制浆造纸工业中能源综合利用

(整期优先)网络出版时间:2023-07-12
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制浆造纸工业中能源综合利用

杨倍

身份证号码:420983199303169217

摘要:制浆造纸工业在我国工业分类中在污染排放以及能源消耗方面皆具有突出的特征,同时,在当前我国造纸需求增长和能源以及原料依赖进口的矛盾形式之下,推动制浆造纸的能源综合利用是实现造纸行业“十四五”规划目标的重要措施。因此,制浆造纸企业应当在原料、能源和能耗三方面下手,推动生产流程的优化和完善,提高生产过程中的能源利用率。

关键词:制浆造纸;能源;综合利用;措施

引言:

随着社会的不断快速发展,人们对纸张需求愈发上涨,制浆造纸工业因此得到了快速发展的时机。制浆造纸工业属于高污染、高消耗的产业,当前,能源供应日益紧张,同时绿色生产已然成为我国工业发展的重要标准。因此,制浆造纸工业需要积极探索,能够有效促进能源综合利用的技术和工艺,构建高效率、高质量、低消耗、低排放的绿色环保型制浆造纸生产流程,促进造纸工业的现代化转变。

1我国制浆造纸业现状

我国造纸业在改革开放后取得了迅猛的发展,在2022年,我国全年机制纸以及纸板产量为1202.7万吨,同时在“制造强国”战略的引导下,我国造纸设备技术创新水平日益上涨,造纸技术专利申请数量大幅增加,其行业技术水平逐渐提升,设备国产化进程正在加速。

同时,我国虽加快植树造林的步伐,当前人工林规模居世界第一,但由于我国幅员辽阔,人口数量庞大,因此当前我国森林覆盖率为24.02%,居世界第五,人均森林面积不足世界人均水平的1/3,因此在造纸业的发展过程中,我国对进口原料具有较大的依赖性[1]

在我国持续性推动绿色和谐发展的背景下,制浆造纸工业作为能源和资源的消耗大户,需要承担繁重的节能减排任务,《造纸行业“十四五”及中长期高质量发展纲要》中强调,在“十四五”期间,我国造纸行业需要持续开展优化企业产业结构,促进对造纸原料的综合利用和回收,同时持续加强节能减排,最大限度实现我国造纸工业的绿色循环发展。

2制浆造纸工业中能源综合利用措施

2.1合理使用纤维原料

纤维原料作为制浆造纸工业中的主要原料,在其工艺生产过程当中消耗量较大,因此掌握合理采取和回收纤维原料的措施是实现制浆造纸工业能源综合利用的重要措施。

(1)加大废纸浆使用量。相较于木浆而言,废纸浆的耗电量仅为其1/5,因此通过在造纸工艺中加大废纸浆的用量能够有效降低制浆能耗,从而有效提高其能源利用率[2]。同时,通过废纸制浆的推广,有助于减少造纸过程中木材的使用量,从而降低制浆造纸工业对林业资源的损耗,再者,由于废纸制浆是利用成品纸提取制浆,因此较之木浆其所消耗的化学品更少,在制浆过程中能够免去蒸煮、漂白和碱回收等流程,从而能够有效降低造纸工业的污染排放。当前,造纸企业在卫生纸、书写纸、铜版纸、灰底白纸板等纸种的生产中已经开始加大脱墨浆的使用,在推动造纸工业的节能减排方面表现出了显著的成效。

(2)使用化学机械木浆。化学机械木浆是指综合利用化学方法和机械方法得到的木浆,相较于单一的化学制法而言,此种方法的木浆得率几乎是其2倍,因此能够节省大量木材资源。同时,由于化学机械木浆漂白程度不高,因此化学品用量较少,能够有效降低生产成本以及污染排放量。

(3)加大填料回收。在造纸的工业流程中,需要不断排放生产过程的所产生的渣料,但是在排渣过程中也将其中大量的浆料纤维浪费,因此,若能够将其回收,能够有效促进制浆造纸工业的节能降耗。同时,在纸机所排出的固体废弃物中,除浆料纤维以外,还有大量的CaCO3,通过在造纸工艺流程中加入填料回收系统,其回收率基本在50%以上,有助于进一步提高其原料利用率。

2.2健全制浆造纸工业用电体系

在制浆造纸工业生产过程中每吨胶版印刷纸的耗电量为500kwh左右,每吨铜版纸耗电量在430kwh作用,同时还需要消耗大量蒸汽,因此在企业生产过程中需要选择合理的发电措施,从而降低生产用电,以此达到能源的综合利用。

(1)使用热电联产。制浆造纸企业若能建立自己的发电厂,实行热电联产的生产方法,将能够有效降低用电成本,同时还能够有效解决在生产过程中对蒸汽的需求,从而有效降低其生产成本。再者,通过将发电厂所产生的蒸汽直接用于造纸生产,能够显著降低发电厂的能量损失,从而构成了高效的能源利用体系。

(2)使用生物质锅炉发电。制浆造纸工业在其生产过程中会产生大量固体废弃物,其中包括木屑、木渣、污泥等,通过将其投入至生物质锅炉中用于发电,能够有效降低造纸工业的废弃物排放,促进企业节能。木屑木渣可以在脱水后直接投入锅炉中用于发电,而废水处理过程中所产生的污泥则需要通过深度脱水后与少量煤燃料充分拌合后就可以成为可燃烧的泥饼,能够形成燃料用作发电和供暖。

(3)沼气发电。在制浆造纸的废水处理厌氧段中会产生大量的沼气,沼气可作为工业发电能源,通过将废水处理中所产生的沼气进行收集并且送至锅炉燃烧,能够有效降低企业化石能源的使用,从而促进造纸工业的能源自给,提高其经济效益。同时,沼气作为一种绿色能源,其燃烧后的产物相较于化石能源而言对于环境所造成的影响较小,因此有效促进制浆造纸工业的绿色低碳发展。

2.3降低生产过程的能耗

在制浆造纸工业生产过程当中,存在较多能耗项目,若能在生产过程中找到合理的电耗范围,降低生产过程的能耗,将能够有效提高制浆造纸工业的能源的综合利用效率。

(1)减少蒸汽损耗。蒸汽作为在造纸生产过程中的重要能耗项目,若能有效降低其在生产流程中的损耗,将极大提高制浆造纸生产效能。其中可以通过在纸机中使用固定化虹吸管,提高对冷凝管水的去除效率,同时对蒸汽冷凝水系统进行改造,将能有效减少烘缸的蒸汽消耗量。此外,还可以使用密闭气罩和热回收系统控制生产过程中的热量损失,从而促进造纸生产的节能降耗。

(2)提高生产效率。通过提高制浆造纸生产过程中的生产效率,能够在相同单位的能耗情况下,有效提高其产品产量,从而在整体上降低生产能耗,同时实现制浆造纸工业的技术升级。其中可以通过将造纸过程中普通压榨更改为靴式压榨,有效提高干燥部的纸幅敢赌,从而有效提高纸机车速,最终促进产能的进步。此外还可以通过提高黑液的浓缩度,减少其在碱回收炉当中的水蒸发,促进产能的提升,同时有效降低生产成本。

3制浆造纸工业能源综合利用发展方向

为切实促进制浆造纸工业的能源综合利用,应当通过对其总体工业流程进行深入探究,同时学习国外优秀的发展模式,促进制浆造纸工业的高效清洁生产。同时,还应当积极研究制浆造纸工业流程中所产生的各种废料的回收技术,比如说白泥就可以作为碳酸钙填料生产原料进行再利用,同时污泥也可以作为农业生产原料或者混凝土原料。此外,通过提高制浆造纸工业制造水平,引入或者开发更为先进的生产设备,提高产能,促使生产原料以及能源能够得到最大化利用[3]。这是实现制浆造纸工业能源综合利用的理想方法,能够在节能降耗的同时,保证企业的生产力和经济效益,从而有效推动制浆造纸工业的健康发展。

结束语:

综上所述,在推动制浆造纸工业能源综合利用的过程当中,相关企业应当以提效、减排、节能作为企业生产的重要准则,通过采取更加低成本、低消耗的原料,健全用电体系,同时减低生产过程中的能源浪费,提高生产效率,从而促使企业能源能够得到最大化利用,构建绿色和谐的造纸生产工艺,不断提高造纸技术水平,促进“十四五”目标的实现。
参考文献

[1]陈诚,邱荣祖.我国制浆造纸工业能源消耗与碳排放估算[J].中国造纸,2014,33(04):50-55.

[2]危志斌,张瑞杰.制浆造纸企业节能降耗减污增效措施[J].中国造纸,2013,32(03):65-70.

[3]刘丹慧,林春香,刘明华.制浆造纸行业的节能减排与清洁生产[J].华东纸业,2014,45(01):54-58.