Как стабильный кислород PSA повышает эффективность производства на бумажных фабриках

How Stable PSA Oxygen Improves Production Efficiency of Paper Mills

Навигация 1. Основные болевые точки | 2. Проектирование заводов по индивидуальному заказу | 3. Оптимизация процесса | 4. История проекта

В 2026 году целлюлозно-бумажная промышленность столкнется с двойным давлением: ростом объемов производства и ужесточением экологических требований. Традиционные методы подачи кислорода, в том числе доставка нерасфасованных баллонов с жидким кислородом и замена кислородных баллонов высокого давления, приводят к нестабильному давлению газа, колебаниям чистоты кислорода, повторяющимся затратам на логистику и частым остановкам производства.

Являясь ведущим мировым производителем газового оборудования PSA/VPSA с более чем 15-летним опытом исследований, разработок и реализации проектов, компания NEWTEK разработала индивидуальные системы генерации кислорода PSA, специально оптимизированные для отбеливания целлюлозы, биологической очистки сточных вод и стекловаренных печей, поддерживающих горение на бумажных фабриках. Более 3500 установок NEWTEK PSA были поставлены в более чем 100 стран. Специальные проекты бумажных фабрик обслуживают клиентов целлюлозно-бумажной промышленности в Юго-Восточной Азии, Африке и на Ближнем Востоке, раз и навсегда решая основные проблемы, связанные с нестабильной подачей кислорода и низкой эффективностью производства. В этом блоге рассказывается, как стабильные кислородные системы PSA NEWTEK оптимизируют рабочие процессы бумажной фабрики, сокращают потребление химикатов, повышают выход продукции и сокращают долгосрочные эксплуатационные расходы.

Основные проблемы традиционной подачи кислорода для производства бумаги

На современных бумажных фабриках два основных производственных звена в значительной степени полагаются на непрерывный и постоянный кислород: делигнификационное отбеливание кислородом без элементарного хлора (ECF) и аэробная очистка сточных вод. Обычный жидкий кислород и подача баллонов создают четыре постоянных узких места, которые снижают общую эффективность установки:

Периодические остановки производства

Большие очереди по производству бумаги работают круглосуточно и без выходных. 1–2-часовая пауза в подаче баллонов с жидким кислородом напрямую снижает ежедневную производительность пульпы на 5–8 % во время циклов заправки баллонов или замены баллонов.

Нестабильная чистота и давление

Скорость испарения жидкого кислорода резко меняется при изменении температуры окружающей среды, что приводит к неравномерному эффекту отбеливания. Неравномерная яркость целлюлозы увеличивает производительность переработки и приводит к увеличению отходов древесного волокна.

Чрезмерное потребление химикатов

Когда подача кислорода недостаточна, бумажным фабрикам приходится добавлять дополнительно перекись водорода или отбеливатели на основе хлора, чтобы компенсировать это, что приводит к увеличению затрат на сырье и увеличению химической нагрузки в сточных водах.

Высокие риски логистики и безопасности

Регулярная транспортировка жидкого кислорода цистернами приводит к высоким выбросам углекислого газа и угрозе безопасности дорожного движения, в то время как резервуары для хранения на месте требуют интенсивного ежедневного контроля безопасности персонала.

Многие производители бумаги среднего размера ранее не решались внедрять системы PSA на месте из-за опасений по поводу стабильности оборудования в производственных условиях с высокой влажностью и сложности установки. Генераторы кислорода PSA компании NEWTEK, оптимизированные для бумажной промышленности, устраняют эти проблемы за счет целенаправленной модернизации конструкции и управления, обеспечивая стабильную подачу кислорода круглый год.

Конструкция кислородной системы NEWTEK PSA оптимизирована для условий работы бумажной фабрики

NEWTEK предлагает три конфигурируемые линии кислородной продукции PSA для клиентов целлюлозно-бумажной промышленности:Стандартные номера Twin Tower, Модульные многоярусные моделииполностью контейнерные интегрированные заводы, с потоком кислорода в диапазоне от 5 до 300 Нм³/ч и стабильной чистотой, поддерживаемой на уровне 93% ± 3%, что соответствует точной потребности в кислороде при кислородной делигнификации и окислении сточных вод. Ключевые индивидуальные модернизации для работы в условиях повышенной запыленности и влажности на бумажных фабриках включают в себя:

• Многоступенчатая система предварительной очистки воздуха с мощными пылевыми фильтрами.

Цеха по производству бумаги переносят в окружающий воздух массивную пыль древесного волокна; Компания NEWTEK добавляет три слоя высокоэффективных коалесцирующих фильтров перед адсорбционными колоннами, блокируя частицы мелких волокон и водяной пар, чтобы предотвратить раннее засорение молекулярных сит цеолита, продлевая срок службы сит до более чем 8 лет (на 2–3 года дольше, чем у обычного оборудования PSA).

• Интеллектуальная система управления ПЛК с учетом нагрузки.

Встроенный модуль промышленной логики автоматически регулирует частоту цикла адсорбции/десорбции в зависимости от потребления кислорода в целлюлозной линии в реальном времени. В часы пиковой отбелки система увеличивает выход кислорода без снижения чистоты; во время внепиковых смен для технического обслуживания он снижает энергопотребление на 22 %, что позволяет сократить потери энергии в режиме простоя.

• Интеграция выходного буферного бака постоянного давления.

Все системы PSA бумажной фабрики NEWTEK оснащены специальными буферными резервуарами для кислорода из нержавеющей стали, исключающими скачки или падения давления при переключении башни. Колебания давления кислорода на выходе контролируются в пределах ±0,02 МПа, что намного ниже отклонения ±0,08 МПа для обычных машин PSA.

• Полностью коррозионностойкая прокладка трубопровода.

Влажный воздух бумажной фабрики ускоряет ржавчину металлических труб; Компания NEWTEK использует нержавеющую сталь 304 для всех трубопроводов подачи кислорода и корпусов клапанов, что позволяет избежать загрязнения ржавчиной, ухудшающей консистенцию белизны целлюлозы.

Повышение эффективности ключевых процессов бумажной фабрики

1. Кислородная делигнификация и отбеливание: меньше переработки, выше качество целлюлозы

Постоянно подаваемый стабильный кислород чистотой 93%±3 заменяет химикаты с частичным хлором. Данные клиентов по кислородной установке PSA NEWTEK производительностью 120 Нм³/ч, установленной на крупном целлюлозном заводе в Индонезии, показывают явный рост эффективности:

Расход хлорсодержащих отбеливателейежегодно падал на 37%, сокращая расходы на сырье более чем на 128 000 долларов в год.
Равномерность яркости целлюлозызначительно улучшилось; процент переработки неравномерно отбеленной бумаги снизился с 11,2% до 2,7%, что привело к восстановлению тонн древесного волокна, ранее отправленного в отходы.
Нулевые простои производствадля пополнения запасов кислорода. Комбинат устранил 14 плановых ежемесячных остановок для заправки резервуаров жидким кислородом, в результате чего общее ежедневное производство целлюлозы увеличилось на 6,8%.

Без стабильного кислорода ПСА колебания концентрации газа приводят к неравномерным результатам отбеливания, что вынуждает заводы многократно перерабатывать партии, тратя впустую электроэнергию, воду и рабочую силу. Постоянный поток кислорода NEWTEK гарантирует, что каждая партия целлюлозы проходит одинаковую окислительную обработку, стандартизируя качество готовой бумаги и оптимизируя последующее производство бумаги.

2. Биологическая очистка сточных вод: более быстрое органическое разложение.

Сточные воды бумажной фабрики содержат высокие концентрации лигнина, крахмала и органических загрязнителей, разложение которых зависит от аэробных бактерий. Этим микробам требуется постоянный уровень растворенного кислорода, чтобы оставаться активными. Когда подача жидкого кислорода прекращается, количество растворенного кислорода в отстойниках резко падает, что замедляет разложение и увеличивает время удержания сточных вод, ограничивая ежедневную производительность очистки воды.

После установки модульной кислородной установки NEWTEK PSA, предназначенной для аэрации сточных вод, сирийская бумажная фабрика зафиксировала:

Стабильность растворенного кислорода поддерживается на уровне 6–8 мг/л во всех аэротенках круглосуточно, 7 дней в неделю.
Цикл биологической очистки сточных вод сократился на 30%, что позволило заводу перерабатывать дополнительно 1800 кубометров промышленных сточных вод в сутки.
Объем сброса осадка сократился на 21%, что привело к снижению платы за вывоз и транспортировку осадка по сравнению с предыдущим месяцем.

3. Вспомогательная стекловаренная печь для поддержки горения для производства покрытий для бумаги.

Многие фабрики по производству мелованной бумаги используют небольшие печи для плавления стекла для производства носителей пигментов покрытия, которым для улучшенного сгорания требуется постоянный кислород. Прерывистая подача кислорода создает неравномерную температуру в печи, что приводит к образованию дефектного стекольного сырья и прекращению производства мелованной бумаги. Контейнерные кислородные установки PSA компании NEWTEK обеспечивают бесперебойную подачу высокостабильного кислорода, стабилизируя температуру печи и сокращая процент брака стекольной продукции более чем на 40%.

Преимущества долгосрочных затрат и устойчивого развития

Рабочий параметр	Структура преимуществ PSA на месте NEWTEK
Логистика и экономия на аренде	Устраняет ежемесячную плату за доставку танкеров, арендную плату за хранение криогенных резервуаров или надбавки за экстренную помощь. Целлюлозный завод среднего размера, потребляющий кислород со скоростью 100 Нм³/ч, экономит около 210 000 долларов США на ежегодных затратах на логистику.
Сокращение выбросов углекислого газа	Сепарация воздуха на месте не требует поставок грузовиков, работающих на топливе, что помогает предприятиям достичь целей по экологическим выбросам углерода и соответствовать строгим экологическим условиям аудита покупателей.
Оптимизация рабочей силы	Поддерживает удаленный мониторинг Интернета вещей через информационные панели мобильных и настольных компьютеров, отображая в реальном времени показатели чистоты, потока и работоспособности. Один техник по техническому обслуживанию может легко управлять несколькими блоками PSA одновременно.
Гибкий план расширения	Модульная многоуровневая механика позволяет клиентам добавлять дополнительные адсорбционные слои в течение 7 рабочих дней, не отказываясь от существующих каркасов, и безупречно соответствует будущим изменениям производительности мельницы.

Пример глобального проекта бумажной фабрики: кислородная установка PSA NEWTEK производительностью 100 Нм³/ч в Саудовской Аравии

Саудовский интегрированный производитель бумаги ранее полагался на танкеры с жидким кислородом, сталкиваясь с еженедельными паузами в производстве и нестабильными расходами на химикаты. В начале 2025 года завод в партнерстве с NEWTEK развернул смонтированный на раме двухбашенный кислородный генератор PSA мощностью 100 Нм³/ч с чистотой 93%±3, полностью адаптированный для высокотемпературного и пыльного пустынного климата региона. Инженеры NEWTEK скорректировали системы воздушного охлаждения и установили сверхмощные пылевые фильтры, чтобы адаптировать их к местным условиям работы.

Матрица проверенных результатов через год после установки:

Общий годовой выпуск целлюлозы увеличился на 7,2%за счет достижения нулевого уровня остановок, связанных с кислородом.
Годовые расходы на отбеливающие химикаты сократились на 35%.
Мощности по очистке сточных вод плавно расширялись, обеспечивая увеличение ежедневного производства целлюлозы на 20%.
Общие комбинированные расходы на подачу кислорода сократились на 54%по сравнению с предыдущими затратами на жидкий кислород (амортизация оборудования + затраты на электроэнергию вместе взятые).

Заключение

Стабильная и бесперебойная подача кислорода является основополагающим фактором эффективности производства бумажной фабрики, а отраслевые генераторы кислорода PSA компании NEWTEK устраняют все критические недостатки традиционных моделей подачи жидкого и баллонного кислорода. Обладая 15+ годами глобального опыта производства газового оборудования, более чем 3500 поставленными установками PSA и успешными проектами бумажных фабрик, охватывающими Африку, Ближний Восток и Юго-Восточную Азию, NEWTEK поставляет индивидуальные, надежные кислородные решения PSA, которые повышают выход целлюлозы, стабилизируют качество готовой бумаги, сокращают химические и логистические затраты и продвигают устойчивое производство бумаги. Любой производитель целлюлозы, бумаги с покрытием или специальной бумаги, желающий модернизировать кислородную инфраструктуру, может связаться с глобальной инженерной командой NEWTEK для получения бесплатной индивидуальной консультации по расходу, чистоте и компоновке, соответствующей точным заводским производственным параметрам.

Поделиться презентацией:

f в ▶ ✉

Запросить консультацию по мельнице

Компания NEWTEK поставляет высокопрочные кислородные комплексы, оптимизированные для линий целлюлозы и химической регенерации. Отправьте свои индексы растений: