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華(hua)南理工大學 制漿造紙工程新(xin)技術與裝備研發(fa)中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案 （以蘆(lu)葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處理(li)（E）－次氯酸鹽（H）三段(duan)漂(piao)白中，C段(duan)和(he)E段(duan)產生(sheng)的(de)污(wu)染物（可吸(xi)附有(you)機(ji)污(wu)染物AOX）含量最高，毒性最大(da)，其中的(de)四(si)氯二苯二惡(e)英及呋喃(nan)，簡稱二惡(e)英呋喃(nan)，是(shi)毒性最大(da)的(de)致癌物質，廢(fei)水(shui)的(de)色度也最深。并且，產生(sheng)污(wu)染物大(da)部分隨廢(fei)水(shui)排出，嚴重污(wu)染生(sheng)態環境；也有(you)少量殘留在(zai)紙(zhi)漿(jiang)中，影響紙(zhi)品的(de)衛生(sheng)質量和(he)用(yong)(yong)途。因此(ci)，淘(tao)汰C段(duan)和(he)E段(duan)是(shi)當前(qian)提高我國(guo)漂(piao)白草漿(jiang)質量、降低漂(piao)白污(wu)染、保護(hu)生(sheng)態環境的(de)直(zhi)接有(you)效措施；同時(shi)富集的(de)氯離子對設備具有(you)很強的(de)腐蝕性，因而漂(piao)白廢(fei)水(shui)除自循環的(de)外，其余無法直(zhi)接回(hui)用(yong)(yong)，只能(neng)排放(fang)掉，造(zao)成環境污(wu)染和(he)資源浪費(fei)。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)(lv)作為(wei)一種(zhong)環境保護型的(de)(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)助劑(ji)，廣泛用(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)(jiang)等(deng)漿(jiang)(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，具(ju)有(you)使用(yong)方便、白(bai)度增值高、白(bai)度穩定(ding)性好（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)得率(lv)高的(de)(de)(de)優點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)白(bai)過(guo)程中不產(chan)生(sheng)有(you)害的(de)(de)(de)副產(chan)物；相(xiang)比二氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)(lv)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)等(deng)，還具(ju)有(you)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)成本低的(de)(de)(de)特點(dian)。因(yin)此，采(cai)用(yong)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)（P）是新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)項(xiang)目的(de)(de)(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)方法之一，也是采(cai)用(yong)CEH（氯(lv)(lv)化(hua)(hua)－堿(jian)處理－次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)）及H（次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)方法的(de)(de)(de)工廠進行技術(shu)改造的(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)技術(shu)。 

      堿性(xing)(xing)過氧化氫漂(piao)白主要是消除漿(jiang)(jiang)中的(de)(de)發色基(ji)團，直接(jie)提(ti)高漂(piao)漿(jiang)(jiang)白度(du)，因為漂(piao)漿(jiang)(jiang)得(de)率高，有人稱為保留木素(su)的(de)(de)漂(piao)白劑，漂(piao)白過程中由(you)于金屬(shu)離(li)子等的(de)(de)催化，也存在HO.、OOH.等自(zi)由(you)基(ji)，HO.及(ji)O2-.與木素(su)的(de)(de)酚結(jie)構反應，增(zeng)加木素(su)分子的(de)(de)親(qin)水性(xing)(xing)及(ji)溶解性(xing)(xing)，從而(er)提(ti)高脫木素(su)效果，進(jin)一步提(ti)高漂(piao)漿(jiang)(jiang)白度(du)和白度(du)穩定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性條件達(da)到分解(jie)平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件(jian)(jian)有(you)利于過(guo)濾氧化(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)(fen)解(jie)，使其(qi)與木素產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)相應(ying)(ying)的(de)漂白反應(ying)(ying)，但通常(chang)在(zai)(zai)(zai)紙漿中含有(you)金屬離子，在(zai)(zai)(zai)金屬離子存在(zai)(zai)(zai)下，尤(you)其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)(fen)解(jie)，而且其(qi)分(fen)(fen)(fen)解(jie)的(de)速度要比過(guo)氧化(hua)氫(qing)的(de)堿性分(fen)(fen)(fen)解(jie)快(kuai)得多，因此，在(zai)(zai)(zai)這一類金屬離子存在(zai)(zai)(zai)的(de)條件(jian)(jian)下，過(guo)氧化(hua)氫(qing)因來不及(ji)與木素產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)反應(ying)(ying)，便(bian)會無效(xiao)分(fen)(fen)(fen)解(jie)而消(xiao)耗殆盡。 

　　 如(ru)何消(xiao)除紙漿(jiang)中金(jin)屬(shu)離子的(de)影響并(bing)增加紙漿(jiang)過氧(yang)化氫的(de)漂白活性，使過氧(yang)化氫與木素達到最(zui)佳的(de)反應條件，是(shi)本項(xiang)目組多年(nian)來致(zhi)力研究(jiu)的(de)方(fang)向，并(bing)取得(de)了較好的(de)研究(jiu)成果(guo)，應用于生產實踐也取得(de)了良(liang)好的(de)經濟效益。&nbsp;

　　 本(ben)(ben)方案(an)流(liu)程(cheng)(cheng)采用(yong)H－P的清潔(jie)漂(piao)白(bai)(bai)流(liu)程(cheng)(cheng)，整個漂(piao)白(bai)(bai)流(liu)程(cheng)(cheng)中基本(ben)(ben)上消除了氯(lv)化所(suo)產生的有(you)機氯(lv)污染(ran)（有(you)機氯(lv)即使經中段廢水生化處理也不能完全消除其污染(ran)），只(zhi)保留次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)段，以保證白(bai)(bai)度及較(jiao)低的成本(ben)(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經提取黑液(ye)、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮至12％左右的(de)濃(nong)(nong)(nong)(nong)度，經螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)(ji)(ji)破碎，加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)稀(xi)釋液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)(ji)(ji)洗(xi)滌(di)濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮后(hou)添加(jia)(jia)(jia)NaOH、螯合劑、保護劑、穩(wen)定劑等(deng)進(jin)行(xing)螯合、活(huo)化處理，然后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)泵(beng)輸(shu)送(song)進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)(hun)合器，在1＃濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)(hun)合器通入(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度使之達到(dao)80～100℃，過(guo)(guo)氧(yang)化氫在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)(hun)合器加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)升降流(liu)式過(guo)(guo)氧(yang)化氫漂(piao)(piao)白塔(ta)進(jin)行(xing)過(guo)(guo)氧(yang)化氫漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)(ji)(ji)洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)入(ru)(ru)漂(piao)(piao)后(hou)貯漿(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時(shi)間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化(hua)氫漂白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時(shi)間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯(ao)合劑 0.05％ 

　　 保(bao)護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設(she)備及工藝管線、自控儀表的要(yao)求

（1）中濃紙漿過氧化(hua)氫(qing)漂白升降流式漂白塔

　　　 升、降流反(fan)應時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目情況確定 

（2）中濃混合器(qi)（ZH12）

　　 配(pei)用(yong)電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總(zong)量：約350Kg 

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

　　 機械密封(feng)水(shui)壓(ya)力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動(dong)荷(he)系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白(bai)段(duan)漂(piao)白(bai)助劑管(guan)(guan)(guan)道材(cai)質除H2O2外，其余均(jun)為(wei)工(gong)程塑料，H2O2管(guan)(guan)(guan)道應(ying)為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)304，P段(duan)所(suo)(suo)有與紙漿(jiang)(jiang)接觸的(de)管(guan)(guan)(guan)道材(cai)料均(jun)為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)304。所(suo)(suo)有助劑的(de)加入(ru)點如工(gong)藝流程圖所(suo)(suo)示(shi)，加入(ru)方(fang)式應(ying)采(cai)取(qu)多點加入(ru)，以增(zeng)加后(hou)續的(de)混合效果；所(suo)(suo)有助劑的(de)加入(ru)應(ying)選用計量(liang)泵(beng)，力求工(gong)藝條件準確。 P段(duan)泵(beng)后(hou)蒸汽管(guan)(guan)(guan)道入(ru)口(kou)與中(zhong)濃漿(jiang)(jiang)出口(kou)的(de)距離應(ying)在2米(mi)以上，以防蒸汽反竄(cuan)；蒸汽管(guan)(guan)(guan)入(ru)口(kou)后(hou)的(de)第一個(ge)法蘭(lan)連(lian)接處應(ying)添加一波(bo)紋管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道連(lian)接因熱膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵(beng)與過氧化氫(qing)漂白塔的距離越短越好(hao)，盡量(liang)減少管線彎(wan)頭的數(shu)量(liang)，并采用較大曲(qu)率半徑的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密(mi)封(feng)水(shui)(shui)應(ying)設流量低限報警及(ji)停機，其余參照工藝(yi)流程圖上的控制點，根據(ju)工廠實際，盡可能(neng)提高(gao)自控水(shui)(shui)平。 

5.漂白(bai)蘆葦漿(jiang)化學品(pin)消耗(hao)