中国制浆造纸能源消耗的研究—碱回收系统能量衡算方法的研究

论文摘要

本文主要是研究中国制浆造纸行业中碱回收系统的能量衡算方法。同时全面分析了我国木浆与草浆碱回收的不同。选取了典型中国木浆和草浆碱回收系统作为研究对象，对蒸发、燃烧、苛化系统的能耗进行了计算。通过研究对各系统热能、电能及热效率的计算方法，得到生产单位产品对水、电、汽的消耗情况，最终完成木浆及草浆碱回收各系统能耗标准的制定。并且对木浆及草浆碱回收系统的能耗、产品及自给率进行了分析。论文研究的理论依据是热力学第一定律和热力学第二定律，关键技术是确定能量衡算方案。具体实施步骤是：通过对工厂的实地调研考察，收集所需资料和数据；根据系统的特点，明确体系边界；在物料平衡的基础上绘制能量平衡方框图并确定工艺参数；对每一个单元按照输入能量和输出能量分别进行计算，编制能量平衡表，最后根据GB6421—86企业能流图绘制方法，选择适当的比例，绘制出与能量流程方框图相对应的系统能流图。电能是能量平衡的重要组成部分，系统消耗的电能，根据工厂实际用电负荷，按照需要系数法具体分配到每个相应的用电设备上。通过研究计算得到如下结论：草浆碱回收自产热量19145.57MJ/t浆，不用于发电；碱回收系统（包括蒸发、燃烧、苛化）自用能量相当于自产能量的63.55%；除自用能量外，剩余热能可以满足草浆制浆所需全部能量的51.95%。木浆碱回收自产热量23476.43MJ/t浆，电量213.85kwh/t浆；碱回收系统（包括蒸发、燃烧、苛化、白泥回收）自用能量相当于自产能量的52.51%；除满足制浆系统能量（包括制浆和漂白）外，还可外送占自产热量的16.93%的能量。我国先进的木浆碱回收的能量自给水平为外送自产热能的16.93%，超过了欧洲造纸发达国家上个世纪末的外送自产热能的15.27%的水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 我国造纸行业的能耗状况
• 1.2 我国造纸碱回收的现状
• 1.2.1 木材碱回收系统生产线
• 1.2.2 竹子碱回收系统生产线
• 1.2.3 芦苇碱回收系统生产线
• 1.2.4 麦草碱回收系统生产线
• 1.2.5 甘蔗渣碱回收系统生产线
• 1.3 木浆与草浆碱回收的区别
• 1.3.1 蒸发部分
• 1.3.1.1 黑液提取
• 1.3.1.2 出蒸发效黑液浓度
• 1.3.1.3 污冷凝水的清浊分流
• 1.3.1.4 对不凝气的处理
• 1.3.2 燃烧部分
• 1.3.2.1 提高黑液入炉浓度的措施
• 1.3.2.2 碱炉结构
• 1.3.2.3 产热参数
• 1.3.2.4 碱灰处理
• 1.3.3 苛化部分
• 1.3.3.1 对白泥的处理
• 1.3.3.2 白泥的回收
• 1.4 本论文研究的特点和创新之处
• 第二章 计算方法的确定
• 2.1 主要理论依据
• 2.2 能量衡算的步骤
• 2.2.1 收集基础资料与数据
• 2.2.2 计算
• 2.2.2.1 物料平衡计算
• 2.2.2.2 确定能量平衡方框图
• 2.2.2.3 确定能量平衡方案
• 2.2.2.4 编制能量平衡表
• 2.2.2.5 绘制能流图
• 2.3 计算公式
• 2.3.1 热能计算
• 2.3.2 电能计算
• 2.3.3 效率计算
• 第三章 碱回收系统能耗的计算方法及实例
• 3.1 草浆多效蒸发系统能耗计算实例
• 3.2 草浆燃烧系统能耗计算实例
• 3.3 草浆苛化系统能耗计算实例
• 3.4 木浆多效蒸发系统能耗计算实例
• 3.5 木浆燃烧系统能耗计算实例
• 3.6 木浆苛化系统能耗计算实例
• 第四章 碱回收能耗、产品、自给率的分析
• 4.1 碱回收的能耗分析
• 4.1.1 蒸发系统能耗
• 4.1.2 燃烧系统能耗
• 4.1.3 苛化系统能耗
• 4.2 碱回收的产品分析
• 4.2.1 木浆与草浆碱回收主要产品
• 4.2.2 木浆与草浆碱回收副产品
• 4.2.2.1 污冷凝水
• 4.2.2.2 冷却水
• 4.2.2.3 不凝气
• 4.2.2.4 绿泥、绿砂、白泥
• 4.3 能量自给率的分析
• 4.3.1 国内草浆
• 4.3.2 国内木浆
• 4.3.3 国外木浆
• 第五章 结论
• 5.1 碱回收自产能量及效率
• 5.2 碱回收各部分能耗
• 5.3 草浆系统能量自给的状况
• 5.4 木浆系统能量自给的状况
• 5.5 与欧洲造纸发达国家能耗的比较
• 参考文献
• 致谢
• 附录