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華南理工大學 制漿造紙工程新(xin)技術(shu)與裝備(bei)研發中心(xin)

6萬噸/年 H-P清潔漂(piao)白方案 （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）－堿處理（E）－次氯酸鹽（H）三段漂(piao)(piao)白(bai)中(zhong)，C段和(he)E段產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)污染物(wu)（可(ke)吸附有(you)機污染物(wu)AOX）含量最(zui)(zui)高(gao)，毒性(xing)(xing)最(zui)(zui)大，其中(zhong)的(de)(de)(de)四(si)氯二苯二惡英及呋喃(nan)(nan)，簡稱二惡英呋喃(nan)(nan)，是(shi)毒性(xing)(xing)最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)致癌物(wu)質(zhi)，廢水的(de)(de)(de)色(se)度也(ye)最(zui)(zui)深。并且，產(chan)生(sheng)污染物(wu)大部分隨廢水排(pai)出，嚴重(zhong)污染生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)；也(ye)有(you)少量殘留(liu)在紙(zhi)漿中(zhong)，影(ying)響紙(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)衛生(sheng)質(zhi)量和(he)用途。因此，淘汰C段和(he)E段是(shi)當前提高(gao)我國漂(piao)(piao)白(bai)草漿質(zhi)量、降(jiang)低漂(piao)(piao)白(bai)污染、保(bao)護(hu)生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)直接有(you)效措施；同時(shi)富集的(de)(de)(de)氯離(li)子對設備(bei)具有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)腐蝕性(xing)(xing)，因而漂(piao)(piao)白(bai)廢水除自循(xun)環(huan)的(de)(de)(de)外(wai)，其余無法直接回用，只能排(pai)放(fang)掉，造(zao)成(cheng)環(huan)境(jing)污染和(he)資源浪費(fei)。 

　　 過(guo)氧化(hua)氯(lv)作(zuo)為一(yi)(yi)種環境保(bao)護型的紙漿(jiang)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣(guang)泛用于(yu)化(hua)學漿(jiang)、機(ji)械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等漿(jiang)種的漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有(you)使(shi)用方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度增值高(gao)、白(bai)(bai)(bai)(bai)度穩定(ding)性好（返黃低）、漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得率高(gao)的優(you)點，且在漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產生有(you)害的副產物；相比二氧化(hua)氯(lv)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等，還(huan)具有(you)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的特點。因此(ci)，采用過(guo)氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目的首選漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)之一(yi)(yi)，也是采用CEH（氯(lv)化(hua)－堿處理－次氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)的工廠進行技(ji)術改造的較好的漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)主要是消除(chu)漿(jiang)中的(de)(de)發色基團，直(zhi)接提高(gao)漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)度，因(yin)為(wei)漂(piao)(piao)漿(jiang)得(de)率高(gao)，有人稱(cheng)為(wei)保留木(mu)(mu)素的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)劑，漂(piao)(piao)白(bai)(bai)過程中由(you)于(yu)金屬(shu)離子(zi)等的(de)(de)催化(hua)(hua)，也存在(zai)HO.、OOH.等自由(you)基，HO.及(ji)O2-.與木(mu)(mu)素的(de)(de)酚結構反應，增加木(mu)(mu)素分(fen)子(zi)的(de)(de)親水(shui)性(xing)及(ji)溶解性(xing)，從而(er)提高(gao)脫木(mu)(mu)素效果，進一步提高(gao)漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)度和白(bai)(bai)度穩定性(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)性條件有利(li)于過(guo)濾氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)產(chan)生(sheng)(sheng)分解(jie)，使(shi)其(qi)與木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)相(xiang)應的(de)漂白(bai)反應，但通常(chang)在(zai)紙漿(jiang)中含有金(jin)屬離(li)子，在(zai)金(jin)屬離(li)子存在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)產(chan)生(sheng)(sheng)分解(jie)，而且(qie)其(qi)分解(jie)的(de)速度要比(bi)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)的(de)堿(jian)性分解(jie)快得多，因(yin)此，在(zai)這一(yi)類金(jin)屬離(li)子存在(zai)的(de)條件下，過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)因(yin)來不及與木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)反應，便會(hui)無效(xiao)分解(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如(ru)何(he)消(xiao)除紙(zhi)漿中(zhong)金屬離子的影響并增加紙(zhi)漿過氧化(hua)(hua)氫(qing)的漂白活性，使(shi)過氧化(hua)(hua)氫(qing)與木素(su)達到(dao)最佳的反(fan)應條件，是本(ben)項目組多年來致力研究的方向，并取得了較好(hao)的研究成果，應用于生(sheng)產(chan)實(shi)踐也取得了良好(hao)的經濟(ji)效益(yi)。 

　　 本方(fang)案流(liu)程采用H－P的(de)清(qing)潔漂白(bai)流(liu)程，整個漂白(bai)流(liu)程中(zhong)基本上消除(chu)了(le)氯化(hua)所產生(sheng)的(de)有機氯污(wu)(wu)染（有機氯即使經中(zhong)段廢水生(sheng)化(hua)處理也不能完全消除(chu)其污(wu)(wu)染），只保留次氯酸鹽(yan)漂白(bai)段，以(yi)保證白(bai)度及(ji)較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿經提取黑(hei)液、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)(nong)縮至(zhi)12％左(zuo)右(you)的濃(nong)(nong)度，經螺旋輸送機破碎，加(jia)入(ru)(ru)稀釋(shi)液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽漂白(bai)(bai)塔(ta)漂白(bai)(bai)，漂后(hou)紙(zhi)(zhi)漿經真空洗漿機洗滌濃(nong)(nong)縮后(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)合(he)劑(ji)(ji)、保(bao)護(hu)劑(ji)(ji)、穩定劑(ji)(ji)等進(jin)行螯(ao)合(he)、活化(hua)處理，然后(hou)紙(zhi)(zhi)漿進(jin)入(ru)(ru)中濃(nong)(nong)漿泵立(li)管，經中濃(nong)(nong)泵輸送進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)混合(he)器，在(zai)1＃濃(nong)(nong)混合(he)器通入(ru)(ru)蒸汽(qi)，提高(gao)紙(zhi)(zhi)漿溫度使之達到80～100℃，過(guo)氧(yang)化(hua)氫在(zai)2＃中濃(nong)(nong)混合(he)器加(jia)入(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)升降(jiang)流式過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂白(bai)(bai)塔(ta)進(jin)行過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂白(bai)(bai)，漂后(hou)紙(zhi)(zhi)漿送真空洗漿機洗滌，洗后(hou)紙(zhi)(zhi)漿送入(ru)(ru)漂后(hou)貯漿塔(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℃ 

　　 時間(jian) 50－60分(fen)鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化(hua)氫漂白段（P段）

　　 漿(jiang)濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯(ao)合(he)劑 0.05％ 

　　 保護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝管線(xian)、自控儀表的要(yao)求(qiu)

（1）中濃紙(zhi)漿過氧化氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)升降流式(shi)漂(piao)(piao)白(bai)塔(ta)

　　　 升、降流反(fan)應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根(gen)據(ju)實際項目情況確定 

（2）中(zhong)濃混(hun)合器（ZH12）

　　 配用電機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出口直(zhi)徑：DN150/DN125（進/出），提供連(lian)接法蘭(lan)&nbsp;

　　 機械(xie)密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械密封水流(liu)量：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段漂白(bai)助劑管道(dao)(dao)(dao)材(cai)質除H2O2外，其余均(jun)為(wei)(wei)工(gong)程(cheng)塑料(liao)，H2O2管道(dao)(dao)(dao)應為(wei)(wei)不銹(xiu)鋼304，P段所(suo)有與紙(zhi)漿(jiang)接觸的(de)管道(dao)(dao)(dao)材(cai)料(liao)均(jun)為(wei)(wei)不銹(xiu)鋼304。所(suo)有助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)點如工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖所(suo)示，加(jia)(jia)入(ru)方(fang)式應采(cai)取多點加(jia)(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)(jia)后續的(de)混合效果；所(suo)有助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)應選用計量泵(beng)，力求工(gong)藝(yi)條件準確。 P段泵(beng)后蒸汽管道(dao)(dao)(dao)入(ru)口(kou)與中(zhong)濃漿(jiang)出口(kou)的(de)距離(li)應在(zai)2米以(yi)上，以(yi)防蒸汽反竄；蒸汽管入(ru)口(kou)后的(de)第一個(ge)法蘭連接處應添加(jia)(jia)一波(bo)紋管，避免(mian)管道(dao)(dao)(dao)連接因熱(re)膨(peng)脹而(er)損壞。 

P段中濃漿(jiang)泵與過氧化氫漂白(bai)塔的距離(li)越短越好，盡量減少管線(xian)彎頭的數量，并采用較大曲率半徑的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機(ji)械密封水應設(she)流量低(di)限報(bao)警及停機(ji)，其(qi)余參照工(gong)藝流程(cheng)圖上的(de)控制點，根據工(gong)廠實(shi)際，盡可能(neng)提高自控水平。 

5.漂(piao)白蘆葦漿化學品消耗