了得網工業技術_生活用紙生產節能減排新技術

產品特色

內容簡介

近十多年來，隨著國民經濟的快速發展和人們生活水平的提高，國內生活用紙的生產和消費量達到了快速的發展，到2015年生產量已超過800萬噸。生活用紙大都采用商品木漿生產，生產過程主要能耗體現在打漿、壓榨、干燥和後加工等工序，該書內容以生活用紙生產過程的新型打漿技術、鞋靴壓榨技術、干燥部的節能技術、後加工新技術等生產過程節，以及生產過程廢水的廠內處理和循環使用技術、末端廢水的深度處理與零排放新技術為主線，以國內外先進的生產線為案例，深入分析了生活用紙生產過程節能減排發展現狀和趨勢，具有很好的參考價值。

本書作者根據多年積累的工作經驗，將節能減排的環保理念付諸實踐，以造紙領域知名企業維達集團技術升級改造為背景，通過大量實際生產數據，詳細闡述了貫穿於生活用紙生產流程的設備能耗與節能技術。主要內容包括：生活用紙生產過程及能耗概述、制漿過程節能技術、漿料流送與成形過程能耗與節能技術、壓榨部能耗與節能技術、干燥部能耗與節能技術、卷取與後加工工序能耗與節能技術和生產過程廢水處理與回用。書中敘述言簡意賅、內容條理清晰、數據可靠，對同行企業具有重要的借鋻意義和參考價值。

作者簡介

武書彬，男，教授/博士生導師，現任華南理工大學輕工與食品實驗教學示範中心主任。

2013年榮獲南粵優秀教師稱號。1995年畢業於華南理工大學，獲工學博士學位，1995-1997年在中科院生態環境中心從事博士後研究，其間獲評為副研究員。曾任華南理工大學輕工與食品學院、輕工科學與工程學院副院長、制漿造紙工程國家重點實驗室副主任、輕化工程繫繫主任等。主要從事以下兩個領域的研究：（1）纖維清潔高效回用新技術和生物質基綠色化學品研發；（2）生物質轉化為液體燃料與化學品新技術及其相關基礎問題研究。主持或參與完成了國家重點研發計劃課題“基於造紙過程的纖維原料各組分清潔分離利用及環境評價（2017YFB0307901）”、國家“973”課題“生物質大分子熱解構與重組規律研究（2007CB210201，2013CB228101）”、國家“863”重大專項項目課題“生物質水相催化合成生物航空燃油（2012AA101806）”、“863”面上項目“生物質選擇性快速熱解制高品質燃油和化學品新技術研究國家高技術研究發展計劃（2007AA05Z456）”等。主持6項國家自然科學基金項目和數十項校企合作項目。獲省部級教學科研成果獎勵5項，已授權發明專利30多項，發表學術論文200餘篇，主編或參編專著、教材9部。培養畢業碩士研究生34人、博士研究生18人、出站博士後3人。

第1章生活用紙生產過程及能耗概述 5
1.1生活用紙行業現狀 5
1.1.2 產品結構 6
1.1.3 原料結構 7
1.2 生活用紙的生產過程 7
1.3生活用紙造紙設備特點 8
1.4 生活用紙生產過程中的能耗 9
1.5 生活用紙生產過程中水耗 9
1.6 企業的能源利用狀況 10
1.6.1 造紙生產線概況 10
1.6.2 生產線用能類型 11
1.6.3 能源結構 11
1.6.4 維達紙業(江門)綜合能耗 13
1.6.5 生產線用能水平 13

第1章生活用紙生產過程及能耗概述 5

1.1生活用紙行業現狀 5

1.1.2 產品結構 6

1.1.3 原料結構 7

1.2 生活用紙的生產過程 7

1.3生活用紙造紙設備特點 8

1.4 生活用紙生產過程中的能耗 9

1.5 生活用紙生產過程中水耗 9

1.6 企業的能源利用狀況 10

1.6.1 造紙生產線概況 10

1.6.2 生產線用能類型 11

1.6.3 能源結構 11

1.6.4 維達紙業(江門)綜合能耗 13

1.6.5 生產線用能水平 13

1.7 生活用紙的發展趨勢 15

第2章制漿過程節能技術 16

2.1 碎漿節能 16

2.1.1 碎漿設備 16

2.1.2 碎漿工藝參數 20

2.2 打漿節能 22

2.2.1 植物纖維的細胞壁結構及打漿特性 22

2.2.2 打漿原理 24

2.2.3 Attack Bar?磨漿機 25

2.2.4 酶促打漿 26

2.3 二次纖維處理 27

2.3.1化學法脫墨 27

2.3.2 酶法脫墨 27

2.3.3 浮選脫墨 29

2.3.4 熱分散 30

2.4 貯漿池節能 31

第3章漿料流送與成形過程能耗與節能技術 34

3.1 漿料流送 34

3.1.1 衝漿泵 35

3.1.2 高位箱 36

3.1.3 篩選淨化 37

3.1.4 流漿箱 39

3.2 成型部能耗與節能技術 41

3.2.1脫水工藝環節的節能技術 42

3.2.2 透平機 42

第4章壓榨部能耗及節能技術 44

4.1 靴式壓榨 44

4.2 靴式壓榨的結構及功能 45

4.2.1 靴輥的作用及結構 46

4.3 衛生紙機的靴式壓榨 51

第5章干燥部能耗與節能技術 54

5.1 揚克烘缸干燥 54

5.1.1 烘缸 55

5.2氣罩 57

5. 2.1 單套通風繫統 58

5. 2.2雙套通風繫統 59

5.3 蒸汽加熱繫統 60

5. 3.1蒸汽噴射泵技術 60

5. 3.2閃蒸罐 61

5. 3.3 排水器 62

5. 3.4 排除不凝氣體 62

5. 3.5應用實例 62

5.4 干燥部餘熱回收 62

5. 4.1干燥?餘熱回收繫統的構成及分級 62

5.4.2 熱回收機組送風能力的確定 67

5.4.3 某廠紙機干燥部三級餘熱回收裝置實例 68

5.4.4 捕熱器的種類及結構 70

5.4.5 捕熱器的電耗 75

第6章卷取與後加工工序能耗與節能技術 76

6.1卷取工序 76

6.2 分切與後加工過程能耗與節能技術 79

6.2.1 卷裝產品及設備 79

6.2.2 折疊產品及設備 86

6.2.3 功能性產品加工工藝及設備 92

6.2.4 主流包裝工藝及設備 95

6.2.5 自動化、智能化生產線配套 99

第7章生產過程廢水處理與回用 102

7.1 物理法 102

7.2 化學法 104

7.3 生物法 105

7.3.1 好氧生物法 105

7.3.2 厭氧生物法 105

7.4 新型水處理技術 106

7.4.1 超效淺層氣浮 106

7.4.2 電化學絮凝法 109

7.4.3 光催化氧化法 109

7.4.4兩級分離內循環厭氧反應器（IC） 110

7.4.5好氧生物處理 114

7.4.7 膜分離技術 116

參考文獻 124

附錄 128

附錄1 《DB 37/783—2007生活用紙單位產品綜合能耗限額》 128

附錄2 《GB/T 18916.5—2012 造紙產品取水定額》 133

附錄3 《GB 20810—2006 衛生紙（含衛生紙原紙）檢測標準》 140

附錄4 《GB/T 20808-2011紙巾紙》 151

附錄5 《GB/T 409-2013本色生活用紙》 158

附錄6 《GB/T 24455-2009擦手紙》 167

附錄7 《GB/T 26174-2010廚房紙巾》 173

附件8 《一次性生活用紙生產加工企業監督整治規定》 180

前言

生活用紙是紙類中重要的品種之一，與人們的生活息息相關。生活用紙主要包括衛生紙、面巾紙、廚房用紙和濕巾紙等，主要用於日常生活。在我國由於經濟高速發展和人民生活水平的提高，生活用紙作為生活必需品，整個行業一直保持較為良好的發展趨勢。受益於人口城鎮化率提高、消費升級以及二孩政策影響，生活用紙行業增長穩定，2005－2016 年生活用紙量年復合增長率（compound annual growth rate, CAGR）為 7.02%，行業增長穩定，市場規模由 2009 年的 454 2016 年的 988

維達集團作為國際知名的生活用紙領域龍頭企業之一，在生產規模、產品質量、市場占有率、經濟效益等方面一直處於國內生活用紙行業的領先地位。二十多年來，維達集團堅持“勇於開拓，不斷創新”的方針，依靠科技進步滾動發展，先後引進日本、美國、德國等國家和地區的先進造紙設備以及產品配套設備，開發生產高級衛生原紙、盤紙、紙巾、餐巾、盒裝面巾、濕巾、衛生卷紙等繫列產品。近年來，維達集團積極推動本企業技術創新活動，將綠色環保節能減排理念付諸行動，促進產品的研發及生產流程的技術改造，成效顯著。

本書作者既有來自生產一線的企業技術主管，又有來自高校科研崗位的專家教授，大家對造紙行業特別是生活用紙領域的未來發展達成共識，即著力於綠色環保協調發展，降低生產流程各環節能耗，減少廢水排放，提供廢水回用效率，促進生活用紙行業高效、綠色健康發展。書中首先對生活用紙生產過程及基能耗做一概述，之後分5章介紹了制漿過程、漿料流送與成形過程、壓榨部、干燥部、卷取與後加工過程的能耗與節能技術，後講述了整個生產過程的廢水處理與回用技術。

全書敘述言簡意賅、內容條理清晰、數據可靠，對同行企業具有重要的借鋻意義和參考價值。限於作者水平，書中難免存在疏漏或不足之處，懇請同行專家批評指正，反饋郵箱：shubinwu@scut.edu.cn。

在線試讀

第1章生活用紙生產過程及能耗概述
1.1生活用紙行業現狀
1.1.1 生活用紙總體概況
生活用紙一般包括衛生紙、面巾紙、紙手帕、餐巾紙、擦手紙以及各類衛生擦拭紙[1]。這些生活用紙是人們日常生活中必須使用到的生活必需品，因此，一個國家的生活用紙的消費水平體現著這個國家的文明和發展程度。
生活用紙是消費者直接使用的紙品，其中衛生紙和紙巾紙是生活用紙中主要的兩個品種，約占生活用紙總量的95％以上，而面巾紙則是紙巾紙中的主要產品之一。全球生活用紙產量逐年遞增，至2015年生活用紙總產量占全球主要紙種產量約為10%。亞洲產量領先於其他各地區，其中中國的產量居全球。根據中國造紙工業2016年度報告[2]，如圖1.1.1可見，2016年我國的生活用紙生產量為920萬噸，較上年増長3.95％，消費量為854萬噸，較上年增長4.53％。2007~2016年生產量年均增長率為6.54％，消費量年均增長率為6.71％。由此可見，在人口眾多和經濟快速發展的中國，有著龐大的生活用紙市場和隨著文明發展的潛在市場。

圖1.1.1生活用紙2007~2016年生產量和消費量
但是原紙生產企業達到372家（2015年統計），排名前15位的生產商產能占總產能的55.6%，其中如表1.1.1所示，金紅葉紙業、恆安國際、維達國際，產能分別為164萬噸、114萬噸、104萬噸，產能在全球排名分別為第4、第7、第8，在亞洲分別排在第1、第2、第3；生活用紙產業集中度約為50%，屬於中等集中度，由於有很多進入者，競爭激烈，產能過剩，低能耗、低投資的中低速衛生紙機陸續在各地投產。
表1.1.1 中國生活用紙領先企業的生產情況
序號企業名稱分?數量紙機數量產能模/（萬t/年）
1 金紅葉紙業 6 50 178
2 恆安國際 6 24 131
3 維達國際 10 58 110

第1章生活用紙生產過程及能耗概述

1.1生活用紙行業現狀

1.1.1 生活用紙總體概況

生活用紙一般包括衛生紙、面巾紙、紙手帕、餐巾紙、擦手紙以及各類衛生擦拭紙[1]。這些生活用紙是人們日常生活中必須使用到的生活必需品，因此，一個國家的生活用紙的消費水平體現著這個國家的文明和發展程度。

生活用紙是消費者直接使用的紙品，其中衛生紙和紙巾紙是生活用紙中主要的兩個品種，約占生活用紙總量的95％以上，而面巾紙則是紙巾紙中的主要產品之一。全球生活用紙產量逐年遞增，至2015年生活用紙總產量占全球主要紙種產量約為10%。亞洲產量領先於其他各地區，其中中國的產量居全球。根據中國造紙工業2016年度報告[2]，如圖1.1.1可見，2016年我國的生活用紙生產量為920萬噸，較上年増長3.95％，消費量為854萬噸，較上年增長4.53％。2007~2016年生產量年均增長率為6.54％，消費量年均增長率為6.71％。由此可見，在人口眾多和經濟快速發展的中國，有著龐大的生活用紙市場和隨著文明發展的潛在市場。



圖1.1.1生活用紙2007~2016年生產量和消費量

但是原紙生產企業達到372家（2015年統計），排名前15位的生產商產能占總產能的55.6%，其中如表1.1.1所示，金紅葉紙業、恆安國際、維達國際，產能分別為164萬噸、114萬噸、104萬噸，產能在全球排名分別為第4、第7、第8，在亞洲分別排在第1、第2、第3；生活用紙產業集中度約為50%，屬於中等集中度，由於有很多進入者，競爭激烈，產能過剩，低能耗、低投資的中低速衛生紙機陸續在各地投產。

表1.1.1 中國生活用紙領先企業的生產情況

序號企業名稱分?數量紙機數量產能模/（萬t/年）

1 金紅葉紙業 6 50 178

2 恆安國際 6 24 131

3 維達國際 10 58 110

4 理文紙業 3 14 74.5

5 中順紙業 7 22 50.2

目前，生活用紙行業市場集中度較低。在行業產能過剩、環保政策趨嚴、原材料價格上升的大背景下，龍頭企業通過規模效應、較強的品牌效應和渠道管理能力搶占市場，整體行業呈現出優勝劣汰的結構調整趨勢。恆安集團、維達國際、APP金紅葉和中順潔柔作為我國生活用紙行業的四大龍頭公司，市占率提升空間仍然較大。

1.1.2 產品結構

如表1.1.2所示的生活用紙消費量中各類產品的份額，其中，占主導地位的產品是衛生紙，但其份額在逐漸下降。面巾紙在生活用紙中的份額從2010年的18.2%提高到2014年的24.5%，這是由於人們生活水平不斷提高，在追求生活品質的同時使面巾紙產品不斷普及，銷售量持續增高。此外，公共場所衛生間配備擦手紙的情況進一步普及，所以擦手紙的市場份額也在不斷的提高。廚房用紙所占的份額增長緩慢，這主要是國內生活水平還有待提高，是需要進行消費引導的品類。

表1.1.2 生活用紙消費量中各類產品的份額

產品 2014年 2013年 2012年 2011年 2010年

消費量/萬噸份額/% 消費量/萬噸份額/% 消費量/萬噸份額/% 消費量/萬噸份額/% 消費量/萬噸份額/%

衛生紙 379.5 59 365.8 60.6 348.8 62 341 64.9 310.1 66.5

面巾紙 157.8 24.5 138.9 23 124 22 106.7 20.3 84.9 18.2

手帕紙 49.2 7.7 46.4 7.7 40 7.1 36.3 6.9 33.7 7.2

餐巾紙 19.9 3.1 19.6 3.3 17.4 3.1 12.6 2.4 12.1 2.6

廚房紙 5.3 0.8 4.2 0.7 3.3 0.6 4.2 0.8 6.5 1.4

擦手紙 20.3 3.2 18.3 3 15.7 2.8 13.1 2.5 8.4 1.8

襯紙 7 1.1 6 1 7.2 1.3 7.4 1.4 6.4 1.4

其他 4 0.6 4.4 0.7 6.4 1.1 4.1 0.8 4.2 0.9

合計 643.1 100 603.6 100 562.8 100 525.4 100 466.3 100

1.1.3 原料結構

如表1.1.3所示，生活用紙纖維原料結構在2010-2014年期間發生較大變化，其中木漿占比持續提高，從2010年的47.5%提高到2014年的76.7%，而且遠高於造紙行業平均水平（2014年為26%），草漿的占比下降明顯。分析原因主要是從2012年開始，商品漿價格處於低位，而稻麥草漿原料收購成本和制漿成本不斷提高，草漿企業轉向使用木漿原料的情況也在不斷增加。

表1.1.3 生活用紙纖維原料結構

纖維原料 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年

占比/% 占比/% 占比/% 占比/% 占比/%

木漿 47.5 58.8 71.2 72.8 76.7

草漿 17.2 15.3 9.7 4.5 3.4

蔗渣漿 10.6 10.2 7.6 11.5 9.7

竹漿 9.5 8.9 6.7 7.2 8

廢紙漿 6.7 6.8 4.8 4 2.3

其他 8.5 - - - -

廢紙漿使用量也在下降，從2010年的6.7%下降到2014年的2.3%。主要由於成本與環保的壓力。從長期發展的角度來看，我國生活用紙行業有待進一步優化原料結構，在完善污水處理和保證產品衛生指標的前提下，提高廢紙漿在衛生紙、擦手紙原料中的使用比例，這有利於資源的循環利用和行業的可持續發展。

生活用紙是單噸耗漿量的紙品，生產一噸生活用紙需要消耗約1.04噸紙漿。再加上生活用紙的快消品屬性，終端價格具有相對剛性，紙漿價格影響著生活用紙產品的毛利率和淨利率水平，且彈性較大。我國紙漿主要來源於國外市場，

商品搜索

商品分类

【醫學】

【各大出版社】