据新工艺得到了九届人大邹家华副委员长的肯定，并作了重要批示 2004年9月14日国家环保总局对“氧化清洁制浆工艺”专家评审委员会评审意见（详见附件一）中国造纸学会专家顾问委员会副主任胡宗渊对自偶氧化清洁制浆法 新工艺技术的“认识与评价”和“期待与展望”（详见附件二）中国造纸制浆研究院检测“自偶氧化清洁制浆”各种浆样的测试报告中国环境监测总站对制浆原水cod检测报告中国农业科学院对水处理絮凝沉淀的检验报告国家专利局发明专利证书：近二十项国际绿色产品认证书新工艺已申报了近二十项国家发明专利,可用于新工艺生产过程，又可用于关联行业及其它行业；编制了企业工艺、设备、产品标准，由权威咨询机构组织专家编写了可研报告、环境影响评价报告. 第二章 项目背景及发展建设的必要性2。1项目背景2.1。1我国造纸业的发展与现状造纸术是中国古代“四大发明”之一，对人类物质文明和精神文明的发展起到了至关重要的促进作用.随着社会科技文明的不断提高，造纸行业已成为整个社会不可或缺的重要产业。造纸工艺技术也从手工作坊的简单生产转向“碱蒸煮、氯漂白”的大工业生产。2000年，中国造纸业的年产量为3050万吨,居世界第三;2009年，中国造纸业年产量达到8640万吨,十年翻了近两番，已成为世界造纸第一生产大国。2010年，我国有规模以上造纸企业约3700多家,其中小型企业占88%以上，而100万吨/年规模以上的企业只有9家。从营业收入、利税总额来看，国内小纸企的数量依然占到造纸企业总量的1/3以上。而这些小企业的经营水平低下，技术装备落后,能耗效率低，投入产出率低，成为落后产能的淘汰对象.其主要原因还是技术装备水平落后,生产过程中产生出的大量污水和固体废弃物无法达到国家的排放标准，严重污染环境。2。1。2造纸业造成的环境污染及对人体健康的损害众所周知，传统的造纸工业在生产过程对环境造成的污染非常严重。目前全国有30%以上的水系受到严重污染，60以上污染是由于造纸业排放造成。据国家环保总局统计，造纸业COD（水中主要污染物化学耗氧量）总排放量高达168.2万吨,占全国工业排放量的33，位居第一。一家大、中型的造纸厂，如果每天大约能生产1200多立方米纸浆，但排出的污水却有2000多吨.以广东省举例:全省有近千家造纸企业,多半建在江河流域比较发达的地方,密集程度也令人吃惊,几家甚至十几家造纸厂建在一起，连成了一片,被称为“中国造纸第一村”的东莞市中堂镇黄涌村，一个村就有十几家有名的造纸厂，走几十里路都看不到头，而造纸厂的背后不是小河就是大江，造纸厂排出的有害污染水后，沉淀在小河、大江中厚厚的废料纸浆，让人担心这里在不久的将来就是流不动的河，而后就是无人的废墟.在中国广东的江门市,就有一个村因造纸污染,全村30名青年在2009年参加入伍体检中，没有一个通过健康检查的情况.潭江和西江几乎打不到鱼 .2.1。3高耗低效，加剧生态恶化在造成巨大污染的同时，造纸工业也是大量消耗森林资源和水资源的消费型产业.以2005年为例，我国纸业进口木浆为759万吨,占木浆消耗量(1144万吨)的66.35%，占纸浆总消耗量（5200万吨）的14。6%；而国产木浆仅为355。68万吨，仅占木浆消耗量的31.1%和纸浆总消耗量的6.84。按照国家发改委制定的规划，到2010年要使我国木浆自给率达到15，木浆产量达到750万吨,需消耗木材3700万立方米；到2020年，如果达到国际上50以上的木浆比例，要消耗木材1.2亿立方米。这一规划意味着我国林木资源肯定满足不了造纸业的需要，因此木浆供应主要还得依赖进口.按照目前中国纸业的增长速度，用不了几年全世界木浆净出口量都将全部用于中国，显然,这不现实。同时，造纸工业也是水资源的消耗大户.以我国目前的技术水平，每生产一吨纸,平均耗水量为100600吨，每年生产数千万吨纸所消耗的水就将达到几百亿吨。从资源消费的角度来看，如果我国造纸工业不从根本上改变目前的生产结构和发展模式，中国纸业所面临的也许不仅仅是原料枯竭问题,而很可能会引发一场波及到其他行业的生态危机。2.1。4国家应对造纸污染的措施技术工艺的措施国家为了解决造纸制浆的造纸制浆“污染严重”及“原料短缺”两大问题，积极引用国外木桨生产的方法制作草浆,大力推行“亚胺法”、“碱回收等工艺；倡导“林纸一体化和“APMP”国外最先进的少污染节水工艺。“APMP制浆法主要使用木材做原料,一个万吨浆厂，一天就要消灭两个山头上所有的树木，连树木最多的加拿大,也不敢放开了无限制砍树造浆，更别说林木极缺的中国。即使是前几年大力提倡的“林纸一体化”，南方种桉树、北方种杨树，也得等六至八年才能使用。“碱回收”工艺，该技术投资规模比较大，一个三万吨浆厂上一套碱收回设备需投资7800万元，相当于配套建设一个碱厂。该技术运行费用较高，而且黑液提取率仅有80%，COD去除率70%，吨浆治理成本500元.规模较大的制浆厂应用效果比较好，小纸厂却难以承受，造成一些造纸企业建设完好的碱回收设备和工厂被闲置起来,当成一种应付公众和媒体的摆设，继续将生产污水直接向江河的排放.国家产业政策措施从2007年6月,国务院制定关于进一步加大工作力度确保实现十一五节能减排目标的通知，对造纸业明确提出减量化、再利用、资源化的要求;当年10月,国家发改委又发布了国内首部造纸业规范指示文件造纸产业发展政策,确定提出，规模和环保成为造纸产业发展的重要指标；2010年5月，中国工业和信息化部(简称工信部)向各地方政府下达2010年18个行业淘汰落后产能目标任务,其中,造纸行业淘汰任务是432万吨。根据国家发改委的最新规划，预计在以此基础上，会对纸业淘汰落后提出新一轮要求，还将有一大批不符合要求的落后产能将被淘汰.行业管理措施据业内专家及政府行业主管对我国造纸工业污染严重根源的概括总结，主要原因是产业內部结构不合理：一个是原料结构的不合理（木浆比重低、草浆比重高）,另一个是企业结构的不合理（大企业少、小企业多)。为了改变现状、减少造纸业对环境的严重污染，行业管理上采取了关闭以污染严重的中小造纸厂的措施手段,现已有2万多家利用秸秆制浆的中小造纸厂被关闭。2.1.5我国造纸业的“两难”窘境我国2010年造纸用浆量达到了8000万吨.按国家造纸产业发展政策木桨26、草浆18、废纸浆56的比例仍需进口3200万吨纸浆和废纸，耗资一千多亿元，仅废纸进口就达到2400万吨,原料缺口十分严重。一方面，每年6亿吨的植物纤维原料能用却不敢用；另一方面，却要拿大量外汇进口纸、纸浆和废纸；一方面，国内生产、生活用纸量大幅攀升，另一方面,二万多家中小造纸企业被关闭；以一年产2万吨麦草漂白浆造纸厂为例：固定资产2亿元,职工2千人，年利税一千万元，利用麦草原料6万吨，农民收入二千万元。已关闭二万多家中小造纸企业损失之大是可以想见的。造成这种状况的原因，主要因为禾草制浆“黑液”、“白液”污染所致。2.2 新工艺项目推广建设的必要性和意义2.2。1项目建设符合国家产业政策项目符合国家造纸产业发展政策“要治理草浆企业，把治理草浆企业的污染治理作为造纸工业治理环境的关键的要求;贯彻了国家清洁生产防治法、“清洁生产”、“节能减排政策要求；符合国务院办公厅发布关于加快推进农作物秸杆综合利用的意见、国家发改委与国家农业部联合颁发关于印发编制秸秆综合利用规划的指导意见的通知，要求全国各地重视和规划农村秸秆的利用问题。自偶氧化清洁制浆工艺正是贯彻清洁生产促进法应运而生的，可以拉动一个行业、一个地区绿化、治污、治沙、节水、富民等相关事业的发展。2。2.2项目建设符合我国国情造纸专家胡宗渊教授在中华纸业上撰文指出：我国是一个农业大国,又是纸业生产大国，有丰富的草类资源.建设具有中国特色的清洁制浆造纸业,必须以科学发展观为指导，转变两个观念：一、“污染严重罪不在草,不在造纸行业，而是采用的工艺路线不适合禾草资源；二、靠“关闭和进口废纸、退耕还林仅是权宜之计，不能从根本上解决我国每年八千万吨的用浆需求，最有效的办法就是大力发展自主创新的清洁草浆生产新工艺，找准产业结构调整的突破口，下大力量研究如何更好地利用取之不尽、用之不竭的草类可再生资源，当前正值国家倡导转变经济发展方式,调整产业结构,正是建立符合我国国情、民情的具有中国特色造纸业的极好时机。邹家华副委员长在与全国人大环资委和专家座谈时指出：我任副总理时关闭中小草浆厂，就是因为污染，如果没有污染，五千吨、一万吨更符合中国国情、民情。邹副委员长为有中国特色的制浆造纸业提出了四条标准:一、充分利用每年六亿多吨的麦秆等草资源;二、彻底消除制浆污染；三、增加农民收入；四、符合循环经济、节约经济.2.2.3项目建设的社会意义1)有效的解决了造纸业所面临木材原料短缺和草类原料制浆污染的困境，成为制浆造纸工业发展的必然方向。2)新工艺节水节电,吨能耗大大降低，有利于实现制浆造纸行业可持续发展，推广的意义重大。3）新工艺无碱、无硫、无氯，无污染。解决了长期困扰纸浆业污染的老大难问题,由此可救活一大批中小制浆厂， 4） 新工艺原材料来源广，使农作物秸杆变废为宝，即可增加农民收入,又解决造纸原料不足问题。5)新工艺可以治理沙荒；缓解能源危机;控制水源污染；解决劳动力就业；帮助农民脱贫致富。6）新工艺使造纸制浆业跳出“生产污染关闭”的怪圈,走上“资源产品再生资源”的农林纸一体化“绿色环保通道”。2。2.4项目建设的经济意义1)新工艺大大降低了治污费用。吨浆污水处理费用50元,是传统制浆工艺的十分之一。2）节约资源。新工艺解决了资源耗费的难题,用水量从传统制浆吨浆的120吨-600吨降低到2吨，得浆率是传统蒸煮制浆的两倍。3）仅年产3万吨制浆规模的农林纸一体化经济布局可直接安置职工100人，所需4万吨桑条、杨木种植面积约2万亩，配合种植生物地毯”蔬菜、棉花约3万亩，以每人20亩计，可安排2-3千人精工细作，年均收入2万元。4)新工艺万吨规模年创利税2千万元，当年可收回投资。第三章 新工艺技术的可行性3。1造纸工艺的原理与发展3。1.1古代造纸原理古代造纸，是将植物纤维如桑、麻、稻草等用石臼捣烂,浸泡在石灰水中，拍打在向阳山坡的石板上,经风吹日晒雨淋雷击，利用太阳光和空气中的氧气、臭氧使原料在几个月慢慢变白，磨细疏解后抄造成纸。究其原理是:空气中的氧在阳光紫外线或雷电的激发下生成了氧化能力极强的羟基自由基，用之降解了木素和光合色素才得到白色稻草浆.3。1.2现代传统制浆原理近代工业革命使造纸业发生巨变，出现了“碱蒸煮、氯（Cl）漂白 机器化生产.其原理是用氯气(Cl）去夺木素发色体中的氢(H）,变成氯化氢（HCI）溶出,木素发色体的碳（C）和氧（O）变成气态溢出。采用氢氧化纳（NaOH)蒸煮原料,再用氯气漂白，只用几小时就可以了。这就为机器化生产奠定了科技基础.我国由于木材资源紧缺，把国外用于制作木浆的方法用于生产草浆,充分利用了农业秸秆资源，可以说是科技领域的一大创举。但随着人类对生态环境重视，渐渐发现制浆由其是草浆“黑液”、“白液”对江河湖泊的严重污染。于是科技工作者又研究出使用无元素氯漂白（ECF）和全无氯漂白（TCF）即二氧化氯(CIO2)漂白，二氧化氯漂白强度比氯气大2。6倍，其原因在于二氧化氯中的由氯离子与发色基团的氢结合生成氯化氢(HCl），氧则与氢氧根离子结合生成过氧化氢漂白。只是仍有大量黑液和残留氯元素需要处理.3。1。3古为今用,借鉴与探索我们在反复实践中认识到：烧碱在脱除木素和漂白的过程中,钠离子（Na+）只起发脆、变黑、返黄的作用，到地面就使土壤沙化、板结,真正起作用的是氢氧根（OH-）; 氯液与氢氧化钙混合形成的次氯酸钙在漂白中起作用的也是氢氧根。如何把水、空气和氢氧化物中的氢氧根激发，靶向与植物纤维中的羟基、羧基、甲氧基发生化合、分解反应，达到漂白、疏解、软化成浆的目的，使制浆全程无黒液、无任何有毒有害物质、无废水、废渣、废气排放。如何能够解决这个问题：中国高分子专家周亨近院长手拉着手的点拨研发人员:“要想解决制浆污染，必须具备三个条件。第一，少用水。第二，少溶出。第三，无“黑液”。要想少溶出、少用水、无黑液，就是找一个强有力的攻击手，打破木素双碳键中薄弱的一键,破除木素的发色体，改变木素的分子结构”。借鉴与探索古代造纸术原理，我们找到了破除木素发色体“强有力的攻击手”，这就是刘鸿亮院士到美国大学试验室里找到的亲核活性氧自由基（O2-）；就是袁志平教授多年研究的羟基自由基(OH），其氧化电位达到2.8伏，比臭氧（O3）还高，是氯（Cl）的3.5倍。利用紫外光设备来取代太阳光,用过氧化物和氧气取代空气氧化,用搓磨分丝机加钾基过氧化氢（H2O2）水溶液取代石灰水的浸泡和搓打成浆。用现代化的方法使中国古代造纸术工业化 ,做到消除污染清洁制浆,从而带来了造纸业的一场革命。 3.1.4自偶氧化清洁制浆工艺的机理自偶氧化清洁制浆工艺的机理是采用过氧化氢、过氧化钙等在敏光剂的作用下，采用紫外光、微电解催化，使过氧化物与氢氧根离子（OH）反应生成具有极强氧化性能的羟基自由基（HOO)和亲核活性氧自由基(O2-、O),与纤维，尤其是木素中的羟基、羧基、甲氧基发生连续的分解、组合、激发、电离、断链反应，打破木素双碳键中薄弱的一键，使发色基团变成无色基团,从而达到纤维软化、疏解、漂白的目的。自偶氧化工艺可使化学助剂大幅度降低、高浓漂白（2025%）,用水量大大减少（从380吨降为6吨）,连续不间断反应使反应时间大大缩短（从8小时降为30分钟），同时消除了“黑液”、“白液”对环境的污染，因此,这种自偶氧化清洁制浆工艺，被专家一致认为是世界清洁造纸的发展方向,是古代造纸术的现代化。造纸制浆工艺发展趋势简表：表3-11项目类别适用原料工艺设备化学助剂反应条件制作时间对环境影响古代造纸术1、稻草；2、棉、麻类韧皮部手工操作石灰、阳光、空气、雷击、雨淋摊在向阳山坡石板上,日晒雨淋60天较少现代造纸术1、针叶木、阔叶木；2、稻麦草、芦苇等机器化工业生产次氯酸盐、氢氧化钠(亚胺、二氧化氯)蒸球蒸煮180，三、四段漂白8小时“黑液”COD(吨浆1600kg)、“白液”（吨浆100kg氯气）自偶氧化清洁造纸术1、针叶木、阔叶木；2、稻麦草、芦苇；3、棉秆、桑条、沙柳等一年生植物纤维机器化工业生产过氧化氢、光电氧综合发生器、紫外光、微电解、羟基自由基催化光电氧综合发生器催化30分钟无3。2 自偶氧化清洁制浆工艺的原理以“木素自偶氧化理论”为核心的新工艺得到了北京示范厂实践的证实：木素发色体较少的浆料35分钟便可达到70度、80度，直至90ISD；温度7090度、浆浓2530%，用水不到3吨;即使是“草黄素”较多的稻麦草、竹、苇、棉杆等禾草类非木纤维，也可在30分钟为达到80ISO。以棉短绒为例:传统工艺用棉短绒制作精制棉，需要加碱蒸煮6个小时，然后再进行漂白，新工艺只用10分钟，浆料白度达到85ISO,聚合度保持在2千以上。初步改变了把原料染黑再一段段漂白的传统做法。3。2。1搓丝分丝、净化细化原理植物纤维中约有10左右的表皮角膜质、秆髓、胶质、泥沙等非纤维物质,经搓磨分丝机进行搓丝分丝、筛选洗涤达到净化、细化的目的从而从源头削减了污染物。同时，把原料中的50%60%的纤维素加速浸润，与20%的木素、半纤维素分离、暴露，以便与自由基直接接触，破除发色体.这是新工艺的前提和基础。3。2。2边疏解,边筛选的成浆原理新工艺由于温度低、时间短,与APMP浆一样会出现浆硬、浆生、桔梗多的现象.采用“优选法”边疏解、搓揉、剪切、摩擦,边筛选，使达到标准浆料进入下一工序，未达标的继续疏解。经两道疏解、两道筛选后，浆料硬、生、梗等现象可得到根本解决,使40目100目之间的纤维保持在50%以上,扣解度达到2030度SR.这是新工艺的继续和补充，也是节水、节电、省时、制好浆、出好纸的关键环节。3.2.3木素自偶氧化原理用氧及氧系助剂，在低温、常压下利用强氧化剂生成的羟基自由基和亲核自由基作为攻击手变生色基团为无色基团，在改变木素分子结构的同时，将细小纤维、半纤维通过“接枝共聚链接到根纤维上.3。2.4废液分段处理循环使用原理新工艺由紫外光、光触媒、助剂和微电解引发的羟基自由基、亲核活性氧自由基与碳水化合物、聚合物是一个不间断的反应过程，浆料中和水体中的自由基在一定温度、光照条件下仍会继续反应，因此，漂白废液（吨浆约23吨）不经处理便可回用到前段备料工序的清洗浆料段，清洗浆料的废液经絮凝处理后（约12吨）用于配置熬合药液,筛选用水可反复使用，并可随时补充清水。3.2.5氧絮凝水循环使用原理微波流场中水及水中部分无机物和有机物吸收微波辐射能后，物质分子会发生电离或产生激发态分子,在与特制添加剂相互作用下形成共聚沉淀物，实现与水分离的作用,达到水质净化的目的。3.2.6肥电一体化原理采用备料剔除的废弃物（年产10万吨浆厂每日约30吨)与发酵物混合后制作沼气(成熟技术)，用沼气发电，日发电量可达9万千瓦，足以供应日产300吨浆料用电，同时产生蒸汽500立方米，可供制浆、浆板烘干、造纸各环节使用,沼渣作为生物有机肥料（钾基生态毯)，使制浆造纸全过程无废物,真正形成工农业结合的生态良性经济产业链。3。3 自偶氧化清洁制浆工艺的特点与创新3。3。1不用碱、不脱木素纤维像棉花一样白，木素是有色的。传统制浆加减蒸煮是为了脱除木素漂白浆料.新工艺改变了木素的发色基团和分子结构后，浆料变白，木素作为“黏合剂”、“填充剂”保留在浆料中,即增加得率，又提高了造纸环节的“氢链结合.因此，全程无黑液.COD大为降低。3。3.2不用高温高压长时间蒸煮传统工艺制浆,是将木片、草段蒸煮,类似于羊肉块，需要高温（150度180度）和长时间（48小时）才能使木素与纤维素分离；新工艺用搓磨分丝机将原料细化、净化成纤维束（羊肉片），用氧及氧系助剂形成羟基自用基在很短时间(520分钟）即可使木素自己改变自己的发色基团、软化、熟化成浆状。3.3。3 不加氯的自偶氧化反应漂白技术使用无极紫外光与光触媒技术，避免了未反应完全的生色基团在磨浆中显色，使浆体变暗.在磨浆后的消遣塔内加注无级紫外光和光触媒进行复漂，浆料经自偶氧化反应后在阳光下越晒越白，2小时内白度可增加35ISO，浆料中的氧系光触媒经阳光紫外光催化继续与残存木素生色基团发生自偶氧化反应，效果非常明显。3.3.4实现六项国际领先技术创新 三节。节水节电节煤。国家规定制浆用水标准：草浆190吨，木浆120吨，国际上最先进的工艺为吨浆用水20吨。新工艺每吨漂白浆全程用水6-8吨，扣除循环用水吨浆添加清水仅为2吨.吨浆用电300800度，是传统制浆的3050。用汽量是传统工艺的五分之一.三无。无碱无硫无氯。世界早已禁氯漂白,但仅少数国家有3%无氯漂白浆,新工艺所制成的浆料不仅无氯害，而且具有消毒、杀菌、防腐、除臭、净化空气的功能.三高。高得率（70%95）；高白度（60ISO-95%ISO）；高强度（以麦草为例，裂断长可高达4600)。（传统制浆有高得率就没有高白度、高强度；有高白度、高强度就没有高得率；三者是相矛盾的，高得率浆（70以上）的最大弊端就是返黄和发脆.）。新工艺不仅融三高为一体，由其是高得率漂白草浆，这在国际制浆史上尚无先例，浆料不仅不返黄，在光照下尚可增白。无污染。新工艺制作漂白浆全程无黑液，废水经处理后循环使用不外排，原液COD吨浆已控制在10-18kg之间，在生产中做到浆液不落地，污水不外排,真正实现清洁生产。原料广泛.新工艺在同一条生产线上可以制作漂白木浆、漂白草浆和一年生桑条、红麻、棉秆、枝桠材等优质浆，充分利用大量的废弃秸秆资源，解决原料短缺和“林纸一体化”遇到的大难题；解决了原料季节性和收购难、运输难、保管难、堆放难的问题。投资少（是传统工艺的1/4）、成本低（是传统工艺的1/2）、收益快（一年可收回全部投资）.3。4 新工艺与传统制浆工艺的比较3。4.1汲取、摒弃、改革（造）与创新现代制浆工艺大体分为化学浆、化机浆、机械浆三大类。自偶氧化清洁制浆工艺吸收了化学浆纤维质量好、白度高的优点,摒弃了其高温、高压、高药量、长时间蒸煮造成溶出多、用水多、污染负荷重和得率低的缺陷；吸取了化机浆用药量少、得率高、机械化程度高的优点,克服其浆质差、只适于木材原料的不足；吸取了机械浆产量高、得率高、用水少、少污染的优点，避免其只能制作本色浆，只能抄造低档纸的弊端，按照“少用水、少溶出”的原则,采用将原料首先搓揉成纤维束，使纤维素、半纤维素、木素离解,然后进入光电氧综合反应器中，采用EDTA0.05%、CaO23、H2O25%、KmnSO40.1、FeSO4（400mg/L)等化学助剂在80温度,20%25%浆浓、常压、搅拌下进一步润涨、疏解,漂白30分钟,再经高效纤维疏解筛选机将浆料按不同需求制作成合格浆料。总用水量仅为6吨，COD溶出总量木桨12kg(2400mg/L),草浆20kg（4600mg/L），原料净化后入机得率高达85%95%.其特点为:一、这种浆料中富含活性氧缓释剂过氧化物，在光照和一定温度下缓慢释放，阻止纸张返色。二、浆料在4060%含水量的状态下贮藏在密封的聚乙烯膜中可存放一年不返黄、不霉变、不退化,这样,既可使浆料变得柔软，更适宜抄造，又可以省去压板烘干的工序和费用，也不影响长期存放和远途运输，还可以省去打浆、碎浆的生产过程。个人收集整理,勿做商业用途文档为个人收集整理，来源于网络3.4.2各种制浆方法的对比表表3-4-1技术指标对比:传统工艺新工艺白度7590%ISO48小时达到，有返黄现象.1小时达到，阳光下越晒越白。强度达标物理性能更好温度（)160-18070100得浆率（%）304575-90COD总溶出(KG）1000160010-30压力（Mpa）0.8常压浆运行浓度（)2-815-25氯气100kg全无氯污染严重污染，治理费用高，吨浆300500元。基本无污染,少量废液循环使用,变废为宝。表342经济指标对比:传统工艺新工艺原材料成年木材，10万吨浆需平均用25万吨木材 ；草本纤维污染负荷太大.各种草、木纤维都适用，尤其是一年生灌木如沙柳、桑条、枸树等.建设占地1000亩100亩万吨投资（亿元）123（包括厂房）用工（人）2000308用水量(万吨)1200380080100排污水量（万吨）118030000用电（KW/万吨）1500030006000建设周期两年6个月表3-43吨浆成本对比：传统工艺新工艺吨浆水费（元)30010吨浆电费(元）300600180300吨浆人工费（元）30050吨浆治污费（元）50050吨浆原料利用率30407590吨浆生产成本（元）30003800180026003.5 自偶氧化清洁制浆工艺流程自偶氧化清洁制浆工艺设计遵循“少投入、流程短、易操作、保安全、好维修、少停产”的原则，除备料工序不同外，木浆、草浆以及棉麻浆均采用统一流程。流程图如下：3。5.2工艺流程简要说明1）备料工序。包括在原料种植区将秸秆压轧、破碎、装包、保管、运输。采用双层振框筛将粗大原料与细小原料与细小杂物分离,合格原料进入洗选机洗去泥沙送入加速热浸器,可适当将热浸温度提高到120,将原料中的半纤维素、木素溶出.因为半纤维素在120即可溶出80%，约80千克；木素在50有部分溶出，120时可有50%溶出，约100千克，加上80千克半纤维素,可有180千克制作木糖醇的天然高分子碳水化合物原料，可节省50化学助剂，可减少80%的COD、BOD等污染物，还可提高纸浆质量.把溶出木素、半纤维素后的浆料输送至榨汁搓丝机搓丝.2）光电氧工序。纤维进入预处理螺旋进行熬合处理，脱水除去络合金属离子输迭至光电氧综合反应器，经螺旋输送至高效疏解筛选机。3）制浆工序。进入第二道疏解筛选机后再进入挤浆机，经高浓盘磨复漂和提高扣解度后送入静止消遣塔。4)成品工序。用浆泵将浆料送入压力筛和除渣器，进入洗涤浓缩机后送入浆板机、烘干、分切（或卷取）、包装.这是按传统方法照搬照抄的工艺，即浪费煤、电和设备投资，又增加工序、降低效率.新工艺的成品浆用压榨机将水分挤压至50%左右时，用塑料袋包裹严实，不使浆料透风透气，可保持200天不腐烂不改变颜色，还可使浆料进一步软化.为长期保存、降低成本、减少工序打下了基础.5）废液分段回用、分段处理工序. 漂白废液回用到洗选原料段; 洗选废液送入贮液池,经絮凝后回用于配制熬合药剂; 筛选用水补充到消遣仓内； 消遣仓浓缩水回用于筛选补液。6）废弃物制作沼气。将备料工序废弃物（除泥土、灰尘外 ）根须、表皮、穗叶等高分子碳水化合物与污水处理沉淀物混合制作沼气，利用沼气发电，将电和蒸汽用于制浆、造纸，节约资源、变废为宝、良性循环.3.7项目成熟性与可靠性论述 3.7.1技术成熟度自偶氧化清洁制浆工艺已先后在山东曹县、北京顺义、辽宁丹东、四川遂宁、山东宁津和重庆梁平建立试验示范工厂进行稻麦草、棉杆、芦苇、桑条、枸树、竹子、荆条、芭茅草、香花槐、甜高粱、洋麻、棉短绒等二十多种原料的批量制浆生产，并抄造出文化用纸和生活用纸，经检测，浆和纸的各项物理指标均达到和超过同类浆种的水平。 3。7。2工艺成熟度1）已进行新建清洁制浆厂的试验、示范并可连续进行生产，不仅可以制浆，而且可以造纸。正在山东德州进行三十万吨棉秆漂白浆厂的规划设计工作。北京清洁制浆示范厂座落在京东顺义潮白河畔的北京清洁制浆示范厂采用自偶氧化制浆工艺已经通过国家环保总局组织的专家鉴定,是国内首条清洁制浆生产线。已先后以麦草、桑条、棉秆、杨木、枝桠材等进行生产.其检测指标如下:麦草稻草阔叶木桑枝沙柳棉杆定量/g/m279.659。358.057。060.059.8紧度g/cm30.620.440。360.450。500.52松厚度/cm3/g1。612。2632.7642.2232.0021.915白度/%ISO80.3277。5874.8974.6581.7176.69抗张强度/KN/m1。691.870。891。802.222。64裂断长/Km3。823。221。723。223。784.51撕裂度mN304294199257593302重庆市恒丰纸业技改示范厂重庆恒丰纸业是有六十多年历史,曾抄造挺进报用纸的传统纸厂，坐落在盛产慈竹、桑条的重庆梁平。采用新工艺对停滞多年的制浆设备进行技改，本着修旧利废、因地制宜的原则，对制浆生产线进行总体布局，已建成一条年产万吨漂白制浆生产线.经检测，抄纸后测定其浆纸强度测定结果如下表:测定指标轻型课本纸定量/g/m261白度/ISO69。2耐折度9次施胶度0。25断裂长/Km1。99水分 8 山东宁津棉短绒生产精制棉试验厂棉短绒生产精制棉制作各种甲基纤维素和棉浆箔,是污染负荷更大更难治理的“碱蒸煮、“氯漂白”传统工艺。山东宁津棉短绒厂通过蒸球改造和工艺调整生产精制棉，经多次试验后，终于研制出无污染、节水节电的清洁生产工艺，生产的精制棉各项物理指标如下： 测定指标甲纤含量97聚合度DP1897白度ISO84硫酸不溶物0。14灰分%0。09吸湿度s147水分 %3.2在此基础上，又进一步将纺织厂的落地棉制作成精制棉与北京理工大学合作试制出羧甲基纤维素，各项指标均优于传统工艺，成本降低50。3。7.3设备成熟度新工艺是在传统工艺基础上发展起来的，所采用的主体设备如备料设备、输送设备、筛选设备、磨浆设备等均是在传统设备的基础上改进的，其核心设备则是借鉴国内外先进技术自主发明、自主制造的，是国内外首创的自偶氧化清洁制浆工艺核心设备，不仅可以用于清洁制浆造纸，也可用于其他行业如纺织、皮革、食品业和水处理等。新工艺所采用的五套专用设备：榨汁搓丝机、植物纤维光电氧发生器、高效疏解机、羟基离子膜交换机、压差过滤膜污水处理装置，均已在生产线上使用，并已获得国家专利证书，形成自偶氧化清洁制浆工艺独具特色的相互配套的成熟设备，已在三家设备生产企业组织生产。1）主要设备（年产10万吨棉杆漂白浆）一览表分布备料车间序号名 称功率（Kw）生产能力(T/D）数量（台/套)类 型1DOO压轧切段机（棉秆）751005外购2榨汁搓磨分丝机3152004外购3脱水螺旋112002外购4DOO熟化反应仓20吨*19万/吨(压力容器、316L不锈钢）152002自制5DOO自动计量螺旋112002自制小 计电氧车间6加速热浸器(不锈钢）362002自制7离子膜交换机298万/1万吨组/280平方米的房子/生产H2O2+O2/电解进步了3个台阶4010010自制8搅拌输送器222002自制9羟基发生器322002自制10低压喂料阀（带温度光氧压力）7。520010自制11光电氧综合反应仓362002自制12高效疏解筛选机（静止反应仓316L不锈钢)7.52006自制小计制浆车间13螺旋输送器11520010外购14高浓挤浆机402004外购15中高浓压力盘磨机3152002外购16高浓磨浆机7202002外购小计成品车间17热氧反应仓（不锈钢120度，30min）362002自制18静止混合仓362002自制19置换洗涤浓缩机402002自制20中浓泵5。512外购21筛选机7。52004外购22除砂器7。520036外购23纸板机2002002外购小计污水循环处理车间24微波污水处理装置12025002外购25压差膜过滤处理器55