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華南(nan)理工(gong)大學 制漿造(zao)紙工(gong)程新技術(shu)與(yu)裝備(bei)研(yan)發中心

6萬噸/年(nian) H-P清(qing)潔漂白方案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統(tong)氯化（C）－堿處(chu)理（E）－次氯酸鹽（H）三(san)段漂(piao)(piao)白(bai)中，C段和(he)(he)E段產生(sheng)的(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)物（可吸(xi)附有(you)(you)機污(wu)染(ran)(ran)物AOX）含量(liang)(liang)最高(gao)，毒性(xing)最大，其(qi)中的(de)(de)四氯二苯二惡英及呋喃(nan)，簡稱(cheng)二惡英呋喃(nan)，是(shi)毒性(xing)最大的(de)(de)致癌物質，廢水的(de)(de)色(se)度也(ye)最深(shen)。并且，產生(sheng)污(wu)染(ran)(ran)物大部分隨廢水排出，嚴(yan)重(zhong)污(wu)染(ran)(ran)生(sheng)態環境；也(ye)有(you)(you)少量(liang)(liang)殘(can)留(liu)在紙(zhi)漿(jiang)(jiang)中，影響紙(zhi)品的(de)(de)衛生(sheng)質量(liang)(liang)和(he)(he)用(yong)途。因此，淘(tao)汰C段和(he)(he)E段是(shi)當前提高(gao)我國漂(piao)(piao)白(bai)草(cao)漿(jiang)(jiang)質量(liang)(liang)、降低漂(piao)(piao)白(bai)污(wu)染(ran)(ran)、保護生(sheng)態環境的(de)(de)直接(jie)有(you)(you)效措施；同時富(fu)集(ji)的(de)(de)氯離子對設備具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)腐蝕性(xing)，因而(er)漂(piao)(piao)白(bai)廢水除(chu)自循環的(de)(de)外，其(qi)余無法直接(jie)回用(yong)，只(zhi)能排放掉，造成環境污(wu)染(ran)(ran)和(he)(he)資源浪費。 

　　 過氧化氯(lv)作(zuo)為一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)環(huan)境保護型(xing)的(de)(de)紙(zhi)漿漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用(yong)(yong)于化學漿、機械漿、脫墨漿等漿種(zhong)(zhong)的(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有(you)使用(yong)(yong)方(fang)(fang)便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)(bai)(bai)度穩定性好（返黃低）、漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得率(lv)高的(de)(de)優(you)點，且在漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過程(cheng)中不(bu)產生有(you)害(hai)的(de)(de)副產物(wu)；相(xiang)比二氧化氯(lv)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等，還(huan)具有(you)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成(cheng)本低的(de)(de)特(te)點。因此，采(cai)用(yong)(yong)過氧化氫漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目(mu)的(de)(de)首(shou)選漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)(fang)法之(zhi)一(yi)(yi)，也是采(cai)用(yong)(yong)CEH（氯(lv)化－堿處(chu)理－次(ci)氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)(fang)法的(de)(de)工廠進行技術(shu)改造的(de)(de)較好的(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性過(guo)氧(yang)化氫漂(piao)白主要(yao)是消除漿中的發色(se)基(ji)團，直接提(ti)高(gao)(gao)漂(piao)漿白度，因(yin)為(wei)漂(piao)漿得率高(gao)(gao)，有人(ren)稱為(wei)保留木(mu)素的漂(piao)白劑(ji)，漂(piao)白過(guo)程中由(you)于金屬離子等的催化，也存(cun)在HO.、OOH.等自由(you)基(ji)，HO.及O2-.與木(mu)素的酚結構(gou)反應，增加(jia)木(mu)素分子的親水性及溶解性，從(cong)而提(ti)高(gao)(gao)脫木(mu)素效果，進一步(bu)提(ti)高(gao)(gao)漂(piao)漿白度和白度穩(wen)定性。

H2O2在堿性條件(jian)達到(dao)分解平(ping)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)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)(jie)，使其與木(mu)素產(chan)(chan)生(sheng)相(xiang)應的(de)漂白反應，但通常在(zai)(zai)紙漿中含有金(jin)屬離(li)子，在(zai)(zai)金(jin)屬離(li)子存(cun)在(zai)(zai)下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)(jie)，而(er)且其分(fen)解(jie)(jie)的(de)速度(du)要比過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)的(de)堿性分(fen)解(jie)(jie)快得多，因此(ci)，在(zai)(zai)這(zhe)一類(lei)金(jin)屬離(li)子存(cun)在(zai)(zai)的(de)條件下，過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)因來不及與木(mu)素產(chan)(chan)生(sheng)反應，便(bian)會無效分(fen)解(jie)(jie)而(er)消耗殆盡。 

　　 如(ru)何(he)消除紙漿(jiang)中金屬(shu)離子的(de)(de)影(ying)響(xiang)并增加紙漿(jiang)過(guo)氧化氫的(de)(de)漂(piao)白活性，使過(guo)氧化氫與木素達到最(zui)佳的(de)(de)反應條件(jian)，是(shi)本項目組多年來(lai)致力研究的(de)(de)方向，并取得(de)了較(jiao)好的(de)(de)研究成果，應用于(yu)生(sheng)產實踐也取得(de)了良好的(de)(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案流程采(cai)用H－P的(de)清(qing)潔(jie)漂白流程，整個漂白流程中基本(ben)上消除(chu)了(le)氯化所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)有機氯污染（有機氯即使經中段廢水生(sheng)化處(chu)理(li)也(ye)不能完全消除(chu)其污染），只保留次氯酸鹽(yan)漂白段，以保證白度及較低的(de)成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)提(ti)取黑液、篩選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮至12％左右的(de)濃(nong)(nong)(nong)(nong)度，經(jing)螺旋輸送(song)(song)機破碎(sui)，加(jia)入(ru)(ru)稀(xi)釋(shi)液及Ca（C1O）2，進入(ru)(ru)次氯酸(suan)鹽漂(piao)白塔漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮后(hou)(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)(ao)合劑、保護劑、穩定劑等進行螯(ao)(ao)合、活(huo)化(hua)(hua)(hua)處理(li)，然(ran)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)進入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)漿(jiang)泵(beng)立管，經(jing)中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)泵(beng)輸送(song)(song)進入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)合器，在1＃濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)合器通(tong)入(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提(ti)高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)溫度使之達(da)到80～100℃，過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)合器加(jia)入(ru)(ru)，然(ran)后(hou)(hou)進入(ru)(ru)升降流式過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫漂(piao)白塔進行過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸(suan)鹽漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設(she)備及(ji)工藝管線、自控(kong)儀表的要求

（1）中(zhong)濃(nong)紙漿過氧化(hua)氫漂(piao)白(bai)升降流式漂(piao)白(bai)塔(ta)

　　　 升、降(jiang)流(liu)反應時間(jian)比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根(gen)據(ju)實際(ji)項目情況確(que)定 

（2）中(zhong)濃混(hun)合器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備(bei)總(zong)量：約350Kg 

　　 進出口(kou)直徑：DN150/DN125（進/出），提供(gong)連接法蘭 

　　 機(ji)械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段(duan)漂白(bai)助(zhu)劑管道(dao)材(cai)(cai)質(zhi)除H2O2外，其(qi)余均為工(gong)(gong)程塑料，H2O2管道(dao)應(ying)(ying)為不銹鋼(gang)(gang)304，P段(duan)所有與紙漿接(jie)(jie)觸的(de)管道(dao)材(cai)(cai)料均為不銹鋼(gang)(gang)304。所有助(zhu)劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)點(dian)如(ru)工(gong)(gong)藝流程圖(tu)所示，加(jia)(jia)入(ru)(ru)方(fang)式(shi)應(ying)(ying)采取多點(dian)加(jia)(jia)入(ru)(ru)，以增加(jia)(jia)后續(xu)的(de)混合效果；所有助(zhu)劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)應(ying)(ying)選用(yong)計量泵(beng)，力求工(gong)(gong)藝條件(jian)準確。 P段(duan)泵(beng)后蒸汽(qi)管道(dao)入(ru)(ru)口與中濃漿出(chu)口的(de)距離應(ying)(ying)在2米(mi)以上，以防蒸汽(qi)反竄(cuan)；蒸汽(qi)管入(ru)(ru)口后的(de)第一個法蘭連接(jie)(jie)處應(ying)(ying)添(tian)加(jia)(jia)一波紋管，避(bi)免管道(dao)連接(jie)(jie)因熱膨脹而(er)損壞。 

P段中濃漿泵與過氧(yang)化氫漂(piao)白塔(ta)的(de)距離越短越好，盡量減少管線彎頭(tou)的(de)數量，并采用較(jiao)大曲率(lv)半徑的(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密封(feng)水應設流量(liang)低限(xian)報警(jing)及停機，其余參照工藝流程圖(tu)上的控制點(dian)，根據工廠實際(ji)，盡(jin)可(ke)能提高自控水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗(hao)