Окружающей среды и природопользования



страница8/31
Дата29.06.2015
Размер4,14 Mb.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   31


Таблица 26 – Среднее потребление энергии для производства 250000 СМТ беленой сульфатной целлюлозы

Раздел

Технологическое тепло (ГДж/СМТ)

Электрическая энергия (кВт/СМТ)

Транспортировка

150

55

Варка

2050

65

Промывка и сортирование

0

55

Кислородная делигнификация

400

45

Отбеливание

500

83

Подготовка отбеливающих веществ

70

6

Сортирование беленой бумажной массы

0

40

Сушка

2850

105

Выпаривание

4100

30

Содорегенерационный котел

610

60

Энергетический котел

0

30

Подщелачивание

0

20

Известерегенерационная печь

1500

10

Прочее по производству целлюлозы

2170

136

Итого по производству целлюлозы

14400

740

Очистка сточных вод

0

20

Итого на 1 тонну СМТ

14400

760

Таблица 27 – Энергетический баланс для производства 250000 СМТ беленой сульфатной целлюлозы

Раздел

Технологическое тепло (ГДж/СМТ)

Электрическая энергия (кВт/СМТ)

Содорегенерационный котел, технологический пар

+17500




Вспомогательный котел, технологический пар (только собственная кора)

+3000




Турбогенератор

-2600

+650

Внешние источники (тепло от известерегенерационной печи)

+1200

0

Потребление (включая известерегенерационную печь)

-14400

-630

Очистка сточных вод

0

-20

Избыток энергии от производства целлюлозы

+4700

0

Итого внешние источники

1200

0


Таблица 28 – Среднее потребление энергии для производства 250000 т беленой сульфатной целлюлозы и интегрированного производства высокосортной глянцевитой немелованной бумаги

Раздел

Технологическое тепло (ГДж/т)

Электрическая энергия (кВт/т)

Транспортировка

230

46

Варка

1800

55

Промывка и сортирование

0

46

Кислородная делигнификация

400

38

Отбеливание

500

70

Подготовка отбеливающих веществ

70

5

Сортирование беленой бумажной массы

0

34

Сушка

0

0

Выпаривание

3600

25

Содорегенерационный котел

600

51

Энергетический котел

0

25

Подщелачивание

0

17

Известерегенерационная печь

1300

8

Прочее по производству целлюлозы

1900

115

Итого по производству целлюлозы

10400

535

Приготовление бумажной массы

0

250

Бумагоделательная машина

7100

420

Итого по производству бумаги

7100

670

Очистка сточных вод

0

13

Итого на 1 тонну бумаги

17500

1218


Таблица 29 – Энергетический баланс для производства 250000 т беленой сульфатной целлюлозы и интегрированного производства высокосортной глянцевитой немелованной бумаги

Раздел

Технологическое тепло (ГДж/т)

Электрическая энергия (кВт/т)

Производство целлюлозы







Содорегенерационный котел, технологический пар

+13800




Вспомогательный котел, технологический пар (только собственная кора)

+2300




Турбогенератор

-2100

+512

Внешние источники (тепло от известерегенерационной печи)

+1300

+36

Потребление (включая известерегенерационную печь)

-10400

-535

Очистка сточных вод

0

-13

Избыток энергии от производства целлюлозы

+4900

0

Производство бумаги







Приготовление бумажной массы

-7100

-670

Бумагоделательная машина

+2200

+670

Итого внешние источники

3500

706

Как показано в приведенных выше таблицах, при химической варке применяется энергоемкое оборудование, которое потребляет большое количество энергии и в то же время генерирует пар и электрическую энергию на месте с использованием регенеративных видов топлива. Таким образом, современные неинтегрированные заводы по производству сульфатной целлюлозы являются самодостаточными в отношении потребления энергии, главным образом, из-за эффективного извлечения энергии путем сжигания 50% поступающей древесины в содорегенерационном котле (концентрированный черный щелок) и использования коры в качестве вспомогательного топлива. Кроме того, вторичная энергия от различных стадий технологического процесса может быть восстановлена в теплой и холодной воде (40-80 °С). Ископаемое топлив используются в основном в качестве вспомогательного топлива (например, нефть для известерегенерационной печи).

Стандартная конфигурация электростанции на неинтегрированном заводе по производству сульфатной целлюлозы включает содорегенерационный котел и кореварку, питающие турбину с противодавлением промежуточным отбором пара и, возможно, конденсированием. Содорегенерационный котел работает как электростанция, в которой концентрированный черный щелок сжигают с образованием теплоты, используемой для генерации высокого давления перегретого пара. Часть энергии, содержащейся в паре высокого давления, используется для выработки электроэнергии в турбине с противодавлением. Пар среднего давления и пар низкого давления используются для удовлетворения потребности в тепловой энергии в процессе производства сульфатной целлюлозы. Отношение электрический эффект/тепловой эффект составляет, как правило, 0,2-0,3 [7].

Дурнопахнущие газы собираются и сжигаются для снижения воздействия на окружающую среду. Как правило, при их сжигании потребляется больше энергии, чем образуется.

На интегрированном целлюлозно-бумажном комбинате избытка тепла, получаемого при производстве сульфатной целлюлозы, не достаточно для удовлетворения потребностей в энергии при производстве бумажной продукции. Дополнительное технологическое тепло производится в дровяном котле либо кореварке и вспомогательных котлах. Ископаемое топливо используется в качестве топлива в кореварках и котлах для сжигания шлама, а также в качестве основного топлива в вспомогательных котлах.

Пиковые потребности в энергии нередко удовлетворяются за счет небольшого котла для сжигания ископаемого топлива. Комбинированное производство тепловой электростанции (ТЭЦ), включающей газовую турбину в сочетании с паровым котлом и паровой турбиной, очень эффективны. При использовании ТЭЦ отношение электрический эффект/тепловой эффект, как правило, составляет 0,8-0,9 [7].

Энергопотребление отдельных стадий технологического процесса производства сульфатной целлюлозы составляют:


  • борьба с обледенением потребляет около 30 МДж тепла в виде горячей воды или пара на 1 м3 перерабатываемой древесины;

  • общее потребление энергии в процессе окорки составляет 7-10 кВт/м3 древесины;

  • потребление энергии для сушки целлюлозы (только товарной целлюлозы) составляет около 3 ГДж/т целлюлозной массы или около 25% от общего потребления технологического тепла и 15-20% от общего потребления электрической энергии при производстве сульфатной целлюлозы;

  • среднее потребление электроэнергии при производстве отбеливающих веществ приведено в таблице 30.


Таблица 30 – Данные о потреблении электрической энергии при производстве отбеливающих веществ


Отбеливающее вещество (стадия отбеливания)

Потребление электрической энергии (кВт/кг отбеливающего вещества)

Диоксид хлора

(D)

10

Кислород

(О)

0,4

Озон

(Z)

10

Перекись

(Р)

3,5

Щелочь

(Е)

1,6

  • очистка сточных вод обычно потребляет энергию [7]. Анаэробная очистка является исключением, если энергозапас восстанавливается за счет сжигания биогаза. Потребление электроэнергии при очистке сточных вод активным илом составляет около 1,2-2 кВт/кг, что эквивалентно 1-1,5 кВт·ч/м3. Потребление энергии при фильтрации зависит от перепада давления между средами. Например, ультрафильтрация покрытия сточных вод потребляет около 3-5 кВт·ч/м3. Выпаривание при низком давлении с использованием механического выпарного аппарата с термокомпрессией вторичного пара потребляет 5-15 кВт·ч/м3. Типичный удельный расход энергии для механической обработки составляет 3 кВт·ч/т беленой сульфатной целлюлозы и 46 кВт·ч/т для очистки сточных вод активным илом.

4.2.2.7 Шум (локально)

Процесс окорки древесины сопровождается повышенным уровнем шума, который может быть снижен за счет тщательной изоляции производственных помещений. Существуют также другие источники шума, такие как дробление щепы, двигатели и др. Грузовой транспорт и другие транспортные средства, используемые на заводе, могут привести к повышенному уровню шума. Уровень шума на расстоянии около 500 м от целлюлозного завода составляет около 50 дБ в ночное время, а на расстоянии около 2 км снижается до 45 дБ.



4.2.2.8 Загрязнение земель, в том числе почв

При контроле хранения и обращения с химическими веществами на местах, а также контроля работы целлюлозно-бумажного комбината, как правило, загрязнение почвы и грунтовых вод не происходит.

Общая политика в области контроля эксплуатации и реагирования на промышленные аварии, как правило, основана на принципе профилактики. Это означает, что завод должен быть построен и эксплуатироваться таким образом, чтобы предотвратить бесконтрольное загрязнение окружающей среды, а также уменьшения последствий аварий.

Для предотвращения загрязнения почвы и грунтовых вод от хранения и производства химических веществ должны реализовываться следующие меры:



  • предотвращение потенциального загрязнения при проектировании и эксплуатации заводов;

  • оперативное обнаружение утечек загрязняющих веществ;

  • быстрое и надежное обнаружение утечек загрязняющих веществ и их предотвращения;

  • применение контейнеров с двойными стенками, оборудованных индикаторами утечки.

Технические и экологические аспекты хранения и обращения с химическими веществами рассмотрены в горизонтальном Пособии по загрязнению при хранении химических веществ (опасных веществ и сыпучих материалов).

При предотвращению загрязнения земель необходимо принимать следующие меры:



  • минимизация количества почвы, которая должна быть раскопана или заменена вследствие строительства;

  • минимизация поступления загрязняющих веществ при эксплуатации завода (например, поступление в связи с утечкой или отложением взвешенных частиц). Обеспечение восстановления почвы после вывода завода из эксплуатации, например, очистка загрязненной почвы.


4.3 Технологии, рассматриваемые при определении НДТМ

4.3.1 Сухая окорка балансовой древесины

Описание метода: При обработке древесины отвод органических и отфильтрованных веществ может быть сокращен за счет применения сухой окорки. В установках мокрой окорки кора удаляется за счет трения между балансами в большом количестве воды. В этом процессе вода используется повторно, однако, определенное количество все же теряется при транспортировке удаленной коры. В установках мокрой окорки теряется от 3 до 10 м3 воды на тонну целлюлозы. Из коры удаляются такие органические вещества, как смола, жирные кислоты, и попадают таким образом в сточные воды.

В последние годы широкое распространение получил метод сухой окорки балансовой древесины. В данном процессе вода используется только для мытья балансов, что приводит к минимальному образованию и загрязнению сточных вод, является более энергоэффективным методом. Для окорки требуется небольшое количество воды, уровень органических загрязняющих веществ также сокращается.

Неочищенные сточные воды от окорки являются токсичными для водных объектов. Биологическая очистка позволяет снизить токсичность [7], [14].

Достижимые уровни загрязнения окружающей среды\использования природных ресурсов: Объем образования сточных вод при сухой окорке балансовой древесины составляет 0,5-2,5 м3/т целлюлозы. Применение системы оборотного водоснабэжения снижает объемы образования сточных вод. Замена мокрой окорки на сухую позволяет снизить объем образования сточных вод на 5-10 м3/т целлюлозы. При применении сухой окорки снижается уровень ХПК.

Типичные для сухой окорки объемы образования сточных вод и нагрузки на окружающую среду составляют:


Таблица 2.32 – Уровень загрязнения сточных вод от мокрой и сухой окорки до биологической очистки сточных вод

Метод окорки

Объем сточных вод, м3/т целлюлозы

БПК5, кг/т целлюлозы

ХПК, кг/т целлюлозы

Общий фосфор, г/т целлюлозы

Мокрая

3-10

5-15

20-30

25-35

Сухая

0,5-2,5

0,5-2,5

1-10

10-20

Применяемая в качестве топлива сухая кора повышает энергоэффективность, что снижает количество сбросов на единицу произведенной энергии.



Влияние на другие компоненты: Потребление энергии на сухую окорку возрастает за счет использования окорочного барабана. С другой стороны, значительное количество энергии может быть получено при использовании коры в качестве вспомогательного топлива с более низким содержанием воды.

Важнейшее основание применения метода: Сокращение при применении сухой окорки уровней твердых частиц, ХПК, БПК, содержания в сточных водах органических веществ (смол, жирных кислот). Некоторые из этих веществ являются токсичными. Также этот метод повышает выработку энергии.
4.3.2 Длительная и модифицированная варка с низким значением числа Каппа

Описание метода:

Для снижения содержания остаточного лигнина (число Каппа) подаваемой на отбеливающую установку целлюлозы, а также снижения потребления дорогих отбеливающих веществ в конце 70х-начале 80х гг. применялись методы длительной делигнификации (или модифицированной варки сульфатной целлюлозы). Снижение остаточного лигнина ведет к сокращению образования загрязняющих веществ, с одновременным увеличением количества поступаемых в содорегенерационный котел органических веществ. Наиболее применимы для производства сульфатной целлюлозы модифицированные, а также непрерывные и периодические методы варки.



Непрерывная варка

Непрерывный метод представляет собой альтернативные модифицированную непрерывную варку (MCC), длительную модифицированную непрерывную варку (ЕМСС) и изотермическую варку (ITC).

При методе МСС варочная зона разделена на две зоны, так называемые прямого, как первого этапа, и встречного потока. Подача щелока происходит между этими двумя зонам. Цель этого метода состоит в снижении начальной концентрации щелочи и стабильном получении в процессе варки одинаковой концентрации щелочи и низкой концентрации растворенного лигнина на заключительном этапе процесса варки. Метод ЕМСС создан на основе метода МСС. Различие состоит в подаче щелока в зону промывки для продления делигнификации в варочном котле.

Новейшим улучшенным методом МСС является изотермический (ITC). При методе ITC все содержимое варочного котла используется для делигнификации, что предполагает более мягкие условия (более низкую температуру варки), благодаря чему сохраняется прочность целлюлозы. В зависимости от желаемого числа Каппа количество подаваемых веществ может оставаться прежним, или легко увеличиваться. Так как метод ITC предполагает варку при низких температурах, без повышения потребления пара, влияние на «выход» несущественно.

Периодическая варка

Существует три разновидности периодической варки: RDH, SuperBatch и Enerbatch.

При методах RDH и Superbatch, выполняется предварительная обработка (импрегнирование) черного щелока с целью снижения потребления тепла и в то же время, увеличения начальной концентрации сульфида и уменьшения добавки щелочи. При методе Enerbatch проводят предварительную обработку белого щелока с последующей обработкой черного щелока. Все эти процессы обеспечивают значительную экономию энергии и улучшение качества целлюлозы.

Содержание лигнина через число Каппа определяется стандартными методами. Существующие методы варки позволяют достичь максимально низкого значения числа Каппа (30-32 для хвойной древесины и 18-20 для лиственной) при сохранении качества целлюлозы. Применение модификаций варки может обеспечить уменьшения числа Каппа для хвойной древесины до 18-22, лиственной – до 14-16 при сохранении заданных свойств продукта. Уменьшение числа Каппа также зависит от эксплуатируемого оборудования [5], [15], [7].


1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   31


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

    Главная страница