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華南理工大學 制漿造紙工程新技術與裝(zhuang)備研發(fa)中(zhong)心

6萬(wan)噸(dun)/年 H-P清潔漂白方(fang)案(an) （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳(chuan)統(tong)氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸鹽（H）三(san)段(duan)(duan)漂白(bai)中，C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)污(wu)(wu)染物(wu)(wu)（可(ke)吸附有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)(wu)AOX）含量(liang)(liang)最高，毒性(xing)(xing)最大，其中的(de)(de)四氯二苯二惡英(ying)及呋喃，簡(jian)稱二惡英(ying)呋喃，是(shi)毒性(xing)(xing)最大的(de)(de)致(zhi)癌(ai)物(wu)(wu)質，廢(fei)水的(de)(de)色度也(ye)最深。并(bing)且，產(chan)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)染物(wu)(wu)大部(bu)分隨廢(fei)水排出，嚴重污(wu)(wu)染生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)(huan)境；也(ye)有(you)少(shao)量(liang)(liang)殘留在紙(zhi)(zhi)漿中，影(ying)響(xiang)紙(zhi)(zhi)品的(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質量(liang)(liang)和用(yong)途。因(yin)此，淘汰C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)是(shi)當前提(ti)高我國漂白(bai)草漿質量(liang)(liang)、降低漂白(bai)污(wu)(wu)染、保護生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)(huan)境的(de)(de)直(zhi)接(jie)有(you)效措施；同時富集的(de)(de)氯離(li)子(zi)對設(she)備具有(you)很(hen)強的(de)(de)腐蝕性(xing)(xing)，因(yin)而(er)漂白(bai)廢(fei)水除自循環(huan)(huan)的(de)(de)外，其余無法直(zhi)接(jie)回(hui)用(yong)，只能排放(fang)掉，造成環(huan)(huan)境污(wu)(wu)染和資(zi)源浪費(fei)。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)氯(lv)(lv)(lv)(lv)作為一種(zhong)環境(jing)保護(hu)型的(de)(de)(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用(yong)于化(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等(deng)漿(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具(ju)有(you)使用(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)(bai)(bai)度穩(wen)定性好(hao)（返黃低）、漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得率高的(de)(de)(de)(de)優點(dian)，且在漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中(zhong)不(bu)產(chan)生有(you)害(hai)的(de)(de)(de)(de)副產(chan)物；相比二氧(yang)化(hua)氯(lv)(lv)(lv)(lv)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具(ju)有(you)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。因此(ci)，采用(yong)過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)(de)首選漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法(fa)(fa)之(zhi)一，也是采用(yong)CEH（氯(lv)(lv)(lv)(lv)化(hua)－堿(jian)處理－次氯(lv)(lv)(lv)(lv)酸(suan)(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)(lv)(lv)(lv)酸(suan)(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)工廠進行技術改造的(de)(de)(de)(de)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿性過(guo)氧(yang)化氫漂(piao)(piao)白(bai)主要(yao)是消(xiao)除(chu)漿(jiang)中的(de)發色(se)基團，直接提高漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)(du)，因為(wei)(wei)漂(piao)(piao)漿(jiang)得率高，有人稱(cheng)為(wei)(wei)保留(liu)木(mu)素(su)(su)的(de)漂(piao)(piao)白(bai)劑(ji)，漂(piao)(piao)白(bai)過(guo)程中由(you)于金(jin)屬離子等(deng)的(de)催(cui)化，也(ye)存在HO.、OOH.等(deng)自由(you)基，HO.及O2-.與木(mu)素(su)(su)的(de)酚結構(gou)反應，增加木(mu)素(su)(su)分子的(de)親水(shui)性及溶(rong)解性，從而提高脫木(mu)素(su)(su)效果，進一步提高漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)(du)和白(bai)度(du)(du)穩定性。

H2O2在堿(jian)性條件達(da)到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件有利(li)于過濾氧化(hua)氫產(chan)生(sheng)分(fen)解，使其(qi)與木素產(chan)生(sheng)相應(ying)的(de)漂白反應(ying)，但通(tong)常(chang)在(zai)紙漿中含有金屬(shu)離子(zi)，在(zai)金屬(shu)離子(zi)存(cun)在(zai)下(xia)，尤(you)其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧化(hua)氫產(chan)生(sheng)分(fen)解，而且其(qi)分(fen)解的(de)速度要比過氧化(hua)氫的(de)堿(jian)性分(fen)解快得多(duo)，因此(ci)，在(zai)這一(yi)類金屬(shu)離子(zi)存(cun)在(zai)的(de)條件下(xia)，過氧化(hua)氫因來(lai)不及與木素產(chan)生(sheng)反應(ying)，便會無效(xiao)分(fen)解而消耗殆盡(jin)。 

　　 如何消除紙(zhi)漿中金(jin)屬(shu)離子的(de)(de)影響并(bing)增加紙(zhi)漿過氧化(hua)氫的(de)(de)漂白(bai)活性，使過氧化(hua)氫與木素(su)達到最佳的(de)(de)反應條件，是本(ben)項目組(zu)多年(nian)來致力研(yan)究(jiu)的(de)(de)方向(xiang)，并(bing)取得(de)(de)了較(jiao)好(hao)的(de)(de)研(yan)究(jiu)成果，應用(yong)于(yu)生產(chan)實(shi)踐(jian)也取得(de)(de)了良好(hao)的(de)(de)經濟(ji)效益(yi)。 

　　 本方(fang)案流程采用(yong)H－P的清(qing)潔(jie)漂(piao)(piao)白流程，整個漂(piao)(piao)白流程中基本上消(xiao)除了氯化所產(chan)生的有(you)機(ji)氯污染（有(you)機(ji)氯即使經(jing)中段廢水生化處理也不能完全消(xiao)除其污染），只保(bao)留次(ci)氯酸鹽漂(piao)(piao)白段，以保(bao)證(zheng)白度及較低的成(cheng)本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)(jing)(jing)提(ti)取黑液、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)縮(suo)至12％左右的濃(nong)度，經(jing)(jing)(jing)螺(luo)旋輸送機(ji)破碎，加(jia)入(ru)稀釋(shi)液及Ca（C1O）2，進入(ru)次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白塔漂(piao)(piao)(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)(jing)(jing)真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗(xi)滌濃(nong)縮(suo)后(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)合(he)(he)劑(ji)(ji)(ji)、保護劑(ji)(ji)(ji)、穩(wen)定劑(ji)(ji)(ji)等進行螯(ao)合(he)(he)、活(huo)化處理，然(ran)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)進入(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵立管(guan)，經(jing)(jing)(jing)中(zhong)濃(nong)泵輸送進入(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)(he)器(qi)，在1＃濃(nong)混合(he)(he)器(qi)通入(ru)蒸汽，提(ti)高紙漿(jiang)(jiang)(jiang)溫(wen)度使之(zhi)達到80～100℃，過氧化氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)(he)器(qi)加(jia)入(ru)，然(ran)后(hou)進入(ru)升降(jiang)流式過氧化氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白塔進行過氧化氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送入(ru)漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸鹽漂(piao)白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃(nong) 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用(yong)量 3－5％ 

（2）過(guo)氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫度 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(bao)護(hu)劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要(yao)設備及(ji)工(gong)藝管線(xian)、自控儀表的要(yao)求

（1）中濃紙漿過氧(yang)化(hua)氫漂白(bai)升降流式漂白(bai)塔

　　　 升、降流反應(ying)時間(jian)比： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸根據實際項(xiang)目情況確定(ding) 

（2）中濃(nong)混合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備(bei)總量(liang)：約350Kg 

　　 進(jin)出口(kou)直(zhi)徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供(gong)連(lian)接(jie)法蘭(lan)&nbsp;

　　 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)白段漂(piao)白助劑管(guan)(guan)(guan)道(dao)材(cai)質除(chu)H2O2外，其余均(jun)為(wei)工程(cheng)塑料，H2O2管(guan)(guan)(guan)道(dao)應(ying)為(wei)不銹鋼304，P段所(suo)(suo)(suo)有與(yu)紙漿接觸的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)材(cai)料均(jun)為(wei)不銹鋼304。所(suo)(suo)(suo)有助劑的(de)(de)加入(ru)點(dian)如工藝流(liu)程(cheng)圖所(suo)(suo)(suo)示，加入(ru)方式應(ying)采取多點(dian)加入(ru)，以增(zeng)加后續的(de)(de)混合效果；所(suo)(suo)(suo)有助劑的(de)(de)加入(ru)應(ying)選用計量泵，力(li)求(qiu)工藝條件準確。 P段泵后蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)入(ru)口(kou)與(yu)中濃漿出口(kou)的(de)(de)距離(li)應(ying)在(zai)2米以上(shang)，以防蒸(zheng)(zheng)汽(qi)反(fan)竄；蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)入(ru)口(kou)后的(de)(de)第(di)一個法蘭連接處應(ying)添(tian)加一波紋管(guan)(guan)(guan)，避(bi)免(mian)管(guan)(guan)(guan)道(dao)連接因(yin)熱膨脹而(er)損(sun)壞。 

P段中濃漿泵與過氧(yang)化氫(qing)漂白塔的(de)距(ju)離越短越好(hao)，盡量減少管(guan)線彎頭的(de)數量，并(bing)采用較(jiao)大曲率半徑的(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合(he)器機械密封水(shui)應設流(liu)量低限報警及停機，其余參照工(gong)藝流(liu)程(cheng)圖上的控制點，根(gen)據工(gong)廠(chang)實(shi)際，盡可能提高自(zi)控水(shui)平。 

5.漂(piao)白蘆葦漿化學品消耗