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華南理(li)工大學 制漿造紙工程(cheng)新(xin)技術(shu)與(yu)裝備(bei)研發中心

6萬噸/年(nian) H-P清潔(jie)漂白方案 （以(yi)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(jian)處理（E）－次氯酸鹽（H）三段(duan)(duan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)中，C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)產(chan)生(sheng)的(de)污染(ran)(ran)物(wu)（可吸附有(you)(you)機(ji)污染(ran)(ran)物(wu)AOX）含量最高(gao)，毒性(xing)最大，其(qi)中的(de)四(si)氯二(er)苯二(er)惡英(ying)及呋(fu)喃(nan)，簡稱二(er)惡英(ying)呋(fu)喃(nan)，是(shi)毒性(xing)最大的(de)致癌物(wu)質，廢水(shui)的(de)色度也(ye)最深。并且，產(chan)生(sheng)污染(ran)(ran)物(wu)大部分隨廢水(shui)排出，嚴(yan)重(zhong)污染(ran)(ran)生(sheng)態(tai)環(huan)境；也(ye)有(you)(you)少(shao)量殘留在紙漿中，影(ying)響紙品的(de)衛(wei)生(sheng)質量和用途(tu)。因此，淘汰C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)是(shi)當前(qian)提高(gao)我國(guo)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)草漿質量、降低(di)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)污染(ran)(ran)、保護(hu)生(sheng)態(tai)環(huan)境的(de)直(zhi)接有(you)(you)效(xiao)措施；同(tong)時富集的(de)氯離子對設備(bei)具有(you)(you)很強的(de)腐蝕性(xing)，因而漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)廢水(shui)除自循(xun)環(huan)的(de)外，其(qi)余無法(fa)直(zhi)接回用，只能排放掉，造成環(huan)境污染(ran)(ran)和資(zi)源浪費。 

　　 過氧(yang)化(hua)氯作為一(yi)種環境保護型的(de)(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)助(zhu)劑(ji)，廣(guang)泛用(yong)于化(hua)學(xue)漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫(tuo)墨漿(jiang)等漿(jiang)種的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有使(shi)用(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)度增值高(gao)(gao)、白(bai)(bai)度穩定性好（返黃(huang)低）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)得率(lv)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)白(bai)(bai)過程中不產生(sheng)有害的(de)(de)(de)副產物；相比二氧(yang)化(hua)氯漂(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具有漂(piao)(piao)白(bai)(bai)成本(ben)低的(de)(de)(de)特點。因此，采(cai)用(yong)過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是(shi)新(xin)上漂(piao)(piao)白(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法之一(yi)，也是(shi)采(cai)用(yong)CEH（氯化(hua)－堿處(chu)理－次氯酸(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次氯酸(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)(de)工廠進行(xing)技(ji)術改造的(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)(xing)過(guo)氧化氫(qing)漂白(bai)主要是消除漿中的(de)(de)發(fa)色基(ji)團，直接提高漂漿白(bai)度，因為漂漿得率高，有人稱為保留木(mu)素的(de)(de)漂白(bai)劑，漂白(bai)過(guo)程中由于金屬離子(zi)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(jie)構反應，增加木(mu)素分子(zi)的(de)(de)親(qin)水性(xing)(xing)及溶解性(xing)(xing)，從而提高脫木(mu)素效果，進一步提高漂漿白(bai)度和白(bai)度穩定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性條件達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條(tiao)件有利于(yu)過(guo)(guo)濾氧(yang)化氫(qing)產(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)，使其(qi)與(yu)木素(su)產(chan)生(sheng)相應的(de)(de)(de)漂白反應，但通(tong)常在(zai)紙漿(jiang)中含有金(jin)屬(shu)離子，在(zai)金(jin)屬(shu)離子存在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧(yang)化氫(qing)產(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)，而(er)且其(qi)分(fen)解(jie)的(de)(de)(de)速度(du)要比過(guo)(guo)氧(yang)化氫(qing)的(de)(de)(de)堿(jian)性分(fen)解(jie)快得多，因此，在(zai)這(zhe)一類金(jin)屬(shu)離子存在(zai)的(de)(de)(de)條(tiao)件下，過(guo)(guo)氧(yang)化氫(qing)因來不(bu)及(ji)與(yu)木素(su)產(chan)生(sheng)反應，便會無(wu)效分(fen)解(jie)而(er)消耗殆(dai)盡。 

　　 如何消除紙(zhi)漿(jiang)中金屬離子(zi)的影(ying)響并(bing)增加紙(zhi)漿(jiang)過(guo)氧(yang)化氫的漂(piao)白活性，使(shi)過(guo)氧(yang)化氫與木素達到最佳的反應條件，是本項目組多年來致力(li)研(yan)究的方(fang)向，并(bing)取(qu)(qu)得(de)了較(jiao)好(hao)的研(yan)究成(cheng)果，應用于生產實踐也取(qu)(qu)得(de)了良好(hao)的經濟(ji)效益。 

　　 本方案流(liu)程采用(yong)H－P的(de)清潔(jie)漂白(bai)流(liu)程，整(zheng)個漂白(bai)流(liu)程中(zhong)基本上消除了氯化所(suo)產生的(de)有機氯污染（有機氯即使經中(zhong)段廢水生化處理(li)也不能完(wan)全消除其(qi)污染），只保留次(ci)氯酸鹽漂白(bai)段，以(yi)保證白(bai)度(du)及較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)提(ti)取黑液、篩選、除(chu)砂后，濃(nong)(nong)縮至(zhi)12％左(zuo)右的濃(nong)(nong)度，經(jing)螺旋(xuan)輸(shu)送機破碎，加(jia)(jia)入(ru)(ru)稀(xi)釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸(suan)鹽漂白(bai)(bai)塔(ta)漂白(bai)(bai)，漂后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)真(zhen)(zhen)空洗漿(jiang)機洗滌(di)濃(nong)(nong)縮后添加(jia)(jia)NaOH、螯合(he)劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)行螯合(he)、活化處理(li)，然(ran)后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)進(jin)入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)漿(jiang)泵立(li)管，經(jing)中(zhong)濃(nong)(nong)泵輸(shu)送進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)(hun)合(he)器，在(zai)1＃濃(nong)(nong)混(hun)(hun)合(he)器通入(ru)(ru)蒸汽，提(ti)高(gao)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)溫度使(shi)之達到80～100℃，過氧化氫在(zai)2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)(hun)合(he)器加(jia)(jia)入(ru)(ru)，然(ran)后進(jin)入(ru)(ru)升降流式過氧化氫漂白(bai)(bai)塔(ta)進(jin)行過氧化氫漂白(bai)(bai)，漂后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送真(zhen)(zhen)空洗漿(jiang)機洗滌(di)，洗后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送入(ru)(ru)漂后貯漿(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過(guo)氧化(hua)氫漂(piao)白段（P段）

　　 漿(jiang)濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管線(xian)、自控儀(yi)表的(de)要求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂(piao)白(bai)升降(jiang)流(liu)式漂(piao)白(bai)塔

　　　 升、降(jiang)流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據(ju)實際(ji)項(xiang)目情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供連(lian)接(jie)法蘭 

　　 機械密封(feng)水壓(ya)力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封(feng)水流量：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)(piao)白(bai)段漂(piao)(piao)白(bai)助(zhu)劑管道材(cai)質除H2O2外，其余均為工程(cheng)塑料(liao)，H2O2管道應(ying)為不銹鋼(gang)304，P段所(suo)(suo)(suo)有與紙漿接(jie)觸(chu)的(de)管道材(cai)料(liao)均為不銹鋼(gang)304。所(suo)(suo)(suo)有助(zhu)劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)點(dian)如工藝(yi)流程(cheng)圖所(suo)(suo)(suo)示，加(jia)(jia)入(ru)方式應(ying)采取多點(dian)加(jia)(jia)入(ru)，以(yi)(yi)增加(jia)(jia)后(hou)續(xu)的(de)混合效果(guo)；所(suo)(suo)(suo)有助(zhu)劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)應(ying)選用計(ji)量泵(beng)，力求工藝(yi)條件準(zhun)確(que)。 P段泵(beng)后(hou)蒸汽管道入(ru)口與中濃漿出口的(de)距(ju)離應(ying)在2米以(yi)(yi)上(shang)，以(yi)(yi)防(fang)蒸汽反竄；蒸汽管入(ru)口后(hou)的(de)第(di)一個法蘭(lan)連(lian)接(jie)處應(ying)添加(jia)(jia)一波紋(wen)管，避免管道連(lian)接(jie)因熱膨脹(zhang)而損壞。&nbsp;

P段(duan)中濃漿泵與過氧化氫(qing)漂白(bai)塔的距離(li)越短越好，盡量減(jian)少管線彎頭的數量，并采用較大曲率半徑的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合器機械(xie)密封水應設流量低(di)限(xian)報警及(ji)停機，其(qi)余參照工藝流程圖(tu)上(shang)的(de)控制點(dian)，根據工廠(chang)實際，盡可能提(ti)高自控水平。 

5.漂白蘆葦(wei)漿化學品消耗