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華南理工(gong)大學 制(zhi)漿造(zao)紙工(gong)程新技術與裝備研發中心

6萬(wan)噸(dun)/年 H-P清潔(jie)漂(piao)白(bai)方案 （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）－次氯(lv)酸鹽(yan)（H）三段漂(piao)白中(zhong)，C段和(he)E段產(chan)生(sheng)的(de)污(wu)(wu)染物(wu)（可吸(xi)附有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)AOX）含(han)量最高(gao)，毒性(xing)最大，其中(zhong)的(de)四氯(lv)二苯二惡(e)英及呋(fu)喃(nan)，簡稱二惡(e)英呋(fu)喃(nan)，是毒性(xing)最大的(de)致癌物(wu)質，廢水(shui)的(de)色度(du)也最深(shen)。并且，產(chan)生(sheng)污(wu)(wu)染物(wu)大部分隨廢水(shui)排(pai)出，嚴重污(wu)(wu)染生(sheng)態(tai)環(huan)(huan)境；也有(you)少量殘留(liu)在紙漿中(zhong)，影響紙品(pin)的(de)衛(wei)生(sheng)質量和(he)用(yong)途。因此，淘汰C段和(he)E段是當前提高(gao)我國漂(piao)白草漿質量、降低漂(piao)白污(wu)(wu)染、保護生(sheng)態(tai)環(huan)(huan)境的(de)直(zhi)(zhi)接(jie)有(you)效措施；同時(shi)富集的(de)氯(lv)離子(zi)對設備具(ju)有(you)很強的(de)腐蝕性(xing)，因而漂(piao)白廢水(shui)除自循環(huan)(huan)的(de)外(wai)，其余無法直(zhi)(zhi)接(jie)回用(yong)，只能(neng)排(pai)放掉，造成(cheng)環(huan)(huan)境污(wu)(wu)染和(he)資源(yuan)浪費。 

　　 過(guo)(guo)氧(yang)化氯作(zuo)為一(yi)種環(huan)境(jing)保護型的(de)(de)紙(zhi)漿漂(piao)白(bai)(bai)助劑，廣(guang)泛用(yong)于化學漿、機(ji)械漿、脫墨(mo)漿等(deng)漿種的(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)，具有(you)使用(yong)方便、白(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)度穩定(ding)性(xing)好(hao)（返(fan)黃低(di)）、漂(piao)白(bai)(bai)得率高的(de)(de)優點，且在漂(piao)白(bai)(bai)過(guo)(guo)程(cheng)中不產生有(you)害的(de)(de)副(fu)產物；相比二氧(yang)化氯漂(piao)白(bai)(bai)等(deng)，還具有(you)漂(piao)白(bai)(bai)成(cheng)本低(di)的(de)(de)特(te)點。因此，采用(yong)過(guo)(guo)氧(yang)化氫漂(piao)白(bai)(bai)（P）是(shi)(shi)新上漂(piao)白(bai)(bai)項(xiang)目的(de)(de)首(shou)選漂(piao)白(bai)(bai)方法(fa)之(zhi)一(yi)，也是(shi)(shi)采用(yong)CEH（氯化－堿處(chu)理－次(ci)氯酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)）及H（次(ci)氯酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)方法(fa)的(de)(de)工廠(chang)進行技術改造的(de)(de)較好(hao)的(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)(xing)(xing)過氧化氫漂(piao)(piao)(piao)白主(zhu)要是消除漿中的(de)發(fa)色基團，直接提高漂(piao)(piao)(piao)漿白度(du)，因為漂(piao)(piao)(piao)漿得(de)率高，有人(ren)稱為保留木(mu)(mu)素(su)的(de)漂(piao)(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)(piao)白過程中由于金屬離子等(deng)的(de)催化，也(ye)存(cun)在HO.、OOH.等(deng)自由基，HO.及O2-.與木(mu)(mu)素(su)的(de)酚結構反應，增(zeng)加木(mu)(mu)素(su)分子的(de)親(qin)水性(xing)(xing)(xing)及溶解(jie)性(xing)(xing)(xing)，從而提高脫木(mu)(mu)素(su)效果，進一步提高漂(piao)(piao)(piao)漿白度(du)和白度(du)穩定性(xing)(xing)(xing)。

H2O2在堿性條(tiao)件(jian)達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)條件有利于過(guo)濾氧化(hua)氫產(chan)生(sheng)分解(jie)(jie)，使其(qi)與木素產(chan)生(sheng)相應的(de)(de)漂(piao)白反應，但通常在(zai)紙漿中含(han)有金屬離子(zi)，在(zai)金屬離子(zi)存在(zai)下，尤(you)其(qi)是(shi)Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化(hua)氫產(chan)生(sheng)分解(jie)(jie)，而(er)且(qie)其(qi)分解(jie)(jie)的(de)(de)速度(du)要比過(guo)氧化(hua)氫的(de)(de)堿性(xing)分解(jie)(jie)快得多，因此，在(zai)這一類金屬離子(zi)存在(zai)的(de)(de)條件下，過(guo)氧化(hua)氫因來不及與木素產(chan)生(sheng)反應，便會無效分解(jie)(jie)而(er)消耗殆盡。 

　　 如(ru)何消(xiao)除紙漿中金屬離子的(de)影響(xiang)并增加(jia)紙漿過氧化(hua)氫(qing)的(de)漂白活(huo)性，使過氧化(hua)氫(qing)與木(mu)素達到最佳的(de)反(fan)應條(tiao)件，是本項目組多年(nian)來致力(li)研(yan)究的(de)方向，并取得了較好(hao)的(de)研(yan)究成果，應用于生產實踐也取得了良好(hao)的(de)經濟效(xiao)益。 

　　 本方案流程采用(yong)H－P的(de)清潔漂(piao)(piao)白(bai)(bai)流程，整(zheng)個漂(piao)(piao)白(bai)(bai)流程中基(ji)本上消除了氯化所產生的(de)有機(ji)氯污(wu)染(ran)（有機(ji)氯即使(shi)經中段廢水(shui)生化處理(li)也(ye)不(bu)能完(wan)全消除其污(wu)染(ran)），只保(bao)留(liu)次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)段，以保(bao)證白(bai)(bai)度及較(jiao)低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)(zhi)漿經提取黑液、篩選、除砂后，濃縮至12％左右(you)的濃度，經螺旋輸送(song)機破(po)碎，加入(ru)(ru)(ru)(ru)稀(xi)釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)次(ci)氯酸鹽漂(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后紙(zhi)(zhi)(zhi)漿經真空(kong)洗(xi)(xi)漿機洗(xi)(xi)滌濃縮后添加NaOH、螯合劑、保護(hu)劑、穩定劑等(deng)進(jin)行螯合、活化(hua)處理，然后紙(zhi)(zhi)(zhi)漿進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)中(zhong)(zhong)濃漿泵立管，經中(zhong)(zhong)濃泵輸送(song)進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)(zhong)濃混合器，在1＃濃混合器通入(ru)(ru)(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提高紙(zhi)(zhi)(zhi)漿溫度使之達到80～100℃，過氧(yang)化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)(zhong)濃混合器加入(ru)(ru)(ru)(ru)，然后進(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)升降流(liu)式過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白塔(ta)進(jin)行過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后紙(zhi)(zhi)(zhi)漿送(song)真空(kong)洗(xi)(xi)漿機洗(xi)(xi)滌，洗(xi)(xi)后紙(zhi)(zhi)(zhi)漿送(song)入(ru)(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)后貯(zhu)漿塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時(shi)間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫(wen)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)護劑 0.5％ 

　　 穩(wen)定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝管(guan)線、自(zi)控儀表的要(yao)求

（1）中濃紙漿過氧化(hua)氫漂白升降流式漂白塔

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔(ta)體尺寸根據實際項目情(qing)況確定 

（2）中濃混合器(qi)（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出口直(zhi)徑：DN150/DN125（進/出），提供連接法蘭 

　　 機械(xie)密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密(mi)封(feng)水流量：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)材質除H2O2外，其余均為(wei)(wei)工(gong)(gong)程(cheng)塑(su)料，H2O2管(guan)(guan)道(dao)應(ying)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)304，P段(duan)所(suo)有(you)與紙漿接(jie)觸的管(guan)(guan)道(dao)材料均為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)304。所(suo)有(you)助(zhu)劑(ji)的加入(ru)點(dian)如工(gong)(gong)藝流程(cheng)圖所(suo)示，加入(ru)方式應(ying)采取多(duo)點(dian)加入(ru)，以(yi)增加后續的混(hun)合效果；所(suo)有(you)助(zhu)劑(ji)的加入(ru)應(ying)選用計量泵(beng)(beng)，力(li)求工(gong)(gong)藝條件準確。 P段(duan)泵(beng)(beng)后蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道(dao)入(ru)口(kou)與中濃漿出(chu)口(kou)的距離應(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)口(kou)后的第一(yi)(yi)個法蘭連接(jie)處(chu)應(ying)添(tian)加一(yi)(yi)波紋管(guan)(guan)，避(bi)免(mian)管(guan)(guan)道(dao)連接(jie)因熱膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過氧化氫(qing)漂白(bai)塔的(de)距離越短越好，盡量(liang)(liang)減(jian)少管(guan)線彎頭(tou)的(de)數量(liang)(liang)，并采用較(jiao)大曲(qu)率半(ban)徑(jing)的(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合器機械密封水(shui)應設流量低限報警及停機，其余參照(zhao)工藝流程圖上的控(kong)制點，根據工廠實(shi)際，盡可能(neng)提高自控(kong)水(shui)平。 

5.漂白蘆葦(wei)漿化學品消耗