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華南理(li)工大學(xue) 制漿造(zao)紙工程新技術(shu)與裝備研發中心

6萬噸/年(nian) H-P清(qing)潔漂(piao)白方案 （以蘆葦漿(jiang)為(wei)例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)(lv)化（C）－堿處理（E）－次(ci)氯(lv)(lv)酸鹽(yan)（H）三(san)段漂白中(zhong)，C段和E段產生(sheng)(sheng)的污(wu)染(ran)物(wu)（可(ke)吸(xi)附有機污(wu)染(ran)物(wu)AOX）含量最(zui)(zui)高(gao)，毒性最(zui)(zui)大(da)，其(qi)中(zhong)的四(si)氯(lv)(lv)二苯二惡英(ying)及呋(fu)喃，簡(jian)稱(cheng)二惡英(ying)呋(fu)喃，是毒性最(zui)(zui)大(da)的致癌物(wu)質，廢(fei)水(shui)的色度也最(zui)(zui)深。并且，產生(sheng)(sheng)污(wu)染(ran)物(wu)大(da)部分隨廢(fei)水(shui)排出，嚴重污(wu)染(ran)生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境；也有少量殘留(liu)在紙(zhi)漿中(zhong)，影(ying)響(xiang)紙(zhi)品(pin)的衛(wei)生(sheng)(sheng)質量和用(yong)途。因此(ci)，淘汰C段和E段是當前提高(gao)我國漂白草(cao)漿質量、降低漂白污(wu)染(ran)、保護生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境的直(zhi)接(jie)有效措施；同時(shi)富集的氯(lv)(lv)離子(zi)對設備(bei)具有很強的腐蝕性，因而漂白廢(fei)水(shui)除自循環(huan)的外，其(qi)余無(wu)法直(zhi)接(jie)回用(yong)，只能排放掉，造成環(huan)境污(wu)染(ran)和資源(yuan)浪費。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)(lv)作(zuo)為(wei)一(yi)(yi)種(zhong)環境保(bao)護型的(de)(de)(de)(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)白(bai)(bai)助(zhu)劑，廣(guang)泛用(yong)(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等(deng)漿(jiang)(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)，具有使用(yong)(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)度增值高(gao)、白(bai)(bai)度穩定性好(hao)（返黃低）、漂(piao)白(bai)(bai)得率高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點，且在漂(piao)白(bai)(bai)過(guo)程中不產生有害(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)副產物；相比二氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)(lv)漂(piao)白(bai)(bai)等(deng)，還(huan)具有漂(piao)白(bai)(bai)成本(ben)低的(de)(de)(de)(de)(de)特點。因此，采(cai)用(yong)(yong)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)(bai)（P）是(shi)新上(shang)漂(piao)白(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)(de)(de)首選漂(piao)白(bai)(bai)方(fang)法之(zhi)一(yi)(yi)，也(ye)是(shi)采(cai)用(yong)(yong)CEH（氯(lv)(lv)化(hua)(hua)－堿處理(li)－次氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)）及H（次氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)工廠(chang)進行技(ji)術改造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)過(guo)氧(yang)化氫(qing)漂白(bai)(bai)(bai)(bai)主要是消除(chu)漿中的(de)發色基(ji)團(tuan)，直接提高(gao)漂漿白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)(du)，因為(wei)漂漿得率高(gao)，有人稱為(wei)保留木素(su)的(de)漂白(bai)(bai)(bai)(bai)劑，漂白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中由于金(jin)屬離子等的(de)催化，也存在HO.、OOH.等自由基(ji)，HO.及O2-.與木素(su)的(de)酚結(jie)構反(fan)應，增(zeng)加木素(su)分子的(de)親水性(xing)及溶解性(xing)，從(cong)而提高(gao)脫木素(su)效果，進一步提高(gao)漂漿白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)(du)和白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)(du)穩(wen)定性(xing)。

H2O2在堿(jian)性(xing)條件達到分(fen)解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性(xing)(xing)條(tiao)件(jian)有(you)利于(yu)過濾氧(yang)化氫(qing)(qing)產生(sheng)分(fen)(fen)解，使其(qi)與木素(su)(su)產生(sheng)相應(ying)的(de)(de)漂(piao)白反應(ying)，但通常在紙漿中含有(you)金屬離子，在金屬離子存在下，尤其(qi)是(shi)Fe、Mn、Cu等，過氧(yang)化氫(qing)(qing)產生(sheng)分(fen)(fen)解，而且其(qi)分(fen)(fen)解的(de)(de)速度要比過氧(yang)化氫(qing)(qing)的(de)(de)堿(jian)性(xing)(xing)分(fen)(fen)解快得多，因(yin)此，在這(zhe)一類(lei)金屬離子存在的(de)(de)條(tiao)件(jian)下，過氧(yang)化氫(qing)(qing)因(yin)來(lai)不及(ji)與木素(su)(su)產生(sheng)反應(ying)，便(bian)會無效分(fen)(fen)解而消耗殆盡。 

　　 如何消除紙漿(jiang)中金屬離子的影響并(bing)增加(jia)紙漿(jiang)過氧化(hua)(hua)氫的漂白活性，使(shi)過氧化(hua)(hua)氫與(yu)木(mu)素達到最(zui)佳的反應條件(jian)，是本項目組多年來致力研(yan)究的方向(xiang)，并(bing)取(qu)得了較好(hao)的研(yan)究成果，應用(yong)于生產實踐也取(qu)得了良好(hao)的經(jing)濟效益。 

　　 本(ben)方案流(liu)程采用H－P的清潔漂白流(liu)程，整個漂白流(liu)程中基(ji)本(ben)上消除了氯化所產(chan)生(sheng)的有機氯污(wu)染(ran)(ran)（有機氯即使經中段廢(fei)水(shui)生(sheng)化處理也不能完全消除其污(wu)染(ran)(ran)），只保(bao)留(liu)次氯酸鹽漂白段，以保(bao)證(zheng)白度及較低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提(ti)取黑(hei)液、篩選、除(chu)砂后(hou)(hou)，濃(nong)縮(suo)至(zhi)12％左右的濃(nong)度(du)，經(jing)螺旋輸(shu)送(song)(song)機(ji)破碎(sui)，加(jia)入(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)塔(ta)漂(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗(xi)滌(di)濃(nong)縮(suo)后(hou)(hou)添加(jia)NaOH、螯合劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)(jin)行螯合、活化(hua)處理，然后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)泵立管(guan)，經(jing)中(zhong)濃(nong)泵輸(shu)送(song)(song)進(jin)(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合器(qi)，在1＃濃(nong)混(hun)合器(qi)通入(ru)(ru)蒸汽，提(ti)高(gao)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)溫度(du)使(shi)之達到80～100℃，過氧化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合器(qi)加(jia)入(ru)(ru)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)升降流式過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)塔(ta)進(jin)(jin)行過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽(yan)漂白段（H段）

　　 漿(jiang)濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫(qing)漂(piao)白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合(he)劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設(she)備及工藝管線、自控儀表的要求(qiu)

（1）中(zhong)濃紙漿過氧化氫漂白升(sheng)降(jiang)流式漂白塔(ta)

　　　 升(sheng)、降(jiang)流反(fan)應時間(jian)比： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸(cun)根據實際項目情(qing)況確(que)定 

（2）中濃(nong)混(hun)合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備(bei)總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供連(lian)接法蘭 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量(liang)：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助劑(ji)(ji)管(guan)道(dao)材質除H2O2外，其余(yu)均為(wei)工(gong)程塑料，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為(wei)不(bu)(bu)銹鋼(gang)304，P段所有(you)(you)與紙(zhi)漿接觸的(de)(de)管(guan)道(dao)材料均為(wei)不(bu)(bu)銹鋼(gang)304。所有(you)(you)助劑(ji)(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)點(dian)(dian)如(ru)工(gong)藝(yi)流程圖(tu)所示，加(jia)入(ru)方式應(ying)采取多點(dian)(dian)加(jia)入(ru)，以增加(jia)后(hou)續(xu)的(de)(de)混合效果；所有(you)(you)助劑(ji)(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)應(ying)選用計量(liang)泵，力求(qiu)工(gong)藝(yi)條件準確。 P段泵后(hou)蒸(zheng)汽管(guan)道(dao)入(ru)口與中濃漿出口的(de)(de)距(ju)離(li)應(ying)在2米(mi)以上(shang)，以防(fang)蒸(zheng)汽反竄(cuan)；蒸(zheng)汽管(guan)入(ru)口后(hou)的(de)(de)第一個法蘭(lan)連(lian)接處應(ying)添加(jia)一波紋管(guan)，避(bi)免管(guan)道(dao)連(lian)接因熱膨脹而(er)損壞(huai)。 

P段中濃(nong)漿泵(beng)與過氧(yang)化氫漂白塔(ta)的距離越短越好，盡量(liang)減少管線彎(wan)頭(tou)的數量(liang)，并采(cai)用較(jiao)大曲率(lv)半徑的彎(wan)頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合器(qi)機械(xie)密(mi)封水應設流量低限報警及停機，其余參照工藝流程(cheng)圖上的控(kong)制點，根據工廠實際，盡可能(neng)提高自控(kong)水平(ping)。 

5.漂白蘆(lu)葦漿化學品消耗