社会力量奖
低等级木材高得率制浆清洁生产关键技术
时间:2023-03-17 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:房桂干 邓拥军 沈葵忠 耿光林 张凤山 施英乔 范刚华 丁来保 盘爱享 李 萍 韩善明 焦 健 李红斌
主要完成单位:中国林业科学研究院林产化学工业研究所 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:1991-2015年
获  奖  情  况 :2016年第七届梁希林业科学技术奖一等奖

我国每年产生大量的林木剩余物,其不合理处置带来了严重大气污染和环境生态问题。引进的技术和装备,不能适应我国利用低质纤维原料清洁制浆生产需要,普遍存在木片浸渍困难、纤维解离效果差、电能和化学品消耗高、用水量大等共性难题,且投资大,导致企业运行成本高、市场竞争力弱,面临严峻的生存和发展问题。项目针对林纸行业优质纤维原料短缺、技术和装备依赖进口、节能减排任务艰巨等共性问题开展关键技术攻关,取得了多项创新技术成果并获得产业化应用。项目成果对推动实施工业节能、综合节水和产业升级具有十分重要意义。

本项目开展了低等级木材原料药液浸渍机理、纤维解离行为、过氧化氢分解和作用机制、梯度用药高效漂白规律等研究,创新了木片高效均质浸渍及多级差速揉搓挤压浸渍技术;开发了低能耗纤维解离和高效磨浆组合的节能磨浆技术、节水型梯度用药软化漂白及药液回用关键技术;发明了多相效催化氧化废水处理和回用技术及装置。在此基础上,研制了多级差速揉搓挤压浸渍机、新型软化漂白双功效反应仓等核心制浆装备。集成创新了适应低质纤维原料的成套高得率制浆清洁生产技术并成功实现产业化,具有完全自主知识产权。项目技术系当今世界新一代清洁制浆技术,主要利用机械能,辅助使用少量绿色化学品,生产过程清洁,制浆得率87~92%,纤维资源利用高;纸浆具有优越的强度性能和光学性能,可替代进口木浆用于高档纸产品生产。与国内外同类技术相比,化学品消耗减少20~30%、电耗降低30%以上、节水20%以上;万吨产能设备投资约为500万元左右,仅为进口设备投资的1/4。配套废水处理工程设备投资仅为进口的1/3左右,运行成本2.4~3.2元/m3废水;废水总COD去除率达98%以上,经处理后水回用率45%以上,排放指标优于现行国家排放标准。获授权发明专利9件、实用新型专利12件,发表学术论文107篇。

项目实施期间,项目组利用创新技术成果,建成了全国产装备的清洁制浆生产线7条,建立了清洁制浆核心装备生产基地1个。相关技术成果和核心装备成功推广应用到国内30多条进口高得率浆生产线的工程设计、技术改造和技术升级中,并实现成套技术和装备的出口。技术成果在本领域辐射率达60%以上,具有显著节能减排特征;整体技术达国际先进水平,生产消耗指标居国际领先水平。

本项目技术实现了高得率制浆技术和装备的自主化,突破了引进技术和装备无法利用低等级木材制造优质纸浆的技术瓶颈,打破了国外公司对我国高得率浆技术和装备的长期垄断,有利于缓解行业纤维原料供应短缺、降低生产消耗、提高企业经济效益和市场竞争能力,对行业转型升级和科技进步起到了重要推动作用。按照推广应用的高得率浆生产线产能计算,每年高值利用低等级木材原料460万t以上,替代优质木材1100万m3以上;增加林农收入35亿元以上;节水4668万m3、节电10.1亿kWh、减少COD排放4.55万t以上。

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