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華南理工(gong)大學 制漿造紙工(gong)程新技(ji)術與裝(zhuang)備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔(jie)漂(piao)白(bai)方案 （以蘆葦漿(jiang)為(wei)例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿處理（E）－次氯(lv)酸鹽（H）三段(duan)漂白(bai)中，C段(duan)和(he)E段(duan)產生(sheng)的(de)(de)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)（可(ke)吸附有(you)(you)機(ji)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大，其(qi)中的(de)(de)四氯(lv)二苯二惡英(ying)及呋(fu)喃，簡稱二惡英(ying)呋(fu)喃，是毒性最(zui)大的(de)(de)致癌物(wu)(wu)(wu)質(zhi)，廢水的(de)(de)色度也最(zui)深。并且，產生(sheng)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)大部分隨廢水排出，嚴重污(wu)染生(sheng)態環(huan)境；也有(you)(you)少量(liang)殘留在紙漿(jiang)中，影響紙品的(de)(de)衛生(sheng)質(zhi)量(liang)和(he)用途。因此，淘(tao)汰C段(duan)和(he)E段(duan)是當前提高我(wo)國漂白(bai)草漿(jiang)質(zhi)量(liang)、降低(di)漂白(bai)污(wu)染、保護(hu)生(sheng)態環(huan)境的(de)(de)直接有(you)(you)效措施；同時富集的(de)(de)氯(lv)離子對(dui)設備具有(you)(you)很(hen)強的(de)(de)腐蝕性，因而(er)漂白(bai)廢水除(chu)自循(xun)環(huan)的(de)(de)外，其(qi)余無(wu)法(fa)直接回用，只(zhi)能排放掉，造成環(huan)境污(wu)染和(he)資源浪費(fei)。 

　　 過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氯(lv)作為一種環(huan)境(jing)保(bao)護型的(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑(ji)，廣泛用(yong)(yong)(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械(xie)漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)種的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具有使用(yong)(yong)(yong)方便、白(bai)(bai)(bai)度(du)增值高、白(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性(xing)好（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得(de)率高的(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過程(cheng)中不產生有害的(de)副產物；相比(bi)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成(cheng)本低的(de)特點。因此，采用(yong)(yong)(yong)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項(xiang)目的(de)首(shou)選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法之一，也(ye)是采用(yong)(yong)(yong)CEH（氯(lv)化(hua)(hua)－堿處理－次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法的(de)工廠進行技術改(gai)造的(de)較好的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)過(guo)氧化氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)主要是消(xiao)除漿(jiang)中(zhong)的(de)發色(se)基(ji)團，直接提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)度(du)，因為漂(piao)漿(jiang)得率高(gao)(gao)，有人(ren)稱(cheng)為保(bao)留木素(su)(su)的(de)漂(piao)白(bai)(bai)劑(ji)，漂(piao)白(bai)(bai)過(guo)程中(zhong)由于金屬離子(zi)等(deng)的(de)催化，也存在(zai)HO.、OOH.等(deng)自由基(ji)，HO.及O2-.與(yu)木素(su)(su)的(de)酚結構(gou)反應，增加木素(su)(su)分子(zi)的(de)親水性(xing)及溶解性(xing)，從(cong)而提高(gao)(gao)脫木素(su)(su)效果(guo)，進(jin)一(yi)步提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)度(du)和白(bai)(bai)度(du)穩定性(xing)。

H2O2在堿(jian)性條件達到分(fen)解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性(xing)條件有利于(yu)過(guo)濾(lv)氧(yang)化氫產生(sheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)解，使其(qi)與木素產生(sheng)相應(ying)的(de)漂白反應(ying)，但通常在(zai)(zai)紙漿(jiang)中(zhong)含(han)有金(jin)屬離(li)子，在(zai)(zai)金(jin)屬離(li)子存(cun)在(zai)(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化氫產生(sheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)解，而且(qie)其(qi)分(fen)(fen)(fen)(fen)解的(de)速度要比過(guo)氧(yang)化氫的(de)堿(jian)性(xing)分(fen)(fen)(fen)(fen)解快(kuai)得多，因(yin)此，在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)類金(jin)屬離(li)子存(cun)在(zai)(zai)的(de)條件下，過(guo)氧(yang)化氫因(yin)來(lai)不及與木素產生(sheng)反應(ying)，便會無效分(fen)(fen)(fen)(fen)解而消(xiao)耗(hao)殆盡(jin)。 

　　 如何消除(chu)紙漿中金屬離子的(de)影響并增(zeng)加紙漿過(guo)氧化氫(qing)的(de)漂白活性，使過(guo)氧化氫(qing)與木素(su)達(da)到最佳(jia)的(de)反應(ying)條件，是本項目組多年來致(zhi)力研究的(de)方向，并取得了較(jiao)好的(de)研究成果，應(ying)用于生產實踐(jian)也取得了良(liang)好的(de)經濟效益(yi)。&nbsp;

　　 本(ben)方(fang)案流程(cheng)采用H－P的(de)清(qing)潔漂白流程(cheng)，整(zheng)個(ge)漂白流程(cheng)中(zhong)基本(ben)上消除了氯(lv)(lv)化(hua)所產(chan)生的(de)有機氯(lv)(lv)污染（有機氯(lv)(lv)即(ji)使經中(zhong)段(duan)廢水生化(hua)處(chu)理也不能完全消除其(qi)污染），只保留次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)漂白段(duan)，以保證白度(du)及較低的(de)成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)經提取黑液(ye)、篩選(xuan)、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左(zuo)右(you)的濃(nong)度，經螺旋輸送機(ji)破碎(sui)，加(jia)入稀釋液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)塔漂(piao)白(bai)(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)經真空洗(xi)漿(jiang)機(ji)洗(xi)滌濃(nong)縮后(hou)(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)合(he)劑、保護劑、穩定(ding)劑等(deng)進(jin)(jin)行(xing)螯(ao)合(he)、活化(hua)(hua)處理(li)，然(ran)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)進(jin)(jin)入中(zhong)濃(nong)漿(jiang)泵立管，經中(zhong)濃(nong)泵輸送進(jin)(jin)入1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)器(qi)，在1＃濃(nong)混合(he)器(qi)通入蒸汽，提高紙(zhi)漿(jiang)溫(wen)度使之達到(dao)80～100℃，過氧化(hua)(hua)氫(qing)(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)器(qi)加(jia)入，然(ran)后(hou)(hou)進(jin)(jin)入升降流式過氧化(hua)(hua)氫(qing)(qing)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)塔進(jin)(jin)行(xing)過氧化(hua)(hua)氫(qing)(qing)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)送真空洗(xi)漿(jiang)機(ji)洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)送入漂(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂(piao)白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過氧化氫(qing)漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫(wen)度(du) 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑(ji) 0.05％ 

　　 保(bao)護劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要(yao)設(she)備及工藝(yi)管線、自控儀(yi)表的要(yao)求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂白升降(jiang)流(liu)式漂白塔(ta)

　　　 升、降流反(fan)應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸根(gen)據實際項目(mu)情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供連(lian)接(jie)法蘭 

　　 機械(xie)密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)(duan)漂白助(zhu)劑管(guan)(guan)(guan)道材質(zhi)除H2O2外，其余均(jun)為工(gong)程塑料(liao)，H2O2管(guan)(guan)(guan)道應(ying)為不銹(xiu)鋼(gang)(gang)304，P段(duan)(duan)所(suo)(suo)有與紙漿接觸的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道材料(liao)均(jun)為不銹(xiu)鋼(gang)(gang)304。所(suo)(suo)有助(zhu)劑的(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)點(dian)如(ru)工(gong)藝流程圖所(suo)(suo)示，加(jia)(jia)入(ru)方式應(ying)采取(qu)多點(dian)加(jia)(jia)入(ru)，以增(zeng)加(jia)(jia)后續的(de)(de)混合效果(guo)；所(suo)(suo)有助(zhu)劑的(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)應(ying)選(xuan)用計(ji)量泵，力求工(gong)藝條件(jian)準確(que)。 P段(duan)(duan)泵后蒸汽管(guan)(guan)(guan)道入(ru)口與中濃(nong)漿出(chu)口的(de)(de)距離應(ying)在2米以上，以防蒸汽反竄(cuan)；蒸汽管(guan)(guan)(guan)入(ru)口后的(de)(de)第一個法(fa)蘭連接處應(ying)添加(jia)(jia)一波紋(wen)管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道連接因熱膨(peng)脹而損壞。 

P段中濃漿(jiang)泵與(yu)過氧(yang)化氫漂(piao)白塔(ta)的距離(li)越短(duan)越好，盡量(liang)減少(shao)管(guan)線彎頭的數量(liang)，并采(cai)用較大曲率(lv)半(ban)徑(jing)的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合器機械密封水應設流量低(di)限報警及(ji)停機，其余(yu)參照工(gong)藝流程(cheng)圖上的控(kong)制點，根據工(gong)廠實際，盡可能提高自控(kong)水平。 

5.漂白蘆葦(wei)漿化學品消(xiao)耗(hao)