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華南理工大(da)學(xue) 制漿造紙(zhi)工程新技術(shu)與裝備研(yan)發中心(xin)

6萬噸/年 H-P清(qing)潔漂白方(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(hua)（C）－堿處理(li)（E）－次氯(lv)酸鹽（H）三段(duan)漂(piao)白中，C段(duan)和(he)(he)E段(duan)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)(wu)（可吸附有機污(wu)染物(wu)(wu)AOX）含量最高，毒(du)性最大(da)(da)(da)，其(qi)中的(de)(de)(de)四氯(lv)二(er)苯二(er)惡英(ying)及呋喃(nan)，簡稱二(er)惡英(ying)呋喃(nan)，是毒(du)性最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)致(zhi)癌物(wu)(wu)質(zhi)，廢水的(de)(de)(de)色度也最深。并(bing)且，產生(sheng)(sheng)污(wu)染物(wu)(wu)大(da)(da)(da)部分(fen)隨(sui)廢水排出，嚴重污(wu)染生(sheng)(sheng)態環境；也有少(shao)量殘留在紙漿中，影響(xiang)紙品(pin)的(de)(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質(zhi)量和(he)(he)用途。因此(ci)，淘(tao)汰C段(duan)和(he)(he)E段(duan)是當前提(ti)高我國(guo)漂(piao)白草漿質(zhi)量、降低漂(piao)白污(wu)染、保護生(sheng)(sheng)態環境的(de)(de)(de)直接(jie)有效措施；同時富集的(de)(de)(de)氯(lv)離子對設備具有很強的(de)(de)(de)腐蝕性，因而漂(piao)白廢水除自循環的(de)(de)(de)外，其(qi)余無法直接(jie)回用，只(zhi)能排放掉，造(zao)成環境污(wu)染和(he)(he)資源浪費。 

　　 過(guo)(guo)氧化氯(lv)作為一(yi)種環境保護型(xing)的(de)(de)(de)紙漿漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用于化學漿、機械漿、脫墨漿等漿種的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有(you)使用方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)增(zeng)值高(gao)、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性好(hao)（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得(de)率高(gao)的(de)(de)(de)優(you)點，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)(guo)程中不產生有(you)害的(de)(de)(de)副(fu)產物；相比二氧化氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等，還具有(you)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)(de)特點。因此(ci)，采(cai)用過(guo)(guo)氧化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目(mu)的(de)(de)(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)之一(yi)，也(ye)是(shi)采(cai)用CEH（氯(lv)化－堿處理－次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)的(de)(de)(de)工廠進行(xing)技術改造的(de)(de)(de)較好(hao)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿性過氧化氫漂(piao)白(bai)主要是(shi)消(xiao)除漿中(zhong)的(de)(de)發色基(ji)團，直接提高(gao)漂(piao)漿白(bai)度，因為漂(piao)漿得率高(gao)，有人(ren)稱為保留木(mu)素的(de)(de)漂(piao)白(bai)劑，漂(piao)白(bai)過程中(zhong)由于(yu)金屬離子等的(de)(de)催化，也存在HO.、OOH.等自(zi)由基(ji)，HO.及O2-.與木(mu)素的(de)(de)酚結構反(fan)應，增加木(mu)素分(fen)子的(de)(de)親水(shui)性及溶解(jie)性，從而提高(gao)脫木(mu)素效果，進一(yi)步提高(gao)漂(piao)漿白(bai)度和白(bai)度穩定性。

H2O2在(zai)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

　　 堿性條(tiao)件有(you)(you)利于過(guo)濾氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)分解，使(shi)其與木(mu)素(su)(su)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)相應(ying)的(de)漂白反(fan)應(ying)，但(dan)通常在(zai)紙(zhi)漿(jiang)中(zhong)含有(you)(you)金屬(shu)離(li)子，在(zai)金屬(shu)離(li)子存(cun)在(zai)下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)分解，而且其分解的(de)速度要比過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)的(de)堿性分解快得(de)多，因(yin)此，在(zai)這一類金屬(shu)離(li)子存(cun)在(zai)的(de)條(tiao)件下，過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)因(yin)來(lai)不及與木(mu)素(su)(su)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)反(fan)應(ying)，便會無效分解而消(xiao)耗殆盡。 

　　 如(ru)何(he)消除紙(zhi)漿中金(jin)屬離子的(de)(de)影響并增加紙(zhi)漿過(guo)氧化氫(qing)的(de)(de)漂(piao)白活性，使過(guo)氧化氫(qing)與(yu)木素達到(dao)最佳的(de)(de)反(fan)應(ying)條件，是本項目組多年來(lai)致力(li)研究的(de)(de)方向，并取得了較好(hao)的(de)(de)研究成果，應(ying)用于生產實踐也取得了良好(hao)的(de)(de)經濟效益。 

　　 本方(fang)案流(liu)程采用H－P的清潔漂白(bai)流(liu)程，整個漂白(bai)流(liu)程中基本上(shang)消除(chu)了氯化(hua)(hua)所產生的有(you)機(ji)氯污染(ran)（有(you)機(ji)氯即(ji)使經中段廢水生化(hua)(hua)處理(li)也不能完全(quan)消除(chu)其污染(ran)），只保(bao)留次氯酸鹽漂白(bai)段，以保(bao)證白(bai)度(du)及較(jiao)低的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經提取(qu)黑(hei)液、篩(shai)選、除砂后，濃(nong)(nong)縮至(zhi)12％左右的濃(nong)(nong)度，經螺(luo)旋輸(shu)送(song)機破碎，加入(ru)稀(xi)釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)次(ci)氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經真空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗滌濃(nong)(nong)縮后添加NaOH、螯(ao)合(he)劑(ji)、保護(hu)劑(ji)、穩(wen)定劑(ji)等進(jin)(jin)行螯(ao)合(he)、活(huo)化(hua)處(chu)理，然(ran)后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)中濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)泵立管(guan)，經中濃(nong)(nong)泵輸(shu)送(song)進(jin)(jin)入(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)混(hun)合(he)器(qi)，在1＃濃(nong)(nong)混(hun)合(he)器(qi)通入(ru)蒸汽，提高(gao)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)溫度使之達(da)到(dao)80～100℃，過氧(yang)化(hua)氫(qing)在2＃中濃(nong)(nong)混(hun)合(he)器(qi)加入(ru)，然(ran)后進(jin)(jin)入(ru)升降流式(shi)過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔進(jin)(jin)行過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)真空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗滌，洗后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)入(ru)漂(piao)(piao)(piao)后貯漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽漂白(bai)段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度(du) 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過(guo)氧化氫漂白(bai)段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分(fen)鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合(he)劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要設(she)備及工藝管(guan)線、自控儀表(biao)的(de)要求

（1）中濃紙(zhi)漿過(guo)氧(yang)化氫漂(piao)白升降流式漂(piao)白塔

　　　 升(sheng)、降流反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目情(qing)況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用(yong)電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出口直徑：DN150/DN125（進/出），提供連接法(fa)蘭 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段(duan)漂白(bai)助劑管道材質除H2O2外，其(qi)余均為工(gong)程(cheng)塑料(liao)，H2O2管道應(ying)(ying)為不(bu)銹鋼(gang)304，P段(duan)所(suo)有(you)(you)與(yu)紙漿接觸的(de)(de)(de)管道材料(liao)均為不(bu)銹鋼(gang)304。所(suo)有(you)(you)助劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)點如工(gong)藝流程(cheng)圖(tu)所(suo)示，加(jia)入(ru)方式應(ying)(ying)采取多(duo)點加(jia)入(ru)，以增加(jia)后續的(de)(de)(de)混合效果；所(suo)有(you)(you)助劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)應(ying)(ying)選用計量(liang)泵(beng)(beng)，力求工(gong)藝條件(jian)準確。 P段(duan)泵(beng)(beng)后蒸(zheng)(zheng)汽管道入(ru)口與(yu)中(zhong)濃漿出(chu)口的(de)(de)(de)距離應(ying)(ying)在2米以上(shang)，以防蒸(zheng)(zheng)汽反(fan)竄(cuan)；蒸(zheng)(zheng)汽管入(ru)口后的(de)(de)(de)第一(yi)(yi)個法蘭(lan)連接處應(ying)(ying)添(tian)加(jia)一(yi)(yi)波紋管，避(bi)免管道連接因熱(re)膨脹而損壞。 

P段中濃漿(jiang)泵與(yu)過氧化(hua)氫漂白塔(ta)的(de)(de)(de)距離越短(duan)越好，盡(jin)量減少管線彎頭(tou)的(de)(de)(de)數量，并采用較大(da)曲率半(ban)徑的(de)(de)(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器(qi)機(ji)械密(mi)封水應設流(liu)量低(di)限報警(jing)及停機(ji)，其余(yu)參照工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)圖(tu)上的控制點，根據工(gong)廠實際，盡可能提高自控水平。 

5.漂白蘆葦漿化(hua)學品(pin)消耗