减少能源使用和温室气体排放

执行概要

本文的重点是通过添加石灰来控制造纸中的细菌生长，这有助于减少黏液的形成和脂肪酸的产生。

• 蠕动式化学计量技术有助于减少用气、用水和温室气体排放
• 纸浆生产的一个重要方面是在添加石灰的同时保证纸浆的pH值为中性
• 只有投资于最新的技术，该行业才能继续遵守严格和日益严格的环境法规

结论将从测量中汲取，其中已经证明了干燥段温度和石灰剂量之间的相关性。由此产生的能耗和排放的减少将借鉴所确定的结果。

介绍

造纸要用大量的水。90%用于冷却，10%作为工艺用水。在浆料制备阶段，纤维与水混合制成浆料。这一步之后是形成和脱水阶段，在那里真空应用来排水的水。任何剩余的水在产品是蒸发在干燥部分，最经常通过燃气加热的烤箱或蒸汽加热的干燥钢瓶。

纸张干燥部分消耗了制造过程中的大部分能源，占该部门温室气体总排放量的68%。然而，在脱水阶段性能的提高提供了潜在的更少的水被加热和蒸发在干燥段。

为了加强脱水过程，使用添加剂来增加纸张纤维的排水能力。原料的碳酸钙含量对脱水也有重大影响，这一领域似乎被大多数工艺技术人员低估了。

这个问题

现实情况是，林业行业排放的温室气体占全球总量的5%，使用的能源占全球总量的2%。因此，纸浆和造纸厂面临着越来越严格的环境法规。除了雄心勃勃的水再利用目标外，还需要大幅减少排放，这对许多造纸厂未来的盈利能力构成了挑战。

解决方案

在造纸厂部署精确的化学剂量技术可以显著减少能源使用和温室气体排放。为了评估这一理论，一家芬兰跨国公司和食品和饮料包装模制纤维技术的全球领导者Huhtamaki

OY进行了全面的试验。该公司在荷兰的中心研究机构进行了全面的工业试验。

用于这些试验的干燥原料是再造纸纤维和添加的草的混合物。

纸浆生产的一个重要方面是通过添加石灰来保证纸浆的中性pH。添加石灰有助于降低细菌的生长，减少纸浆中脂肪酸的存在。这转化为系统中的粘液减少，并减少最终产品的气味。

更重要的是，在造纸生产中常见的闭环水系统，在高钙负荷下挣扎。水在干燥部分蒸发，但钙留在系统中，导致结垢。

通过在湿端加入石灰，钙将被包裹在纸絮体(基质)中。这将降低钙负荷，因为钙通过最终产品离开制造过程。这也增强了脱水，导致较低的干燥段温度和较低的气体消耗。

石灰是一个挑战，因为它容易沉淀，在悬浮中形成块状。隔膜泵常用于添加石灰。然而，这可能会造成困难，因为辅助脚阀往往会被石灰分散堵塞。即使在拆卸排出侧的底阀和保压阀后，隔膜泵也不能提供恒定的流量。石灰投加量的准确性对工艺性能和成品质量有着重要的影响，因此选择最优投加泵对该任务至关重要。

在Huhtamaki的试验中，Watson-Marlow流体技术集团的Qdos 120蠕动式化学药剂泵用于在脱水纸浆之前输送石灰。

脱水效果要好得多，可使干固含量增加2.5%

这项技术

化学药剂泵的选择往往对水处理或制造过程的效率有重大影响。根据规格表，大多数化学药剂泵提供类似的性能，尽管这些测试数据通常是基于理想的环境，但在实践中很少出现这种情况。事实上，工艺条件是不同的，最终用户喜欢在他们的工艺中，即插即用层安装一个剂量泵。

Qdos泵提供准确的流量，尽管不断变化的工艺条件，不需要额外的辅助设备，如进口和压力保持阀。这降低了维护成本和因阀门堵塞而导致的过程停机时间。

Huhtamaki在几年前就认识到了隔膜泵的问题，并决定参与Qdos蠕动计量泵的开发，用于许多纸浆行业。自采用这种新技术以来，对各种工艺进行了改进，实现了效率的提高、产品质量的提高、维护的安全以及在化学品使用上的显著节省。

Huhtamaki一直致力于成为全球最优秀的纤维包装公司，在这一雄心的驱使下，Huhtamaki决定建立一个项目，将温室气体排放降至最低，并最大限度地重复利用其工艺用水。

该项目旨在优化系统中的钙负荷以及对公司二氧化碳排放的影响。通过高精度地添加石灰，Huhtamaki成功地实现了ph值的最优控制。试验证明，脱水阶段比以往有效得多，导致干燥段入口的干固含量增加了2.5%。此外，需要加热到100摄氏度并蒸发的水也更少。

烘箱入口的干固含量与所要求的烘箱温度有直接关系。通过准确地计量石灰到纸浆中，Huhtamaki成功地在整个试验过程中降低了平均烘箱温度。

总结

由于Huhtamaki的行动性质(一年超过350天，每天24小时24小时)，这种相对温和的减少产生了重大影响。烤箱温度降低15摄氏度，可减少3%的气体消耗，从而减少3%的温室气体排放。这相当于每个烤炉每年减少1.8万公斤的碳排放，仅在四周内就实现了投资回报。

烘箱温度为15℃的降低与气体消耗量减少3％，温室气体排放量减少3％。在短短四周内交付投资回报。

添加石灰的额外好处包括由于设备污染水平较低而提高机器吞吐量(估计为5%);由于烘箱温度较低，产品收缩较小;低产品气味和较低的气味排放。

未来任何化学加药设备的研究或开发都应关注超低流量。新型纳米高性能化学品将在不久的将来进入造纸制浆行业。考虑到这一点，随着行业努力实现全闭环水系统和零排放，高精度的化学计量将是必要的。