造纸工艺挖掘清洁生产潜力的案例分析
2014-12-09张兴华
摘 要:只有将清洁生产作为企业发展的核心,造纸企业才能增强自身的综合竞争力,文章以具体的案例,以工艺的角度为主,其他方案为辅,对造纸业清洁生产情况进行评估,并对改进措施和效果进行分析。
关键词:造纸工艺;清洁生产;生产潜力
引言
近年来,我国造纸工业的现代化和纸业市场的全球化也进展迅速。在产业结构调整和技术装备的提高方面都发生了巨大的变化。由于目前造纸行业在原料结构、规模结构、产品结构和技术装备水平上还有很多欠缺,水环境仍然面临着巨大的压力。因此,挖掘清洁生产潜力,就成了造纸企业可持续发展的必然选择。创新企业清洁生产服务理念,是我国造纸企业在提高生产、保护生态环境的必由之路。在造纸企业倡导清洁生产,具有资源潜力大、污染低、可循环利用等优势,可以有效缓解能源储备与需求间的矛盾,有效解决环境污染问题。文章在此背景之下进行研究,聚焦于造纸业的工艺评估、分析和改进,以具体的案例来阐释如何从造纸工艺挖掘清洁生产潜力。文章的成果对于造纸企业的健康发展具有比较好的借鉴意义。
1 造纸业清洁生产概述
所谓清洁生产,是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
2 纸业清洁生产案例分析
下面对具体的案例进行分析,针对生产过程中的工艺评估和改进,阐述从造纸工艺挖掘清洁生产潜力的模式及收益。
2.1 企业简况
某纸制品有限公司主要产品为牛皮卡纸和瓦楞纸。目前,该公司已有2条生产线投产,年产量为20万吨。该公司的5760生产线于2010年7月后正式生产,资源消耗相对偏高。只有解决此问题,才能在日益激烈的市场竞争中赢得发展和扩大的机遇。
2.2 清洁生产审核
该公司根据自身的特点,成立了以总经理为首的清洁生产审核小组,根据工作进度要求,结合公司的实际,制定了详细的清洁生产审核工作计划。审核重点的生产过程已基本涵盖了全厂的生产过程,包括其生产工艺流程和设备流程。在生产工艺方面,审核的重点涵盖了碎解、筛选净化、浓缩、热分散及磨浆、网前短循环、成型压榨、烘干、压光卷取、复卷等工艺过程。
2.3 清洁生产审核实践总结
生产车间典型生产的自制水消耗比大生产略少,经审核小组分析,认为主要是大生产消耗的水包含了生产车间日常消耗用水造成的的;而生产车间其他物料和资源消耗基本都跟大生产持平。可见,生产车间的管理相当不错,要进一步降低资源的消耗情况,可以从工艺和设备的改造及水蒸汽的消耗方面着手。
在典型生产中,蒸汽主要消耗在热分散和烘干,产生的冷凝水尽可能地进行了回收,要想减少蒸汽消耗,只能从工艺改进的角度入手。
另外,成型压榨会产生水蒸汽,这部分水蒸汽是直接外排的,审核小组认为这个具有余热和水回收的可能性。
2.4 清洁生产方案分析
结合生产实际,总共提出了18个清洁生产方案,涉及原材料和能源、工艺技术、管理和过程控制等等八个生产要素。审核小组按清洁生产审核的要求,将所有方案分为无/低费、,中费和高费方案3大类。各类方案的划分情况如下:
无/低费清洁生产方案:投入资金≤10万元人民币;
中费清洁生产方案:10万元<投入资金≤50万元人民币;
高费清洁生产方案:投入资金>50万元人民币。
经过现场讨论,并结合公司的实际,该公司的员工提出了14个无/低费方案、4个中/高费方案(主要是针对设备改造以及污染物处理等方面)。经过论证后,可知所有的无/低费方案具有较好的技术可行性、环保可行性和经济可行性,分析可见,市场各种变化对中/高费清洁生产方案实施的经济效益影响很小,同时,中/高费清洁生产方案的实施有利于该公司市场竞争力和社会形象的提高,有利于公司的进一步发展。
将所有的清洁生产方案归纳为八类。有关生产工艺改进的方案为:引入采用纤维分级工艺,经过评估,此工艺在技术可行性、环境可行性、经济可行性均满足要求。
在工艺改进之外,还提出了筛选净化工序优化、沼气利用、锅炉风机安装变频、锅炉烟气脱硝改造等改进方案,这些方案和工艺改进一起实施,从而提升企业的清洁生产水平。
下面对方案进行简述:
Z1筛选净化工序优化:
该公司的筛选净化工序原先用的是双效分离机,采用的是2台185kw的电机,额定出浆量为250t/d。经过一段时间的运行,技术人员发现就算满负荷生产,电机的效率都不高,从而在一定程度上浪费了电。
在本轮清洁生产审核中,公司决定采用“KBC”的粗筛替换原用的双效分离机,“KBC“粗筛的额定出浆量为500t/d,采用的是1台250kW的电机。在额定出浆量不变的情况下,电机的功率减少了120kW。
本方案预计投入人民币约48万元,按一年350个工作日,一天24小时计算,可节电约202万kWh。
按火力发电系数355g/kWh,可计算出本方案节约的标煤量为717.1tce,该公司用煤的热值为4650kCal,每吨煤按1000元计算,可算出本方案的经济效益为107.95万元。
该公司用煤的含硫率为0.4%,按S转换为SO2的转化率为80%计算,可算出SO2的产生量削减了5.18t。
Z3锅炉风机安装变频:
锅炉风机为2台315kW,按一年350个工作日,一天24小时计算,变频器的节电率按10%计算,预计全年可节电约40万kWh。
G1锅炉烟气脱硝改造:采用国际先进技术美国阿米那电力环保技术开发(北京)有限公司的低NOx燃烧系统,处理烟气量最大可达每小时61万立方米,综合脱硝率约为30%左右。
此方案实施完毕后,能减少氮氧化物排放量约70t。
F12采用纤维分级工艺:以国际先进的纤维分级工艺,用长纤替换部分木浆,降低生产成本,减少浆的消耗。
2.5 清洁生产方案实施效果
(1)大部分单位产品辅料指标及单位产品取水量呈下降趋势,说明无/低费方案的实施确实有了效益。
(2)单位产品淀粉消耗及单位产品保洁剂消耗增加,则是由于染料及施胶剂变更。
(3)单位产品综合能耗下降,说明方案的实施确实见到了效益。
通过清洁生产的实施,尤其是先进工艺的引入,永耀公司成功地完成了预定的清洁生产目标。
3 结束语
造纸企业只有将清洁生产作为企业发展的核心,才能减少生产过程中的资源消耗,削减生产过程污染物产生和排放,随着社会对企业环境保护的要求越来越高,造纸行业废水又是较难处理的工业废水。因此,必须持续的开展清洁生产,要在工艺技术方面继续不断的改进,不断的削减污染物的产生和排放,增强自身的综合竞争力,并履行自身的社会责任。
参考文献
[1]赵卫星,严明.降低中水回用造纸废水可溶性污染物的化学方法[J].广东化工,2014(15).
[2]李修安.造纸企业清洁生产审核评估案例[J].湖南造纸,2014(2).
[3]杜瑛娜.废纸制浆造纸业清洁生产案例分析及对策[J].科技资讯,2010(7).
[4]徐行勋,黄丽,刘振肖.清洁生产审核在造纸行业的应用研究[J],造纸科学与技术,2011(1).
[5]黄磊.草浆造纸企业清洁生产审核案例分析[J].中华纸业,2013(1).
[6]洪卫,刘勃,冯晓静,等.制浆造纸废水深度处理工程中几个关键问题的探讨[J].中华纸业,2014(12).
作者简介:张兴华(1982,9-),男,汉族,广东开平人,毕业于广东工业大学,工程硕士,现就职于广东伟创科技开发有限公司,工程师,研究方向:水污染控制。endprint
摘 要:只有将清洁生产作为企业发展的核心,造纸企业才能增强自身的综合竞争力,文章以具体的案例,以工艺的角度为主,其他方案为辅,对造纸业清洁生产情况进行评估,并对改进措施和效果进行分析。
关键词:造纸工艺;清洁生产;生产潜力
引言
近年来,我国造纸工业的现代化和纸业市场的全球化也进展迅速。在产业结构调整和技术装备的提高方面都发生了巨大的变化。由于目前造纸行业在原料结构、规模结构、产品结构和技术装备水平上还有很多欠缺,水环境仍然面临着巨大的压力。因此,挖掘清洁生产潜力,就成了造纸企业可持续发展的必然选择。创新企业清洁生产服务理念,是我国造纸企业在提高生产、保护生态环境的必由之路。在造纸企业倡导清洁生产,具有资源潜力大、污染低、可循环利用等优势,可以有效缓解能源储备与需求间的矛盾,有效解决环境污染问题。文章在此背景之下进行研究,聚焦于造纸业的工艺评估、分析和改进,以具体的案例来阐释如何从造纸工艺挖掘清洁生产潜力。文章的成果对于造纸企业的健康发展具有比较好的借鉴意义。
1 造纸业清洁生产概述
所谓清洁生产,是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
2 纸业清洁生产案例分析
下面对具体的案例进行分析,针对生产过程中的工艺评估和改进,阐述从造纸工艺挖掘清洁生产潜力的模式及收益。
2.1 企业简况
某纸制品有限公司主要产品为牛皮卡纸和瓦楞纸。目前,该公司已有2条生产线投产,年产量为20万吨。该公司的5760生产线于2010年7月后正式生产,资源消耗相对偏高。只有解决此问题,才能在日益激烈的市场竞争中赢得发展和扩大的机遇。
2.2 清洁生产审核
该公司根据自身的特点,成立了以总经理为首的清洁生产审核小组,根据工作进度要求,结合公司的实际,制定了详细的清洁生产审核工作计划。审核重点的生产过程已基本涵盖了全厂的生产过程,包括其生产工艺流程和设备流程。在生产工艺方面,审核的重点涵盖了碎解、筛选净化、浓缩、热分散及磨浆、网前短循环、成型压榨、烘干、压光卷取、复卷等工艺过程。
2.3 清洁生产审核实践总结
生产车间典型生产的自制水消耗比大生产略少,经审核小组分析,认为主要是大生产消耗的水包含了生产车间日常消耗用水造成的的;而生产车间其他物料和资源消耗基本都跟大生产持平。可见,生产车间的管理相当不错,要进一步降低资源的消耗情况,可以从工艺和设备的改造及水蒸汽的消耗方面着手。
在典型生产中,蒸汽主要消耗在热分散和烘干,产生的冷凝水尽可能地进行了回收,要想减少蒸汽消耗,只能从工艺改进的角度入手。
另外,成型压榨会产生水蒸汽,这部分水蒸汽是直接外排的,审核小组认为这个具有余热和水回收的可能性。
2.4 清洁生产方案分析
结合生产实际,总共提出了18个清洁生产方案,涉及原材料和能源、工艺技术、管理和过程控制等等八个生产要素。审核小组按清洁生产审核的要求,将所有方案分为无/低费、,中费和高费方案3大类。各类方案的划分情况如下:
无/低费清洁生产方案:投入资金≤10万元人民币;
中费清洁生产方案:10万元<投入资金≤50万元人民币;
高费清洁生产方案:投入资金>50万元人民币。
经过现场讨论,并结合公司的实际,该公司的员工提出了14个无/低费方案、4个中/高费方案(主要是针对设备改造以及污染物处理等方面)。经过论证后,可知所有的无/低费方案具有较好的技术可行性、环保可行性和经济可行性,分析可见,市场各种变化对中/高费清洁生产方案实施的经济效益影响很小,同时,中/高费清洁生产方案的实施有利于该公司市场竞争力和社会形象的提高,有利于公司的进一步发展。
将所有的清洁生产方案归纳为八类。有关生产工艺改进的方案为:引入采用纤维分级工艺,经过评估,此工艺在技术可行性、环境可行性、经济可行性均满足要求。
在工艺改进之外,还提出了筛选净化工序优化、沼气利用、锅炉风机安装变频、锅炉烟气脱硝改造等改进方案,这些方案和工艺改进一起实施,从而提升企业的清洁生产水平。
下面对方案进行简述:
Z1筛选净化工序优化:
该公司的筛选净化工序原先用的是双效分离机,采用的是2台185kw的电机,额定出浆量为250t/d。经过一段时间的运行,技术人员发现就算满负荷生产,电机的效率都不高,从而在一定程度上浪费了电。
在本轮清洁生产审核中,公司决定采用“KBC”的粗筛替换原用的双效分离机,“KBC“粗筛的额定出浆量为500t/d,采用的是1台250kW的电机。在额定出浆量不变的情况下,电机的功率减少了120kW。
本方案预计投入人民币约48万元,按一年350个工作日,一天24小时计算,可节电约202万kWh。
按火力发电系数355g/kWh,可计算出本方案节约的标煤量为717.1tce,该公司用煤的热值为4650kCal,每吨煤按1000元计算,可算出本方案的经济效益为107.95万元。
该公司用煤的含硫率为0.4%,按S转换为SO2的转化率为80%计算,可算出SO2的产生量削减了5.18t。
Z3锅炉风机安装变频:
锅炉风机为2台315kW,按一年350个工作日,一天24小时计算,变频器的节电率按10%计算,预计全年可节电约40万kWh。
G1锅炉烟气脱硝改造:采用国际先进技术美国阿米那电力环保技术开发(北京)有限公司的低NOx燃烧系统,处理烟气量最大可达每小时61万立方米,综合脱硝率约为30%左右。
此方案实施完毕后,能减少氮氧化物排放量约70t。
F12采用纤维分级工艺:以国际先进的纤维分级工艺,用长纤替换部分木浆,降低生产成本,减少浆的消耗。
2.5 清洁生产方案实施效果
(1)大部分单位产品辅料指标及单位产品取水量呈下降趋势,说明无/低费方案的实施确实有了效益。
(2)单位产品淀粉消耗及单位产品保洁剂消耗增加,则是由于染料及施胶剂变更。
(3)单位产品综合能耗下降,说明方案的实施确实见到了效益。
通过清洁生产的实施,尤其是先进工艺的引入,永耀公司成功地完成了预定的清洁生产目标。
3 结束语
造纸企业只有将清洁生产作为企业发展的核心,才能减少生产过程中的资源消耗,削减生产过程污染物产生和排放,随着社会对企业环境保护的要求越来越高,造纸行业废水又是较难处理的工业废水。因此,必须持续的开展清洁生产,要在工艺技术方面继续不断的改进,不断的削减污染物的产生和排放,增强自身的综合竞争力,并履行自身的社会责任。
参考文献
[1]赵卫星,严明.降低中水回用造纸废水可溶性污染物的化学方法[J].广东化工,2014(15).
[2]李修安.造纸企业清洁生产审核评估案例[J].湖南造纸,2014(2).
[3]杜瑛娜.废纸制浆造纸业清洁生产案例分析及对策[J].科技资讯,2010(7).
[4]徐行勋,黄丽,刘振肖.清洁生产审核在造纸行业的应用研究[J],造纸科学与技术,2011(1).
[5]黄磊.草浆造纸企业清洁生产审核案例分析[J].中华纸业,2013(1).
[6]洪卫,刘勃,冯晓静,等.制浆造纸废水深度处理工程中几个关键问题的探讨[J].中华纸业,2014(12).
作者简介:张兴华(1982,9-),男,汉族,广东开平人,毕业于广东工业大学,工程硕士,现就职于广东伟创科技开发有限公司,工程师,研究方向:水污染控制。endprint
摘 要:只有将清洁生产作为企业发展的核心,造纸企业才能增强自身的综合竞争力,文章以具体的案例,以工艺的角度为主,其他方案为辅,对造纸业清洁生产情况进行评估,并对改进措施和效果进行分析。
关键词:造纸工艺;清洁生产;生产潜力
引言
近年来,我国造纸工业的现代化和纸业市场的全球化也进展迅速。在产业结构调整和技术装备的提高方面都发生了巨大的变化。由于目前造纸行业在原料结构、规模结构、产品结构和技术装备水平上还有很多欠缺,水环境仍然面临着巨大的压力。因此,挖掘清洁生产潜力,就成了造纸企业可持续发展的必然选择。创新企业清洁生产服务理念,是我国造纸企业在提高生产、保护生态环境的必由之路。在造纸企业倡导清洁生产,具有资源潜力大、污染低、可循环利用等优势,可以有效缓解能源储备与需求间的矛盾,有效解决环境污染问题。文章在此背景之下进行研究,聚焦于造纸业的工艺评估、分析和改进,以具体的案例来阐释如何从造纸工艺挖掘清洁生产潜力。文章的成果对于造纸企业的健康发展具有比较好的借鉴意义。
1 造纸业清洁生产概述
所谓清洁生产,是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
2 纸业清洁生产案例分析
下面对具体的案例进行分析,针对生产过程中的工艺评估和改进,阐述从造纸工艺挖掘清洁生产潜力的模式及收益。
2.1 企业简况
某纸制品有限公司主要产品为牛皮卡纸和瓦楞纸。目前,该公司已有2条生产线投产,年产量为20万吨。该公司的5760生产线于2010年7月后正式生产,资源消耗相对偏高。只有解决此问题,才能在日益激烈的市场竞争中赢得发展和扩大的机遇。
2.2 清洁生产审核
该公司根据自身的特点,成立了以总经理为首的清洁生产审核小组,根据工作进度要求,结合公司的实际,制定了详细的清洁生产审核工作计划。审核重点的生产过程已基本涵盖了全厂的生产过程,包括其生产工艺流程和设备流程。在生产工艺方面,审核的重点涵盖了碎解、筛选净化、浓缩、热分散及磨浆、网前短循环、成型压榨、烘干、压光卷取、复卷等工艺过程。
2.3 清洁生产审核实践总结
生产车间典型生产的自制水消耗比大生产略少,经审核小组分析,认为主要是大生产消耗的水包含了生产车间日常消耗用水造成的的;而生产车间其他物料和资源消耗基本都跟大生产持平。可见,生产车间的管理相当不错,要进一步降低资源的消耗情况,可以从工艺和设备的改造及水蒸汽的消耗方面着手。
在典型生产中,蒸汽主要消耗在热分散和烘干,产生的冷凝水尽可能地进行了回收,要想减少蒸汽消耗,只能从工艺改进的角度入手。
另外,成型压榨会产生水蒸汽,这部分水蒸汽是直接外排的,审核小组认为这个具有余热和水回收的可能性。
2.4 清洁生产方案分析
结合生产实际,总共提出了18个清洁生产方案,涉及原材料和能源、工艺技术、管理和过程控制等等八个生产要素。审核小组按清洁生产审核的要求,将所有方案分为无/低费、,中费和高费方案3大类。各类方案的划分情况如下:
无/低费清洁生产方案:投入资金≤10万元人民币;
中费清洁生产方案:10万元<投入资金≤50万元人民币;
高费清洁生产方案:投入资金>50万元人民币。
经过现场讨论,并结合公司的实际,该公司的员工提出了14个无/低费方案、4个中/高费方案(主要是针对设备改造以及污染物处理等方面)。经过论证后,可知所有的无/低费方案具有较好的技术可行性、环保可行性和经济可行性,分析可见,市场各种变化对中/高费清洁生产方案实施的经济效益影响很小,同时,中/高费清洁生产方案的实施有利于该公司市场竞争力和社会形象的提高,有利于公司的进一步发展。
将所有的清洁生产方案归纳为八类。有关生产工艺改进的方案为:引入采用纤维分级工艺,经过评估,此工艺在技术可行性、环境可行性、经济可行性均满足要求。
在工艺改进之外,还提出了筛选净化工序优化、沼气利用、锅炉风机安装变频、锅炉烟气脱硝改造等改进方案,这些方案和工艺改进一起实施,从而提升企业的清洁生产水平。
下面对方案进行简述:
Z1筛选净化工序优化:
该公司的筛选净化工序原先用的是双效分离机,采用的是2台185kw的电机,额定出浆量为250t/d。经过一段时间的运行,技术人员发现就算满负荷生产,电机的效率都不高,从而在一定程度上浪费了电。
在本轮清洁生产审核中,公司决定采用“KBC”的粗筛替换原用的双效分离机,“KBC“粗筛的额定出浆量为500t/d,采用的是1台250kW的电机。在额定出浆量不变的情况下,电机的功率减少了120kW。
本方案预计投入人民币约48万元,按一年350个工作日,一天24小时计算,可节电约202万kWh。
按火力发电系数355g/kWh,可计算出本方案节约的标煤量为717.1tce,该公司用煤的热值为4650kCal,每吨煤按1000元计算,可算出本方案的经济效益为107.95万元。
该公司用煤的含硫率为0.4%,按S转换为SO2的转化率为80%计算,可算出SO2的产生量削减了5.18t。
Z3锅炉风机安装变频:
锅炉风机为2台315kW,按一年350个工作日,一天24小时计算,变频器的节电率按10%计算,预计全年可节电约40万kWh。
G1锅炉烟气脱硝改造:采用国际先进技术美国阿米那电力环保技术开发(北京)有限公司的低NOx燃烧系统,处理烟气量最大可达每小时61万立方米,综合脱硝率约为30%左右。
此方案实施完毕后,能减少氮氧化物排放量约70t。
F12采用纤维分级工艺:以国际先进的纤维分级工艺,用长纤替换部分木浆,降低生产成本,减少浆的消耗。
2.5 清洁生产方案实施效果
(1)大部分单位产品辅料指标及单位产品取水量呈下降趋势,说明无/低费方案的实施确实有了效益。
(2)单位产品淀粉消耗及单位产品保洁剂消耗增加,则是由于染料及施胶剂变更。
(3)单位产品综合能耗下降,说明方案的实施确实见到了效益。
通过清洁生产的实施,尤其是先进工艺的引入,永耀公司成功地完成了预定的清洁生产目标。
3 结束语
造纸企业只有将清洁生产作为企业发展的核心,才能减少生产过程中的资源消耗,削减生产过程污染物产生和排放,随着社会对企业环境保护的要求越来越高,造纸行业废水又是较难处理的工业废水。因此,必须持续的开展清洁生产,要在工艺技术方面继续不断的改进,不断的削减污染物的产生和排放,增强自身的综合竞争力,并履行自身的社会责任。
参考文献
[1]赵卫星,严明.降低中水回用造纸废水可溶性污染物的化学方法[J].广东化工,2014(15).
[2]李修安.造纸企业清洁生产审核评估案例[J].湖南造纸,2014(2).
[3]杜瑛娜.废纸制浆造纸业清洁生产案例分析及对策[J].科技资讯,2010(7).
[4]徐行勋,黄丽,刘振肖.清洁生产审核在造纸行业的应用研究[J],造纸科学与技术,2011(1).
[5]黄磊.草浆造纸企业清洁生产审核案例分析[J].中华纸业,2013(1).
[6]洪卫,刘勃,冯晓静,等.制浆造纸废水深度处理工程中几个关键问题的探讨[J].中华纸业,2014(12).
作者简介:张兴华(1982,9-),男,汉族,广东开平人,毕业于广东工业大学,工程硕士,现就职于广东伟创科技开发有限公司,工程师,研究方向:水污染控制。endprint