國內(nèi)紙漿企業(yè)制氧設(shè)備的應(yīng)用

　　國內(nèi)氧氣漂白工藝由上世紀(jì)90年代才開始大量應(yīng)用。最初的氧源選擇只有小型空氣深冷設(shè)備，較為先進(jìn)的工藝流程為中壓帶透平膨脹機(jī)的克勞特循環(huán)?？諝?從大氣中吸入空壓機(jī)，被壓縮到所需的壓力，再經(jīng)末級(jí)冷卻器冷卻后進(jìn)氟里昂預(yù)冷機(jī)組，被冷卻至35℃左右進(jìn)入純化器，在其中除去水分、二氧化碳、碳?xì)浠衔?等物質(zhì)，進(jìn)入分餾塔。經(jīng)純化后的壓縮空氣進(jìn)入分餾塔的主換熱器（上），與主換熱器（下）來的氧、氮分餾分氣進(jìn)行熱交換后經(jīng)節(jié)流閥與膨脹機(jī)出來的冷空氣匯合 于下塔底部的蒸發(fā)器，在下塔進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)過程。液空在下塔預(yù)分后，再節(jié)流到上塔進(jìn)一步分餾，在塔頂?shù)玫郊兊獨(dú)?，上塔中部抽出之餾分氣經(jīng)上換熱器回收冷量 后作為純化器再生炊冷用，產(chǎn)品純氮?dú)馔ㄟ^管道輸往用戶。產(chǎn)品氧氣在輸氧管路旁接水封器后導(dǎo)入貯氣囊通往氧壓機(jī)。

　　小深冷空分配套高壓氧氣壓縮機(jī)和氧氣灌充站作為標(biāo)準(zhǔn)配置，投資高，能耗高，運(yùn)行維護(hù)量大，開車時(shí)間一般要十幾個(gè)小時(shí)，運(yùn)行周期6-12個(gè)月。深冷設(shè) 備越大技術(shù)越先進(jìn)，能耗越低，而紙廠用氧規(guī)模都不大。對(duì)于紙漿企業(yè)來說，作為漂白配套用設(shè)備，深冷空分設(shè)備開停不便，運(yùn)行維護(hù)成本高，并不是理想的氧氣源 選擇。

　　目前國內(nèi)用于紙漿漂白的最大深冷設(shè)備是海南金海漿紙業(yè)有限公司KDON（Ar）-2770/3200/60型空分設(shè)備，氧氣產(chǎn)量2770Nm3/h,2004年投產(chǎn)。選擇深冷設(shè)備，除了適用年產(chǎn)100萬t漂白木漿的規(guī)模，當(dāng)?shù)貧庑菔袌隹瞻?，?duì)氧、氮、氬有大量需求也是主要原因。

　　我國變壓吸附法制氧的研究始于20世紀(jì)70年代初，到20世紀(jì)90年代才實(shí)現(xiàn)了小型裝置的工業(yè)化。變壓吸附制氧的基本原理是利用空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠诜惺肿雍Y（ZMS）上因壓力不同而吸附性能的差異來進(jìn)行氧氮分離。

　　最初用于國內(nèi)紙漿漂白的變壓吸附制氧機(jī)都為加壓吸附（PSA）型小型設(shè)備，產(chǎn)量在100Nm3/h 以下，能耗和小深冷相當(dāng)，大約1.0-1.3 kWh/Nm3而且工藝并不成熟，大多為實(shí)驗(yàn)型設(shè)備。產(chǎn)量和純度不能長期穩(wěn)定，分子篩性能和裝填工藝不合格，在產(chǎn)品氣中常有粉末，大多設(shè)備投而未用或是用而不久，影響了氧漂在國內(nèi)造紙行業(yè)的推廣。

　　VPSA流程是國外普遍采用的較為先進(jìn)的變壓吸附制氧流程。國內(nèi)正式投于工業(yè)化應(yīng)用是上世紀(jì)90年代后期，并很快應(yīng)用于國內(nèi)紙漿漂白領(lǐng)域。其氧氣純度93%，能完全滿足紙漿漂白工藝要求，能耗0.4～0.5 kWh/Nm3,與全低壓大深冷空分相當(dāng)，開車時(shí)間只要幾分鐘，能隨時(shí)開停車，無論在設(shè)備投資還是在操作成本方面都具有很強(qiáng)的競爭力。

　　云景林紙股份有限公司是國內(nèi)第一家采用ECF四段無素氯漂白工藝生產(chǎn)的制漿企業(yè)，所生產(chǎn)的紙漿具有白度、潔凈度高，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。采用芬蘭AHLSTROM三段壓力篩、氧脫木素和四段漂工藝，配套國產(chǎn)VPSAO-360型變壓吸附制氧機(jī)，年產(chǎn)10t漂白木漿。

　　四川永豐紙業(yè)股份有限公司無氯漂白制漿生產(chǎn)線，年制漿能力8萬t ,竹漿全無氯潔白的代表，配套VPSAO-260型變壓吸附制氧機(jī)為VPSAO-210型。

　　目前國內(nèi)最大的用于紙漿漂白的變壓吸附制氧設(shè)備是山東亞太森博漿紙有限公司為年產(chǎn)22萬t漂白硫酸鹽木漿配套的VPSAO-700型變壓吸附制氧機(jī)。

　　目前國內(nèi)草漿比重很大，但氧漂在草漿上的應(yīng)用還是空白。草漿進(jìn)行氧脫木素，在技術(shù)上是可行的，但經(jīng)濟(jì)上是合理的。由于草漿木素含量低，麥草漿的含氧 漂白具有更好的選擇性，紙漿黏度高，強(qiáng)度好，比木漿更容易實(shí)惠TCF漂白。利用工廠現(xiàn)在的降流式堿處理塔或次氯酸鹽漂白塔，僅需增加少量輔助設(shè)備，即可實(shí) 施，對(duì)我國傳統(tǒng)漂白工藝的改造和減少環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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