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華(hua)南理工大學 制(zhi)漿造紙工程新技術(shu)與裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案(an) （以蘆葦漿(jiang)為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸鹽（H）三(san)段(duan)漂白(bai)(bai)中，C段(duan)和E段(duan)產生的(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)（可吸(xi)附有(you)機污(wu)(wu)染(ran)物(wu)AOX）含量(liang)(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大(da)，其中的(de)四氯二苯二惡英及(ji)呋(fu)喃(nan)，簡稱二惡英呋(fu)喃(nan)，是(shi)毒性最(zui)大(da)的(de)致癌物(wu)質(zhi)，廢水的(de)色(se)度也最(zui)深。并且，產生污(wu)(wu)染(ran)物(wu)大(da)部分隨廢水排出，嚴重污(wu)(wu)染(ran)生態(tai)環(huan)境；也有(you)少量(liang)(liang)殘留在紙(zhi)漿(jiang)中，影響紙(zhi)品的(de)衛生質(zhi)量(liang)(liang)和用(yong)途(tu)。因(yin)此(ci)，淘汰(tai)C段(duan)和E段(duan)是(shi)當(dang)前提高我國(guo)漂白(bai)(bai)草漿(jiang)質(zhi)量(liang)(liang)、降低漂白(bai)(bai)污(wu)(wu)染(ran)、保護(hu)生態(tai)環(huan)境的(de)直接有(you)效措施；同時富(fu)集的(de)氯離子對(dui)設備具(ju)有(you)很強的(de)腐蝕性，因(yin)而漂白(bai)(bai)廢水除自循(xun)環(huan)的(de)外，其余無法直接回用(yong)，只(zhi)能(neng)排放(fang)掉(diao)，造成環(huan)境污(wu)(wu)染(ran)和資源(yuan)浪費。 

　　 過(guo)氧化(hua)(hua)氯(lv)作為一(yi)種環境保護型的(de)(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)助劑(ji)，廣泛用(yong)(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)(jiang)(jiang)、機(ji)械漿(jiang)(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)(jiang)種的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)，具(ju)有使用(yong)(yong)方(fang)便、白(bai)度(du)(du)增值高、白(bai)度(du)(du)穩定性好（返黃低）、漂(piao)(piao)白(bai)得率高的(de)(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)白(bai)過(guo)程(cheng)中不(bu)產生有害的(de)(de)(de)副產物；相比二氧化(hua)(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)白(bai)等，還具(ju)有漂(piao)(piao)白(bai)成(cheng)本低的(de)(de)(de)特(te)點。因此，采用(yong)(yong)過(guo)氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)（P）是(shi)新上(shang)漂(piao)(piao)白(bai)項(xiang)目的(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)白(bai)方(fang)法(fa)之一(yi)，也(ye)是(shi)采用(yong)(yong)CEH（氯(lv)化(hua)(hua)－堿處理－次氯(lv)酸(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)）及H（次氯(lv)酸(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)工廠進行技術改(gai)造的(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)技術。 

      堿(jian)性過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)主要是消除漿(jiang)中(zhong)的發色基團，直接(jie)提高漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)，因為漂(piao)(piao)漿(jiang)得率高，有人稱為保留(liu)木(mu)素(su)的漂(piao)(piao)白(bai)劑，漂(piao)(piao)白(bai)過程中(zhong)由于金屬離(li)子等的催化，也(ye)存(cun)在HO.、OOH.等自由基，HO.及O2-.與木(mu)素(su)的酚結構反(fan)應，增(zeng)加木(mu)素(su)分子的親水性及溶解性，從而提高脫(tuo)木(mu)素(su)效果(guo)，進一(yi)步提高漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)和(he)白(bai)度(du)穩定性。

H2O2在堿性條件達到(dao)分(fen)解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件有利于過(guo)(guo)(guo)濾氧化(hua)(hua)氫(qing)產(chan)生(sheng)分解(jie)，使其(qi)與(yu)木(mu)素(su)產(chan)生(sheng)相應(ying)的(de)漂(piao)白反應(ying)，但(dan)通常在(zai)紙漿中含有金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)，在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)存在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫(qing)產(chan)生(sheng)分解(jie)，而且其(qi)分解(jie)的(de)速(su)度(du)要比(bi)過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫(qing)的(de)堿性分解(jie)快得多，因(yin)此(ci)，在(zai)這一類(lei)金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)存在(zai)的(de)條件下，過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫(qing)因(yin)來不及與(yu)木(mu)素(su)產(chan)生(sheng)反應(ying)，便(bian)會無效分解(jie)而消耗殆(dai)盡。 

　　 如何消除紙(zhi)(zhi)漿(jiang)中金屬離子(zi)的(de)影響并(bing)(bing)增加紙(zhi)(zhi)漿(jiang)過氧化氫的(de)漂白活(huo)性，使過氧化氫與木(mu)素達(da)到最(zui)佳的(de)反應條件，是本項目組多年來致力研究(jiu)的(de)方向，并(bing)(bing)取(qu)得(de)了(le)(le)較好的(de)研究(jiu)成果，應用于生產實(shi)踐(jian)也取(qu)得(de)了(le)(le)良好的(de)經濟效(xiao)益(yi)。 

　　 本方案流程(cheng)采用(yong)H－P的(de)清潔漂(piao)(piao)白流程(cheng)，整(zheng)個漂(piao)(piao)白流程(cheng)中基本上消除(chu)了(le)氯(lv)化所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)有機氯(lv)污染（有機氯(lv)即(ji)使經(jing)中段(duan)廢水生(sheng)化處理也不(bu)能(neng)完全消除(chu)其污染），只保(bao)留次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白段(duan)，以保(bao)證(zheng)白度及較(jiao)低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)經提取黑液、篩選(xuan)、除砂后(hou)，濃(nong)(nong)(nong)縮至12％左右的濃(nong)(nong)(nong)度，經螺旋輸送(song)機(ji)破碎，加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)稀(xi)釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)經真(zhen)空洗(xi)(xi)漿(jiang)機(ji)洗(xi)(xi)滌濃(nong)(nong)(nong)縮后(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯合(he)(he)劑(ji)(ji)、保(bao)護劑(ji)(ji)、穩定劑(ji)(ji)等進(jin)行(xing)螯合(he)(he)、活化(hua)處理，然后(hou)紙(zhi)漿(jiang)進(jin)入(ru)(ru)(ru)中濃(nong)(nong)(nong)漿(jiang)泵立管，經中濃(nong)(nong)(nong)泵輸送(song)進(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(zhi)漿(jiang)溫(wen)度使之達到(dao)80～100℃，過氧化(hua)氫(qing)在2＃中濃(nong)(nong)(nong)混合(he)(he)器加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔進(jin)行(xing)過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)送(song)真(zhen)空洗(xi)(xi)漿(jiang)機(ji)洗(xi)(xi)滌，洗(xi)(xi)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)送(song)入(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)(piao)后(hou)貯漿(jiang)塔。 

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 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿(jiang)濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時(shi)間 120－150分(fen)鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要(yao)設(she)備及工藝管線、自控儀表(biao)的要(yao)求(qiu)

（1）中濃紙漿過氧化氫(qing)漂白(bai)升(sheng)降流式漂白(bai)塔

　　　 升、降流反應(ying)時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實(shi)際項目情(qing)況(kuang)確(que)定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量：約350Kg 

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

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動荷(he)系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段漂(piao)白助(zhu)劑管道(dao)材質除(chu)H2O2外，其余均(jun)為工(gong)程塑料，H2O2管道(dao)應(ying)為不銹鋼304，P段所(suo)有與(yu)紙漿接觸(chu)的(de)管道(dao)材料均(jun)為不銹鋼304。所(suo)有助(zhu)劑的(de)加(jia)(jia)(jia)入點(dian)如工(gong)藝(yi)流程圖所(suo)示(shi)，加(jia)(jia)(jia)入方(fang)式應(ying)采取多(duo)點(dian)加(jia)(jia)(jia)入，以(yi)(yi)增加(jia)(jia)(jia)后續的(de)混合效果；所(suo)有助(zhu)劑的(de)加(jia)(jia)(jia)入應(ying)選(xuan)用計量(liang)泵，力求(qiu)工(gong)藝(yi)條件(jian)準確(que)。 P段泵后蒸汽(qi)管道(dao)入口與(yu)中(zhong)濃漿出口的(de)距離應(ying)在2米(mi)以(yi)(yi)上，以(yi)(yi)防蒸汽(qi)反竄；蒸汽(qi)管入口后的(de)第一個法蘭連接處應(ying)添加(jia)(jia)(jia)一波紋管，避(bi)免管道(dao)連接因熱膨脹而損壞(huai)。 

P段中濃漿泵與過氧(yang)化氫漂白塔的距離越短越好，盡(jin)量減少管線彎頭的數量，并采用較大曲率(lv)半徑的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械(xie)密封(feng)水(shui)應設(she)流(liu)量低限(xian)報警及停機，其余(yu)參照(zhao)工(gong)(gong)藝流(liu)程圖(tu)上的控制點，根據工(gong)(gong)廠實(shi)際(ji)，盡可能(neng)提高自(zi)控水(shui)平(ping)。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗