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華南理工(gong)大學 制漿造紙工(gong)程新(xin)技術與裝備研(yan)發(fa)中心(xin)

6萬(wan)噸(dun)/年 H-P清潔(jie)漂白(bai)方(fang)案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化(hua)（C）－堿處理（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三段(duan)漂(piao)白中，C段(duan)和(he)(he)E段(duan)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)（可吸附有(you)機污(wu)染物(wu)AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大(da)，其中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)四氯二(er)苯二(er)惡(e)英及呋(fu)喃(nan)，簡稱(cheng)二(er)惡(e)英呋(fu)喃(nan)，是毒性最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)致癌物(wu)質，廢(fei)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色(se)度(du)也最(zui)深。并(bing)且，產生(sheng)(sheng)污(wu)染物(wu)大(da)部分隨廢(fei)水排出，嚴重污(wu)染生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)；也有(you)少量(liang)殘留在紙漿中，影響紙品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質量(liang)和(he)(he)用途。因此，淘汰C段(duan)和(he)(he)E段(duan)是當前提高我(wo)國漂(piao)白草漿質量(liang)、降(jiang)低漂(piao)白污(wu)染、保護生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)接(jie)有(you)效措施；同(tong)時富集的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯離子對設備具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕性，因而漂(piao)白廢(fei)水除自循環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)，其余無法直(zhi)接(jie)回(hui)用，只能排放掉(diao)，造成環(huan)境(jing)污(wu)染和(he)(he)資源浪(lang)費。 

　　 過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氯作(zuo)為一種環境保護型的(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)助劑，廣泛用于化(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等漿(jiang)種的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有(you)使(shi)用方便(bian)、白(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)度穩定性(xing)好(hao)（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)得率(lv)高的(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)過(guo)(guo)程中不產生有(you)害的(de)(de)副(fu)產物；相比二氧化(hua)(hua)氯漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具有(you)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)成本低的(de)(de)特點。因(yin)此，采(cai)用過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是新(xin)上漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)項(xiang)目的(de)(de)首(shou)選漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方法之一，也是采(cai)用CEH（氯化(hua)(hua)－堿處理(li)－次(ci)氯酸鹽(yan)(yan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次(ci)氯酸鹽(yan)(yan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方法的(de)(de)工(gong)廠進(jin)行技術(shu)改(gai)造的(de)(de)較好(hao)的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性(xing)過氧化氫漂白主要是(shi)消(xiao)除漿中(zhong)的(de)發色基(ji)團，直接提高(gao)漂漿白度(du)，因為漂漿得率(lv)高(gao)，有人稱為保留木素(su)(su)的(de)漂白劑，漂白過程(cheng)中(zhong)由于(yu)金(jin)屬離子等的(de)催化，也存在(zai)HO.、OOH.等自由基(ji)，HO.及O2-.與木素(su)(su)的(de)酚結(jie)構反應，增(zeng)加(jia)木素(su)(su)分子的(de)親水性(xing)及溶解性(xing)，從(cong)而提高(gao)脫木素(su)(su)效果，進一步提高(gao)漂漿白度(du)和白度(du)穩(wen)定性(xing)。

H2O2在堿(jian)性條件(jian)達(da)到分解平衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性(xing)條件(jian)有利于過(guo)濾氧(yang)化氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生分解，使其(qi)與木(mu)素(su)產(chan)(chan)生相應的(de)漂白反應，但通常在紙漿中含有金屬離(li)子，在金屬離(li)子存(cun)在下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生分解，而且其(qi)分解的(de)速度(du)要比過(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)的(de)堿(jian)性(xing)分解快得多，因此，在這(zhe)一類金屬離(li)子存(cun)在的(de)條件(jian)下，過(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)因來不及與木(mu)素(su)產(chan)(chan)生反應，便會無效分解而消(xiao)耗(hao)殆盡。 

　　 如(ru)何消除紙漿中金屬離(li)子(zi)的(de)影響并增加紙漿過氧化氫的(de)漂白(bai)活(huo)性，使過氧化氫與木素達到最佳的(de)反應條(tiao)件(jian)，是本項目組多年來致力研究(jiu)(jiu)的(de)方(fang)向，并取得了較好的(de)研究(jiu)(jiu)成果，應用于生產實(shi)踐也取得了良好的(de)經濟(ji)效益。 

　　 本方案流程采用(yong)H－P的清潔漂白(bai)流程，整個(ge)漂白(bai)流程中基本上消除了氯(lv)化所(suo)產生的有機(ji)氯(lv)污染(ran)（有機(ji)氯(lv)即使(shi)經中段廢(fei)水生化處理也不能完全消除其(qi)污染(ran)），只保留次氯(lv)酸鹽漂白(bai)段，以(yi)保證(zheng)白(bai)度及較低的成(cheng)本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經提(ti)取黑(hei)液、篩選、除砂后(hou)(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左右的濃(nong)度，經螺旋輸送(song)(song)機破碎，加(jia)(jia)入(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進入(ru)(ru)次氯酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)塔(ta)漂(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌濃(nong)縮后(hou)(hou)(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯合(he)(he)(he)劑、保護劑、穩定劑等進行螯合(he)(he)(he)、活化(hua)處理，然后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)進入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)泵立管，經中(zhong)濃(nong)泵輸送(song)(song)進入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)(he)(he)器(qi)，在1＃濃(nong)混合(he)(he)(he)器(qi)通入(ru)(ru)蒸汽(qi)，提(ti)高紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)溫度使之達到80～100℃，過氧化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)(he)(he)器(qi)加(jia)(jia)入(ru)(ru)，然后(hou)(hou)(hou)進入(ru)(ru)升降流(liu)式過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)塔(ta)進行過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過氧(yang)化(hua)氫漂白(bai)段（P段）

　　 漿(jiang)濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要(yao)設(she)備及工藝管(guan)線、自(zi)控儀表(biao)的要(yao)求

（1）中(zhong)濃(nong)紙漿過氧(yang)化氫(qing)漂白(bai)升(sheng)降(jiang)流式漂白(bai)塔

　　　 升(sheng)、降流反應時間(jian)比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根(gen)據實際項目情況確(que)定 

（2）中(zhong)濃混合器（ZH12）

　　 配用(yong)電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量(liang)：約(yue)350Kg 

　　 進出口直徑(jing)：DN150/DN125（進/出），提供連接(jie)法蘭 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水(shui)流量：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段(duan)漂白(bai)助(zhu)(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道材(cai)質除(chu)H2O2外，其余均為(wei)工(gong)程(cheng)塑料(liao)(liao)，H2O2管(guan)(guan)道應為(wei)不銹鋼304，P段(duan)所(suo)有(you)與紙漿(jiang)接(jie)觸的管(guan)(guan)道材(cai)料(liao)(liao)均為(wei)不銹鋼304。所(suo)有(you)助(zhu)(zhu)劑(ji)的加(jia)(jia)(jia)入(ru)點(dian)(dian)如工(gong)藝流程(cheng)圖所(suo)示(shi)，加(jia)(jia)(jia)入(ru)方式應采(cai)取(qu)多(duo)點(dian)(dian)加(jia)(jia)(jia)入(ru)，以增加(jia)(jia)(jia)后(hou)續的混合效果；所(suo)有(you)助(zhu)(zhu)劑(ji)的加(jia)(jia)(jia)入(ru)應選(xuan)用計(ji)量泵，力求工(gong)藝條件(jian)準(zhun)確(que)。 P段(duan)泵后(hou)蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)(guan)道入(ru)口(kou)與中濃漿(jiang)出口(kou)的距離應在2米以上(shang)，以防蒸(zheng)(zheng)汽反竄；蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)口(kou)后(hou)的第一(yi)個(ge)法(fa)蘭連(lian)接(jie)處(chu)應添(tian)加(jia)(jia)(jia)一(yi)波紋(wen)管(guan)(guan)，避免(mian)管(guan)(guan)道連(lian)接(jie)因熱(re)膨(peng)脹而(er)損壞。 

P段中濃漿泵與過(guo)氧(yang)化氫(qing)漂(piao)白塔的(de)距離(li)越(yue)短越(yue)好，盡量(liang)減少管(guan)線彎頭(tou)的(de)數量(liang)，并采用(yong)較大曲(qu)率(lv)半徑的(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃(nong)混合器機械(xie)密(mi)封水(shui)應(ying)設流(liu)量低限報警(jing)及停機，其余參照工(gong)藝流(liu)程圖上的控(kong)制點，根據工(gong)廠(chang)實際(ji)，盡可(ke)能提高自控(kong)水(shui)平。 

5.漂白蘆葦(wei)漿(jiang)化學品消耗