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華南理工(gong)大學 制漿造紙工(gong)程新技術與裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔(jie)漂(piao)白方案 （以蘆(lu)葦(wei)漿為(wei)例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳(chuan)統氯(lv)(lv)化(hua)（C）－堿處(chu)理（E）－次氯(lv)(lv)酸鹽（H）三段(duan)(duan)漂(piao)(piao)白中，C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物（可吸(xi)附有(you)機(ji)污(wu)(wu)染(ran)物AOX）含量最高，毒性最大(da)，其(qi)中的(de)(de)(de)四(si)氯(lv)(lv)二苯(ben)二惡英及呋(fu)喃，簡稱二惡英呋(fu)喃，是毒性最大(da)的(de)(de)(de)致癌物質(zhi)，廢水的(de)(de)(de)色度也最深。并且，產(chan)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)染(ran)物大(da)部分(fen)隨廢水排(pai)出，嚴重(zhong)污(wu)(wu)染(ran)生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)；也有(you)少量殘留在(zai)紙漿中，影響紙品的(de)(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質(zhi)量和用途。因此，淘汰C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)是當前提(ti)高我國漂(piao)(piao)白草漿質(zhi)量、降低漂(piao)(piao)白污(wu)(wu)染(ran)、保護(hu)生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)直(zhi)接(jie)有(you)效措施；同時富集的(de)(de)(de)氯(lv)(lv)離子對設備具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)腐蝕性，因而漂(piao)(piao)白廢水除自循環(huan)的(de)(de)(de)外，其(qi)余無法直(zhi)接(jie)回用，只能排(pai)放掉，造成環(huan)境(jing)污(wu)(wu)染(ran)和資(zi)源浪費。 

　　 過氧(yang)化氯(lv)(lv)(lv)作為一種環境保護型的(de)紙漿漂(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛(fan)用于化學漿、機械漿、脫墨(mo)漿等漿種的(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)，具有(you)使(shi)用方便、白(bai)(bai)(bai)度(du)增值高、白(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性好（返(fan)黃(huang)低）、漂(piao)白(bai)(bai)(bai)得率高的(de)優(you)點(dian)，且在漂(piao)白(bai)(bai)(bai)過程(cheng)中不產(chan)生(sheng)有(you)害的(de)副產(chan)物；相(xiang)比二氧(yang)化氯(lv)(lv)(lv)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還具有(you)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低的(de)特點(dian)。因此(ci)，采(cai)用過氧(yang)化氫漂(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)(bai)項目的(de)首選漂(piao)白(bai)(bai)(bai)方法(fa)之一，也是采(cai)用CEH（氯(lv)(lv)(lv)化－堿(jian)處(chu)理－次(ci)氯(lv)(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)(bai)方法(fa)的(de)工廠(chang)進行技(ji)術改造(zao)的(de)較好的(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性過氧化氫漂白(bai)(bai)主要是消除漿中的發色基(ji)團，直接提(ti)(ti)高漂漿白(bai)(bai)度(du)，因為漂漿得率高，有人稱為保留木(mu)素的漂白(bai)(bai)劑，漂白(bai)(bai)過程中由于金屬離子(zi)等(deng)(deng)的催化，也存在HO.、OOH.等(deng)(deng)自(zi)由基(ji)，HO.及O2-.與木(mu)素的酚結構反應(ying)，增加木(mu)素分子(zi)的親(qin)水性及溶解性，從而提(ti)(ti)高脫木(mu)素效(xiao)果，進一步提(ti)(ti)高漂漿白(bai)(bai)度(du)和(he)白(bai)(bai)度(du)穩定性。

H2O2在堿性條件達到分(fen)解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)條件有利于(yu)過(guo)(guo)濾氧(yang)化(hua)氫(qing)產(chan)生分(fen)(fen)解(jie)(jie)，使其(qi)與(yu)木素(su)產(chan)生相應的漂白反應，但通常在(zai)紙漿中含有金(jin)屬離(li)子，在(zai)金(jin)屬離(li)子存在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)產(chan)生分(fen)(fen)解(jie)(jie)，而且(qie)其(qi)分(fen)(fen)解(jie)(jie)的速(su)度要比過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)的堿性(xing)分(fen)(fen)解(jie)(jie)快得多，因(yin)此，在(zai)這一類(lei)金(jin)屬離(li)子存在(zai)的條件下，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)因(yin)來不及與(yu)木素(su)產(chan)生反應，便(bian)會無效分(fen)(fen)解(jie)(jie)而消耗殆盡。 

　　 如何消除紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)中金屬離子的(de)(de)(de)影響并(bing)增加紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)過氧化氫的(de)(de)(de)漂白活性(xing)，使過氧化氫與木素達(da)到最佳的(de)(de)(de)反應(ying)條件(jian)，是本項目組多年來致力研(yan)究的(de)(de)(de)方向，并(bing)取(qu)得了較好(hao)的(de)(de)(de)研(yan)究成果，應(ying)用于生產(chan)實踐也取(qu)得了良好(hao)的(de)(de)(de)經濟效益。 

　　 本方案(an)流(liu)程采用H－P的清(qing)潔漂(piao)(piao)白流(liu)程，整個漂(piao)(piao)白流(liu)程中(zhong)基本上(shang)消除了(le)氯化(hua)所產生的有機(ji)氯污染（有機(ji)氯即使經中(zhong)段(duan)廢水生化(hua)處理也不能完全消除其污染），只保留次氯酸鹽漂(piao)(piao)白段(duan)，以保證白度及(ji)較低的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)提取黑液、篩選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)縮至(zhi)12％左(zuo)右的濃(nong)度，經(jing)(jing)螺旋(xuan)輸送(song)(song)機(ji)破(po)碎(sui)，加入稀釋(shi)液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入次氯酸鹽(yan)漂白(bai)塔(ta)漂白(bai)，漂后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)真空洗漿(jiang)(jiang)機(ji)洗滌濃(nong)縮后(hou)(hou)添加NaOH、螯(ao)合(he)劑、保護(hu)劑、穩(wen)定劑等進(jin)(jin)行(xing)螯(ao)合(he)、活化處(chu)理，然后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經(jing)(jing)中(zhong)濃(nong)泵(beng)輸送(song)(song)進(jin)(jin)入1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)器(qi)(qi)，在1＃濃(nong)混合(he)器(qi)(qi)通入蒸汽，提高紙漿(jiang)(jiang)溫度使之達到80～100℃，過氧(yang)化氫在2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)器(qi)(qi)加入，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)入升(sheng)降流式過氧(yang)化氫漂白(bai)塔(ta)進(jin)(jin)行(xing)過氧(yang)化氫漂白(bai)，漂后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)(song)真空洗漿(jiang)(jiang)機(ji)洗滌，洗后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)(song)入漂后(hou)(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂(piao)白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過(guo)氧化氫漂白段（P段）

　　 漿(jiang)濃 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 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝管線、自控儀表的(de)要(yao)求

（1）中濃紙漿(jiang)過(guo)氧化(hua)氫漂白(bai)升降流式漂白(bai)塔(ta)

　　　 升、降流反(fan)應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸根(gen)據(ju)實際項目(mu)情(qing)況(kuang)確定 

（2）中濃(nong)混(hun)合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出(chu)(chu)口(kou)直徑：DN150/DN125（進(jin)/出(chu)(chu)），提供(gong)連(lian)接法(fa)蘭 

　　 機(ji)械密封水(shui)壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械(xie)密封水流量(liang)：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助(zhu)劑管(guan)道材(cai)質除H2O2外，其余均為工(gong)程塑(su)料，H2O2管(guan)道應(ying)為不銹鋼(gang)304，P段(duan)所有與(yu)紙漿接(jie)觸的管(guan)道材(cai)料均為不銹鋼(gang)304。所有助(zhu)劑的加(jia)(jia)入(ru)點如(ru)工(gong)藝流(liu)程圖所示，加(jia)(jia)入(ru)方式應(ying)采取多點加(jia)(jia)入(ru)，以(yi)(yi)增加(jia)(jia)后(hou)續的混合效果(guo)；所有助(zhu)劑的加(jia)(jia)入(ru)應(ying)選用計量泵，力(li)求(qiu)工(gong)藝條件(jian)準確。 P段(duan)泵后(hou)蒸汽管(guan)道入(ru)口(kou)與(yu)中濃(nong)漿出口(kou)的距離應(ying)在2米以(yi)(yi)上，以(yi)(yi)防蒸汽反竄；蒸汽管(guan)入(ru)口(kou)后(hou)的第一個法蘭連接(jie)處應(ying)添加(jia)(jia)一波(bo)紋管(guan)，避(bi)免(mian)管(guan)道連接(jie)因熱膨(peng)脹而損壞(huai)。 

P段中濃漿泵與(yu)過氧化(hua)氫漂白塔(ta)的距(ju)離越短越好，盡量(liang)(liang)減少管(guan)線(xian)彎(wan)頭的數量(liang)(liang)，并采用較大(da)曲率半徑(jing)的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密封(feng)水(shui)應設流量低限(xian)報警及停機，其余參照工藝流程圖上的控(kong)制點，根據工廠(chang)實(shi)際，盡(jin)可(ke)能提高(gao)自控(kong)水(shui)平。 

5.漂白蘆葦漿化(hua)學品消耗