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華南理工大(da)學 制漿造紙工程(cheng)新技(ji)術與裝備研發中心

6萬(wan)噸/年 H-P清潔(jie)漂白方案 （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(li)（E）－次氯酸鹽（H）三段漂(piao)白(bai)中(zhong)，C段和(he)(he)E段產(chan)生的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)物（可吸(xi)附有(you)機污(wu)染(ran)物AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性(xing)最(zui)大(da)，其中(zhong)的(de)(de)(de)四(si)氯二苯二惡(e)英及呋(fu)喃(nan)，簡稱二惡(e)英呋(fu)喃(nan)，是毒性(xing)最(zui)大(da)的(de)(de)(de)致癌物質(zhi)，廢水的(de)(de)(de)色度也(ye)(ye)最(zui)深(shen)。并且，產(chan)生污(wu)染(ran)物大(da)部分隨廢水排出，嚴重污(wu)染(ran)生態(tai)環(huan)(huan)境(jing)；也(ye)(ye)有(you)少量(liang)殘留在(zai)紙漿(jiang)中(zhong)，影響(xiang)紙品(pin)的(de)(de)(de)衛生質(zhi)量(liang)和(he)(he)用(yong)途。因此(ci)，淘汰(tai)C段和(he)(he)E段是當前(qian)提(ti)高我國漂(piao)白(bai)草漿(jiang)質(zhi)量(liang)、降(jiang)低(di)漂(piao)白(bai)污(wu)染(ran)、保護生態(tai)環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)(de)直接有(you)效措(cuo)施；同時(shi)富集的(de)(de)(de)氯離(li)子(zi)對設備具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)，因而漂(piao)白(bai)廢水除自循環(huan)(huan)的(de)(de)(de)外，其余無法(fa)直接回用(yong)，只能排放掉，造成環(huan)(huan)境(jing)污(wu)染(ran)和(he)(he)資源浪費(fei)。 

　　 過(guo)氧化(hua)(hua)氯作為一種(zhong)環(huan)境保護型的(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛(fan)用(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫(tuo)墨漿(jiang)等漿(jiang)種(zhong)的(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有(you)(you)使用(yong)方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)增值(zhi)高、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性(xing)好（返黃低）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得(de)率高的(de)優點(dian)，且(qie)在漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有(you)(you)害的(de)副產(chan)物；相比二氧化(hua)(hua)氯漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等，還具有(you)(you)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的(de)特點(dian)。因此(ci)，采用(yong)過(guo)氧化(hua)(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項(xiang)目的(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)之一，也(ye)是(shi)采用(yong)CEH（氯化(hua)(hua)－堿處(chu)理－次氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)的(de)工廠(chang)進行技(ji)術改造(zao)的(de)較好的(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)過(guo)氧化氫漂(piao)白(bai)主要是消除漿(jiang)中的發(fa)色(se)基團，直接提高(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度，因(yin)為漂(piao)漿(jiang)得率高(gao)，有(you)人稱為保留木(mu)素(su)的漂(piao)白(bai)劑，漂(piao)白(bai)過(guo)程中由(you)于金屬離子等(deng)(deng)的催(cui)化，也存在HO.、OOH.等(deng)(deng)自由(you)基，HO.及O2-.與木(mu)素(su)的酚結構反應，增加木(mu)素(su)分子的親水性(xing)及溶解性(xing)，從而提高(gao)脫木(mu)素(su)效果，進一(yi)步提高(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度和(he)白(bai)度穩定性(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

　　 堿性條(tiao)件有(you)利于(yu)過濾氧化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)(jie)，使其(qi)與木素產(chan)(chan)生(sheng)相應(ying)的漂白反應(ying)，但(dan)通常在(zai)(zai)紙漿中含有(you)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)，在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)存在(zai)(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)(jie)，而且其(qi)分(fen)解(jie)(jie)的速度要比過氧化(hua)氫(qing)(qing)的堿性分(fen)解(jie)(jie)快得多，因(yin)此，在(zai)(zai)這一類金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)存在(zai)(zai)的條(tiao)件下，過氧化(hua)氫(qing)(qing)因(yin)來不及與木素產(chan)(chan)生(sheng)反應(ying)，便會無效分(fen)解(jie)(jie)而消耗殆盡。 

　　 如(ru)何(he)消除紙漿中金屬離子的(de)影響并增加紙漿過氧化氫的(de)漂(piao)白活性，使過氧化氫與木素達到最(zui)佳(jia)的(de)反(fan)應條(tiao)件，是本項目組多年來致(zhi)力研(yan)究(jiu)的(de)方向，并取得(de)了(le)較好(hao)的(de)研(yan)究(jiu)成果，應用(yong)于(yu)生產實踐(jian)也取得(de)了(le)良(liang)好(hao)的(de)經濟效益。 

　　 本方案(an)流程采用H－P的清潔漂(piao)白(bai)流程，整個漂(piao)白(bai)流程中基本上消(xiao)除了氯(lv)(lv)化(hua)所產(chan)生的有(you)機(ji)氯(lv)(lv)污染(ran)（有(you)機(ji)氯(lv)(lv)即使經中段廢水生化(hua)處理也不能完全消(xiao)除其污染(ran)），只保留(liu)次氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)段，以(yi)保證白(bai)度(du)及(ji)較低(di)的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)經(jing)提取黑(hei)液、篩選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)縮(suo)至12％左右的(de)濃(nong)(nong)度(du)，經(jing)螺旋輸(shu)送(song)機破碎，加(jia)(jia)入稀(xi)釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)入次氯酸鹽漂(piao)白塔漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機洗滌濃(nong)(nong)縮(suo)后(hou)(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯合(he)(he)劑、保(bao)護(hu)劑、穩定劑等進(jin)行(xing)螯合(he)(he)、活(huo)化(hua)處理，然后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)進(jin)入中濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管，經(jing)中濃(nong)(nong)泵輸(shu)送(song)進(jin)入1＃、2＃中濃(nong)(nong)混(hun)合(he)(he)器(qi)(qi)(qi)，在1＃濃(nong)(nong)混(hun)合(he)(he)器(qi)(qi)(qi)通入蒸(zheng)汽(qi)，提高紙漿(jiang)(jiang)溫度(du)使之達到80～100℃，過氧(yang)化(hua)氫在2＃中濃(nong)(nong)混(hun)合(he)(he)器(qi)(qi)(qi)加(jia)(jia)入，然后(hou)(hou)進(jin)入升(sheng)降流式過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)白塔進(jin)行(xing)過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機洗滌，洗后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)入漂(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸鹽漂(piao)白段（H段）

　　 漿濃(nong) 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過(guo)氧化氫(qing)漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分(fen)鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑(ji) 0.05％ 

　　 保(bao)護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要設備及工(gong)藝管線、自控儀表的要求(qiu)

（1）中濃紙漿過(guo)氧(yang)化氫漂白升降(jiang)流式漂白塔

　　　 升、降流反應(ying)時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸(cun)根據實際項目情況確定(ding) 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備(bei)總(zong)量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直(zhi)徑(jing)：DN150/DN125（進(jin)/出），提供(gong)連接法蘭&nbsp;

　　 機械密封(feng)水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段(duan)漂(piao)白助劑(ji)(ji)管(guan)(guan)道(dao)材(cai)質除H2O2外，其余均為(wei)工(gong)程(cheng)塑料，H2O2管(guan)(guan)道(dao)應(ying)為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼304，P段(duan)所(suo)有與紙漿接(jie)觸(chu)的管(guan)(guan)道(dao)材(cai)料均為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼304。所(suo)有助劑(ji)(ji)的加入(ru)(ru)點如(ru)工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖所(suo)示，加入(ru)(ru)方式應(ying)采取多點加入(ru)(ru)，以(yi)增加后(hou)(hou)續的混(hun)合效果；所(suo)有助劑(ji)(ji)的加入(ru)(ru)應(ying)選(xuan)用計量泵，力(li)求工(gong)藝(yi)條件準確。 P段(duan)泵后(hou)(hou)蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道(dao)入(ru)(ru)口與中濃(nong)漿出口的距離應(ying)在2米(mi)以(yi)上，以(yi)防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)(ru)口后(hou)(hou)的第一(yi)個(ge)法蘭連接(jie)處應(ying)添加一(yi)波(bo)紋管(guan)(guan)，避(bi)免管(guan)(guan)道(dao)連接(jie)因熱膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過(guo)氧化氫漂(piao)白塔的距離越(yue)短越(yue)好，盡量(liang)減少管線彎(wan)頭(tou)的數(shu)量(liang)，并采用較大曲(qu)率(lv)半徑的彎(wan)頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密(mi)封水應設(she)流量低限報警及停機，其余參照(zhao)工藝流程圖上的控制點，根據(ju)工廠實(shi)際，盡可能提高自控水平。 

5.漂白蘆(lu)葦(wei)漿化學品消耗