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[原创] IBMP制浆技术可行性分析报告

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发表于 2010-3-7 22:20:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

一、
制浆造纸工业关联度分析

1、
国内造纸形式

据2008年海关统计,我国进口工业废纸2420.6万吨,进口木纸浆952.1万吨,共计3372.7万吨。国内收购废纸近3000万吨。2008年全国生产纸及纸板实际生产量也就是6800万吨左右,而国内自产浆量400多万吨。这400多万吨的自产纸浆,80%是来自黄板纸厂,而国内的白浆生产能力已是名存实亡。

国内的大型造纸企业所用的纤维,主要利用国外的木浆和废纸。而国内收购的废纸基本上被一些中小型造纸企业所分割。如果造纸企业这样下去,特别是大型造纸企业,绝没有出路。造纸原料依靠国外的废纸,污染着我们的家园……

废纸的利用本身是一种恶性循环,纸张的质量差,制浆成本高、污染重、水处理费用高并且复杂。也根本谈不上纸张的卫生,特别是生活用的卫生纸,并且还传播病毒,真是百害无一利。为了人们的身体健康,在不远的将来,一大部分质量低的废纸只能作为生物发电烧掉,节省发电能源。

2、
造纸工业在国内自相残杀

我国已成为世界最大的木浆、废纸进口国,废纸进口已占全球废纸净出口量的61%。木浆和废纸的进口,要花外汇120多亿美元。 一个多么可怕的数字。这是国人的……造纸人应该想到我们的祖先。


造纸工业的发展,决不能以国外的废纸为基础,如果是这样,制造的纸质量差、成本高、利润低,就根本谈不上占领国际市场。如果中的造纸工业不能占领国外市场,造纸工业产量越高,国内的销售矛盾越大。到那时,中国的造纸工业也只好在国内自相残杀,争夺国内市场。这样下去,叫人更不能容忍的事,造纸工业用的是国外木浆和废纸,造的纸成本高,受益的是外国人,受害的是中国的百姓。怎能不叫人心痛。

3、
利用我国的资源,打造世界强国

我国的人口众多,耕地较少,还得绿化环境,为保民生,不可能在粮食重产区大面积植树制浆造纸,就是植树制浆造纸也得在边远山区。

这几年,国家为了农民增收,提倡农民种粮。现在的农村,农民植树不如种粮收入高。如果植树,造纸企业收购树木价格低,农民不干。如果造纸企业收购树木价格高,而制浆成本就过高,造出的纸张就不能去占领国际市场,这都是矛盾。

走林纸一体化的道路,放弃非木浆纤维,这只是一部分人的观点。他们看到了非木纤维污染严重,对造纸业已没希望了。走国外的制浆造纸的道路,这是不符合我过的国情的。别忘了非木纤维,曾经是振兴了中国的造纸业。非木制浆纤维不可能永远一落千丈。我国只有更好的利用非木纤维。摆脱国外的废纸进口,才能成为世界造纸强国。因为只有非木纤维制浆成本低,成品纸价格低,才有利于占领国外市场,挣国外的钱,来富于我国的百姓。

4、IBMP制浆技术,将给国内造纸业带来第二次飞跃


IBMP
制浆技术,是从很漫长的道路中走过来的,他所走的每一步路,都是艰难的,他是从实践中来,他推翻了传统的制浆工艺和国外的制浆工艺,最终在实践中成功,这么多年来,他是在每一天的实验中度过的。


IBMP
制浆技术,为今后的制浆造纸企业滴水不排放铺好了基石,中国造纸企业将迎来第二次飞跃,中国造纸将会再次走近世界的前沿。


中国造纸第一次飞跃是20世纪80年代——90年代,那是中国刚刚开放的年代。大、中、小型制浆造纸企业如雨后春笋,一个县都有十几家,特别是河南省,有的县上百家。大的年产一万多吨纸,小的年产100多吨。全国形成了造纸热。在这短短的几十年中,非木纤维造纸振兴了中国沉睡了几百年的造纸业。现在的一些大型造纸企业是从那个年代发家的。他们发家史是非木纤维,而不是进口的废纸。


在这短短的十几年中,使中国这个造纸弱国,变成了强国。


也就是在这短短的几十年中,是我们的江河变黑了,地下水变色了,留下的是沉重的代价。


IBMP
制浆技术的研发,就是在这种大环境下诞生的,IBMP制浆技术的问世,他将给我国的造纸企业带第二次飞跃,昔日的造纸污染大户,今天会变成阳光明媚,绿色的造纸家园,花园式工厂,造纸人,会像我们的祖先一样的骄傲。

二、
IBMP制浆造纸技术“免蒸煮制浆工艺研发过程”


“渍以石灰,皮骨尽脱,而筋独存。渍已,纳之釜中,蒸令及热。然后浣之,浣毕暴之。暴已复渍,渍已复蒸。如是再三。”才能做出纸浆。


我们的祖先研究的制浆工艺,不知是经过了几代人,也不知他们付出了多少代价。使我们的国家成为世界人的骄傲。而这种远古的制浆工艺,被国外人所研制,他们把“纳之釜中,蒸令及热,”变成了高温,高矸蒸煮,蒸完后,进行洗涤和漂白。这种制浆技术已用了一百多年,也造成了整个世界的污染。


免蒸煮制浆工艺的研发,也是从古人的制浆工艺中演变过来的,首先推翻了高温、高矸制浆技术,要走出一条制浆没有污染的新路子。

免蒸煮制浆技术,发源于山东省成武县一个小造纸厂院内。

1996年冬,用地下池,加6%的矸,对没有分切的麦草进行长达6小时的低温蒸煮。蒸煮后,用清水置换黑液,置换后的黑液再回到蒸煮池。再次蒸煮下次麦草。把蒸煮好的麦草用粉碎机磨加水打浆。把打好的黄浆进行洗涤漂白,因蒸煮时蒸汽分布不均,麦草也生熟不均,漂白成本高。

1997年——1998年,把地下池建成了地下圆池,池内加了搅拌。把麦草打碎,进行低温搅拌制浆,黑液回用。生产出来的黄浆经漂白后生产低档文化纸和中档卫生纸,(在后来的几年中,这种制浆方法被一些众多的小纸厂所利用。)

中段水不易治理,成本高。

2000年——2001年进行冷法制浆试验。

冷法制浆,不加任何热能。

这种制浆法,经过几百次的小试后,在2001年秋天,建了两个80立方米的地上水泥池,每个池子能装7吨麦草。

把麦草切成了2——3工分,装入池内,加13%的矸,加0.5%的渗透剂和沉淀剂。用水循环浸泡24小时。麦草基本上能熟,把浸泡的麦草用人工挖出,用粉碎机磨加水打浆。制浆液经沉淀后永远的回用,把做好的黄浆送给曹县、郓城的小纸厂作造纸试验。

通过一年的中试试验后,制浆液回用,对黄浆的漂白没有任何影响。

2003年,麦草浸泡还是24小时,人工装池改为引风机装池。人工出池改为原料泵抽料。把抽出的麦草片直接送入380单盘磨浆机,磨后的纸浆送CX筛。然后洗涤。纸浆质量有很大的提高,次氯酸盐漂白成本有所降低。

漂前洗和漂后洗的水流入混水池,进行中段水处理。水基本上能一次性处理清,因水中有发色基团,水处理的费用成本高。

2004年——2005年,在山东东营做棉杆制白浆试验。

把棉杆打碎,加8%的矸,加0.5%冷浸助剂和沉淀剂。加1%的过氧化氢。在池内浸泡6小时,先用粉碎机磨打浆。再用380单盘磨磨浆、洗涤,加过氧化氢漂白。

经过几天的试验,完成了用过氧化氢对棉杆浆的漂白,不过制浆工艺没能连续工业化生产。

制浆液回用,把漂前洗和漂后洗的水流入混水池,进行中段水处理。水易处理,处理费用也不高,处理后的清水回用制浆。

2005年——2006年,多次到山东省轻工学院制浆造纸试验室作试验,在试验室主任李昭成教授的帮助下,多次对杨木、棉杆、麦草等作工艺试验,并抄纸检测。

2006年,为了推翻APMP制浆工艺,在山东东营市对杨木做了中试试验。

把杨木片打成像火柴杆大小的木块,在罐内冷浸4小时,用两台600高浓磨,一台250挤浆机,完成了中试试验,杨木白浆得浆率80%,白度85%以上,浆样不返黄。制浆成本比APMP制浆成本每吨浆降低于600元。

2006年冬——2007年,在北京房山区韩村河设计麦草工业化大试生产工艺。

2007年冬天,对麦草工业化生产大试成功。

制浆液回用,次氯酸钠漂白,中段水没有发色基团,水易处理。处理的中段水回用,做到了制浆滴水不排放。浆的白度好,成本低。

2008年3月17日,北京市科学技术委员会主持了课题验收。

2008年夏天,为完成2008年1月29日申请的国家发明专利“制浆漂白助剂及冷浸制浆工艺”技术,从新进行对原制浆工艺进行调整和改造。增加了一台高浓磨、三台挤浆机。一个漂白罐,实现过氧化氢对麦草浆的漂白。再次提高浆的质量和浆的得率。完全达到制浆、漂白、磨浆同步进行的技术工艺。

在这次改造中,对设备从新进行了分布,对高浓磨、挤浆机也进行了技术改造。完全打破了用次氯酸钠漂白的技术工艺。

2008年11月组织专家对IBMP制浆新工艺的研讨会。

2009年春天,对棉杆用过氧化氢漂白工业化生产大试验一次性成功。

IBMP制浆技术,经过这么多年的日日夜夜,数万次的大小试验,试验的记录达几十万字,改变生产试验工艺数百次才彻底完满的走出一条成功的制浆新路子。

三、
IBMP制浆技术在研发过程中的思路


一个好的技术,在研发的过程中,怎样确定技术工艺的成熟,那就是不被自己推翻,在将来也不被别人推翻。这就是一个好的技术工艺,这样才能走向社会,为人类造福。


IBMP
制浆技术,在后来几年的研发过程中,首先明确了思路。第一,使制浆造纸再没有污染。第二,使制浆成本最低。第三,使制浆工艺不复杂化。第四,使纸浆质量更好。达不到这四种要求,就是再研究几十年,也不能推向社会。

IBMP制浆技术工艺,在这几年的研发过程中,遇到的难题是让人可想而知的。

从2003年——2009年间,为了完成制浆思路,每时每刻都在苦苦寻找。

在这漫长的六年中,制定数百次的制浆工艺都被推翻,试验了几百种乃至上千种的化学药品,而在试中被淘汰,寻求的是那真正的制浆根缔。

每一种技术研发的成功,都是在不断的实验中成熟的,不成熟的技术,决不能推向社会。

四、 IBMP制浆技术


1
、植物秸秆分析


植物秸秆每年通过光合作用,能生产出亿万吨的纤维素,是资源最丰富的一种天然高分子。植物秸秆纤维是我国造纸的主要原料,也是最多的纤维资源。


纸是纤维纵横交错胶结而成的产品,而植物秸秆中的纤维素,在没有通过制浆工艺前,也是纵横交错在木素,半纤维素,色素,灰分,果胶,硅等粉态物质中,植物秸秆通过光和空气产生了色素。木素.半纤维素.硅.纤维素等也被色素染成了有色体,色素就是秸秆循环的血液,它帮助植物吸收营养,传递水分,色素在麦草.稻草等秸秆中是内外统一的,而棉杆.麻杆等秸秆的色素是不一样的,它们的色素主要在外皮部,而杆部的色素就少的多。通过过氧化氢对麦草、稻草和棉杆.杨木等漂白的生产试验,麦草稻草用过氧化氢多,棉杆.杨木用过氧化氢少,而麦草稻草整体色素高,棉杆.杨木剥皮后色素低,看来木素是易漂白的。木素是一种较硬的粉态物质,在制浆中不溶出,它能使纸张发脆,减少纸的拉力强度,而降低纸的拉力强度不光是木素,还有灰粉.硅等物质。


在制浆过程中,要做到分离出纤维,首先要把非纤维物质溶出,或者被某些药物溶解,让这些物质在水中沉淀,才能做到制浆液的回用,才能达到制浆的目的。看来影响非木纤维漂白的主要因素是色素,灰粉.硅等物质。


秸秆纤维造纸,木素的价值也很高,它是天然的高分子化合物,在工业中用处非常广,单提取木素是很困难的,如今还没有这项技术。植物秸秆中纤维是宝,而非纤维物质也是宝。比如牛吃了麦草,纤维在牛胃中是很难消化的,它是没有营养的,牛通过多胃反应消化后被排除体外,而对牛有营养价值的是非纤维物质,不然牛吃了麦草也不会生存。


看来非纤维物质本身就是一种天然的生物肥料,它来自大自然,就应该回归于大自然。

2、IBMP制浆工艺


切草除尘→加药反应→挤草→加药磨浆→第二次反应→挤浆→加药磨浆→第三次反应→筛选→白浆洗涤。

3、制浆原理


“渍以石灰,皮骨尽脱,而筋独存。”古人在制浆时,开始也是渍泡,时间很长。“渍已,纳之釜中,蒸令及热。”温度最高也就是90度,当时古人没有制浆设备,更没有化学药品进行漂白。



随着工业和化学工业的进步,在制浆研发的过程中,没有必要进行高温蒸煮,高温蒸煮除浪费热能外,没有更近一步的探索价值。


IBMP
制浆技术,借鉴了古人的制浆原理,形成了一个完整的制浆方法。它是在常温.低温下完成了制浆过程,更有利于保护了纤维素,有达到了木素等非纤维物质的溶出。在制浆的过程中完成了漂白,不但是节省了能源,还提高了得浆率。IBMP制浆工艺,是一个连续生产的制浆工艺,它比传统制浆缩短了制浆时间,使制浆.漂白.磨浆同步进行的制浆方法,它与传统制浆.溶剂制浆.生物制浆.一步漂白法.氧化法.氧脱木素法.酶制浆助漂法等都有着根本的不同,并有超越性。

4、
制浆液回用的理论


制浆液的回用,是IBMP制浆工艺的核心,一些设备的分布和药物的应用,都是为了制浆液能回用而存在的。如果制浆液不能回用,也就失去了技术的价值。


在整个制浆过程中,它与传统的高温,高矸制浆是完全不同的。传统的蒸煮所产生的黑液浓度高,透明度低,它把木素.果胶.聚糖.硅等都和水溶解为一体,成了一种胶体黑液,是那些非纤维物质在水中无法沉淀。


IBMP
制浆过程,是在漂白中进行的,制浆所用的助剂,它不但起到对草的软化润涨,更重要的它保护了碳水化合物。

IBMP制浆过程,也就是漂白的过程,只加了少量的热水,不加蒸汽,漂白都是在低温中进行的,木素等那些非纤维物质没有变性和溶解而只有
溶出。它们永远不会成为胶体物质,在水的沉淀池内便很快沉淀。

制浆液在循环使用过程中,水一直为浅黄色,有色而不浓.不粘,透明度好,对浆的漂白没有任何影响。

5、
物料.水平衡


IBMP
制浆技术,麦草制浆的白浆得率60%,而40%的变成了废物。


在制浆过程中,分为四段把废物拿出:


第一段:除尘.排除杂物10%


第二段:在第一次漂白后,挤水排出10%


第三段:在第二次漂白后,挤水排出10%


第四段:洗涤白浆时排出10%


把第二段.第三段排出的水流入沉淀池,等废物沉淀满后,把沉淀的物质拿出来作为有机肥的原料。


把第四段洗涤白浆的水,进行水处理,处理的清水回用,处理的废物作为有机肥的原料。


把四段废物回收后,进行混合发酵,生产生物有机肥。

五、IBMP制浆技术原料简述


1
、麦草



麦草白度80%以上,白浆得率60%,麦草浆得率高,并不是木素,灰粉,硅等非纤维物质存留在浆中,这些物质在制浆过氧化氢漂白中都被溶出,而浆得率高有三个原因,其一:在制浆过氧化氢漂白中,对纤维素破坏的较少,并有效的保留了半纤维素。其二:对浆的洗涤时间短,细纤维流失少。其三:在制浆中,保存了麦穗头,麦秸皮的细纤维。


麦草浆的亮度好,制浆不返黄,纤维长,滤水性好,水处理费用每吨绝干白浆50元。处理后的清水全部回用,制浆过程不排一滴水。


2
、稻草


稻草在制浆中,比麦草制浆多用药,设备也比麦草制浆设备复杂,因为稻草浆含硅高,难处理。


我国的稻草产地分布较广,易回收,稻草是制浆造纸的好原料,我们的古人,在很久之前,都利用稻草制浆,抄造出很好的宣纸。


稻草在制浆工艺中,用过氧化氢漂白,白浆得率50%,白度75%以上,纤维细,不返黄,滤水性也较好。不但能生产宣纸,能生产超薄纸.有光纸.制图纸.高档卫生纸等。


制浆液回用,白浆洗涤水没有发色基团,水易处理,处理费用每吨绝干浆80元,处理后的水回用,制浆不排水。


3
、棉杆


棉杆是一种高得浆率纤维,制浆成本低,棉杆皮有较长的纤维,比针叶木浆的纤维还好。如果光用棉杆皮做浆,并能纺纱,在制浆过程中,棉杆皮浆占有20%,而棉杆浆好于杨木浆。


棉杆制浆能缓解我国木浆不足现象。我国棉杆众多,不易秸秆还田,易收购,是制浆的好原料。如果我国用棉杆制浆造纸,不但能减少木浆进口,更有利于不再进口国外废纸。


中段水易处理,每吨白浆水处理费用40元,整个制浆过程滴水不排放。

4、芦苇


芦苇在制浆过程中,基本和麦草相同,成本也基本一样,过氧化氢漂白,白浆得浆率60%,白度80%以上。


整个过程滴水不排放

5、竹子


竹子制浆难度大,成本高,制浆工艺与稻草基本相同。药物也基本相同,在制浆过程中,过氧化氢漂白,白浆得率65%。白度80%以上,浆的质量好,滤水性好,纸浆不返黄。


整个制浆过程滴水不排放。

6、杨木


杨木制浆工艺比较简单,纸浆成本低,设备投资更低,杨木制浆工艺完全推翻了APMP制浆工艺,纸浆质量好于APMP纸浆质量。纸浆白度远远高于APMP制浆白度,纸浆成本远远低于APMP制浆成本。


杨木得浆率80%,白度90%,纸浆不返黄。


制浆液回用,中段水易处理,每吨绝干浆水处理费用30元,处理后的清水回用,制浆过程滴水不排放。

7、黄板纸生产


麦稻草生产高强瓦楞纸,制浆工艺简单,设备投资低,制浆成本低,制浆造纸不用水处理。

六、IBMP制浆成本核算


按一吨绝干白浆计算

原料名称原料价格药物价格电费热能工资合计
麦草
500710400100701780
稻草
500810450100701930
棉杆500 580400100701650
芦苇500710400100701780
竹子500810450100701930
杨木600500300100701570

七、年产5万吨白浆设备投资估算

设备名称

数量(万元)

切草除尘

100

反应仓

150

漂白仓

200

磨浆机

200

挤浆机

400

螺旋

200

筛选

100

洗浆

150

程控

200

锅炉

50

200

池子

50

管道阀门

150

水处理

400

合计

2350

、经济效益和社会效益


我国产生麦草.棉杆.竹子.芦苇.豆杆等非木纤维秸秆7亿多吨,利用三分之一的原料造纸,我国就能生产出一亿多吨的纸张。就会成为世界造纸大国。生产的纸张成本低,质量好,物美价廉,就会有几千万吨的纸销往国外,使这个废纸进口大国,很快就变成了成品纸的出口大国。


我国的人口众多,非木纤维原材料众多,就得大力发展我国的造纸业。造纸工业是一个关联度很强的工业,造纸工业的强大,代表着一个国家的经济强大,他会拉动钢铁工业、设备制造业、化学工业、物流、等产业,并能是几百万人就业,几千万百姓受益。


IBMP
制浆技术的问世,是我国的造纸工业再没有污染,彻底改变制浆造纸污染的现状,他所产生的经济效益和社会效益是无法估量的。


我国的制浆造纸工业会更强大,将迎来最好的明天。


刘长如



2009
年9月26日

评分

1

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发表于 2010-3-8 10:05:43 | 显示全部楼层
学习一下。
 楼主| 发表于 2010-3-10 22:20:16 | 显示全部楼层
回复 2# lgy


    谢谢  嘿嘿
发表于 2010-3-11 08:38:57 | 显示全部楼层
回复 1# 真相

这个技术有点超正常水平了呀,如果成真,对世界帮助太大了!!!!!!
发表于 2010-3-11 19:25:45 | 显示全部楼层
学习一下。
发表于 2010-3-11 20:27:52 | 显示全部楼层
只能学习下
 楼主| 发表于 2010-3-11 21:32:22 | 显示全部楼层
回复 4# www-eee-iii

肯定会给纸业带来奇迹的
发表于 2010-3-19 14:10:46 | 显示全部楼层
如果能用蔗渣更好了              
。。。。
发表于 2010-3-22 17:22:07 | 显示全部楼层
投入实际运行了吗?
发表于 2010-3-29 21:33:17 | 显示全部楼层
能否提供试点厂的资料
发表于 2010-4-1 09:49:42 | 显示全部楼层
有试点厂的资料吗?
发表于 2010-4-27 11:54:33 | 显示全部楼层
我要学习学习。。。。。。。。。。。。。。。。
发表于 2010-4-27 15:29:39 | 显示全部楼层
6、杨木
    杨木制浆工艺比较简单,纸浆成本低,设备投资更低,杨木制浆工艺完全推翻了APMP制浆工艺,纸浆质量好于APMP纸浆质量。纸浆白度远远高于APMP制浆白度,纸浆成本远远低于APMP制浆成本。
    杨木得浆率80%,白度90%,纸浆不返黄。

APMP杨木得浆率90%.水处理都很难,80%的得率还能零排放,太神了吧。
发表于 2010-4-27 15:33:10 | 显示全部楼层
原料名称 原料价格 药物价格 电费 热能 工资 合计
  麦草     500      710      400  100  70  1780
   稻草     500      810      450  100  70  1930
   棉杆     500     580       400  100  70  1650
   芦苇     500      710      400  100  70  1780
   竹子     500      810      450  100  70  1930
   杨木     600      500      300  100  70  1570
现在的杨木片市场价在650-700元/吨(含水分50%),600元杨木成本买什么?
高浓磨直接磨火柴杆,电费才300,天方夜谭。
发表于 2010-8-26 14:51:30 | 显示全部楼层
其他的我不知道,我去河南买的绝干草浆1700买的。现在做的还是洞眼多,不知道为什么,纯草浆制造抄纸!
发表于 2010-10-23 08:01:57 | 显示全部楼层
我也是山东的,楼主讲的,有运行的吗?
发表于 2012-6-21 17:15:03 | 显示全部楼层
发表于 2012-11-22 16:42:01 | 显示全部楼层
版主能否管控一下这些没有基本造纸常识的人发帖?又是一个程相武?
发表于 2015-2-6 20:06:11 | 显示全部楼层
下载学习学习,感谢楼主分享!
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