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

6萬噸/年 H-P清潔漂(piao)白方案 （以蘆葦漿(jiang)為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿(jian)處理（E）－次氯(lv)酸鹽(yan)（H）三段(duan)漂(piao)(piao)白(bai)中，C段(duan)和(he)(he)E段(duan)產(chan)生的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)（可吸(xi)附有(you)機(ji)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)AOX）含量(liang)(liang)最高(gao)，毒性最大，其中的(de)(de)(de)四氯(lv)二(er)(er)苯二(er)(er)惡(e)英(ying)及呋(fu)喃，簡稱二(er)(er)惡(e)英(ying)呋(fu)喃，是(shi)(shi)毒性最大的(de)(de)(de)致癌物(wu)(wu)質(zhi)，廢水的(de)(de)(de)色度(du)也(ye)最深。并(bing)且(qie)，產(chan)生污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)大部分隨廢水排出，嚴重(zhong)污(wu)染(ran)(ran)生態環(huan)境；也(ye)有(you)少量(liang)(liang)殘留在紙漿中，影響紙品的(de)(de)(de)衛(wei)生質(zhi)量(liang)(liang)和(he)(he)用(yong)(yong)途。因(yin)此，淘汰C段(duan)和(he)(he)E段(duan)是(shi)(shi)當前提高(gao)我(wo)國漂(piao)(piao)白(bai)草漿質(zhi)量(liang)(liang)、降(jiang)低(di)漂(piao)(piao)白(bai)污(wu)染(ran)(ran)、保護生態環(huan)境的(de)(de)(de)直接(jie)有(you)效措施；同時富集的(de)(de)(de)氯(lv)離子對設備具有(you)很強的(de)(de)(de)腐蝕性，因(yin)而漂(piao)(piao)白(bai)廢水除自循環(huan)的(de)(de)(de)外(wai)，其余無(wu)法(fa)直接(jie)回用(yong)(yong)，只能排放掉，造成環(huan)境污(wu)染(ran)(ran)和(he)(he)資源(yuan)浪(lang)費(fei)。 

　　 過(guo)(guo)氧化(hua)氯作為一種(zhong)環境保護(hu)型的(de)紙漿漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用于化(hua)學漿、機(ji)械漿、脫墨漿等漿種(zhong)的(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具(ju)有(you)使(shi)用方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)(bai)(bai)度穩定性好（返(fan)黃(huang)低）、漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得(de)率(lv)高的(de)優(you)點，且在漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)(guo)程中不產生有(you)害(hai)的(de)副(fu)產物(wu)；相(xiang)比二氧化(hua)氯漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等，還具(ju)有(you)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的(de)特點。因此(ci)，采(cai)用過(guo)(guo)氧化(hua)氫漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)首(shou)選漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法之一，也是(shi)采(cai)用CEH（氯化(hua)－堿處理(li)－次氯酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法的(de)工廠(chang)進行技術(shu)改(gai)造的(de)較好的(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性過氧化(hua)氫漂白主(zhu)要是消(xiao)除(chu)漿(jiang)(jiang)中(zhong)的(de)發(fa)色基(ji)團，直接提高(gao)漂漿(jiang)(jiang)白度，因為(wei)漂漿(jiang)(jiang)得(de)率高(gao)，有人稱為(wei)保留(liu)木(mu)素(su)的(de)漂白劑，漂白過程中(zhong)由于金屬離子(zi)(zi)等的(de)催化(hua)，也存在HO.、OOH.等自由基(ji)，HO.及O2-.與木(mu)素(su)的(de)酚結構反應，增加木(mu)素(su)分子(zi)(zi)的(de)親(qin)水(shui)性及溶解性，從(cong)而提高(gao)脫木(mu)素(su)效果，進一步提高(gao)漂漿(jiang)(jiang)白度和白度穩定性。

H2O2在(zai)堿性條件(jian)達到分解平(ping)衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)(jian)性(xing)(xing)條件有利于過(guo)濾(lv)氧化氫產生分解(jie)(jie)(jie)，使其(qi)(qi)與木素(su)產生相應的(de)(de)漂(piao)白反應，但通常在(zai)(zai)(zai)紙漿中含有金屬離(li)子，在(zai)(zai)(zai)金屬離(li)子存(cun)在(zai)(zai)(zai)下，尤其(qi)(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化氫產生分解(jie)(jie)(jie)，而且(qie)其(qi)(qi)分解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)速度(du)要(yao)比過(guo)氧化氫的(de)(de)堿(jian)(jian)性(xing)(xing)分解(jie)(jie)(jie)快得多(duo)，因此，在(zai)(zai)(zai)這一類金屬離(li)子存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)條件下，過(guo)氧化氫因來不及與木素(su)產生反應，便會無效分解(jie)(jie)(jie)而消耗殆盡。 

　　 如何消除紙漿中金(jin)屬離子的(de)(de)影響并(bing)增加紙漿過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)的(de)(de)漂(piao)白活(huo)性，使過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)與木(mu)素(su)達到最(zui)佳的(de)(de)反(fan)應條件(jian)，是本項目組多年(nian)來致力研(yan)究的(de)(de)方向，并(bing)取得了(le)較(jiao)好的(de)(de)研(yan)究成果，應用于生產實(shi)踐也取得了(le)良好的(de)(de)經濟效(xiao)益。 

　　 本方案流程(cheng)采(cai)用H－P的清潔漂(piao)(piao)白(bai)流程(cheng)，整個漂(piao)(piao)白(bai)流程(cheng)中基本上消除了(le)氯(lv)化(hua)所產生的有機(ji)氯(lv)污(wu)染(ran)(ran)（有機(ji)氯(lv)即使經中段(duan)廢水生化(hua)處(chu)理也(ye)不能完全消除其(qi)污(wu)染(ran)(ran)），只保留次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)段(duan)，以(yi)保證白(bai)度及較低的成(cheng)本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)經(jing)提取黑液、篩選、除砂后(hou)(hou)(hou)，濃縮(suo)至12％左右的濃度，經(jing)螺旋輸(shu)送機破碎，加入(ru)(ru)(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進入(ru)(ru)(ru)(ru)次氯酸鹽漂白(bai)塔(ta)漂白(bai)，漂后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)經(jing)真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)濃縮(suo)后(hou)(hou)(hou)添加NaOH、螯合(he)(he)劑、保護劑、穩定劑等(deng)進行螯合(he)(he)、活化處理，然后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)進入(ru)(ru)(ru)(ru)中濃漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經(jing)中濃泵(beng)輸(shu)送進入(ru)(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中濃混合(he)(he)器，在(zai)1＃濃混合(he)(he)器通入(ru)(ru)(ru)(ru)蒸汽，提高紙漿(jiang)(jiang)溫度使之(zhi)達到(dao)80～100℃，過(guo)氧(yang)化氫在(zai)2＃中濃混合(he)(he)器加入(ru)(ru)(ru)(ru)，然后(hou)(hou)(hou)進入(ru)(ru)(ru)(ru)升降流式過(guo)氧(yang)化氫漂白(bai)塔(ta)進行過(guo)氧(yang)化氫漂白(bai)，漂后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送入(ru)(ru)(ru)(ru)漂后(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白(bai)段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要設備及工(gong)藝管線、自控儀表(biao)的要求(qiu)

（1）中濃紙漿過氧(yang)化氫漂白(bai)升(sheng)降流(liu)式(shi)漂白(bai)塔

　　　 升(sheng)、降流反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目(mu)情況確(que)定 

（2）中濃混(hun)合器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總(zong)量：約350Kg 

　　 進(jin)出口(kou)直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提(ti)供連(lian)接法蘭 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段(duan)漂(piao)白助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)(guan)道材質除H2O2外，其(qi)余均為工程塑料，H2O2管(guan)(guan)(guan)道應(ying)(ying)為不(bu)銹鋼(gang)304，P段(duan)所有與(yu)紙漿(jiang)接觸的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道材料均為不(bu)銹鋼(gang)304。所有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加入(ru)點如工藝(yi)流程圖所示(shi)，加入(ru)方式應(ying)(ying)采取多點加入(ru)，以(yi)增加后續的(de)(de)混合效果；所有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加入(ru)應(ying)(ying)選用計(ji)量泵(beng)(beng)，力求工藝(yi)條(tiao)件準確。 P段(duan)泵(beng)(beng)后蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)道入(ru)口(kou)與(yu)中濃漿(jiang)出(chu)口(kou)的(de)(de)距(ju)離應(ying)(ying)在(zai)2米以(yi)上，以(yi)防蒸(zheng)汽(qi)反竄；蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)入(ru)口(kou)后的(de)(de)第一個法蘭連接處(chu)應(ying)(ying)添加一波紋管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道連接因熱膨脹而損壞(huai)。 

P段中(zhong)濃漿泵與過氧化(hua)氫漂白(bai)塔的距離越短越好，盡量(liang)減(jian)少管線(xian)彎(wan)頭的數(shu)量(liang)，并采用較大(da)曲率半徑的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合(he)器(qi)機(ji)械密封水應設流量低限報警(jing)及停機(ji)，其(qi)余參照工藝流程(cheng)圖上(shang)的控制點(dian)，根據工廠實際，盡可能提高自控水平(ping)。 

5.漂(piao)白蘆葦漿化學品消耗