国家级奖成果
混合材高得率清洁制浆关键技术及产业化
时间:2020-06-22 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:房桂干 邓拥军 戴红旗 许凤 耿光林 刘燕韶 沈葵忠 范刚华 丁来保 盘爱享
主要完成单位:中国林业科学研究院林产化学工业研究所 南京林业大学 北京林业大学 山东晨鸣纸业集团股份有限公司 山东华泰纸业股份有限公司 江苏金沃机械有限公司
项目起止时间: 1991年1月至2015年12月
获  奖  情  况 :国家科技进步奖二等奖

    该项目属林产化工领域。造纸产业在国民经济和社会发展中具有十分重要地位。纸和纸板消费水平是衡量一个国家现代化和文明程度的重要标志之一。项目针对制约造纸工业发展的“资源、环境、结构”三大瓶颈问题,在国家基金和科技攻关等项目的资助下,创新开展混合材均质软化处理、纤维低温定向解离、化学品减量、中水处理回用等技术攻关和核心装备创制,为实现造纸工业的低碳、绿色、可持续发展提供强有力的技术支撑。项目取得了如下科技创新和突破:

    1.创制了混合材多级变压浸渍均质软化技术。针对混合材种类多、材性差异大,系统研究了不同木材微细结构、化学组成和分布特性,揭示了木片药液渗透机理;创制了混合材多级变压浸渍均质软化新技术。木片吸液能力从1.0 ~1.8 m3/t提升到2.8 m3/t以上,浸渍化学品减量30%以上,有效实现差异化木片均质软化,彻底解决了传统技术无法利用混合材生产优质纸浆的难题。

    2.创制了纤维低温定向解离的高得率节能磨浆关键技术。针对传统技术木质素溶出多纸浆得率偏低,建立了纤维低温定向解离磨浆理论,纤维在细胞壁S2层定向解离,克服木质素迁移引起的纤维表面玻璃化。创制了盘磨功能分区高能效磨浆关键技术。制浆得率从75% ~80%提高到85%以上,磨浆节电53%、纤维结合强度从10 ~15 N.m/g提高到25 N.m/g以上。

    3.创制了高得率浆清洁高效漂白关键技术针对传统技术化学品用量大、污染负荷高,揭示了过氧化氢稳定化机制和高效漂白机理。发明了多价金属离子螯合转移技术,开发了多段施药挤提高效漂白和逃逸H2O2捕捉等化学品减量化、中水高比例回用等关键技术。吨浆化学品消耗由90 ~ 120kg降低到50 ~ 70kg,中水回用率由40%提高到65%以上,综合处理成本降低20%以上。

    4.研制了节能型高得率清洁制浆成套核心装备针对高得率制浆装备全面依赖进口,研制了多级差速挤压揉搓浸渍装备、软化漂白双功效反应塔、功能分区的高能效磨浆单元等制浆核心装备;发明了推流混流耦合和脉动湍流新型厌氧反应器、多相效协同催化氧化反应器等废水高效处理核心装备。同等规模下,设备投资仅为进口装备的30%。

发表学术论文157篇,获授权发明专利18件,制订标准3项。关键技术成果获梁希林业科技一等奖、中国林业科学研究院科技一等奖、中国林业产业创新奖和中国专利优秀奖等奖励6项。建成全国产化装备清洁制浆生产线16条,升级改造进口生产线32条,技术成果覆盖高得率浆总产能的70%以上。高得率制浆技术和装备的自主化打破了国外公司的长期垄断。近三年利用混合材1870万t,林农增收224亿元;新增销售收入227.8亿元、新增利润19.9亿元;节约木材500万m3左右,节水1.8亿m3、节电69.6亿kWh、COD减排15万t。培养研究生68名、企业技术骨干180名。

   项目的实施,整体提升了我国清洁制浆生产技术水平,有力促进了行业的技术进步,产生了显著的经济、社会和生态环境效益。

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