國內紙漿企業制氧設備的應用

　　國內氧氣漂白工藝由上世紀90年代才開始大量應用。最初的氧源選擇只有小型空氣深冷設備，較為先進的工藝流程為中壓帶透平膨脹機的克勞特循環。空氣 從大氣中吸入空壓機，被壓縮到所需的壓力，再經末級冷卻器冷卻后進氟里昂預冷機組，被冷卻至35℃左右進入純化器，在其中除去水分、二氧化碳、碳氫化合物 等物質，進入分餾塔。經純化后的壓縮空氣進入分餾塔的主換熱器（上），與主換熱器（下）來的氧、氮分餾分氣進行熱交換后經節流閥與膨脹機出來的冷空氣匯合 于下塔底部的蒸發器，在下塔進行傳熱、傳質過程。液空在下塔預分后，再節流到上塔進一步分餾，在塔頂得到純氮氣，上塔中部抽出之餾分氣經上換熱器回收冷量 后作為純化器再生炊冷用，產品純氮氣通過管道輸往用戶。產品氧氣在輸氧管路旁接水封器后導入貯氣囊通往氧壓機。

　　小深冷空分配套高壓氧氣壓縮機和氧氣灌充站作為標準配置，投資高，能耗高，運行維護量大，開車時間一般要十幾個小時，運行周期6-12個月。深冷設 備越大技術越先進，能耗越低，而紙廠用氧規模都不大。對于紙漿企業來說，作為漂白配套用設備，深冷空分設備開停不便，運行維護成本高，并不是理想的氧氣源 選擇。

　　目前國內用于紙漿漂白的最大深冷設備是海南金海漿紙業有限公司KDON（Ar）-2770/3200/60型空分設備，氧氣產量2770Nm3/h,2004年投產。選擇深冷設備，除了適用年產100萬t漂白木漿的規模，當地氣休市場空白，對氧、氮、氬有大量需求也是主要原因。

　　我國變壓吸附法制氧的研究始于20世紀70年代初，到20世紀90年代才實現了小型裝置的工業化。變壓吸附制氧的基本原理是利用空氣中的氮氣和氧氣在沸石分子篩（ZMS）上因壓力不同而吸附性能的差異來進行氧氮分離。

　　最初用于國內紙漿漂白的變壓吸附制氧機都為加壓吸附（PSA）型小型設備，產量在100Nm3/h 以下，能耗和小深冷相當，大約1.0-1.3 kWh/Nm3而且工藝并不成熟，大多為實驗型設備。產量和純度不能長期穩定，分子篩性能和裝填工藝不合格，在產品氣中常有粉末，大多設備投而未用或是用而不久，影響了氧漂在國內造紙行業的推廣。

　　VPSA流程是國外普遍采用的較為先進的變壓吸附制氧流程。國內正式投于工業化應用是上世紀90年代后期，并很快應用于國內紙漿漂白領域。其氧氣純度93%，能完全滿足紙漿漂白工藝要求，能耗0.4～0.5 kWh/Nm3,與全低壓大深冷空分相當，開車時間只要幾分鐘，能隨時開停車，無論在設備投資還是在操作成本方面都具有很強的競爭力。

　　云景林紙股份有限公司是國內第一家采用ECF四段無素氯漂白工藝生產的制漿企業，所生產的紙漿具有白度、潔凈度高，綠色環保等優點。采用芬蘭AHLSTROM三段壓力篩、氧脫木素和四段漂工藝，配套國產VPSAO-360型變壓吸附制氧機，年產10t漂白木漿。

　　四川永豐紙業股份有限公司無氯漂白制漿生產線，年制漿能力8萬t ,竹漿全無氯潔白的代表，配套VPSAO-260型變壓吸附制氧機為VPSAO-210型。

　　目前國內最大的用于紙漿漂白的變壓吸附制氧設備是山東亞太森博漿紙有限公司為年產22萬t漂白硫酸鹽木漿配套的VPSAO-700型變壓吸附制氧機。

　　目前國內草漿比重很大，但氧漂在草漿上的應用還是空白。草漿進行氧脫木素，在技術上是可行的，但經濟上是合理的。由于草漿木素含量低，麥草漿的含氧 漂白具有更好的選擇性，紙漿黏度高，強度好，比木漿更容易實惠TCF漂白。利用工廠現在的降流式堿處理塔或次氯酸鹽漂白塔，僅需增加少量輔助設備，即可實 施，對我國傳統漂白工藝的改造和減少環境污染具有重要的現實意義。

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