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華南理工大學 制漿(jiang)造紙工程(cheng)新技術與(yu)裝備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白(bai)方案 （以蘆葦漿為(wei)例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統(tong)氯化（C）－堿(jian)處理（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三(san)段漂(piao)白中(zhong)(zhong)，C段和(he)E段產生的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)（可吸附有(you)機污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)AOX）含量最高(gao)，毒性(xing)最大(da)(da)，其中(zhong)(zhong)的(de)四氯二(er)苯二(er)惡英及呋喃，簡稱二(er)惡英呋喃，是毒性(xing)最大(da)(da)的(de)致癌物(wu)質，廢水的(de)色度也最深。并且(qie)，產生污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)大(da)(da)部分隨廢水排出，嚴重污(wu)(wu)染(ran)(ran)生態(tai)環(huan)境；也有(you)少量殘留在紙(zhi)漿中(zhong)(zhong)，影響紙(zhi)品的(de)衛生質量和(he)用(yong)途。因(yin)此，淘汰(tai)C段和(he)E段是當前(qian)提高(gao)我(wo)國漂(piao)白草漿質量、降低(di)漂(piao)白污(wu)(wu)染(ran)(ran)、保護(hu)生態(tai)環(huan)境的(de)直接有(you)效措施；同(tong)時富集的(de)氯離子對設(she)備(bei)具有(you)很(hen)強(qiang)的(de)腐(fu)蝕性(xing)，因(yin)而(er)漂(piao)白廢水除(chu)自循環(huan)的(de)外，其余無(wu)法(fa)直接回用(yong)，只(zhi)能排放掉，造成環(huan)境污(wu)(wu)染(ran)(ran)和(he)資源浪(lang)費。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)氯(lv)作為一種(zhong)環境保護型的(de)(de)(de)(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用(yong)于化(hua)學(xue)漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)等漿(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有使用(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)(bai)(bai)度穩定性好（返(fan)黃低）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得(de)率高的(de)(de)(de)(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有害的(de)(de)(de)(de)(de)副產(chan)物；相(xiang)比(bi)二氧(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等，還(huan)具有漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。因此，采用(yong)過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)(de)(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一，也是采用(yong)CEH（氯(lv)化(hua)－堿(jian)處理－次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)工廠進(jin)行技(ji)(ji)術(shu)改造的(de)(de)(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技(ji)(ji)術(shu)。 

      堿性過氧化(hua)氫(qing)漂白(bai)主要是消除(chu)漿(jiang)(jiang)中的發色(se)基(ji)團，直接提(ti)高(gao)漂漿(jiang)(jiang)白(bai)度，因(yin)為(wei)漂漿(jiang)(jiang)得率(lv)高(gao)，有人稱為(wei)保(bao)留木(mu)(mu)素(su)的漂白(bai)劑，漂白(bai)過程中由(you)于金屬離子等(deng)的催化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自由(you)基(ji)，HO.及(ji)O2-.與(yu)木(mu)(mu)素(su)的酚結構反應，增加木(mu)(mu)素(su)分子的親水性及(ji)溶解性，從而提(ti)高(gao)脫木(mu)(mu)素(su)效果，進一步提(ti)高(gao)漂漿(jiang)(jiang)白(bai)度和白(bai)度穩定性。

H2O2在堿性條(tiao)件達到分解平(ping)衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件(jian)有利于過(guo)(guo)濾氧(yang)(yang)化(hua)氫產(chan)(chan)生分解(jie)(jie)，使其(qi)與木(mu)素產(chan)(chan)生相應(ying)的(de)漂白(bai)反應(ying)，但通常在紙(zhi)漿中含(han)有金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)，在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)存在下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氫產(chan)(chan)生分解(jie)(jie)，而且其(qi)分解(jie)(jie)的(de)速度要比過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氫的(de)堿性分解(jie)(jie)快(kuai)得多，因此，在這一類金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)存在的(de)條件(jian)下，過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氫因來不及與木(mu)素產(chan)(chan)生反應(ying)，便會無效分解(jie)(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如何消除(chu)紙漿(jiang)中金屬離(li)子的(de)(de)影響并增加紙漿(jiang)過氧化(hua)氫的(de)(de)漂白活性，使過氧化(hua)氫與木(mu)素達到(dao)最佳的(de)(de)反應條件，是本項目(mu)組多年(nian)來(lai)致力(li)研(yan)究的(de)(de)方向，并取得了(le)較(jiao)好的(de)(de)研(yan)究成果，應用于(yu)生產實踐也(ye)取得了(le)良好的(de)(de)經濟效益。 

　　 本方案流程(cheng)(cheng)采用H－P的清潔漂(piao)白流程(cheng)(cheng)，整個漂(piao)白流程(cheng)(cheng)中基本上消除了(le)氯(lv)(lv)化所產生的有(you)機氯(lv)(lv)污(wu)染(ran)（有(you)機氯(lv)(lv)即使經(jing)中段廢水生化處理也不能(neng)完全(quan)消除其污(wu)染(ran)），只保留次氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)白段，以保證白度及(ji)較低(di)的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經提取黑液、篩選、除砂后(hou)，濃縮至12％左右的濃度(du)，經螺旋(xuan)輸送(song)機破碎，加(jia)入(ru)稀(xi)釋(shi)液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)次氯酸鹽漂(piao)白塔漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌濃縮后(hou)添(tian)加(jia)NaOH、螯合(he)(he)劑、保(bao)護劑、穩定劑等進(jin)行螯合(he)(he)、活化處理，然(ran)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)入(ru)中(zhong)(zhong)(zhong)濃漿(jiang)(jiang)泵立(li)管，經中(zhong)(zhong)(zhong)濃泵輸送(song)進(jin)入(ru)1＃、2＃中(zhong)(zhong)(zhong)濃混合(he)(he)器，在(zai)(zai)1＃濃混合(he)(he)器通入(ru)蒸(zheng)汽，提高紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)溫度(du)使之達到80～100℃，過氧化氫(qing)(qing)在(zai)(zai)2＃中(zhong)(zhong)(zhong)濃混合(he)(he)器加(jia)入(ru)，然(ran)后(hou)進(jin)入(ru)升降流式過氧化氫(qing)(qing)漂(piao)白塔進(jin)行過氧化氫(qing)(qing)漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)入(ru)漂(piao)后(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽(yan)漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿(jiang)濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度(du) 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用(yong)量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化氫漂(piao)白段（P段）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫度(du) 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(bao)護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝(yi)管線、自控儀表的要(yao)求

（1）中濃(nong)紙漿(jiang)過氧化氫(qing)漂白(bai)升降(jiang)流式(shi)漂白(bai)塔

　　　 升、降流反(fan)應(ying)時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根(gen)據實際(ji)項目情況(kuang)確定 

（2）中濃混(hun)合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備(bei)總量：約350Kg 

　　 進出(chu)(chu)口直徑：DN150/DN125（進/出(chu)(chu)），提供連接(jie)法蘭(lan) 

　　 機械密封水壓力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械密封水流(liu)量：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助(zhu)劑(ji)管(guan)道材(cai)質除H2O2外，其(qi)余均(jun)為(wei)工程塑料(liao)，H2O2管(guan)道應(ying)為(wei)不(bu)銹鋼(gang)304，P段所有(you)與紙漿(jiang)接觸的(de)(de)管(guan)道材(cai)料(liao)均(jun)為(wei)不(bu)銹鋼(gang)304。所有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)點如工藝流程圖(tu)所示，加(jia)入(ru)方式應(ying)采取多點加(jia)入(ru)，以增加(jia)后續的(de)(de)混(hun)合效果；所有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)應(ying)選(xuan)用計(ji)量泵，力(li)求工藝條件準(zhun)確。 P段泵后蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管(guan)道入(ru)口(kou)(kou)與中濃(nong)漿(jiang)出口(kou)(kou)的(de)(de)距離應(ying)在2米(mi)以上(shang)，以防(fang)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)反竄；蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管(guan)入(ru)口(kou)(kou)后的(de)(de)第一(yi)個法蘭連接處應(ying)添加(jia)一(yi)波(bo)紋管(guan)，避(bi)免管(guan)道連接因熱膨脹而損壞。 

P段中(zhong)濃(nong)漿(jiang)泵(beng)與過氧化氫漂白塔的(de)距離越短越好，盡量減少管線彎頭(tou)的(de)數量，并采用較大(da)曲率半徑的(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃(nong)混合器(qi)機(ji)械密封水應設(she)流(liu)量低限報警及停機(ji)，其余(yu)參照工藝流(liu)程圖上(shang)的控(kong)制點，根據工廠實際，盡(jin)可(ke)能提高(gao)自控(kong)水平。 

5.漂白蘆葦漿化(hua)學(xue)品消耗(hao)