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華南理工大學 制(zhi)漿造紙工程(cheng)新(xin)技術與(yu)裝備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清潔(jie)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(tong)氯化（C）－堿處(chu)理（E）－次氯酸鹽（H）三(san)段(duan)(duan)漂(piao)(piao)白中(zhong)，C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)產生的(de)污染(ran)(ran)物（可吸附有(you)機污染(ran)(ran)物AOX）含量(liang)(liang)最(zui)(zui)(zui)高，毒性(xing)最(zui)(zui)(zui)大(da)，其中(zhong)的(de)四氯二苯二惡英及呋喃(nan)，簡稱(cheng)二惡英呋喃(nan)，是毒性(xing)最(zui)(zui)(zui)大(da)的(de)致癌物質(zhi)(zhi)，廢水的(de)色度也最(zui)(zui)(zui)深(shen)。并且，產生污染(ran)(ran)物大(da)部(bu)分(fen)隨廢水排(pai)出，嚴重污染(ran)(ran)生態環(huan)境；也有(you)少量(liang)(liang)殘留在紙漿中(zhong)，影(ying)響紙品的(de)衛生質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)和用途。因(yin)(yin)此(ci)，淘汰C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)是當前提(ti)高我國漂(piao)(piao)白草漿質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)、降低漂(piao)(piao)白污染(ran)(ran)、保護生態環(huan)境的(de)直接有(you)效措施；同時富(fu)集(ji)的(de)氯離子對設備具有(you)很強的(de)腐蝕(shi)性(xing)，因(yin)(yin)而漂(piao)(piao)白廢水除自循環(huan)的(de)外，其余(yu)無法直接回(hui)用，只能排(pai)放掉，造成環(huan)境污染(ran)(ran)和資源(yuan)浪費。 

　　 過氧化(hua)氯(lv)(lv)作為一(yi)種(zhong)環境保護型的(de)(de)(de)紙漿漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑，廣(guang)泛用于(yu)化(hua)學漿、機(ji)械(xie)漿、脫墨漿等漿種(zhong)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具有使用方(fang)便(bian)、白(bai)(bai)(bai)度(du)增值(zhi)高、白(bai)(bai)(bai)度(du)穩(wen)定性(xing)好(hao)(hao)（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得率(lv)高的(de)(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過程(cheng)中不產(chan)(chan)生有害的(de)(de)(de)副產(chan)(chan)物；相比(bi)二(er)氧化(hua)氯(lv)(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成(cheng)本(ben)低(di)的(de)(de)(de)特點。因(yin)此，采用過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)首(shou)選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一(yi)，也是(shi)采用CEH（氯(lv)(lv)化(hua)－堿處(chu)理(li)－次氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)(de)工廠進行技術改造的(de)(de)(de)較好(hao)(hao)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)(xing)(xing)過氧化(hua)氫漂白主要是(shi)消除漿中的(de)發(fa)色基團，直接(jie)提高漂漿白度，因為漂漿得率高，有人稱為保留木素的(de)漂白劑，漂白過程中由(you)于金屬離(li)子等(deng)的(de)催化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自由(you)基，HO.及(ji)O2-.與木素的(de)酚結構反應，增(zeng)加木素分(fen)子的(de)親水(shui)性(xing)(xing)(xing)及(ji)溶解性(xing)(xing)(xing)，從而(er)提高脫木素效果，進一步提高漂漿白度和(he)白度穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)。

H2O2在堿性條件達(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(you)利于過(guo)(guo)濾氧(yang)化氫產生(sheng)分解(jie)(jie)，使其與木(mu)素產生(sheng)相應的漂白反(fan)應，但(dan)通常在(zai)(zai)紙(zhi)漿中含有(you)金屬(shu)離(li)子，在(zai)(zai)金屬(shu)離(li)子存在(zai)(zai)下(xia)，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧(yang)化氫產生(sheng)分解(jie)(jie)，而(er)且其分解(jie)(jie)的速度要比(bi)過(guo)(guo)氧(yang)化氫的堿(jian)性分解(jie)(jie)快(kuai)得(de)多，因(yin)此(ci)，在(zai)(zai)這一類金屬(shu)離(li)子存在(zai)(zai)的條件(jian)下(xia)，過(guo)(guo)氧(yang)化氫因(yin)來不及與木(mu)素產生(sheng)反(fan)應，便(bian)會無效分解(jie)(jie)而(er)消耗殆盡。 

　　 如何消除紙(zhi)漿中金屬(shu)離(li)子的(de)(de)影響并(bing)(bing)增加紙(zhi)漿過(guo)氧化氫(qing)的(de)(de)漂白(bai)活(huo)性(xing)，使過(guo)氧化氫(qing)與(yu)木素達到最佳的(de)(de)反(fan)應條件，是(shi)本項目組多年(nian)來致力研究(jiu)的(de)(de)方(fang)向(xiang)，并(bing)(bing)取(qu)得(de)了較好(hao)的(de)(de)研究(jiu)成果，應用于生(sheng)產實踐也取(qu)得(de)了良(liang)好(hao)的(de)(de)經濟效益。 

　　 本(ben)(ben)方案流(liu)程采用H－P的清潔漂白(bai)(bai)流(liu)程，整個漂白(bai)(bai)流(liu)程中基(ji)本(ben)(ben)上(shang)消(xiao)除(chu)了氯化所產生的有機氯污(wu)染（有機氯即使經(jing)中段廢水(shui)生化處理也(ye)不(bu)能完(wan)全消(xiao)除(chu)其(qi)污(wu)染），只保(bao)留次氯酸鹽漂白(bai)(bai)段，以保(bao)證白(bai)(bai)度及較(jiao)低的成本(ben)(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提取黑液(ye)、篩選(xuan)、除(chu)砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)(nong)縮至12％左右的(de)濃(nong)(nong)(nong)度，經(jing)螺(luo)旋輸(shu)送(song)機(ji)破(po)碎，加(jia)(jia)入(ru)稀釋液(ye)及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)次(ci)氯酸鹽漂(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗滌(di)濃(nong)(nong)(nong)縮后(hou)(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯(ao)合劑(ji)、保護(hu)劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)(jin)行(xing)螯(ao)合、活化(hua)處理，然后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)泵立管，經(jing)中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)泵輸(shu)送(song)進(jin)(jin)入(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)混合器(qi)，在1＃濃(nong)(nong)(nong)混合器(qi)通入(ru)蒸汽，提高紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)溫(wen)度使之達到80～100℃，過氧化(hua)氫(qing)(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)混合器(qi)加(jia)(jia)入(ru)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)升降流式(shi)過氧化(hua)氫(qing)(qing)漂(piao)(piao)白塔(ta)進(jin)(jin)行(xing)過氧化(hua)氫(qing)(qing)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗滌(di)，洗后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)入(ru)漂(piao)(piao)后(hou)(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽漂白(bai)段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度(du) 35－40℃ 

　　 時間 50－60分(fen)鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時(shi)間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合(he)劑(ji) 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管線、自(zi)控儀表(biao)的要求

（1）中濃紙漿過氧(yang)化氫漂白升降(jiang)流式漂白塔

　　　 升、降流反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體(ti)尺(chi)寸根據實際項目(mu)情況確定 

（2）中(zhong)濃混(hun)合器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量(liang)：約350Kg 

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

　　 機(ji)械密(mi)封水壓力(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(bai)段(duan)漂白(bai)助(zhu)劑管(guan)道(dao)(dao)材質除H2O2外，其余均為工程塑料，H2O2管(guan)道(dao)(dao)應(ying)(ying)為不(bu)銹鋼304，P段(duan)所(suo)有(you)與紙漿接(jie)(jie)觸的(de)管(guan)道(dao)(dao)材料均為不(bu)銹鋼304。所(suo)有(you)助(zhu)劑的(de)加入點如工藝流程圖所(suo)示，加入方(fang)式應(ying)(ying)采取多點加入，以(yi)增(zeng)加后續的(de)混(hun)合效果；所(suo)有(you)助(zhu)劑的(de)加入應(ying)(ying)選用計量泵，力求工藝條件(jian)準確(que)。 P段(duan)泵后蒸汽管(guan)道(dao)(dao)入口(kou)與中(zhong)濃漿出口(kou)的(de)距離應(ying)(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防蒸汽反竄；蒸汽管(guan)入口(kou)后的(de)第一個法(fa)蘭連接(jie)(jie)處應(ying)(ying)添加一波紋(wen)管(guan)，避免(mian)管(guan)道(dao)(dao)連接(jie)(jie)因熱(re)膨脹(zhang)而損壞。 

P段(duan)中濃漿泵與過氧化氫漂白(bai)塔(ta)的距(ju)離越短越好(hao)，盡量減少管線彎頭(tou)的數量，并采用較大曲率半徑的彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合(he)器機械密封水應設(she)流量低限報警及停機，其余參照工藝流程(cheng)圖上的控(kong)(kong)制點，根據工廠實(shi)際(ji)，盡可能提高自控(kong)(kong)水平(ping)。 

5.漂(piao)白蘆(lu)葦漿(jiang)化學品消(xiao)耗