Глобальная бумажная промышленность потребляет ежегодно более 3.2 млн тонн хлорсодержащих реагентов для отбеливания целлюлозы, контроля слизи и обработки технологической воды. Традиционный хлор в газообразной форме (Cl2) постепенно выводится из эксплуатации по соображениям безопасности и экологии — что стимулирует переход на стабильные сухие хлорсодержащие реагенты, такие как TCCA, объём которого на мировом рынке составляет US$400M.
1. Место применения TCCA на современных целлюлозно-бумажных предприятиях
| Область применения | Устаревшая химия | Новые (на основе TCCA) | Доза Cl |
|---|---|---|---|
| Slimicide (бумагоделательная машина) | Газ Cl2 + биоциды | Непрерывный TCCA | 0.5-2 mg/L |
| Обработка белой воды | Гипохлорит натрия | Подача TCCA | 2-5 mg/L |
| Бак для хранения брака | Бактерицид + Cl2 | TCCA + неокисляющий биоцид | 1-3 mg/L |
| Подготовка наполнителя | Ручная дозировка | Автоматизированный дозатор TCCA | 5-10 mg/L |
| Предварительная очистка сточных вод | NaOCl | TCCA | 10-50 mg/L |
| Завершающее отбеливание методом ECF | ClO2 (диоксид хлора) | TCCA редко (ClO2 по-прежнему доминирует здесь) | N/A |
2. Почему целлюлозно-бумажные комбинаты переходят на TCCA
A. Безопасность
Утечки хлора в газообразной форме приводят к гибели работников. В результате 2019 происшествия в Индонезии погибли 3 работников при разрыве баллона с Cl2 . TCCA является:
- Твёрдая форма — без баллонов под давлением
- Медленное высвобождение — исключает массовое выделение токсичного газа
- Стандартные СИЗ достаточны (полумаски и автономные дыхательные аппараты не требуются)
- Хранение в обычном складском помещении для химикатов, отдельное помещение для Cl2 не требуется
Б. Регуляторное давление
После вступления в силу нормативов ЕС и Северной Америки по выбросам (ELV) предельно допустимый уровень выбросов газообразного хлора ограничен значением <5 ppm. Системы на основе Cl2 газа не способны соответствовать этому требованию; системы на основе TCCA легко обеспечивают показатель <1 ppm.
C. Эффективность хранения
- 1 ton TCCA = 900 kg активного хлора
- 1 т хлора в газообразной форме (Cl2 ) = 1000 kg активного хлора, но требует дополнительной инфраструктуры объёмом 750 kg (баллоны, испарители, инжекторы).
- Общая занимаемая площадь при хранении: TCCA требует 40% меньше места по сравнению с эквивалентной системой Cl2
D. Экономическое сравнение (на тонну отбеленной целлюлозы)
| Химический состав | Стоимость химикатов | Амортизация инфраструктуры | Трудозатраты | Всего |
|---|---|---|---|---|
| Система подачи газообразного Cl2 | $3.20 | $1.80 | $2.40 | $7.40 |
| таблетки TCCA в обходной линии | $4.10 | $0.40 | $0.80 | $5.30 |
| NaOCl (отбеливатель) | $4.80 | $0.90 | $1.60 | $7.30 |
TCCA позволяет сэкономить ~US$2 на тонну целлюлозы несмотря на более высокую стоимость химикатов, благодаря меньшим затратам на инфраструктуру и трудозатраты.
3. Применение слаймицида (крупнейший объём)
Слизь — бактериальная биоплёнка на бумагоделательных машинах — ежегодно обходится бумажной промышленности в US$1.5B потерь производственных мощностей. Медленно высвобождающаяся химия TCCA’ идеально подходит для решения этой задачи:
- Дозирование в циркуляционный контур белой воды при 0.5-2 mg/L свободного Cl в непрерывном режиме
- Используйте дозатор таблеток (таблетки 200 г) или резервуар для растворения
- Сочетайте с еженедельной ударной дозой 10 mg/L в течение 30 мин
- Чередуйте с неокисляющим биоцидом (изотиазолоном) каждые 2 недель для предотвращения развития бактериальной резистентности
4. Показатели эффективности контроля слизи
- Простой оборудования для очистки: базовый уровень против уровня после внедрения TCCA (обычно 60% снижение)
- Количество разрывов листа в сутки (типичное снижение при использовании 40-70%)
- Показания измерителя АТФ (аденозинтрифосфата) в белой воде (целевое значение < 10,000 RLUs)
- Инспекция образования слизи на пресс-роликах, сетке и войлоке
5. TCCA в переработке вторичного волокна
ОКК (старый гофрированный картон) и смешанные офисные отходы содержат высокую бактериальную нагрузку. TCCA области применения:
- Подача в пульпер: 5-10 mg/L TCCA для обеззараживания поступающей волокнистой суспензии
- Деинкинг-меш: 2-5 mg/L для контроля микробной деградации волокон
- Хранилище: непрерывная подача 1-3 mg/L для предотвращения порчи в течение времени хранения
Дозирующие системы 6
А. Дозатор с обходной линией (наиболее распространённый)
- Перенаправляет 5-10% технологической воды через дозатор таблеток TCCA
- Автоматическое Растворение при прохождении воды мимо таблеток
- Регулирование подачи клапаном на байпасной линии
- Заполняйте еженедельно 25-100 кг TCCA в зависимости от мощности целлюлозно-бумажного комбината
B. Непрерывный резервуар для растворения
- Крупные целлюлозно-бумажные комбинаты (>500 т/сутки целлюлозы) используют специализированные резервуары для растворения
- Резервуар 10,000-30,000 L с автоматической загрузкой таблеток
- Дозировочный насос подаёт концентрированный раствор TCCA в технологический процесс
- Требуется интеграция с системой SCADA для автоматизации
C. Дозирование вручную из мешков (небольшие целлюлозно-бумажные комбинаты)
- Предварительно взвешенные мешки 5-25kg гранул TCCA
- Оператор загружает реагент в пульпер через заданные интервалы
- Требуются обученные операторы, СИЗ и контроль безопасности
7. Проблемы совместимости
- НЕ смешивать с аминсодержащими ПАВ (образуются хлорамины)
- НЕ смешивайте с восстановителями (разрушает хлор)
- НЕ смешивайте с сильными кислотами в дозаторе (выделяется Cl2)
- НЕ используйте совместно с линией дехлорирования с использованием натрия бисульфита (реакция возможна только ниже по потоку)
- Совместимо со стандартными дефомирующими средствами, катионными реагентами для удержания, реагентами для придания размера и большинством реагентов для улучшения водоотдачи
8. Кейс: модернизация крафт-мельницы в Юго-Восточной Азии
Целлюлозно-бумажный комбинат мощностью 400 т/сут в Вьетнаме перешёл с использования Cl2 газа и NaOCl на систему на основе TCCA в течение 2023. Результаты за 12 месяцев:
- Стоимость химикатов на тонну целлюлозы: US$7.10 → US$5.40 (снижение на 24%)
- Происшествия, связанные с безопасностью: утечки Cl2 — 3/год → 0
- Простой оборудования для удаления слизи: 4.2%/месяц → 1.8%/месяц (57% снижение)
- Снижение страховой премии: US$180,000/год (вследствие удаления Cl2 с территории предприятия)
- Срок окупаемости проекта перехода: 8.5 месяцев
9. Вопросы и ответы
Вопрос: Может ли TCCA полностью заменить ClO2 in в процессе отбеливания ЭЦФ?
A: Нет. ClO2 обладает уникальными селективными отбеливающими свойствами для целлюлозы. TCCA применяется для контроля слизи, обработки белой воды и дезинфекции без отбеливания.
Вопрос: влияет ли TCCA на качество бумаги (яркость, прочность)?
A: При рекомендованных дозах слаймицида (0.5-2 mg/L) влияние не регистрируется. Избыточные дозы > 20 mg/L могут снижать прочность волокон.
Вопрос: MOQ для применения на целлюлозно-бумажных комбинатах?
А: Типичный заказ на мельницу: 5-25 тонн на поставку. Минимальный практически осуществимый MOQ — 5 тонн с учётом экономики FCL доставки.
В: Вызывает ли TCCA коррозию оборудования бумажной машины?
A: При рабочем pH (обычно 5-8 в бумажных системах) коррозия нержавеющей стали практически отсутствует. Бронзовые фитинги могут демонстрировать лёгкое питтинговое повреждение спустя 3-5 лет.
Промышленный TCCA для бумажной промышленности
Shilan Chemical поставляет целлюлозно-бумажным комбинатам в Юго-Восточной Азии, Южной Америке и Африке промышленный TCCA. Поставка осуществляется в бочках 25 кг, бочках 50 кг или биг-бегах 1000 кг. Ознакомьтесь с нашим Руководство по градирне для смежных областей применения или запросить коммерческое предложение для целлюлозно-бумажной промышленности.