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華南理工(gong)大學 制漿(jiang)造紙工(gong)程新技術與(yu)裝備研(yan)發中心

6萬噸/年 H-P清潔(jie)漂白方(fang)案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿處理（E）－次(ci)氯(lv)酸鹽（H）三段(duan)(duan)漂(piao)白中，C段(duan)(duan)和(he)E段(duan)(duan)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)（可吸附有機污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)AOX）含量最(zui)高(gao)，毒性最(zui)大(da)，其(qi)中的(de)四氯(lv)二(er)苯(ben)二(er)惡英(ying)及呋喃(nan)，簡稱二(er)惡英(ying)呋喃(nan)，是毒性最(zui)大(da)的(de)致癌物(wu)(wu)質，廢(fei)水的(de)色度也最(zui)深。并且，產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)大(da)部(bu)分隨廢(fei)水排出，嚴重污(wu)(wu)染(ran)生(sheng)(sheng)態環境；也有少量殘留在紙漿(jiang)中，影響紙品的(de)衛生(sheng)(sheng)質量和(he)用(yong)途(tu)。因(yin)此，淘汰C段(duan)(duan)和(he)E段(duan)(duan)是當前提高(gao)我國(guo)漂(piao)白草漿(jiang)質量、降低漂(piao)白污(wu)(wu)染(ran)、保(bao)護生(sheng)(sheng)態環境的(de)直(zhi)接有效(xiao)措施；同時富集的(de)氯(lv)離子對設備具有很強的(de)腐蝕性，因(yin)而(er)漂(piao)白廢(fei)水除自(zi)循環的(de)外，其(qi)余無法直(zhi)接回用(yong)，只能排放(fang)掉，造成(cheng)環境污(wu)(wu)染(ran)和(he)資源浪費。 

　　 過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氯(lv)(lv)(lv)作為一種環境保(bao)護型的(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)助劑，廣泛用于化(hua)(hua)(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)種的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有使用方便、白(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)度穩定(ding)性好（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)得率高的(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)白(bai)(bai)過(guo)(guo)程(cheng)中不(bu)產生(sheng)有害的(de)(de)副產物；相比二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氯(lv)(lv)(lv)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還(huan)具有漂(piao)(piao)白(bai)(bai)成本低(di)的(de)(de)特(te)點。因此，采用過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)(piao)白(bai)(bai)項目(mu)的(de)(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方法(fa)之一，也是(shi)采用CEH（氯(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)－堿處理－次(ci)氯(lv)(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方法(fa)的(de)(de)工廠進行技術(shu)改造的(de)(de)較好的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性(xing)過氧(yang)化氫漂(piao)白主要是(shi)消除(chu)漿(jiang)中(zhong)的(de)發色基團，直(zhi)接(jie)提(ti)高(gao)漂(piao)漿(jiang)白度(du)，因為漂(piao)漿(jiang)得率(lv)高(gao)，有人稱為保留木(mu)素(su)的(de)漂(piao)白劑，漂(piao)白過程中(zhong)由(you)于金屬離子等(deng)的(de)催化，也存在(zai)HO.、OOH.等(deng)自由(you)基，HO.及(ji)(ji)O2-.與木(mu)素(su)的(de)酚結構反(fan)應，增(zeng)加(jia)木(mu)素(su)分子的(de)親水性(xing)及(ji)(ji)溶(rong)解性(xing)，從而提(ti)高(gao)脫木(mu)素(su)效果，進一步(bu)提(ti)高(gao)漂(piao)漿(jiang)白度(du)和(he)白度(du)穩定性(xing)。

H2O2在(zai)堿性條件達到(dao)分解(jie)平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)(jian)性條件有利于過濾氧(yang)化氫(qing)產生分(fen)(fen)解(jie)，使其(qi)與木素產生相應的(de)漂白反應，但通常在(zai)紙漿(jiang)中含有金屬離子(zi)，在(zai)金屬離子(zi)存(cun)(cun)在(zai)下(xia)(xia)，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等(deng)，過氧(yang)化氫(qing)產生分(fen)(fen)解(jie)，而(er)且(qie)其(qi)分(fen)(fen)解(jie)的(de)速度要(yao)比(bi)過氧(yang)化氫(qing)的(de)堿(jian)(jian)性分(fen)(fen)解(jie)快得多，因此，在(zai)這(zhe)一類金屬離子(zi)存(cun)(cun)在(zai)的(de)條件下(xia)(xia)，過氧(yang)化氫(qing)因來不(bu)及與木素產生反應，便會(hui)無效(xiao)分(fen)(fen)解(jie)而(er)消耗殆盡。 

　　 如何(he)消除紙(zhi)(zhi)漿中金屬離(li)子的(de)(de)影響并(bing)增加(jia)紙(zhi)(zhi)漿過氧化氫的(de)(de)漂白活性，使過氧化氫與木素達到最佳的(de)(de)反應(ying)條件，是本項目(mu)組多年(nian)來致力研(yan)究的(de)(de)方向，并(bing)取得(de)(de)了較(jiao)好(hao)的(de)(de)研(yan)究成果，應(ying)用于(yu)生產實踐(jian)也取得(de)(de)了良好(hao)的(de)(de)經濟效(xiao)益(yi)。 

　　 本(ben)(ben)方案流程(cheng)采用H－P的(de)清潔(jie)漂白流程(cheng)，整個漂白流程(cheng)中基本(ben)(ben)上消除了氯(lv)(lv)化所產生(sheng)的(de)有機氯(lv)(lv)污染(ran)（有機氯(lv)(lv)即使(shi)經中段廢(fei)水生(sheng)化處理也不能完全(quan)消除其污染(ran)），只(zhi)保留次氯(lv)(lv)酸鹽漂白段，以保證白度(du)及較(jiao)低的(de)成(cheng)本(ben)(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)提取黑液、篩選(xuan)、除(chu)砂后(hou)(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左右的濃(nong)度，經(jing)螺旋(xuan)輸(shu)送機破碎，加入(ru)(ru)(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)次(ci)氯酸鹽漂白塔(ta)漂白，漂后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)真空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌濃(nong)縮后(hou)(hou)(hou)添(tian)加NaOH、螯合(he)劑、保護劑、穩定(ding)劑等進(jin)(jin)行螯合(he)、活化處理，然后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)中濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管(guan)，經(jing)中濃(nong)泵輸(shu)送進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)混合(he)器，在1＃濃(nong)混合(he)器通入(ru)(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)溫(wen)度使之達到(dao)80～100℃，過氧(yang)化氫在2＃中濃(nong)混合(he)器加入(ru)(ru)(ru)，然后(hou)(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式(shi)過氧(yang)化氫漂白塔(ta)進(jin)(jin)行過氧(yang)化氫漂白，漂后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送真空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌，洗(xi)(xi)后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送入(ru)(ru)(ru)漂后(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽(yan)漂白段（H段）

　　 漿(jiang)濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫(qing)漂白(bai)段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時(shi)間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯(ao)合劑 0.05％ 

　　 保(bao)護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備(bei)及工藝(yi)管線、自控儀表的要(yao)求(qiu)

（1）中濃(nong)紙漿過氧化氫漂白升(sheng)降流式漂白塔

　　　 升、降流(liu)反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸(cun)根(gen)據實際項(xiang)目情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量：約350Kg 

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

　　 機(ji)械密封水(shui)壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動(dong)荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段(duan)(duan)漂白(bai)助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)(dao)材質除H2O2外，其余均為工程塑料，H2O2管(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)(ying)(ying)為不銹鋼304，P段(duan)(duan)所有與紙漿接觸的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)材料均為不銹鋼304。所有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)點如(ru)工藝流程圖所示，加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)方式應(ying)(ying)(ying)采取多點加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)，以增加(jia)(jia)后(hou)續的(de)(de)(de)混合效果；所有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)應(ying)(ying)(ying)選用(yong)計量泵(beng)，力求工藝條件(jian)準確(que)。 P段(duan)(duan)泵(beng)后(hou)蒸汽管(guan)(guan)道(dao)(dao)入(ru)(ru)(ru)(ru)口(kou)(kou)與中濃漿出口(kou)(kou)的(de)(de)(de)距離應(ying)(ying)(ying)在2米以上(shang)，以防蒸汽反竄；蒸汽管(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)(ru)口(kou)(kou)后(hou)的(de)(de)(de)第一(yi)(yi)個法蘭連接處應(ying)(ying)(ying)添加(jia)(jia)一(yi)(yi)波紋(wen)管(guan)(guan)，避(bi)免管(guan)(guan)道(dao)(dao)連接因(yin)熱膨脹而損壞。 

P段中濃(nong)漿(jiang)泵與過氧化氫漂白塔的距離越短(duan)越好，盡量(liang)減少管線(xian)彎頭的數量(liang)，并(bing)采用(yong)較大曲率半徑的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混(hun)合器機械密封(feng)水應(ying)設流(liu)量低限報警及停機，其(qi)余參(can)照(zhao)工(gong)藝流(liu)程圖(tu)上的控制點，根據工(gong)廠實際，盡(jin)可(ke)能提高自(zi)控水平(ping)。 

5.漂白蘆(lu)葦漿化(hua)學(xue)品消耗(hao)