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華南理工(gong)大學 制(zhi)漿(jiang)造紙工(gong)程新技術與裝備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案(an) （以蘆葦漿為(wei)例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處理(li)（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三段(duan)漂白(bai)中，C段(duan)和(he)E段(duan)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)（可吸附有(you)(you)機污(wu)(wu)染(ran)物(wu)AOX）含量(liang)(liang)最(zui)高(gao)，毒性最(zui)大(da)，其中的(de)(de)(de)(de)(de)四氯二(er)苯(ben)二(er)惡英(ying)(ying)及(ji)呋喃(nan)，簡(jian)稱(cheng)二(er)惡英(ying)(ying)呋喃(nan)，是(shi)毒性最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)致癌物(wu)質，廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)色度也最(zui)深。并且，產生(sheng)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)大(da)部(bu)分(fen)隨(sui)廢(fei)(fei)水(shui)排出，嚴(yan)重污(wu)(wu)染(ran)生(sheng)態環境(jing)；也有(you)(you)少量(liang)(liang)殘留在紙(zhi)漿中，影(ying)響(xiang)紙(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)衛生(sheng)質量(liang)(liang)和(he)用途(tu)。因(yin)此，淘汰(tai)C段(duan)和(he)E段(duan)是(shi)當前提高(gao)我國漂白(bai)草漿質量(liang)(liang)、降低漂白(bai)污(wu)(wu)染(ran)、保護生(sheng)態環境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)接有(you)(you)效措施；同(tong)時富集(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)氯離子對設備具有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕性，因(yin)而漂白(bai)廢(fei)(fei)水(shui)除自(zi)循環的(de)(de)(de)(de)(de)外，其余(yu)無法直(zhi)接回(hui)用，只能(neng)排放掉，造成(cheng)環境(jing)污(wu)(wu)染(ran)和(he)資源浪費(fei)。 

　　 過氧(yang)化氯(lv)作為(wei)一(yi)種(zhong)環境保(bao)護型的(de)(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用(yong)于化學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫(tuo)墨漿(jiang)等(deng)漿(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有使用(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度增值(zhi)高、白(bai)(bai)(bai)(bai)度穩定性(xing)好（返黃低(di)）、漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得率高的(de)(de)(de)優點，且(qie)在漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過程中不產生有害的(de)(de)(de)副(fu)產物；相比二氧(yang)化氯(lv)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具有漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低(di)的(de)(de)(de)特(te)點。因此，采用(yong)過氧(yang)化氫漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)首選漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一(yi)，也是采用(yong)CEH（氯(lv)化－堿處理－次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)(de)工廠進行技(ji)術(shu)改造的(de)(de)(de)較(jiao)好的(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技(ji)術(shu)。 

      堿性過(guo)氧化(hua)氫漂白(bai)主要是消除漿(jiang)中的發(fa)色基(ji)團，直接提高漂漿(jiang)白(bai)度(du)，因為漂漿(jiang)得率(lv)高，有人稱為保留(liu)木(mu)素(su)的漂白(bai)劑，漂白(bai)過(guo)程(cheng)中由于金屬離(li)子等(deng)的催化(hua)，也存(cun)在HO.、OOH.等(deng)自由基(ji)，HO.及(ji)O2-.與(yu)木(mu)素(su)的酚結(jie)構反(fan)應(ying)，增加木(mu)素(su)分(fen)子的親水(shui)性及(ji)溶解(jie)性，從而提高脫木(mu)素(su)效(xiao)果，進(jin)一步提高漂漿(jiang)白(bai)度(du)和(he)白(bai)度(du)穩定性。

H2O2在(zai)堿性(xing)條(tiao)件達到分解平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件有利于過(guo)濾氧化氫(qing)產(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)(fen)解(jie)，使其與(yu)(yu)木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)相應的(de)漂白反(fan)應，但通常在(zai)(zai)紙漿(jiang)中(zhong)含有金屬離子，在(zai)(zai)金屬離子存(cun)(cun)在(zai)(zai)下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化氫(qing)產(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)(fen)解(jie)，而且其分(fen)(fen)(fen)解(jie)的(de)速(su)度(du)要(yao)比(bi)過(guo)氧化氫(qing)的(de)堿性分(fen)(fen)(fen)解(jie)快得多，因此，在(zai)(zai)這一類金屬離子存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)條件下，過(guo)氧化氫(qing)因來不及與(yu)(yu)木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)反(fan)應，便(bian)會無效分(fen)(fen)(fen)解(jie)而消耗殆盡。 

　　 如(ru)何消除(chu)紙(zhi)漿中(zhong)金(jin)屬離子的影響并增加紙(zhi)漿過氧化(hua)氫的漂白(bai)活性(xing)，使過氧化(hua)氫與(yu)木(mu)素達到最佳的反(fan)應條件，是本(ben)項目(mu)組多(duo)年(nian)來致(zhi)力研究的方向(xiang)，并取得了較好(hao)的研究成果(guo)，應用于生產實(shi)踐也取得了良(liang)好(hao)的經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。 

　　 本(ben)方(fang)案流程采(cai)用H－P的清潔漂白流程，整個漂白流程中(zhong)基本(ben)上消除了氯(lv)化所產生的有機氯(lv)污(wu)染(ran)(ran)（有機氯(lv)即使(shi)經中(zhong)段(duan)廢(fei)水生化處理也不能完全消除其污(wu)染(ran)(ran)），只保留(liu)次氯(lv)酸鹽漂白段(duan)，以保證白度及較低(di)的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿經(jing)(jing)提取(qu)黑液、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)縮(suo)至12％左右的濃(nong)度(du)，經(jing)(jing)螺旋輸送機(ji)破碎，加(jia)入(ru)(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿經(jing)(jing)真空洗(xi)漿機(ji)洗(xi)滌(di)濃(nong)縮(suo)后(hou)添加(jia)NaOH、螯合(he)劑、保護劑、穩定劑等(deng)進(jin)行(xing)螯合(he)、活化處理，然后(hou)紙(zhi)漿進(jin)入(ru)(ru)中濃(nong)漿泵立管，經(jing)(jing)中濃(nong)泵輸送進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)混(hun)合(he)器，在1＃濃(nong)混(hun)合(he)器通入(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)漿溫(wen)度(du)使之達到80～100℃，過(guo)氧化氫在2＃中濃(nong)混(hun)合(he)器加(jia)入(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)升降流(liu)式過(guo)氧化氫漂(piao)(piao)白塔(ta)進(jin)行(xing)過(guo)氧化氫漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿送真空洗(xi)漿機(ji)洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)紙(zhi)漿送入(ru)(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(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度(du) 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用(yong)量 3－5％ 

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

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時(shi)間(jian) 120－150分鐘 

　　 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.主要(yao)設備及工藝管(guan)線、自(zi)控儀(yi)表的要(yao)求

（1）中濃紙漿(jiang)過氧化氫漂白升降(jiang)流式(shi)漂白塔

　　　 升、降(jiang)流反(fan)應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目(mu)情況(kuang)確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量：約350Kg 

　　 進出(chu)(chu)口直徑：DN150/DN125（進/出(chu)(chu)），提供連(lian)接法(fa)蘭 

　　 機(ji)械密(mi)封水壓(ya)力(li)：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漂白段(duan)漂白助劑(ji)管(guan)道(dao)材質除(chu)H2O2外，其(qi)余(yu)均為工(gong)程塑料，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為不(bu)銹鋼(gang)304，P段(duan)所(suo)有(you)(you)與(yu)紙漿接觸的(de)管(guan)道(dao)材料均為不(bu)銹鋼(gang)304。所(suo)有(you)(you)助劑(ji)的(de)加入點(dian)如工(gong)藝流程圖所(suo)示，加入方式應(ying)采取多點(dian)加入，以(yi)增(zeng)加后(hou)續的(de)混合(he)效果(guo)；所(suo)有(you)(you)助劑(ji)的(de)加入應(ying)選(xuan)用計(ji)量泵，力求工(gong)藝條件準確。 P段(duan)泵后(hou)蒸汽(qi)管(guan)道(dao)入口與(yu)中濃(nong)漿出口的(de)距離應(ying)在2米(mi)以(yi)上(shang)，以(yi)防蒸汽(qi)反竄；蒸汽(qi)管(guan)入口后(hou)的(de)第一個法蘭連(lian)接處(chu)應(ying)添加一波紋(wen)管(guan)，避免(mian)管(guan)道(dao)連(lian)接因熱膨(peng)脹而損壞。 

P段中濃漿泵(beng)與過氧化氫漂(piao)白(bai)塔的(de)距離越(yue)短越(yue)好(hao)，盡量減少管線彎(wan)(wan)頭的(de)數量，并采用較大曲率半徑(jing)的(de)彎(wan)(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器(qi)機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)水(shui)應設流(liu)量低(di)限(xian)報警(jing)及停(ting)機(ji)，其余參(can)照工(gong)藝(yi)流(liu)程圖上的(de)控(kong)制點(dian)，根據(ju)工(gong)廠實際(ji)，盡(jin)可能提(ti)高自控(kong)水(shui)平。 

5.漂白蘆葦(wei)漿化學品(pin)消(xiao)耗(hao)