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華南理工(gong)大(da)學 制漿造紙工(gong)程新(xin)技術與(yu)裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方(fang)案(an) （以蘆葦漿為例(li)） 

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）－次氯酸鹽（H）三段漂白(bai)(bai)(bai)中(zhong)，C段和E段產(chan)生的(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)（可吸附有(you)機污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)AOX）含量最高，毒性最大(da)，其中(zhong)的(de)(de)(de)四氯二(er)苯二(er)惡(e)英(ying)及呋喃，簡稱二(er)惡(e)英(ying)呋喃，是(shi)毒性最大(da)的(de)(de)(de)致癌物(wu)質(zhi)，廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)色(se)度也(ye)最深。并且，產(chan)生污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)大(da)部分隨廢水(shui)(shui)排出(chu)，嚴重污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)生態(tai)環(huan)境(jing)(jing)；也(ye)有(you)少量殘(can)留在紙漿(jiang)中(zhong)，影響紙品的(de)(de)(de)衛生質(zhi)量和用途。因此(ci)，淘汰C段和E段是(shi)當前提高我國漂白(bai)(bai)(bai)草漿(jiang)質(zhi)量、降低漂白(bai)(bai)(bai)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)、保護生態(tai)環(huan)境(jing)(jing)的(de)(de)(de)直接(jie)有(you)效措施；同時富(fu)集的(de)(de)(de)氯離子(zi)對設備具有(you)很強的(de)(de)(de)腐蝕性，因而漂白(bai)(bai)(bai)廢水(shui)(shui)除自循環(huan)的(de)(de)(de)外，其余無法直接(jie)回用，只能排放掉，造成(cheng)環(huan)境(jing)(jing)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)和資(zi)源浪費。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)氯(lv)作(zuo)為一(yi)種(zhong)(zhong)環境(jing)保護(hu)型(xing)的(de)(de)(de)(de)紙漿漂(piao)白(bai)助(zhu)劑，廣泛用(yong)于化(hua)學漿、機(ji)械漿、脫墨漿等(deng)(deng)漿種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)，具有使用(yong)方便(bian)、白(bai)度(du)增值高、白(bai)度(du)穩定性(xing)好（返黃低）、漂(piao)白(bai)得(de)率高的(de)(de)(de)(de)優點，且在漂(piao)白(bai)過(guo)程中不產生有害的(de)(de)(de)(de)副產物；相比二氧(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)白(bai)等(deng)(deng)，還具有漂(piao)白(bai)成本(ben)低的(de)(de)(de)(de)特點。因(yin)此，采用(yong)過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)白(bai)（P）是新(xin)上漂(piao)白(bai)項目(mu)的(de)(de)(de)(de)首選漂(piao)白(bai)方法之(zhi)一(yi)，也是采用(yong)CEH（氯(lv)化(hua)－堿處理－次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)）及H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)）漂(piao)白(bai)方法的(de)(de)(de)(de)工廠進行技(ji)術改造的(de)(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)過氧化氫漂白主要是(shi)消除漿中(zhong)的(de)發色基團，直接提高(gao)(gao)漂漿白度(du)(du)，因為(wei)漂漿得率(lv)高(gao)(gao)，有人稱為(wei)保留木素(su)(su)的(de)漂白劑，漂白過程中(zhong)由于金屬(shu)離子等(deng)的(de)催化，也存在(zai)HO.、OOH.等(deng)自由基，HO.及(ji)O2-.與木素(su)(su)的(de)酚(fen)結構(gou)反應，增加木素(su)(su)分(fen)子的(de)親水性(xing)及(ji)溶解性(xing)，從而提高(gao)(gao)脫木素(su)(su)效果，進(jin)一步提高(gao)(gao)漂漿白度(du)(du)和白度(du)(du)穩定性(xing)。

H2O2在堿性條件達到分解平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)(xing)條(tiao)件有利于(yu)過(guo)濾氧化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生分(fen)解，使其(qi)與(yu)木素(su)(su)產(chan)(chan)生相應(ying)的(de)漂白(bai)反應(ying)，但通常在(zai)紙漿中含有金屬離(li)(li)子(zi)，在(zai)金屬離(li)(li)子(zi)存在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生分(fen)解，而(er)且其(qi)分(fen)解的(de)速度要(yao)比過(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)的(de)堿性(xing)(xing)分(fen)解快得多，因此，在(zai)這一類金屬離(li)(li)子(zi)存在(zai)的(de)條(tiao)件下，過(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)因來(lai)不及與(yu)木素(su)(su)產(chan)(chan)生反應(ying)，便會無(wu)效分(fen)解而(er)消耗殆盡。 

　　 如何消除(chu)紙(zhi)漿中金屬(shu)離子的(de)(de)影響(xiang)并增加紙(zhi)漿過氧化氫的(de)(de)漂(piao)白活性，使過氧化氫與木素(su)達到最佳的(de)(de)反應(ying)條件，是本項(xiang)目組多年來致(zhi)力研(yan)究(jiu)的(de)(de)方向，并取(qu)得了較(jiao)好(hao)的(de)(de)研(yan)究(jiu)成果，應(ying)用于生產(chan)實踐也取(qu)得了良(liang)好(hao)的(de)(de)經濟效益。 

　　 本方案(an)流(liu)程(cheng)采用H－P的清潔漂(piao)白(bai)流(liu)程(cheng)，整個漂(piao)白(bai)流(liu)程(cheng)中基本上消(xiao)除了氯(lv)化(hua)所產生的有(you)機氯(lv)污染(ran)（有(you)機氯(lv)即使經(jing)中段廢(fei)水生化(hua)處(chu)理(li)也不(bu)能完全消(xiao)除其污染(ran)），只保留次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)段，以(yi)保證白(bai)度及較低的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提取(qu)黑液、篩選、除(chu)砂后，濃(nong)縮至12％左右的濃(nong)度(du)，經(jing)螺旋輸送機破(po)碎，加(jia)入(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)次氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗滌濃(nong)縮后添(tian)加(jia)NaOH、螯(ao)合(he)劑(ji)(ji)、保護劑(ji)(ji)、穩定(ding)劑(ji)(ji)等進(jin)(jin)(jin)(jin)行螯(ao)合(he)、活化(hua)處理(li)，然后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵立管，經(jing)中(zhong)濃(nong)泵輸送進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)器(qi)(qi)，在1＃濃(nong)混合(he)器(qi)(qi)通入(ru)蒸(zheng)汽，提高紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度(du)使(shi)之達到(dao)80～100℃，過氧化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)器(qi)(qi)加(jia)入(ru)，然后進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)升降流式過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)塔進(jin)(jin)(jin)(jin)行過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送真空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗滌，洗后紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送入(ru)漂(piao)(piao)后貯漿(jiang)(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸(suan)鹽(yan)漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化氫(qing)漂白(bai)段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間(jian) 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯(ao)合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管線、自控儀表(biao)的要求

（1）中濃紙漿過氧(yang)化(hua)氫漂白(bai)升降流式漂白(bai)塔

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸(cun)根據實(shi)際項目情況確定(ding) 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備(bei)總量(liang)：約350Kg 

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

　　 機械密封水壓力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機械密(mi)封水流量：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段(duan)漂(piao)白助劑管道(dao)材質(zhi)除H2O2外，其余均為工(gong)程塑(su)料，H2O2管道(dao)應為不銹鋼(gang)304，P段(duan)所有與(yu)(yu)紙漿(jiang)接觸的(de)管道(dao)材料均為不銹鋼(gang)304。所有助劑的(de)加入(ru)點(dian)如工(gong)藝流程圖所示，加入(ru)方(fang)式應采取多點(dian)加入(ru)，以(yi)增加后(hou)續的(de)混合效(xiao)果；所有助劑的(de)加入(ru)應選用計量(liang)泵，力求(qiu)工(gong)藝條件準(zhun)確。 P段(duan)泵后(hou)蒸汽管道(dao)入(ru)口(kou)與(yu)(yu)中濃漿(jiang)出口(kou)的(de)距離應在2米以(yi)上(shang)，以(yi)防(fang)蒸汽反竄；蒸汽管入(ru)口(kou)后(hou)的(de)第一個法蘭連(lian)接處應添(tian)加一波紋管，避(bi)免管道(dao)連(lian)接因熱膨脹(zhang)而損壞。 

P段中濃漿(jiang)泵與過(guo)氧化(hua)氫(qing)漂白塔(ta)的(de)距離越短越好，盡量(liang)減(jian)少管線(xian)彎(wan)頭的(de)數量(liang)，并采用較大曲率(lv)半徑的(de)彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混合器機(ji)械密封水應設(she)流量低限(xian)報警及停機(ji)，其余參(can)照工(gong)藝流程(cheng)圖上(shang)的(de)控(kong)制點(dian)，根據工(gong)廠實際，盡可能(neng)提高自控(kong)水平(ping)。 

5.漂(piao)白(bai)蘆葦漿(jiang)化(hua)學品消耗