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華南理工(gong)大學 制漿造紙工(gong)程新技術(shu)與裝備研發中心

6萬噸(dun)/年(nian) H-P清潔漂白方案 （以蘆(lu)葦漿為(wei)例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化(hua)（C）－堿處(chu)理（E）－次氯酸鹽（H）三段漂(piao)白(bai)中(zhong)，C段和E段產生的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)物(wu)（可(ke)吸附有(you)機污(wu)染(ran)物(wu)AOX）含量最(zui)高(gao)，毒(du)性(xing)最(zui)大，其中(zhong)的(de)(de)(de)四氯二苯二惡英(ying)(ying)及呋喃，簡稱二惡英(ying)(ying)呋喃，是毒(du)性(xing)最(zui)大的(de)(de)(de)致癌物(wu)質，廢水(shui)的(de)(de)(de)色度(du)也(ye)最(zui)深。并(bing)且，產生污(wu)染(ran)物(wu)大部分(fen)隨(sui)廢水(shui)排出，嚴重污(wu)染(ran)生態(tai)環境(jing)；也(ye)有(you)少(shao)量殘(can)留在紙漿中(zhong)，影(ying)響(xiang)紙品的(de)(de)(de)衛生質量和用途。因(yin)(yin)此，淘汰C段和E段是當(dang)前(qian)提高(gao)我(wo)國(guo)漂(piao)白(bai)草漿質量、降(jiang)低漂(piao)白(bai)污(wu)染(ran)、保護生態(tai)環境(jing)的(de)(de)(de)直(zhi)接有(you)效(xiao)措施(shi)；同時富集的(de)(de)(de)氯離(li)子對設備具有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕性(xing)，因(yin)(yin)而漂(piao)白(bai)廢水(shui)除自循環的(de)(de)(de)外，其余無(wu)法直(zhi)接回用，只能排放(fang)掉，造成(cheng)環境(jing)污(wu)染(ran)和資源浪費。 

　　 過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氯作為一種(zhong)環境保護(hu)型的(de)(de)(de)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)助劑(ji)，廣泛用于化(hua)(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械(xie)漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)，具有使用方(fang)便(bian)、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度增值高(gao)、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度穩定(ding)性(xing)好（返黃(huang)低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)得率高(gao)的(de)(de)(de)優點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有害(hai)的(de)(de)(de)副產(chan)物；相比二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氯漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)等，還具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)成本(ben)低的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。因此，采用過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一，也是(shi)采用CEH（氯化(hua)(hua)－堿處理－次氯酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)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)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿(jian)性過氧化氫(qing)漂白(bai)(bai)主要是消(xiao)除漿(jiang)(jiang)中的(de)發色基團，直接提(ti)(ti)高(gao)(gao)漂漿(jiang)(jiang)白(bai)(bai)度，因為(wei)漂漿(jiang)(jiang)得率高(gao)(gao)，有人稱為(wei)保留木素(su)的(de)漂白(bai)(bai)劑，漂白(bai)(bai)過程中由于金(jin)屬離子等的(de)催化，也存在HO.、OOH.等自(zi)由基，HO.及(ji)O2-.與木素(su)的(de)酚(fen)結構反應，增(zeng)加木素(su)分子的(de)親水(shui)性及(ji)溶(rong)解(jie)性，從而(er)提(ti)(ti)高(gao)(gao)脫木素(su)效果，進一步提(ti)(ti)高(gao)(gao)漂漿(jiang)(jiang)白(bai)(bai)度和白(bai)(bai)度穩定性。

H2O2在堿(jian)性條件達到分解平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件有利(li)于過濾氧化氫(qing)產(chan)生(sheng)分解，使其與木素產(chan)生(sheng)相應的漂白反應，但通常在(zai)(zai)紙(zhi)漿中(zhong)含有金(jin)屬(shu)離子，在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)離子存(cun)在(zai)(zai)下(xia)(xia)，尤其是Fe、Mn、Cu等，過氧化氫(qing)產(chan)生(sheng)分解，而(er)且其分解的速度要比過氧化氫(qing)的堿性分解快得多，因此，在(zai)(zai)這一類金(jin)屬(shu)離子存(cun)在(zai)(zai)的條件下(xia)(xia)，過氧化氫(qing)因來(lai)不及與木素產(chan)生(sheng)反應，便會無效分解而(er)消耗殆盡。 

　　 如何消除(chu)紙(zhi)漿(jiang)中金屬離子的(de)(de)影響并增(zeng)加紙(zhi)漿(jiang)過(guo)氧化(hua)氫(qing)的(de)(de)漂白活性，使過(guo)氧化(hua)氫(qing)與木素達到最佳的(de)(de)反應條件，是本(ben)項目(mu)組多年來(lai)致力研究的(de)(de)方向(xiang)，并取(qu)得(de)(de)了(le)較好的(de)(de)研究成果(guo)，應用于(yu)生(sheng)產實(shi)踐也取(qu)得(de)(de)了(le)良好的(de)(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案流程(cheng)采用H－P的清潔漂(piao)白(bai)流程(cheng)，整個(ge)漂(piao)白(bai)流程(cheng)中基本(ben)上消(xiao)除了氯化(hua)所產生的有機氯污(wu)染（有機氯即(ji)使經(jing)中段廢水生化(hua)處理也不能完全(quan)消(xiao)除其污(wu)染），只保留次氯酸鹽漂(piao)白(bai)段，以保證白(bai)度及較低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)提取黑(hei)液、篩選、除(chu)砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)縮(suo)至(zhi)12％左右的濃(nong)(nong)度(du)，經(jing)螺旋輸(shu)送(song)(song)機破碎，加入稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進入次氯酸鹽漂(piao)白(bai)塔(ta)漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)機洗滌濃(nong)(nong)縮(suo)后(hou)(hou)添加NaOH、螯(ao)合劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進行螯(ao)合、活化(hua)(hua)處(chu)理，然后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)進入中(zhong)濃(nong)(nong)漿(jiang)泵(beng)立(li)管，經(jing)中(zhong)濃(nong)(nong)泵(beng)輸(shu)送(song)(song)進入1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合器，在1＃濃(nong)(nong)混合器通入蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)溫度(du)使之(zhi)達到80～100℃，過氧化(hua)(hua)氫在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合器加入，然后(hou)(hou)進入升降流式過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)塔(ta)進行過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)機洗滌，洗后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)入漂(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸鹽(yan)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(guo)氧化氫漂白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿(jiang)濃(nong) 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要設備(bei)及工藝(yi)管(guan)線、自控(kong)儀表的要求

（1）中濃(nong)紙漿過(guo)氧化氫(qing)漂(piao)白升降(jiang)流(liu)式漂(piao)白塔

　　　 升、降流反(fan)應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔(ta)體(ti)尺寸根據實際項目情況確定(ding) 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總(zong)量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提(ti)供(gong)連接法蘭&nbsp;

　　 機械密封水(shui)壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷(he)系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段漂白(bai)助劑(ji)(ji)管(guan)道材質除H2O2外，其余均為工(gong)(gong)程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)道應(ying)為不銹鋼304，P段所(suo)有與紙漿接觸的管(guan)道材料(liao)均為不銹鋼304。所(suo)有助劑(ji)(ji)的加(jia)入(ru)點(dian)如工(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)圖(tu)所(suo)示，加(jia)入(ru)方式應(ying)采(cai)取多點(dian)加(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)后(hou)續的混(hun)合效果；所(suo)有助劑(ji)(ji)的加(jia)入(ru)應(ying)選(xuan)用計量泵，力求工(gong)(gong)藝(yi)條件準確。 P段泵后(hou)蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)道入(ru)口與中(zhong)濃漿出口的距離應(ying)在2米(mi)以(yi)上，以(yi)防蒸(zheng)(zheng)汽反竄；蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)入(ru)口后(hou)的第一(yi)個(ge)法蘭連接處應(ying)添(tian)加(jia)一(yi)波紋(wen)管(guan)，避免(mian)管(guan)道連接因熱膨脹(zhang)而(er)損壞。 

P段(duan)中(zhong)濃漿泵與過(guo)氧(yang)化氫漂白塔的距離越短(duan)越好，盡量減少管線彎(wan)頭(tou)(tou)的數量，并采用較大曲率半徑的彎(wan)頭(tou)(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合(he)器機械密封水應設流量(liang)低(di)限報警及停機，其余參(can)照(zhao)工藝(yi)流程圖上(shang)的控制點，根據工廠實際，盡可能提高自控水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗