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華南理工大學 制漿造紙工程新(xin)技(ji)術(shu)與(yu)裝備研(yan)發(fa)中心(xin)

6萬噸(dun)/年(nian) H-P清潔(jie)漂白方案 （以(yi)蘆葦(wei)漿(jiang)為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統(tong)氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三段(duan)漂白(bai)中，C段(duan)和(he)E段(duan)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)污(wu)(wu)染物(wu)（可吸附有機(ji)污(wu)(wu)染物(wu)AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大，其中的(de)四氯二苯(ben)二惡英及(ji)呋喃，簡稱二惡英呋喃，是(shi)毒性最(zui)大的(de)致癌物(wu)質(zhi)(zhi)，廢水(shui)的(de)色度也最(zui)深。并且，產(chan)(chan)生(sheng)污(wu)(wu)染物(wu)大部分隨廢水(shui)排(pai)出，嚴重污(wu)(wu)染生(sheng)態環境；也有少量(liang)殘留(liu)在(zai)紙漿中，影響紙品(pin)的(de)衛生(sheng)質(zhi)(zhi)量(liang)和(he)用(yong)途。因(yin)此，淘汰C段(duan)和(he)E段(duan)是(shi)當前(qian)提高我國漂白(bai)草(cao)漿質(zhi)(zhi)量(liang)、降低漂白(bai)污(wu)(wu)染、保護生(sheng)態環境的(de)直(zhi)接有效措施；同時富(fu)集(ji)的(de)氯離子對設備具有很強的(de)腐蝕性，因(yin)而漂白(bai)廢水(shui)除自循環的(de)外，其余無法直(zhi)接回用(yong)，只能排(pai)放掉，造成環境污(wu)(wu)染和(he)資源(yuan)浪費。 

　　 過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)氯作為一種環境(jing)保(bao)護型的(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣(guang)泛用(yong)于化(hua)(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等漿(jiang)種的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)，具(ju)有使用(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度增(zeng)值高(gao)、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度穩定性好（返黃(huang)低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)得(de)率高(gao)的(de)優(you)點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程(cheng)中不產(chan)生有害的(de)副產(chan)物(wu)；相比(bi)二氧化(hua)(hua)(hua)氯漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)等，還具(ju)有漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)成本(ben)低(di)的(de)特點(dian)。因此，采用(yong)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)首(shou)選漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一，也是采用(yong)CEH（氯化(hua)(hua)(hua)－堿處理－次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法的(de)工廠進行技術(shu)改(gai)造的(de)較好的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿(jian)性(xing)過(guo)氧(yang)化氫漂(piao)白(bai)主要是消除漿中的(de)(de)發(fa)色基團，直接(jie)提(ti)(ti)高(gao)漂(piao)漿白(bai)度(du)，因為漂(piao)漿得率高(gao)，有人稱(cheng)為保留木(mu)素的(de)(de)漂(piao)白(bai)劑，漂(piao)白(bai)過(guo)程中由(you)于(yu)金屬離子(zi)等(deng)(deng)的(de)(de)催化，也存在HO.、OOH.等(deng)(deng)自由(you)基，HO.及O2-.與木(mu)素的(de)(de)酚結構反應，增加木(mu)素分子(zi)的(de)(de)親水性(xing)及溶解性(xing)，從而提(ti)(ti)高(gao)脫木(mu)素效果，進一步提(ti)(ti)高(gao)漂(piao)漿白(bai)度(du)和白(bai)度(du)穩定性(xing)。

H2O2在堿性條件達到(dao)分解(jie)平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件有利于過(guo)濾氧(yang)化(hua)氫(qing)產(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)解，使其(qi)與木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)相(xiang)應(ying)的漂(piao)白反(fan)應(ying)，但通常在(zai)紙漿中含有金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)，在(zai)金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)存在(zai)下(xia)，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)產(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)解，而且其(qi)分(fen)(fen)解的速度要比過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)的堿(jian)性分(fen)(fen)解快(kuai)得多(duo)，因此，在(zai)這一類金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)存在(zai)的條件下(xia)，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)因來不及與木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)反(fan)應(ying)，便會(hui)無效分(fen)(fen)解而消(xiao)耗殆盡。 

　　 如何消除紙漿中金屬離子的(de)影響并(bing)增加紙漿過(guo)氧化(hua)氫(qing)的(de)漂(piao)白活(huo)性，使過(guo)氧化(hua)氫(qing)與木素達到最佳的(de)反(fan)應條件，是本項(xiang)目組多(duo)年來致(zhi)力研(yan)究(jiu)的(de)方向，并(bing)取得了較好的(de)研(yan)究(jiu)成果(guo)，應用于生產實踐(jian)也取得了良好的(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案流(liu)程采用H－P的清潔漂(piao)白(bai)流(liu)程，整個漂(piao)白(bai)流(liu)程中基本(ben)上(shang)消除(chu)了氯(lv)(lv)化(hua)(hua)所產生(sheng)的有機氯(lv)(lv)污染（有機氯(lv)(lv)即使經中段(duan)廢水生(sheng)化(hua)(hua)處(chu)理也不能完(wan)全消除(chu)其污染），只(zhi)保(bao)留次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)段(duan)，以(yi)保(bao)證白(bai)度及較低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)經提(ti)取黑液、篩選、除(chu)砂后，濃縮至(zhi)12％左右的濃度，經螺旋輸送機破碎，加(jia)入(ru)(ru)(ru)稀(xi)釋(shi)液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)白塔(ta)(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后紙(zhi)漿(jiang)經真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌濃縮后添(tian)加(jia)NaOH、螯合(he)(he)劑(ji)、保(bao)護(hu)劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)(jin)行螯合(he)(he)、活化(hua)處理，然(ran)后紙(zhi)漿(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)中(zhong)濃漿(jiang)泵立(li)管，經中(zhong)濃泵輸送進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃混合(he)(he)器(qi)，在(zai)1＃濃混合(he)(he)器(qi)通入(ru)(ru)(ru)蒸汽，提(ti)高紙(zhi)漿(jiang)溫度使之達到80～100℃，過氧化(hua)氫在(zai)2＃中(zhong)濃混合(he)(he)器(qi)加(jia)入(ru)(ru)(ru)，然(ran)后進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)升降(jiang)流式過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白塔(ta)(ta)進(jin)(jin)行過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后紙(zhi)漿(jiang)送真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后紙(zhi)漿(jiang)送入(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)后貯漿(jiang)塔(ta)(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸(suan)鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分(fen)鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過氧化(hua)氫(qing)漂白段（P段）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫(wen)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％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝管線、自控儀表的要(yao)求

（1）中濃紙漿過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂白升降流式漂白塔

　　　 升、降(jiang)流(liu)反(fan)應(ying)時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

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

　　 機械密封水(shui)壓(ya)力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助劑(ji)管道(dao)材質除H2O2外(wai)，其(qi)余均為(wei)工(gong)程(cheng)塑料，H2O2管道(dao)應為(wei)不(bu)銹鋼(gang)304，P段(duan)所有與紙漿(jiang)接觸的(de)管道(dao)材料均為(wei)不(bu)銹鋼(gang)304。所有助劑(ji)的(de)加(jia)入點如工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖所示，加(jia)入方式應采取多點加(jia)入，以增加(jia)后續(xu)的(de)混(hun)合效果；所有助劑(ji)的(de)加(jia)入應選用計量泵，力求工(gong)藝(yi)條件準(zhun)確。 P段(duan)泵后蒸(zheng)汽(qi)管道(dao)入口與中濃漿(jiang)出(chu)口的(de)距離應在2米以上，以防(fang)蒸(zheng)汽(qi)反(fan)竄；蒸(zheng)汽(qi)管入口后的(de)第一(yi)個法蘭連(lian)接處(chu)應添加(jia)一(yi)波(bo)紋管，避(bi)免(mian)管道(dao)連(lian)接因熱膨脹而損(sun)壞(huai)。 

P段中濃(nong)漿泵與(yu)過氧化氫漂白塔的距離越(yue)短越(yue)好(hao)，盡量(liang)減少(shao)管線彎頭的數量(liang)，并采用較大曲率半徑(jing)的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密(mi)封水應(ying)設流量低限報警及停(ting)機，其(qi)余(yu)參(can)照(zhao)工藝流程圖上的(de)控制點(dian)，根據工廠(chang)實際(ji)，盡可能提(ti)高自控水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗