昆山锦程气体设备有限公司

国内纸浆企业制氧设备的应用

　　国内氧气漂白工艺由上世纪90年代才开始大量应用。最初的氧源选择只有小型空气深冷设备，较为先进的工艺流程为中压带透平膨胀机的克劳特循环。空气 从大气中吸入空压机，被压缩到所需的压力，再经末级冷却器冷却后进氟里昂预冷机组，被冷却至35℃左右进入纯化器，在其中除去水分、二氧化碳、碳氢化合物 等物质，进入分馏塔。经纯化后的压缩空气进入分馏塔的主换热器（上），与主换热器（下）来的氧、氮分馏分气进行热交换后经节流阀与膨胀机出来的冷空气汇合 于下塔底部的蒸发器，在下塔进行传热、传质过程。液空在下塔预分后，再节流到上塔进一步分馏，在塔顶得到纯氮气，上塔中部抽出之馏分气经上换热器回收冷量 后作为纯化器再生炊冷用，产品纯氮气通过管道输往用户。产品氧气在输氧管路旁接水封器后导入贮气囊通往氧压机。

　　小深冷空分配套高压氧气压缩机和氧气灌充站作为标准配置，投资高，能耗高，运行维护量大，开车时间一般要十几个小时，运行周期6-12个月。深冷设 备越大技术越先进，能耗越低，而纸厂用氧规模都不大。对于纸浆企业来说，作为漂白配套用设备，深冷空分设备开停不便，运行维护成本高，并不是理想的氧气源 选择。

　　目前国内用于纸浆漂白的最大深冷设备是海南金海浆纸业有限公司KDON（Ar）-2770/3200/60型空分设备，氧气产量2770Nm3/h,2004年投产。选择深冷设备，除了适用年产100万t漂白木浆的规模，当地气休市场空白，对氧、氮、氩有大量需求也是主要原因。

　　我国变压吸附法制氧的研究始于20世纪70年代初，到20世纪90年代才实现了小型装置的工业化。变压吸附制氧的基本原理是利用空气中的氮气和氧气在沸石分子筛（ZMS）上因压力不同而吸附性能的差异来进行氧氮分离。

　　最初用于国内纸浆漂白的变压吸附制氧机都为加压吸附（PSA）型小型设备，产量在100Nm3/h 以下，能耗和小深冷相当，大约1.0-1.3 kWh/Nm3而且工艺并不成熟，大多为实验型设备。产量和纯度不能长期稳定，分子筛性能和装填工艺不合格，在产品气中常有粉末，大多设备投而未用或是用而不久，影响了氧漂在国内造纸行业的推广。

　　VPSA流程是国外普遍采用的较为先进的变压吸附制氧流程。国内正式投于工业化应用是上世纪90年代后期，并很快应用于国内纸浆漂白领域。其氧气纯度93%，能完全满足纸浆漂白工艺要求，能耗0.4～0.5 kWh/Nm3,与全低压大深冷空分相当，开车时间只要几分钟，能随时开停车，无论在设备投资还是在操作成本方面都具有很强的竞争力。

　　云景林纸股份有限公司是国内第一家采用ECF四段无素氯漂白工艺生产的制浆企业，所生产的纸浆具有白度、洁净度高，绿色环保等优点。采用芬兰AHLSTROM三段压力筛、氧脱木素和四段漂工艺，配套国产VPSAO-360型变压吸附制氧机，年产10t漂白木浆。

　　四川永丰纸业股份有限公司无氯漂白制浆生产线，年制浆能力8万t ,竹浆全无氯洁白的代表，配套VPSAO-260型变压吸附制氧机为VPSAO-210型。

　　目前国内最大的用于纸浆漂白的变压吸附制氧设备是山东亚太森博浆纸有限公司为年产22万t漂白硫酸盐木浆配套的VPSAO-700型变压吸附制氧机。

　　目前国内草浆比重很大，但氧漂在草浆上的应用还是空白。草浆进行氧脱木素，在技术上是可行的，但经济上是合理的。由于草浆木素含量低，麦草浆的含氧 漂白具有更好的选择性，纸浆黏度高，强度好，比木浆更容易实惠TCF漂白。利用工厂现在的降流式碱处理塔或次氯酸盐漂白塔，仅需增加少量辅助设备，即可实 施，对我国传统漂白工艺的改造和减少环境污染具有重要的现实意义。

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