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華南(nan)理工大學 制漿造紙工程新(xin)技術與裝備研(yan)發中心

6萬(wan)噸/年 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(chuan)統氯(lv)化（C）－堿處理（E）－次氯(lv)酸鹽(yan)（H）三(san)段(duan)漂(piao)白(bai)中，C段(duan)和(he)(he)E段(duan)產生的(de)(de)污染(ran)(ran)物(wu)（可吸附有(you)機(ji)污染(ran)(ran)物(wu)AOX）含量最高，毒性(xing)最大，其(qi)中的(de)(de)四氯(lv)二苯二惡(e)(e)英及呋喃(nan)，簡稱(cheng)二惡(e)(e)英呋喃(nan)，是毒性(xing)最大的(de)(de)致癌物(wu)質(zhi)，廢水的(de)(de)色度(du)也(ye)(ye)最深。并且，產生污染(ran)(ran)物(wu)大部分隨廢水排出，嚴重污染(ran)(ran)生態環(huan)境(jing)；也(ye)(ye)有(you)少量殘留在(zai)紙漿(jiang)中，影響紙品的(de)(de)衛生質(zhi)量和(he)(he)用途。因此，淘(tao)汰C段(duan)和(he)(he)E段(duan)是當前提(ti)高我(wo)國(guo)漂(piao)白(bai)草漿(jiang)質(zhi)量、降低漂(piao)白(bai)污染(ran)(ran)、保護生態環(huan)境(jing)的(de)(de)直(zhi)接(jie)有(you)效措施(shi)；同時富集的(de)(de)氯(lv)離子對設備具(ju)有(you)很強的(de)(de)腐蝕性(xing)，因而漂(piao)白(bai)廢水除自循環(huan)的(de)(de)外，其(qi)余無法直(zhi)接(jie)回用，只能排放掉(diao)，造成(cheng)環(huan)境(jing)污染(ran)(ran)和(he)(he)資源浪費。 

　　 過氧(yang)化(hua)氯作為一種環境保護型(xing)的(de)(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)白(bai)(bai)助劑，廣泛用于化(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫(tuo)墨漿(jiang)(jiang)等(deng)(deng)漿(jiang)(jiang)種的(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)，具有(you)使用方便(bian)、白(bai)(bai)度增值高(gao)(gao)、白(bai)(bai)度穩定性好（返(fan)黃低）、漂(piao)白(bai)(bai)得率高(gao)(gao)的(de)(de)(de)優點(dian)，且在漂(piao)白(bai)(bai)過程中不產(chan)生有(you)害的(de)(de)(de)副產(chan)物；相比二氧(yang)化(hua)氯漂(piao)白(bai)(bai)等(deng)(deng)，還具有(you)漂(piao)白(bai)(bai)成本低的(de)(de)(de)特點(dian)。因此，采用過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)白(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)首選漂(piao)白(bai)(bai)方法之(zhi)一，也是采用CEH（氯化(hua)－堿處理(li)－次氯酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)）及H（次氯酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)方法的(de)(de)(de)工廠進行技術改造的(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)技術。 

      堿性過(guo)氧化(hua)氫漂(piao)白主要是消除漿中(zhong)的發色基(ji)(ji)團，直接提(ti)高漂(piao)漿白度，因為(wei)漂(piao)漿得率(lv)高，有(you)人稱為(wei)保留木(mu)素(su)的漂(piao)白劑，漂(piao)白過(guo)程中(zhong)由(you)于金(jin)屬離子(zi)等的催化(hua)，也存在HO.、OOH.等自由(you)基(ji)(ji)，HO.及(ji)(ji)O2-.與(yu)木(mu)素(su)的酚結構(gou)反應(ying)，增加木(mu)素(su)分子(zi)的親水性及(ji)(ji)溶解(jie)性，從而提(ti)高脫木(mu)素(su)效果，進一步提(ti)高漂(piao)漿白度和白度穩(wen)定性。

H2O2在(zai)堿性條件達到(dao)分(fen)解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性(xing)條(tiao)件有利(li)于過(guo)濾氧(yang)化(hua)氫(qing)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)分(fen)解(jie)(jie)(jie)，使(shi)其與(yu)木(mu)素產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)相應的漂白反(fan)應，但通常在紙漿中(zhong)含有金(jin)屬離子，在金(jin)屬離子存在下，尤其是Fe、Mn、Cu等(deng)，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)分(fen)解(jie)(jie)(jie)，而(er)(er)且其分(fen)解(jie)(jie)(jie)的速(su)度要比(bi)過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)的堿(jian)性(xing)分(fen)解(jie)(jie)(jie)快得多，因此，在這一類(lei)金(jin)屬離子存在的條(tiao)件下，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)因來不及與(yu)木(mu)素產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)反(fan)應，便會無效分(fen)解(jie)(jie)(jie)而(er)(er)消(xiao)耗殆盡。 

　　 如何消除(chu)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)中金屬離子的(de)影響并增加紙(zhi)漿(jiang)(jiang)過氧(yang)化氫(qing)的(de)漂白(bai)活(huo)性，使過氧(yang)化氫(qing)與木素(su)達到最佳(jia)的(de)反應條件(jian)，是本項目(mu)組多(duo)年來致(zhi)力研究(jiu)的(de)方向，并取得了較好(hao)(hao)的(de)研究(jiu)成(cheng)果，應用于生產(chan)實踐也(ye)取得了良好(hao)(hao)的(de)經(jing)濟效益。 

　　 本(ben)方案流(liu)(liu)程采(cai)用H－P的清潔漂白(bai)流(liu)(liu)程，整(zheng)個漂白(bai)流(liu)(liu)程中基本(ben)上消(xiao)除了氯化所產生的有(you)機(ji)氯污(wu)染（有(you)機(ji)氯即使經中段(duan)廢水生化處理也不能(neng)完全(quan)消(xiao)除其(qi)污(wu)染），只保留次氯酸鹽漂白(bai)段(duan)，以保證白(bai)度及較低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提(ti)取黑液、篩選、除砂后(hou)，濃縮至12％左右的濃度，經(jing)螺(luo)旋輸送(song)(song)機破碎，加入(ru)(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進入(ru)(ru)次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)塔漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌濃縮后(hou)添(tian)加NaOH、螯合劑、保護劑、穩定劑等進行螯合、活化(hua)處理，然后(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)進入(ru)(ru)中(zhong)濃漿(jiang)(jiang)(jiang)泵立(li)管，經(jing)中(zhong)濃泵輸送(song)(song)進入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃混合器，在1＃濃混合器通入(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提(ti)高紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度使(shi)之(zhi)達到(dao)80～100℃，過(guo)氧(yang)化(hua)氫在2＃中(zhong)濃混合器加入(ru)(ru)，然后(hou)進入(ru)(ru)升降流(liu)式過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)白(bai)塔進行過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 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(du) 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯(ao)合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設備(bei)及工藝管線(xian)、自控儀表(biao)的要求

（1）中濃紙漿過(guo)氧化氫漂白升降(jiang)流式漂白塔

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔(ta)體尺寸根據實際項(xiang)目情(qing)況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用(yong)電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出口直(zhi)徑：DN150/DN125（進/出），提(ti)供(gong)連接法蘭(lan) 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水(shui)流量：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段漂(piao)白助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)材質除(chu)H2O2外，其余均為工(gong)程(cheng)塑料，H2O2管(guan)(guan)道(dao)應為不銹鋼(gang)304，P段所(suo)(suo)有與紙漿(jiang)接觸的(de)管(guan)(guan)道(dao)材料均為不銹鋼(gang)304。所(suo)(suo)有助(zhu)劑(ji)的(de)加(jia)入(ru)點如工(gong)藝流程(cheng)圖所(suo)(suo)示，加(jia)入(ru)方式應采取(qu)多(duo)點加(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)后(hou)續的(de)混(hun)合(he)效果(guo)；所(suo)(suo)有助(zhu)劑(ji)的(de)加(jia)入(ru)應選用計量泵，力求工(gong)藝條件準確。 P段泵后(hou)蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道(dao)入(ru)口(kou)與中(zhong)濃漿(jiang)出口(kou)的(de)距離(li)應在2米以(yi)上，以(yi)防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)口(kou)后(hou)的(de)第一個法(fa)蘭連接處應添加(jia)一波紋(wen)管(guan)(guan)，避免(mian)管(guan)(guan)道(dao)連接因(yin)熱膨脹而損壞。 ;

P段(duan)中濃漿泵與過氧化氫漂(piao)白塔的(de)距離越(yue)短(duan)越(yue)好，盡量(liang)減(jian)少管(guan)線(xian)彎(wan)頭的(de)數量(liang)，并采用較大曲率半徑的(de)彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合器機械(xie)密封水(shui)(shui)應設流(liu)量低限報警(jing)及停機，其余參照(zhao)工藝流(liu)程圖上(shang)的控(kong)制點，根據工廠實際，盡可(ke)能提高自控(kong)水(shui)(shui)平。 

5.漂白蘆(lu)葦(wei)漿化(hua)學品消耗