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華南理工(gong)大學 制(zhi)漿(jiang)造紙工(gong)程(cheng)新技術與裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清(qing)潔漂(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

　　 傳統氯化（C）－堿處(chu)理（E）－次(ci)氯酸鹽（H）三段(duan)漂(piao)白(bai)中，C段(duan)和E段(duan)產生(sheng)的(de)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)（可吸附有(you)(you)機污染(ran)(ran)物(wu)(wu)AOX）含(han)量最(zui)高(gao)，毒性(xing)(xing)最(zui)大，其(qi)中的(de)四(si)氯二(er)苯二(er)惡英及(ji)呋喃，簡稱(cheng)二(er)惡英呋喃，是毒性(xing)(xing)最(zui)大的(de)致(zhi)癌物(wu)(wu)質，廢(fei)水的(de)色度也最(zui)深。并且(qie)，產生(sheng)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)大部(bu)分隨廢(fei)水排出，嚴(yan)重(zhong)污染(ran)(ran)生(sheng)態環(huan)境(jing)；也有(you)(you)少量殘(can)留在紙漿中，影響紙品(pin)的(de)衛生(sheng)質量和用途。因此，淘汰C段(duan)和E段(duan)是當前提高(gao)我國漂(piao)白(bai)草漿質量、降低漂(piao)白(bai)污染(ran)(ran)、保護生(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)直接有(you)(you)效(xiao)措(cuo)施；同時富集的(de)氯離(li)子對設備具有(you)(you)很強的(de)腐蝕性(xing)(xing)，因而漂(piao)白(bai)廢(fei)水除自循環(huan)的(de)外，其(qi)余無(wu)法直接回用，只能(neng)排放掉，造成(cheng)環(huan)境(jing)污染(ran)(ran)和資(zi)源浪(lang)費。 

　　 過氧化(hua)氯作為一(yi)種環境保護型的(de)(de)(de)紙漿漂(piao)(piao)白(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用(yong)于(yu)化(hua)學漿、機械漿、脫墨漿等漿種的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有使用(yong)方便、白(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)度穩定性好（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)得率高的(de)(de)(de)優點(dian)，且(qie)在(zai)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)過程中不產生(sheng)有害(hai)的(de)(de)(de)副產物；相比二氧化(hua)氯漂(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具有漂(piao)(piao)白(bai)(bai)成本低(di)的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。因此，采用(yong)過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是新(xin)上漂(piao)(piao)白(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方法(fa)(fa)之一(yi)，也是采用(yong)CEH（氯化(hua)－堿處理－次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方法(fa)(fa)的(de)(de)(de)工廠進(jin)行(xing)技(ji)(ji)術改造的(de)(de)(de)較(jiao)好的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)技(ji)(ji)術。 

      堿(jian)性(xing)過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白主要(yao)是消(xiao)除漿中的(de)(de)發色基團，直接提高(gao)漂(piao)(piao)漿白度，因(yin)為漂(piao)(piao)漿得率高(gao)，有人稱(cheng)為保(bao)留(liu)木(mu)素的(de)(de)漂(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)白過程中由于金屬離(li)子等(deng)的(de)(de)催化(hua)，也存在(zai)HO.、OOH.等(deng)自由基，HO.及O2-.與(yu)木(mu)素的(de)(de)酚結構(gou)反應(ying)，增加木(mu)素分子的(de)(de)親水性(xing)及溶(rong)解性(xing)，從(cong)而提高(gao)脫(tuo)木(mu)素效(xiao)果，進一(yi)步(bu)提高(gao)漂(piao)(piao)漿白度和白度穩定性(xing)。

H2O2在堿性(xing)條件達到分(fen)解平衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條(tiao)件有利于過濾氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)產(chan)生分解(jie)，使其(qi)與(yu)木素(su)(su)產(chan)生相(xiang)應(ying)的漂白反應(ying)，但通(tong)常在(zai)紙(zhi)漿中含有金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子(zi)，在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子(zi)存(cun)在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)產(chan)生分解(jie)，而且其(qi)分解(jie)的速度(du)要(yao)比(bi)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)的堿性分解(jie)快得多，因此(ci)，在(zai)這一類金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子(zi)存(cun)在(zai)的條(tiao)件下，過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)因來(lai)不及與(yu)木素(su)(su)產(chan)生反應(ying)，便會無效分解(jie)而消耗(hao)殆盡。 

　　 如何消除紙漿中金屬離子的(de)影(ying)響并增加紙漿過氧化(hua)氫的(de)漂(piao)白活(huo)性，使(shi)過氧化(hua)氫與木(mu)素(su)達(da)到最佳的(de)反應條(tiao)件，是(shi)本(ben)項目(mu)組多年來致力(li)研(yan)究的(de)方向，并取得了(le)較好(hao)的(de)研(yan)究成果，應用于(yu)生產實踐也取得了(le)良好(hao)的(de)經濟效(xiao)益。 

　　 本(ben)(ben)方案(an)流(liu)程(cheng)采用H－P的(de)清潔漂(piao)白流(liu)程(cheng)，整個漂(piao)白流(liu)程(cheng)中基本(ben)(ben)上(shang)消除(chu)了(le)氯化所(suo)產生的(de)有機氯污染（有機氯即使經中段廢水生化處(chu)理(li)也不能完全(quan)消除(chu)其污染），只保(bao)留次氯酸鹽漂(piao)白段，以保(bao)證白度及(ji)較低(di)的(de)成本(ben)(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)(jing)提取(qu)黑液(ye)、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)縮(suo)(suo)至12％左(zuo)右(you)的濃(nong)度，經(jing)(jing)螺旋輸(shu)送機破碎(sui)，加入(ru)(ru)稀釋液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽漂白(bai)塔(ta)漂白(bai)，漂后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)(jing)真空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌濃(nong)縮(suo)(suo)后(hou)添加NaOH、螯合(he)劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)行螯合(he)、活(huo)化(hua)處理(li)，然后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)進(jin)入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)泵立管，經(jing)(jing)中(zhong)濃(nong)泵輸(shu)送進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器，在1＃濃(nong)混(hun)合(he)器通入(ru)(ru)蒸汽，提高(gao)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)溫度使之(zhi)達到(dao)80～100℃，過(guo)氧化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器加入(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)升(sheng)降(jiang)流式過(guo)氧化(hua)氫(qing)漂白(bai)塔(ta)進(jin)行過(guo)氧化(hua)氫(qing)漂白(bai)，漂后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送真空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送入(ru)(ru)漂后(hou)貯漿(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段（H段）

　　 漿(jiang)濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時(shi)間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿(jiang)濃 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管線(xian)、自控儀表的(de)要求

（1）中濃紙漿(jiang)過氧化氫漂白升降流式漂白塔

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據(ju)實際項目情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約(yue)350Kg 

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

　　 機械密(mi)封(feng)水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段漂白(bai)助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)材質除H2O2外，其余均(jun)為(wei)(wei)工程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)(guan)道(dao)應(ying)為(wei)(wei)不銹鋼304，P段所(suo)有(you)與(yu)紙漿接觸的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)材料(liao)均(jun)為(wei)(wei)不銹鋼304。所(suo)有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)點如工藝流程(cheng)圖(tu)所(suo)示，加(jia)入(ru)方式應(ying)采取多點加(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)后續(xu)的(de)(de)混合效果；所(suo)有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)應(ying)選用(yong)計量泵(beng)，力求(qiu)工藝條件準確。 P段泵(beng)后蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)(guan)道(dao)入(ru)口(kou)(kou)與(yu)中(zhong)濃漿出口(kou)(kou)的(de)(de)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)(guan)入(ru)口(kou)(kou)后的(de)(de)第(di)一(yi)個(ge)法蘭連接處(chu)應(ying)添加(jia)一(yi)波紋管(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)道(dao)連接因(yin)熱膨脹而損壞。 

P段中濃漿(jiang)泵與過氧化(hua)氫漂白(bai)塔的(de)距離越(yue)短越(yue)好，盡(jin)量(liang)減少管線彎(wan)頭的(de)數量(liang)，并采(cai)用(yong)較(jiao)大曲率半徑的(de)彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合(he)器(qi)機械(xie)密封(feng)水(shui)應設流(liu)量低限報警及(ji)停機，其余(yu)參照工(gong)(gong)藝流(liu)程圖上(shang)的(de)控制(zhi)點，根據工(gong)(gong)廠實際，盡可能提高(gao)自(zi)控水(shui)平(ping)。 

5.漂白蘆(lu)葦(wei)漿(jiang)化學(xue)品消耗