2.7.1化學製漿過程中節能減排降耗的關鍵技術
2.7.1.1實現無汙染或少汙染的植物組分分離技術與裝備
植物資源組分無汙染分離技術一直以來是造紙科技領域的重要研究課題,這一技術可回避草類原料製漿投資大、堿回收係統回收率低而造成汙染的難題。目前報道的方法有多種,但各有其難以解決的技術問題,例如采用有機酸蒸煮,解決這一技術難題在於有機酸的回收技術與裝備的研製。
2.7.1.2非木原料製漿的中濃全無氯漂白清潔技術與裝備
經過國內產學研結合的創新平台的多年努力,這一技術已在國內研發成功,正在廣泛推廣,具有原創性和實用性。
實施草漿的這一最新漂白技術,徹底消除傳統CEH三段漂白廢水對環境的汙染。這一技術由中濃氧脫木素、中濃過氧化氫漂白、中濃二氧化氯漂白,以及相應的預處理構成,目前阻礙這一技術發展的是大產能中濃紙漿輸送裝置及二氧化氯發生器還依靠進口,是我國目前亟待研發的關鍵設備。
2.7.1.3非木原料製漿的快速熱置換蒸煮技術
快速置換熱回收蒸煮技術的特點也是節能、減汙(減少蒸汽用量35%以上,消除熱噴放造成的大氣汙染),國外已成功的應用於木漿生產,如經過創新成功的應用於草漿,同樣將推動我國農業秸稈製漿造紙的持續發展。
2.7.2造紙行業減少水耗、降低汙染程度的新技術
2.7.2.1中濃技術
中濃技術是紙漿濃度由60%以下的低濃過程提高到8%~15%的中濃過程,即在中濃條件下實現輸送、混合、漂白、篩選。關於中濃技術的有關內容,讀者可參閱陳克複主編的《中高濃製漿造紙技術的理論與實踐》一書。
我國著名造紙專家餘貽驥2003年再次提出:中濃技術的巨大節水、節能效益是值得我國造紙行業進一步發展的。
2.7.2.2製漿漂白過程逆流洗滌技術
堿性條件下漂白係統的各段洗滌水可實施逆流洗滌,最後送入堿回收係統,減少製漿漂白係統的廢水排出量,減少廢水處理量。
2.7.2.3封閉篩選技術
可節水50%,篩選廢水回用率可達到90%以上。
2.7.2.4造紙機白水回用技術
造紙機運行過程中產生的白水回收後經適當處理用於製漿係統,部分經過嚴格處理後回用於抄造係統,可使噸紙用水量和纖維流失量大幅度降低,節約纖維資源,降低水耗。
2.7.2.5廢水回用技術
以廢紙為原料,非脫墨製漿並生產瓦楞紙箱紙板等企業,可實施廢水回用技術,廢水在經適當處理後再回用於製漿,可實現“零排放”(注:廢水零排放的概念是,進入係統的清水和原料中水分應該等於蒸發汽化水、產品中水分和篩渣及汙泥中水分的總和),使生產每噸紙用水量達到5m3以上。
國外已有不少以廢紙為原料和以商品漿為原料抄紙的造紙企業宣布實現了“零排放”,國內也有少部分這類造紙企業宣布實現了“零排放”。實現這一類企業的“零排放”是今後的任務。
2.7.2.6堿回收技術
回收黑液中化學藥品和熱能的堿回收係統被認為是目前解決黑液汙染的唯一可靠方法。對木漿來說,已經有很成熟的技術及成套設備。目前木漿廠堿回收係統運行較好,其黑液提取率和堿回收率均較高。但對非木漿來說,由於草漿強度低,過濾性能差,加上黑液的矽幹擾及本身特性,使黑液較難提取,黑液濃度低,蒸發所需要的能耗就較大,給輸送和蒸發帶來困難。因此非木漿廠的堿回收仍存在一些問題。但我國不少非木漿廠對製漿黑液堿回收係統的運作已取得了豐富的經驗,多數非木漿廠堿回收係統已經實現正常運行。實踐證明,隻要逐步解決所存在的技術問題,非木漿製漿黑液的汙染問題同樣可以解決。
2.7.3造紙行業減少原料資源消耗的技術
2.7.3.1充分利用農業秸稈作為造紙原料
據相關部門預測,我國農業秸稈年產6億~7億t,其中有4.8億t可利用的農業秸稈,目前隻有幾千萬噸用於製漿造紙,其他都就地燃燒、過腹還田、就地廢棄,都浪費掉了。解決農業秸稈作為原料製漿造紙首先是解決汙染問題,在減少汙染的條件下,多使用農業秸稈製漿關鍵技術。
多年來,以非木原料特別是農業秸稈製漿造紙是我國造紙行業的特色,既節約了大量木材資源,緩解了造紙原料的緊缺,也充分利用了農業廢棄秸稈,是實踐循環經濟的典型範例。
農業秸稈用於製漿造紙,盡管我國已積累了多年經驗,但仍有多項科技難題沒有攻克,造成非木原料(特別是農業秸稈也稱草類原料)製漿仍存在汙染問題,使各級主管部門談“草”色變。因此必須建立農業秸稈製漿清潔生產技術與設備的創新平台,解決目前仍存在的技術難題,實踐我國這一具有豐富原料資源也具有豐富經驗的循環經濟典型模式。非木原料製漿新技術也是造紙行業今後的發展趨勢。除了上述相關技術之外,還必須進行除矽技術和草漿纖維品質增強技術及裝備的研究。