Окружающей среды и природопользования



страница7/31
Дата29.06.2015
Размер4,14 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   31

Выбросы ЛОС от процесса производства сульфатной целлюлозы составляют около 0,4 кг/т для лиственных пород древесины и около 0,1 кг/т для хвойных пород древесины. Как отмечалось ранее, существуют выбросы ЛОС от открытых площадок для хранения щепы, которые составляют около 0,2-0,3 кг/м3.

4.2.2.4 Образование твердых отходов

При производстве сульфатной целлюлозы образуются различные виды твердых отходов, такие как: неорганический шлам (осадок и известковый шлам) от химического восстановления; кора и древесные отходы от транспортировки древесины; шлам от очистки сточных вод (неорганические соединения, волокна и биологический осадок); пыль от котлов и печей; производственный брак от транспортировки древесины; зола и прочие материалы (например, строительные материалы). Многие органические отходы (кора, отходы древесины, шлам от очистки сточных вод) сжигаются для получения энергии.

Осадок и известковый шлам выводят из цикла восстановления химических веществ для сохранения количества инертного материала и соединений для всех процессов в цикле на требуемом уровне, и, таким образом, обеспечить высокие скорости реакции в системе регенерации химических веществ.

Кора и древесные отходы от транспортировки древесины, как правило, сжигаются для получения энергии и должны, таким образом, рассматриваться в качестве отходов, только если они не могут быть сожжены и подлежат захоронению. Древесная зола от кореварок содержит питательные вещества и может использоваться в качестве удобрения, если она не загрязнена, например, тяжелыми металлами (Hg, Cd и Pb). Выщелачивание тяжелых металлов из золы является недостатком данного способа.

Шлам от очистки сточных вод является одним из главных потенциальных отходов. В процессе первичной очистки и биологической очистки активным илом образуется большое количество ила. При эксплуатации аэрируемых прудов-накопителей образуется небольшое количество избыточного ила, при анаэробной обработке наблюдается умеренное образование ила. В процессе химический флокуляции образуется значительное количество шлама. Биологический и химический осадок имеют низкую степень обезвоживания. Перед обезвоживанием на фильтр-прессе, винтовом прессе или вакуумном фильтре шлам обычно уплотняется. Часто избыточный ил от биологической очистки сточных вод смешивают с первичным шламом и осадком до обезвоживания. Для улучшения обезвоживание осадка применяются неорганические и/или органические химические вещества, образующие более крупные хлопья. Смешанный шлам может быть обезвожен до 25-35 % сухого осадка на фильтр-прессе и до 40-50 % на винтовом прессе с предварительным выпариванием.

При сжигании ила с содержанием сухого остатка менее 40% и большим количеством неорганических соединений получение энергии близко к нулю либо является отрицательным. Для поддержания оптимальных условий горения при использовании вспомогательного топлива необходимо, чтобы осадок не смешивается с корой и других древесными отходами. Сжигание отходов позволяет уменьшить их объем. Неорганические соединения остаются в виде золы, которая обычно передается на захоронение.

Шлам от химического осаждения не может быть сожжен без использования вспомогательного топлива из-за высокого содержания неорганических веществ и воды. В связи с этим шлам зачастую подлежит захоронению на полигоне. Для сжигания подходит только шлам от химического осаждения с использованием синтетических органических полиэлектролитов.

Сведения об образовании различных видов отходов при производстве сульфатной целлюлозы приведены в таблице 18.


Таблица 18 – Данные об образование различных видов отходов при производстве сульфатной целлюлозы


Вид отходов

Твердый осадок (кг/т)

Шлам от очистки сточных вод

10

Древесная зола

9

Иная зола

14

Волокна

5

Отходы древесины

6

Опасные отходы

0,2

Итого

43

Примечание:

Древесная зола – зола, образовавшиеся в процессе сжигания древесины, например, коры в кореварках;

Иная зола – зола, образовавшаяся в процессе сжигания ископаемого топлива

Отходы древесины – кора, щепа, опилки и др.




Осадок зеленого щелока и известковый шлам

Данные отходы часто смешиваются, в связи с чем трудно определить объем их образования. В общей сложности объем варьируется от 10 до 60 кг/т целлюлозы [12]. В таблицах 19 и 20 приведены данные о составе осадка зеленого щелока при разных концентрациях известкового шлама.




Таблица 19 – Состав осадка зеленого щелока при разных концентрациях известкового шлама

Известковый шлам (%)

Сухой остаток (%)

Зола (%)

Органическая составляющая (%)

Суммарный азот (г/кг сухого остатка)

Суммарный фосфор (г/кг сухого остатка)

Суммарная сера (г/кг сухого остатка)

<2

45

62

20

0,4

0,6

23

75

59

62

6,5

<0,4

2,8

6,3


Таблица 2.20 – Средние концентрации металлов в осадке зеленого щелока при разных концентрациях известкового шлама


Известковый шлам (%)

Ba

Cd

Co

Cr

Cu

Hg

Ni

Pb

Sr

Zn

<2

430

16

9,2

75

90

0,07

60

18

330

2300

75

310

11

5,3

85

96

<0,10

29

11

290

1000

Примечание:

Все значения приведены в мг/кг сухого вещества



Осадок зеленого щелока обычно сушат на барабанных фильтрах с намывным слоем известкового шлама до получения 30-70 % сухого остатка. При использовании центрифуг доля сухого остатка составляет 8-20 %. Обезвоженный осадок обычно вывозится на захоронение.



Зола, шлак, твердые частицы (например, от электрофильтров)

При производстве сульфатной целлюлозы объемы варьируются от 5 до 45 кг/т целлюлозы [12].



Отходы древесно-подготовительного цеха на захоронение

При производстве сульфатной целлюлозы объемы варьируются от 1 до 20 кг/т целлюлозы. Эти отходы в основном состоят из коры, песка и камней [12].



Шлам от биологической очистки сточных вод

При эксплуатации аэрируемых прудов-накопителей образуется небольшое количество избыточного ила, обычно <1 кг сухого остатка на 1 тонну целлюлозы. Биологическая очистка активным илом приводит к повышению количества избыточного ила.


2.2.2.5 Потребление химических веществ

При производстве сульфатной целлюлозы потребление химических веществ может значительно изменяться. Усредненные данные о потреблении химических веществ представлены в таблице 21.


Таблица 21 – Данные о потреблении химических веществ при производстве сульфатной целлюлозы

Вещество

Потребление при производстве небеленой сульфатной целлюлозы (кг/т)

Потребление при производстве беленой сульфатной целлюлозы (кг/т)

NaOH

10-20

25-50

O2

-

5-25

NaClO3

-

20-50

ЭДТА

-

0-4

S

-




SO2

-

2-10

H2O2

-

2-30

O3

-

0-5

MgSO4

-

0-3

CaO

5-10

5-10

Основными направлениями применения химических веществ:



  • сульфат магния применяют при кислородной делигнификации для сохранения прочности целлюлозы (0-2 кг MgSO4/СМТ для лиственных пород и 2-3 кг MgSO4/СМТ для хвойных пород);

  • кислород применяется в процессе кислородной делигнификации (12-15 кг О2/СМТ для лиственных пород и 20-25 кг О2/СМТ для хвойных пород);

  • натрий гидроксид применяется на этапе экстракции (12-15 кг NaOH/СМТ для лиственных пород и 20-25 кг NaOH/СМТ для хвойных пород) [7];

  • хелатообразующие агента, такие как ЭДТА и ДТПА, используются для удаления металлов в процессе отбеливания перекисью, чтобы предотвратить разложение перекиси водорода.

При производстве сульфатной целлюлозы, использующем NaOH и Na2S в качестве основных химических веществ для варки, поступление и изъятие натрия и серы должны контролироваться и быть сбалансированными. В связи с необходимостью снижения выбросов диоксида серы, предпочтительно применять меньше серосодержащих соединений и заменять их на менее вредные вещества (например, сульфаты). Основные источники серы при производстве сульфатной целлюлозы приведены в таблице 22.
Таблица 22 – Основные источники серы при производстве сульфатной целлюлозы

Источник

Количество серы (кг/СМТ)

Древесина, вода, химические вещества

0,3-0,5

Топливо для содорегенерационного котла и известерегенерационной печи

1,0-2,0

Талловое масло

2,0-3,01)

Производство диоксида хлора

0-152)

Сульфат магния для кислородной стадии

0-0,8

Итого

3,5-25,5

Примечание:

1) Талловое масло, образовавшееся при производстве диоксида хлора, как правило, используется.

2) В зависимости от типа производства может быть использовано до 40 кг диоксида хлора на 1 СМТ в пересчете на активный хлор.

В настоящее время выбросы диоксида серы снизились до уровня 0,3 кг/СМТ (таблица 17). Не газовые потери серы в сточных водах составляют 2 кг/СМТ [13]. Таким образом, общие потери серы при производстве сульфатной целлюлозы составляют около 2,3 кг/СМТ. При отбеливании диоксидом хлора высокое количество серы высвобождается и должно быть связано в виде нейтральных солей (например, Na2SO4). Тем не менее, это потребует дополнительных объемов натрия, которые должны быть компенсированы.


4.2.2.6 Потребление энергии

В процессе производства сульфатной целлюлозы большая часть тепловой энергии расходуется на нагрев различных жидкостей и испарение воды. Тепловая энергия используется также для ускорения или контроля химических реакций. Электрическая энергия в основном расходуется на транспортировку материалов и работу бумагоделательной машины (только для интегрированных целлюлозно-бумажных комбинатов).

В процессе производства беленой сульфатной целлюлозы потребляется около 10-14 ГДж/СМТ тепловой энергии (без учета пара для производства электроэнергии). Потребление электроэнергии составляет 600-800 кВт/СМТ, в том числе на сушку целлюлозы. Потребление энергии для сушки целлюлозы составляет около 25% тепловой энергии и 15-20% электрической энергии. Более 50% от потребления электрической энергии используются для перекачивания. Потребление электроэнергии зависит от конфигурации процесса, технологического оборудования и эффективности управления технологическим процессом.

В таблице 23 приведены данные о среднем расходе тепловой и электрической энергии для некоторых интегрированных и неинтегрированных целлюлозно-бумажных комбинатов.


Таблица 23 – Данные о среднем расходе тепловой и электрической энергии

Тип целлюлозно-бумажного производства

Технологическое тепло (ГДж/т)

Электрическая энергия (кВт/т)

Неинтегрированный завод по производству беленой сульфатной целлюлозы

- в т.ч. из внешних источников



14,4
1,2

760
0

Завод по производству небеленой сульфатной целлюлозы, интегрированный с заводом по производству картона

- в т.ч. из внешних источников



16,4

1,5


959

388


Завод по производству беленой сульфатной целлюлозы, интегрированный с заводом по производству высокосортной немелованной бумаги

- в т.ч. из внешних источников



17,5

3,5


1218

706


В таблицах 23-29 приведены данные о потреблении энергии и энергетические балансы для ряда различных заводов по производству сульфатной целлюлозы.


Таблица 24 – Среднее потребление энергии для производства 243000 СМТ небеленой сульфатной целлюлозы и интегрированного производства 250000 т картона

Раздел

Технологическое тепло (ГДж/т)

Электрическая энергия (кВт/т)

Транспортировка

200

45

варка

1700

64

Промывка и сортирование

0

45

Выпаривание

4000

21

Содорегенерационный котел

600

48

Вспомогательный котел

0

23

Подщелачивание

0

14

Известерегенерационная печь

1500

7

Прочее по производству целлюлозы

2600

133

Итого по производству целлюлозы

10600

400

Приготовление бумажной массы

0

200

Бумагоделательная машина

5800

350

Итого по производству бумаги

5800

550

Очистка сточных вод

0

9

Итого на 1 тонну бумаги

16400

959


Таблица 25 – Энергетический баланс для производства 243000 СМТ небеленой сульфатной целлюлозы и интегрированного производства 250000 т картона

Раздел

Технологическое тепло (ГДж/т)

Электрическая энергия (кВт/т)

Производство целлюлозы







Содорегенерационный котел, технологический пар

+14500




Вспомогательный котел, технологический пар (только собственная кора)

+2050




Турбогенератор

-2050

+571

Внешние источники (тепло от известерегенерационной печи)

+1500

0

Потребление (включая известерегенерационную печь)

-10600

-400

Очистка сточных вод

+

-9

Избыток энергии от производства целлюлозы

+5400

+162

Производство бумаги







Потребление

-5400

-550

Внешние источники

+

+388

Итого внешние источники

1500

388
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   31


База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница