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華南理工大(da)學(xue) 制漿造紙工程新(xin)技(ji)術與裝(zhuang)備研(yan)發中心(xin)

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案(an) （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統(tong)氯(lv)化（C）－堿處理（E）－次(ci)氯(lv)酸鹽（H）三段(duan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)中(zhong)(zhong)，C段(duan)和(he)(he)E段(duan)產生(sheng)(sheng)的(de)污染(ran)物（可吸(xi)附有(you)機污染(ran)物AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大(da)，其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)四(si)氯(lv)二(er)(er)苯二(er)(er)惡英及呋(fu)喃，簡(jian)稱二(er)(er)惡英呋(fu)喃，是(shi)毒性最(zui)大(da)的(de)致(zhi)癌物質(zhi)(zhi)，廢(fei)水(shui)(shui)的(de)色度也(ye)最(zui)深(shen)。并且，產生(sheng)(sheng)污染(ran)物大(da)部分(fen)隨(sui)廢(fei)水(shui)(shui)排出，嚴重污染(ran)生(sheng)(sheng)態環(huan)境；也(ye)有(you)少量(liang)殘(can)留在紙(zhi)漿中(zhong)(zhong)，影響紙(zhi)品的(de)衛生(sheng)(sheng)質(zhi)(zhi)量(liang)和(he)(he)用途。因(yin)此，淘汰C段(duan)和(he)(he)E段(duan)是(shi)當前提(ti)高我國漂(piao)(piao)(piao)白(bai)草漿質(zhi)(zhi)量(liang)、降低漂(piao)(piao)(piao)白(bai)污染(ran)、保護(hu)生(sheng)(sheng)態環(huan)境的(de)直接(jie)有(you)效措施；同時富集的(de)氯(lv)離(li)子對設備具有(you)很強的(de)腐蝕性，因(yin)而(er)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)廢(fei)水(shui)(shui)除自(zi)循(xun)環(huan)的(de)外，其(qi)余無(wu)法(fa)直接(jie)回(hui)用，只能排放掉，造成環(huan)境污染(ran)和(he)(he)資源浪費。 

　　 過(guo)(guo)(guo)氧化氯(lv)(lv)(lv)作為一種環境(jing)保護型(xing)的(de)(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)助劑(ji)，廣泛(fan)用(yong)于化學(xue)漿(jiang)、機(ji)械漿(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)等(deng)漿(jiang)種的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)，具有使用(yong)方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度增值(zhi)高、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度穩(wen)定(ding)性(xing)好（返黃低(di)(di)）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)得率(lv)高的(de)(de)(de)優點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)(guo)(guo)程中不產生有害(hai)的(de)(de)(de)副產物；相比二氧化氯(lv)(lv)(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)成(cheng)本低(di)(di)的(de)(de)(de)特點(dian)。因此，采用(yong)過(guo)(guo)(guo)氧化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)項目(mu)的(de)(de)(de)首(shou)選漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方法之一，也是采用(yong)CEH（氯(lv)(lv)(lv)化－堿處理－次(ci)氯(lv)(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方法的(de)(de)(de)工廠進行技術(shu)改造的(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性過(guo)氧化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)主(zhu)要是(shi)消(xiao)除漿中(zhong)的(de)發色基團，直接提(ti)高(gao)漂(piao)(piao)(piao)漿白(bai)度，因為漂(piao)(piao)(piao)漿得率高(gao)，有人稱為保(bao)留木(mu)(mu)素的(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)劑，漂(piao)(piao)(piao)白(bai)過(guo)程(cheng)中(zhong)由(you)于金屬離子等(deng)的(de)催化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自(zi)由(you)基，HO.及(ji)O2-.與木(mu)(mu)素的(de)酚結構反應，增(zeng)加木(mu)(mu)素分子的(de)親(qin)水性及(ji)溶解性，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)脫木(mu)(mu)素效果，進(jin)一步提(ti)高(gao)漂(piao)(piao)(piao)漿白(bai)度和白(bai)度穩定性。

H2O2在堿(jian)性條(tiao)件達到分(fen)解平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)(jian)性條(tiao)件(jian)有利于過(guo)濾(lv)氧化氫(qing)產生分解(jie)(jie)，使(shi)其(qi)(qi)與木素產生相應的(de)漂(piao)白反應，但(dan)通常在(zai)(zai)紙漿(jiang)中含有金屬(shu)離子(zi)，在(zai)(zai)金屬(shu)離子(zi)存(cun)在(zai)(zai)下，尤其(qi)(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化氫(qing)產生分解(jie)(jie)，而且其(qi)(qi)分解(jie)(jie)的(de)速度要比過(guo)氧化氫(qing)的(de)堿(jian)(jian)性分解(jie)(jie)快得多(duo)，因此，在(zai)(zai)這一(yi)類金屬(shu)離子(zi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)條(tiao)件(jian)下，過(guo)氧化氫(qing)因來不(bu)及與木素產生反應，便(bian)會無效分解(jie)(jie)而消耗殆(dai)盡。 

　　 如何消除紙(zhi)漿中(zhong)金(jin)屬離子的(de)(de)影響并增加紙(zhi)漿過(guo)氧化氫的(de)(de)漂白活性，使(shi)過(guo)氧化氫與木素達到最(zui)佳的(de)(de)反應條件，是(shi)本項目組多年(nian)來致力研(yan)究的(de)(de)方向，并取(qu)得了較好的(de)(de)研(yan)究成果，應用于生產(chan)實踐也取(qu)得了良好的(de)(de)經濟效益(yi)。 

　　 本方案流(liu)程采用H－P的(de)清潔漂(piao)白(bai)流(liu)程，整個漂(piao)白(bai)流(liu)程中基(ji)本上(shang)消除了氯化(hua)所產生的(de)有機(ji)氯污染(ran)（有機(ji)氯即使(shi)經中段廢水生化(hua)處理也(ye)不能(neng)完(wan)全消除其(qi)污染(ran)），只(zhi)保留次氯酸鹽漂(piao)白(bai)段，以保證白(bai)度及較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿經(jing)(jing)(jing)提取黑液、篩(shai)選、除砂后(hou)，濃(nong)(nong)縮至12％左右(you)的濃(nong)(nong)度，經(jing)(jing)(jing)螺旋輸送(song)(song)機(ji)破碎，加(jia)(jia)入(ru)稀(xi)釋液及Ca（C1O）2，進入(ru)次(ci)氯酸鹽漂(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)紙漿經(jing)(jing)(jing)真(zhen)(zhen)空(kong)洗(xi)漿機(ji)洗(xi)滌(di)濃(nong)(nong)縮后(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯合劑、保護(hu)劑、穩(wen)定(ding)劑等進行螯合、活化處理，然后(hou)紙漿進入(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)漿泵(beng)立管，經(jing)(jing)(jing)中(zhong)濃(nong)(nong)泵(beng)輸送(song)(song)進入(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合器，在(zai)(zai)1＃濃(nong)(nong)混合器通入(ru)蒸汽，提高紙漿溫(wen)度使之達到80～100℃，過氧(yang)化氫(qing)在(zai)(zai)2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合器加(jia)(jia)入(ru)，然后(hou)進入(ru)升降流(liu)式(shi)過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)白塔(ta)進行過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)紙漿送(song)(song)真(zhen)(zhen)空(kong)洗(xi)漿機(ji)洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)紙漿送(song)(song)入(ru)漂(piao)(piao)后(hou)貯漿塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分(fen)鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 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％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及(ji)工藝(yi)管線(xian)、自控(kong)儀表的要(yao)求

（1）中(zhong)濃紙漿過氧化氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)升降(jiang)流(liu)式漂(piao)白(bai)(bai)塔

　　　 升、降流反應時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根(gen)據實際項(xiang)目情況確定(ding) 

（2）中(zhong)濃混合器（ZH12）

　　 配用電(dian)機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總(zong)量：約350Kg 

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

　　 機械(xie)密封(feng)水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封(feng)水流量(liang)：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)材質除H2O2外，其余均(jun)為工程塑料，H2O2管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)應為不銹鋼304，P段(duan)所(suo)有(you)與(yu)(yu)紙漿接(jie)觸的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)材料均(jun)為不銹鋼304。所(suo)有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)加(jia)(jia)(jia)入(ru)點如工藝流程圖所(suo)示，加(jia)(jia)(jia)入(ru)方式應采取多點加(jia)(jia)(jia)入(ru)，以增加(jia)(jia)(jia)后(hou)續的(de)混合效果；所(suo)有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)加(jia)(jia)(jia)入(ru)應選用(yong)計(ji)量泵，力(li)求(qiu)工藝條件準確。 P段(duan)泵后(hou)蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)入(ru)口(kou)與(yu)(yu)中濃(nong)漿出口(kou)的(de)距離應在2米以上(shang)，以防蒸(zheng)(zheng)汽反竄；蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)口(kou)后(hou)的(de)第一個法蘭連(lian)接(jie)處應添加(jia)(jia)(jia)一波(bo)紋管(guan)(guan)，避(bi)免管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)連(lian)接(jie)因熱膨(peng)脹而損(sun)壞(huai)。 

P段中濃漿泵與過氧化(hua)氫(qing)漂白塔(ta)的(de)距離(li)越短越好，盡量減少管線彎(wan)(wan)頭的(de)數量，并采用較大曲率半徑的(de)彎(wan)(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合(he)器機(ji)械密封水應設流量低限報警及停機(ji)，其余參照工藝流程圖上的控(kong)制點(dian)，根據工廠實際(ji)，盡可能提高自(zi)控(kong)水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗(hao)