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華南(nan)理(li)工大學 制漿造紙工程新(xin)技術(shu)與(yu)裝備(bei)研(yan)發中心

6萬噸/年 H-P清潔(jie)漂白方(fang)案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳(chuan)統氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸(suan)鹽(yan)（H）三(san)段漂(piao)白中，C段和E段產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)污染(ran)(ran)(ran)物（可吸附(fu)有(you)機污染(ran)(ran)(ran)物AOX）含(han)量最高(gao)，毒性(xing)(xing)最大(da)，其中的(de)(de)(de)四氯二(er)(er)苯二(er)(er)惡英(ying)及呋喃(nan)，簡稱二(er)(er)惡英(ying)呋喃(nan)，是毒性(xing)(xing)最大(da)的(de)(de)(de)致癌物質，廢水的(de)(de)(de)色度也最深。并且，產(chan)生(sheng)(sheng)污染(ran)(ran)(ran)物大(da)部分隨廢水排出，嚴重污染(ran)(ran)(ran)生(sheng)(sheng)態環(huan)境；也有(you)少量殘留在紙漿中，影響紙品的(de)(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質量和用途。因此，淘(tao)汰C段和E段是當前提(ti)高(gao)我(wo)國漂(piao)白草漿質量、降低漂(piao)白污染(ran)(ran)(ran)、保護生(sheng)(sheng)態環(huan)境的(de)(de)(de)直接有(you)效措施；同時富集(ji)的(de)(de)(de)氯離(li)子對設備具有(you)很強的(de)(de)(de)腐蝕性(xing)(xing)，因而漂(piao)白廢水除自循環(huan)的(de)(de)(de)外(wai)，其余(yu)無法直接回用，只能排放掉，造(zao)成(cheng)環(huan)境污染(ran)(ran)(ran)和資源(yuan)浪費(fei)。 

　　 過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氯(lv)作為一種環境保護型的紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用(yong)于化(hua)學漿(jiang)、機械(xie)漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等漿(jiang)種的漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)，具有(you)(you)使用(yong)方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)增值高、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)穩(wen)定性好(hao)（返(fan)黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)得率(lv)高的優點，且(qie)在(zai)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有(you)(you)害(hai)的副(fu)產(chan)物(wu)；相比(bi)二氧(yang)(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)等，還(huan)具有(you)(you)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)成本低(di)的特(te)點。因此，采(cai)用(yong)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)項(xiang)目的首選漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方法之一，也是(shi)采(cai)用(yong)CEH（氯(lv)化(hua)－堿處理－次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方法的工廠進行技術改造(zao)的較好(hao)的漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿(jian)性過(guo)氧化氫(qing)漂白(bai)(bai)(bai)主要是(shi)消除漿(jiang)中的(de)(de)發色基(ji)團，直接提高漂漿(jiang)白(bai)(bai)(bai)度，因為漂漿(jiang)得(de)率高，有人稱(cheng)為保留木素(su)的(de)(de)漂白(bai)(bai)(bai)劑，漂白(bai)(bai)(bai)過(guo)程中由(you)于金屬離子等(deng)的(de)(de)催化，也存在(zai)HO.、OOH.等(deng)自由(you)基(ji)，HO.及O2-.與木素(su)的(de)(de)酚結構反應，增加(jia)木素(su)分(fen)子的(de)(de)親(qin)水性及溶解性，從(cong)而提高脫(tuo)木素(su)效(xiao)果，進一步提高漂漿(jiang)白(bai)(bai)(bai)度和白(bai)(bai)(bai)度穩定性。

H2O2在(zai)堿性條件達到(dao)分解(jie)平衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件有利于過濾氧化(hua)(hua)氫產(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)，使其(qi)(qi)(qi)與木(mu)素產(chan)生(sheng)相應(ying)的漂白反(fan)(fan)應(ying)，但通常在(zai)紙漿中含有金(jin)屬(shu)離(li)子，在(zai)金(jin)屬(shu)離(li)子存在(zai)下，尤其(qi)(qi)(qi)是(shi)Fe、Mn、Cu等，過氧化(hua)(hua)氫產(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)，而且其(qi)(qi)(qi)分(fen)解(jie)的速度要比過氧化(hua)(hua)氫的堿性分(fen)解(jie)快得多，因此，在(zai)這一類金(jin)屬(shu)離(li)子存在(zai)的條件下，過氧化(hua)(hua)氫因來(lai)不及與木(mu)素產(chan)生(sheng)反(fan)(fan)應(ying)，便(bian)會無效分(fen)解(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如(ru)何消除紙(zhi)漿(jiang)中金(jin)屬離子的(de)影響并增(zeng)加紙(zhi)漿(jiang)過氧化氫的(de)漂白活性，使(shi)過氧化氫與木素達到最佳的(de)反應條件，是本項目組(zu)多年(nian)來致力研究(jiu)的(de)方向，并取得了較好的(de)研究(jiu)成(cheng)果，應用于生產實踐(jian)也取得了良好的(de)經濟(ji)效益。 

　　 本方案流程采用(yong)H－P的(de)清(qing)潔(jie)漂(piao)白(bai)流程，整個(ge)漂(piao)白(bai)流程中基本上消除了(le)氯(lv)化所產(chan)生(sheng)的(de)有機氯(lv)污(wu)染（有機氯(lv)即使經中段(duan)廢水生(sheng)化處理也不(bu)能完全消除其污(wu)染），只(zhi)保(bao)留次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)段(duan)，以保(bao)證白(bai)度及(ji)較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)提取黑液、篩選、除(chu)砂后(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左(zuo)右的(de)濃(nong)度，經(jing)螺旋(xuan)輸(shu)送機(ji)(ji)破碎(sui)，加(jia)入(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)次氯酸鹽漂(piao)白塔漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗滌濃(nong)縮后(hou)(hou)添加(jia)NaOH、螯合(he)劑、保(bao)護劑、穩(wen)定(ding)劑等(deng)進(jin)行螯合(he)、活化(hua)(hua)處理，然(ran)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)入(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管，經(jing)中(zhong)濃(nong)泵輸(shu)送進(jin)入(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器(qi)，在(zai)1＃濃(nong)混(hun)合(he)器(qi)通入(ru)蒸汽(qi)，提高(gao)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)溫度使之達到80～100℃，過氧化(hua)(hua)氫在(zai)2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器(qi)加(jia)入(ru)，然(ran)后(hou)(hou)進(jin)入(ru)升降(jiang)流(liu)式過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)白塔進(jin)行過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗滌，洗后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送入(ru)漂(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽(yan)漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度(du) 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過(guo)氧化氫(qing)漂白段(duan)(duan)（P段(duan)(duan)）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時(shi)間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量 3－4％ 

　　 螯(ao)合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設(she)備(bei)及工藝管線、自(zi)控儀表的要求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂(piao)白升(sheng)降流(liu)式漂(piao)白塔

　　　 升、降(jiang)流反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔(ta)體尺寸(cun)根(gen)據(ju)實際項(xiang)目情況確(que)定(ding) 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用(yong)電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出口(kou)直徑：DN150/DN125（進/出），提供連接(jie)法蘭 

　　 機械(xie)密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷(he)系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助(zhu)(zhu)劑管(guan)道材質除H2O2外，其余均為工(gong)(gong)程塑料，H2O2管(guan)道應(ying)為不銹(xiu)鋼304，P段(duan)所有(you)與(yu)紙漿(jiang)接(jie)觸的(de)(de)管(guan)道材料均為不銹(xiu)鋼304。所有(you)助(zhu)(zhu)劑的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)入點如工(gong)(gong)藝流程圖所示，加(jia)(jia)(jia)入方式應(ying)采取多點加(jia)(jia)(jia)入，以增(zeng)加(jia)(jia)(jia)后續的(de)(de)混合效果；所有(you)助(zhu)(zhu)劑的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)入應(ying)選用計(ji)量泵(beng)(beng)，力求工(gong)(gong)藝條件準確。 P段(duan)泵(beng)(beng)后蒸汽(qi)管(guan)道入口(kou)(kou)與(yu)中濃漿(jiang)出口(kou)(kou)的(de)(de)距離應(ying)在2米(mi)以上，以防蒸汽(qi)反竄；蒸汽(qi)管(guan)入口(kou)(kou)后的(de)(de)第一個法蘭(lan)連(lian)(lian)接(jie)處(chu)應(ying)添加(jia)(jia)(jia)一波紋(wen)管(guan)，避(bi)免管(guan)道連(lian)(lian)接(jie)因熱膨(peng)脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過(guo)氧(yang)化氫漂白塔的(de)距離越短(duan)越好，盡量(liang)減少管線彎(wan)頭(tou)的(de)數(shu)量(liang)，并采(cai)用較大曲率(lv)半徑的(de)彎(wan)頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃(nong)混合器機(ji)(ji)械密(mi)封水應設流量低限報警及停機(ji)(ji)，其(qi)余參照工藝流程圖上的控制點，根據(ju)工廠(chang)實際，盡可能提高自(zi)控水平。 

5.漂白(bai)蘆(lu)葦漿化學品消耗