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華南(nan)理工大學(xue) 制漿造紙工程新技術(shu)與(yu)裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清(qing)潔漂白方案 （以(yi)蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿處(chu)理（E）－次氯(lv)酸鹽（H）三段(duan)漂(piao)白中，C段(duan)和(he)E段(duan)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物（可吸(xi)附(fu)有(you)機污(wu)(wu)(wu)染(ran)物AOX）含(han)量最(zui)高，毒性(xing)(xing)最(zui)大，其中的(de)四(si)氯(lv)二(er)(er)苯二(er)(er)惡(e)英及呋喃，簡(jian)稱二(er)(er)惡(e)英呋喃，是(shi)毒性(xing)(xing)最(zui)大的(de)致癌(ai)物質(zhi)，廢水(shui)的(de)色度也(ye)(ye)最(zui)深。并且，產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物大部分隨廢水(shui)排(pai)出，嚴重污(wu)(wu)(wu)染(ran)生(sheng)(sheng)(sheng)態環(huan)境；也(ye)(ye)有(you)少量殘留在紙漿(jiang)中，影響紙品的(de)衛生(sheng)(sheng)(sheng)質(zhi)量和(he)用(yong)途(tu)。因此，淘(tao)汰(tai)C段(duan)和(he)E段(duan)是(shi)當(dang)前提高我國漂(piao)白草漿(jiang)質(zhi)量、降低(di)漂(piao)白污(wu)(wu)(wu)染(ran)、保護生(sheng)(sheng)(sheng)態環(huan)境的(de)直(zhi)接有(you)效措施；同時富集的(de)氯(lv)離子對設備(bei)具有(you)很強(qiang)的(de)腐(fu)蝕性(xing)(xing)，因而漂(piao)白廢水(shui)除自循環(huan)的(de)外，其余無法直(zhi)接回用(yong)，只(zhi)能排(pai)放掉，造成(cheng)環(huan)境污(wu)(wu)(wu)染(ran)和(he)資源(yuan)浪費。 

　　 過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氯(lv)(lv)作為一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)環境保(bao)護型的紙(zhi)漿漂(piao)白(bai)(bai)助(zhu)劑(ji)，廣泛用于化(hua)(hua)學漿、機械漿、脫墨漿等(deng)漿種(zhong)(zhong)的漂(piao)白(bai)(bai)，具(ju)有(you)(you)使用方便(bian)、白(bai)(bai)度增值(zhi)高(gao)、白(bai)(bai)度穩(wen)定性好（返黃低）、漂(piao)白(bai)(bai)得率高(gao)的優(you)點(dian)，且在漂(piao)白(bai)(bai)過(guo)(guo)程中不(bu)產生有(you)(you)害的副產物；相(xiang)比二氧化(hua)(hua)氯(lv)(lv)漂(piao)白(bai)(bai)等(deng)，還具(ju)有(you)(you)漂(piao)白(bai)(bai)成本低的特點(dian)。因此，采(cai)用過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)項目的首選漂(piao)白(bai)(bai)方法(fa)之(zhi)一(yi)(yi)，也是采(cai)用CEH（氯(lv)(lv)化(hua)(hua)－堿處理－次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)方法(fa)的工廠進行技術改造的較(jiao)好的漂(piao)白(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)(xing)過氧化(hua)氫漂白(bai)主要(yao)是消除(chu)漿(jiang)中(zhong)的發色基團，直接(jie)提高(gao)漂漿(jiang)白(bai)度(du)，因為漂漿(jiang)得率高(gao)，有人(ren)稱為保留木(mu)素(su)的漂白(bai)劑，漂白(bai)過程中(zhong)由于金(jin)屬離子等(deng)的催(cui)化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自由基，HO.及(ji)O2-.與(yu)木(mu)素(su)的酚結構反應(ying)，增加(jia)木(mu)素(su)分子的親水性(xing)(xing)及(ji)溶解性(xing)(xing)，從(cong)而(er)提高(gao)脫(tuo)木(mu)素(su)效(xiao)果，進一步(bu)提高(gao)漂漿(jiang)白(bai)度(du)和白(bai)度(du)穩定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性(xing)條件達(da)到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件(jian)有利于過濾氧化氫產(chan)生分(fen)解(jie)(jie)，使(shi)其(qi)(qi)與木素(su)產(chan)生相應的(de)漂(piao)白反應，但通常在(zai)(zai)紙漿中含有金(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)，在(zai)(zai)金(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)存在(zai)(zai)下，尤其(qi)(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧化氫產(chan)生分(fen)解(jie)(jie)，而且其(qi)(qi)分(fen)解(jie)(jie)的(de)速度要(yao)比過氧化氫的(de)堿(jian)性分(fen)解(jie)(jie)快得多，因(yin)此，在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)類金(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)存在(zai)(zai)的(de)條件(jian)下，過氧化氫因(yin)來(lai)不及(ji)與木素(su)產(chan)生反應，便會無效分(fen)解(jie)(jie)而消耗殆盡。 

　　 如何消除紙漿(jiang)(jiang)中金(jin)屬離子的影響(xiang)并增加紙漿(jiang)(jiang)過氧(yang)化氫(qing)的漂(piao)白活性，使過氧(yang)化氫(qing)與木素達到(dao)最佳的反應條件，是(shi)本項目組多年來致力研究的方向，并取得了(le)較好的研究成果，應用于生產實踐也取得了(le)良好的經(jing)濟效益。 

　　 本方(fang)案流程采用H－P的(de)清潔漂白(bai)流程，整個漂白(bai)流程中基本上消除了氯(lv)(lv)(lv)化(hua)所產生(sheng)的(de)有機(ji)氯(lv)(lv)(lv)污染(ran)(ran)（有機(ji)氯(lv)(lv)(lv)即(ji)使經中段(duan)廢水生(sheng)化(hua)處(chu)理也(ye)不能完全消除其(qi)污染(ran)(ran)），只(zhi)保(bao)(bao)留次氯(lv)(lv)(lv)酸鹽漂白(bai)段(duan)，以保(bao)(bao)證白(bai)度及較低的(de)成(cheng)本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經提取黑液、篩選、除砂后(hou)，濃縮(suo)至12％左右的(de)濃度，經螺旋輸送(song)(song)機破(po)碎，加入(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)次(ci)氯酸鹽漂(piao)白(bai)塔漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)機洗滌濃縮(suo)后(hou)添加NaOH、螯合(he)劑(ji)、保護(hu)劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)(jin)行(xing)螯合(he)、活化處(chu)理，然(ran)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)中(zhong)(zhong)(zhong)濃漿(jiang)泵立管，經中(zhong)(zhong)(zhong)濃泵輸送(song)(song)進(jin)(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)(zhong)(zhong)濃混合(he)器(qi)，在(zai)1＃濃混合(he)器(qi)通入(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)溫度使之達到80～100℃，過氧化氫(qing)在(zai)2＃中(zhong)(zhong)(zhong)濃混合(he)器(qi)加入(ru)(ru)，然(ran)后(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)升降流式過氧化氫(qing)漂(piao)白(bai)塔進(jin)(jin)行(xing)過氧化氫(qing)漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)機洗滌，洗后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)貯漿(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽漂(piao)白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時(shi)間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂(piao)白(bai)段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量(liang) 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設(she)備及工藝(yi)管線、自控(kong)儀表的要(yao)求(qiu)

（1）中濃紙漿(jiang)過氧化(hua)氫漂白升降流式漂白塔

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實(shi)際項目情(qing)況確定 

（2）中濃(nong)混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提(ti)供連接(jie)法蘭 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助劑管(guan)道材質(zhi)除H2O2外，其余(yu)均為工程(cheng)塑料(liao)(liao)，H2O2管(guan)道應(ying)為不銹(xiu)鋼304，P段(duan)所(suo)(suo)有(you)與(yu)紙漿接(jie)觸的(de)管(guan)道材料(liao)(liao)均為不銹(xiu)鋼304。所(suo)(suo)有(you)助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)點(dian)如(ru)工藝(yi)流程(cheng)圖所(suo)(suo)示，加(jia)(jia)入(ru)方式應(ying)采取多點(dian)加(jia)(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)(jia)后續的(de)混(hun)合效果；所(suo)(suo)有(you)助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)應(ying)選用(yong)計量泵，力(li)求工藝(yi)條件準確。 P段(duan)泵后蒸汽管(guan)道入(ru)口與(yu)中濃漿出口的(de)距離應(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防(fang)蒸汽反竄；蒸汽管(guan)入(ru)口后的(de)第一個(ge)法蘭連接(jie)處應(ying)添加(jia)(jia)一波(bo)紋管(guan)，避免(mian)管(guan)道連接(jie)因熱(re)膨脹而損壞。 

P段(duan)中濃漿(jiang)泵(beng)與過氧(yang)化氫漂(piao)白塔的(de)距離越短越好，盡量減少管線彎頭(tou)(tou)的(de)數量，并采用較大曲率半徑的(de)彎頭(tou)(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機(ji)械密封水(shui)應設流量低限報警及停機(ji)，其(qi)余參(can)照工(gong)藝流程圖上的控制點，根據工(gong)廠(chang)實際(ji)，盡可能提高自控水(shui)平。 

5.漂(piao)白(bai)蘆葦漿化學品消耗