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華南(nan)理工大學(xue) 制(zhi)漿造紙工程新技(ji)術與裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔(jie)漂白方案(an) （以蘆葦漿為(wei)例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統(tong)氯化（C）－堿(jian)處理（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三段(duan)(duan)漂白中(zhong)，C段(duan)(duan)和(he)(he)E段(duan)(duan)產生的(de)(de)污(wu)染物(wu)（可吸附有機污(wu)染物(wu)AOX）含量最高(gao)，毒(du)性最大，其中(zhong)的(de)(de)四氯二苯(ben)二惡(e)英及呋(fu)喃，簡稱二惡(e)英呋(fu)喃，是(shi)毒(du)性最大的(de)(de)致癌物(wu)質，廢(fei)水的(de)(de)色度也最深。并(bing)且，產生污(wu)染物(wu)大部分隨廢(fei)水排(pai)出，嚴重(zhong)污(wu)染生態環(huan)境(jing)；也有少量殘留在紙(zhi)漿(jiang)中(zhong)，影響(xiang)紙(zhi)品的(de)(de)衛生質量和(he)(he)用途。因(yin)此，淘汰C段(duan)(duan)和(he)(he)E段(duan)(duan)是(shi)當前提(ti)高(gao)我(wo)國(guo)漂白草漿(jiang)質量、降低(di)漂白污(wu)染、保護(hu)生態環(huan)境(jing)的(de)(de)直(zhi)接有效(xiao)措施；同時富(fu)集的(de)(de)氯離(li)子對(dui)設(she)備(bei)具有很強的(de)(de)腐蝕性，因(yin)而漂白廢(fei)水除自(zi)循(xun)環(huan)的(de)(de)外，其余(yu)無法(fa)直(zhi)接回用，只能排(pai)放掉，造成環(huan)境(jing)污(wu)染和(he)(he)資源浪費(fei)。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)氯(lv)作為一種(zhong)環境保護型的(de)(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用于化(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)等漿(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有使用方(fang)便、白(bai)(bai)度增值(zhi)高、白(bai)(bai)度穩定性好(hao)（返黃(huang)低(di)(di)）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)得率高的(de)(de)(de)優(you)點，且(qie)在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)過(guo)程(cheng)中不產生(sheng)有害的(de)(de)(de)副產物；相(xiang)比二氧(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)成本(ben)低(di)(di)的(de)(de)(de)特點。因(yin)此，采(cai)用過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)項目(mu)的(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)之一，也是采(cai)用CEH（氯(lv)化(hua)－堿處(chu)理－次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)工廠進行(xing)技術改造的(de)(de)(de)較好(hao)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)(xing)過(guo)氧化氫漂(piao)(piao)白主要是(shi)消除(chu)漿(jiang)(jiang)中的(de)發(fa)色基團，直接提高(gao)漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白度(du)，因(yin)為漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)得率高(gao)，有人(ren)稱為保留木(mu)素(su)(su)的(de)漂(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)白過(guo)程中由(you)于金屬離(li)子等的(de)催化，也存在HO.、OOH.等自由(you)基，HO.及O2-.與木(mu)素(su)(su)的(de)酚結(jie)構反應，增加(jia)木(mu)素(su)(su)分子的(de)親(qin)水性(xing)(xing)及溶(rong)解性(xing)(xing)，從(cong)而(er)提高(gao)脫木(mu)素(su)(su)效果，進(jin)一(yi)步提高(gao)漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白度(du)和(he)白度(du)穩(wen)定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性條件(jian)達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)(xing)條件(jian)有利于過(guo)(guo)濾氧化氫產(chan)(chan)生(sheng)分解，使其與木素產(chan)(chan)生(sheng)相應的漂白反應，但通(tong)常在紙漿中含有金屬離子，在金屬離子存在下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧化氫產(chan)(chan)生(sheng)分解，而且其分解的速度要比過(guo)(guo)氧化氫的堿性(xing)(xing)分解快得多，因此，在這(zhe)一類(lei)金屬離子存在的條件(jian)下，過(guo)(guo)氧化氫因來(lai)不及與木素產(chan)(chan)生(sheng)反應，便會(hui)無(wu)效分解而消(xiao)耗殆盡(jin)。 

　　 如何消除紙(zhi)漿中(zhong)金屬離子的(de)影響并增加紙(zhi)漿過(guo)氧化氫的(de)漂白活性，使過(guo)氧化氫與木(mu)素(su)達到最佳(jia)的(de)反應條(tiao)件(jian)，是本項目組多年來致力研究的(de)方向，并取得了(le)較(jiao)好(hao)的(de)研究成果，應用于生(sheng)產實踐也取得了(le)良(liang)好(hao)的(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案(an)流程采用(yong)H－P的(de)(de)清潔漂白流程，整個漂白流程中基本(ben)上消除了氯化所產生(sheng)的(de)(de)有機氯污染（有機氯即(ji)使經中段廢水生(sheng)化處理也(ye)不能完(wan)全消除其污染），只(zhi)保(bao)留(liu)次氯酸鹽漂白段，以保(bao)證(zheng)白度及較低(di)的(de)(de)成(cheng)本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經提取黑液、篩(shai)選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)(nong)縮至12％左右的濃(nong)(nong)(nong)度，經螺旋輸(shu)送(song)(song)機破(po)碎，加入(ru)(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)次氯酸鹽漂白(bai)塔(ta)(ta)漂白(bai)，漂后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經真(zhen)空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)濃(nong)(nong)(nong)縮后(hou)(hou)添加NaOH、螯合(he)(he)劑(ji)、保(bao)護劑(ji)、穩(wen)定劑(ji)等進(jin)(jin)(jin)行螯合(he)(he)、活化(hua)處理，然后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)中濃(nong)(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵立管(guan)，經中濃(nong)(nong)(nong)泵輸(shu)送(song)(song)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)(nong)混合(he)(he)器，在1＃濃(nong)(nong)(nong)混合(he)(he)器通入(ru)(ru)(ru)蒸汽，提高紙漿(jiang)(jiang)(jiang)溫(wen)度使之達到80～100℃，過氧化(hua)氫在2＃中濃(nong)(nong)(nong)混合(he)(he)器加入(ru)(ru)(ru)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式過氧化(hua)氫漂白(bai)塔(ta)(ta)進(jin)(jin)(jin)行過氧化(hua)氫漂白(bai)，漂后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)真(zhen)空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)(ru)漂后(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯(lv)酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫(qing)漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分(fen)鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯(ao)合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設(she)備及工藝管線、自控儀表的要(yao)求

（1）中濃紙漿(jiang)過(guo)氧化氫漂白升降流(liu)式漂白塔

　　　 升、降流反(fan)應(ying)時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔(ta)體尺寸根據(ju)實際項目情況(kuang)確(que)定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出(chu)口(kou)直徑(jing)：DN150/DN125（進/出(chu)），提(ti)供連接法(fa)蘭&nbsp;

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封(feng)水流(liu)量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段漂(piao)白助(zhu)劑管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)材質除H2O2外，其余均(jun)為工程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)應(ying)為不銹鋼(gang)304，P段所有與紙漿接(jie)(jie)觸的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)材料(liao)均(jun)為不銹鋼(gang)304。所有助(zhu)劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)(ru)點如(ru)工藝流程(cheng)圖(tu)所示，加(jia)入(ru)(ru)(ru)方式應(ying)采取多(duo)點加(jia)入(ru)(ru)(ru)，以增加(jia)后(hou)續的(de)(de)(de)混合(he)效果；所有助(zhu)劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)(ru)應(ying)選用計(ji)量(liang)泵，力求工藝條件準確(que)。 P段泵后(hou)蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)(ru)口(kou)與中(zhong)濃漿出口(kou)的(de)(de)(de)距離應(ying)在2米(mi)以上(shang)，以防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)口(kou)后(hou)的(de)(de)(de)第(di)一個法蘭連接(jie)(jie)處應(ying)添加(jia)一波(bo)紋管(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)連接(jie)(jie)因熱(re)膨(peng)脹而(er)損(sun)壞。 

P段中濃漿(jiang)泵與(yu)過氧化氫漂(piao)白塔(ta)的(de)距離越短越好(hao)，盡量減少管線彎(wan)(wan)頭(tou)的(de)數量，并采用較大曲率(lv)半徑的(de)彎(wan)(wan)頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合(he)器機(ji)(ji)械(xie)密封水(shui)應(ying)設流量低限報警及(ji)停(ting)機(ji)(ji)，其余(yu)參照工藝(yi)流程圖(tu)上(shang)的(de)控制點，根據工廠實際，盡可能(neng)提高自控水(shui)平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗