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華南理工(gong)大學 制(zhi)漿造(zao)紙工(gong)程新(xin)技(ji)術與裝備研發中(zhong)心

6萬噸/年 H-P清(qing)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

　　 傳統(tong)氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三(san)段(duan)(duan)漂白(bai)中(zhong)，C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)污染物(wu)(wu)（可吸附有機污染物(wu)(wu)AOX）含量(liang)(liang)最高，毒性最大(da)，其中(zhong)的(de)(de)四(si)氯二(er)(er)苯二(er)(er)惡(e)英及呋喃(nan)，簡稱二(er)(er)惡(e)英呋喃(nan)，是毒性最大(da)的(de)(de)致癌(ai)物(wu)(wu)質，廢(fei)水的(de)(de)色度也最深。并且，產生(sheng)(sheng)污染物(wu)(wu)大(da)部分隨廢(fei)水排出，嚴重污染生(sheng)(sheng)態(tai)環境(jing)；也有少量(liang)(liang)殘留在紙(zhi)漿中(zhong)，影響紙(zhi)品(pin)的(de)(de)衛(wei)生(sheng)(sheng)質量(liang)(liang)和用(yong)(yong)途。因此，淘(tao)汰C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)是當前提高我國漂白(bai)草漿質量(liang)(liang)、降低漂白(bai)污染、保護生(sheng)(sheng)態(tai)環境(jing)的(de)(de)直接有效措施；同(tong)時富集的(de)(de)氯離子對設(she)備具有很強的(de)(de)腐蝕性，因而漂白(bai)廢(fei)水除自循(xun)環的(de)(de)外，其余無法直接回用(yong)(yong)，只(zhi)能排放掉(diao)，造成環境(jing)污染和資(zi)源浪費。 

　　 過氧化(hua)(hua)氯作為(wei)一(yi)種環境保護(hu)型的(de)紙(zhi)漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)助劑(ji)，廣泛用(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等(deng)漿(jiang)種的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)，具有(you)使用(yong)方便(bian)、白(bai)度(du)增值(zhi)高(gao)、白(bai)度(du)穩定性好(hao)（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)得率高(gao)的(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)過程中不產生有(you)害的(de)副產物；相比二氧化(hua)(hua)氯漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)等(deng)，還具有(you)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)成(cheng)本低的(de)特點。因此(ci)，采(cai)用(yong)過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)項目(mu)的(de)首(shou)選漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)方法(fa)之一(yi)，也是采(cai)用(yong)CEH（氯化(hua)(hua)－堿處理－次氯酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)）及H（次氯酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)方法(fa)的(de)工廠進行技(ji)術改造(zao)的(de)較好(hao)的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)過氧化氫漂(piao)(piao)白主要是消除漿(jiang)中的發(fa)色基(ji)團，直接提(ti)(ti)高(gao)(gao)漂(piao)(piao)漿(jiang)白度，因為漂(piao)(piao)漿(jiang)得率高(gao)(gao)，有人稱為保留木(mu)素(su)的漂(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)白過程中由(you)(you)于(yu)金屬離子等(deng)的催化，也存在HO.、OOH.等(deng)自由(you)(you)基(ji)，HO.及O2-.與木(mu)素(su)的酚結(jie)構反應，增加木(mu)素(su)分子的親水性(xing)及溶解性(xing)，從而提(ti)(ti)高(gao)(gao)脫木(mu)素(su)效果，進一步提(ti)(ti)高(gao)(gao)漂(piao)(piao)漿(jiang)白度和白度穩定性(xing)。

H2O2在(zai)堿性條件達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件有利于(yu)過濾氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫產生(sheng)分解(jie)，使其與木(mu)素產生(sheng)相應(ying)(ying)的(de)漂白反應(ying)(ying)，但通常在(zai)紙(zhi)漿中含(han)有金(jin)屬離子，在(zai)金(jin)屬離子存在(zai)下，尤(you)其是Fe、Mn、Cu等，過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫產生(sheng)分解(jie)，而且(qie)其分解(jie)的(de)速(su)度要(yao)比(bi)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫的(de)堿(jian)性分解(jie)快得多(duo)，因(yin)此，在(zai)這一類金(jin)屬離子存在(zai)的(de)條件下，過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫因(yin)來(lai)不及與木(mu)素產生(sheng)反應(ying)(ying)，便(bian)會無(wu)效(xiao)分解(jie)而消(xiao)耗(hao)殆(dai)盡。 

　　 如(ru)何消除(chu)紙漿(jiang)中金屬離子的(de)(de)影響并(bing)(bing)增(zeng)加紙漿(jiang)過氧化氫的(de)(de)漂白活性，使過氧化氫與木素達到最佳的(de)(de)反應(ying)條(tiao)件，是本項目組多年來致力研究的(de)(de)方向，并(bing)(bing)取得了(le)較好的(de)(de)研究成果，應(ying)用(yong)于生(sheng)產實踐也取得了(le)良好的(de)(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案流程(cheng)采用H－P的清(qing)潔(jie)漂白流程(cheng)，整個漂白流程(cheng)中基本(ben)上消除了氯化所產(chan)生的有(you)(you)機氯污染(ran)(ran)（有(you)(you)機氯即使經中段(duan)(duan)廢水生化處(chu)理(li)也不能(neng)完全消除其污染(ran)(ran)），只保(bao)(bao)留次(ci)氯酸(suan)鹽漂白段(duan)(duan)，以保(bao)(bao)證白度(du)及較低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)提取黑液(ye)(ye)、篩選(xuan)、除砂(sha)后(hou)(hou)(hou)(hou)，濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮(suo)至12％左(zuo)右的濃(nong)(nong)(nong)(nong)度，經(jing)螺旋輸送(song)機破碎，加(jia)入(ru)(ru)稀釋液(ye)(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)次氯酸(suan)鹽漂白(bai)(bai)塔漂白(bai)(bai)，漂后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮(suo)后(hou)(hou)(hou)(hou)添(tian)加(jia)NaOH、螯(ao)合(he)劑(ji)、保(bao)護劑(ji)、穩定(ding)劑(ji)等進(jin)(jin)行螯(ao)合(he)、活化(hua)(hua)處理，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)中濃(nong)(nong)(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管(guan)，經(jing)中濃(nong)(nong)(nong)(nong)泵輸送(song)進(jin)(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)(nong)(nong)混合(he)器，在1＃濃(nong)(nong)(nong)(nong)混合(he)器通入(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提高紙(zhi)漿(jiang)(jiang)溫度使之達到(dao)80～100℃，過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫在2＃中濃(nong)(nong)(nong)(nong)混合(he)器加(jia)入(ru)(ru)，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)升降流式過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫漂白(bai)(bai)塔進(jin)(jin)行過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫漂白(bai)(bai)，漂后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)入(ru)(ru)漂后(hou)(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸(suan)鹽(yan)漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過(guo)氧(yang)化氫(qing)漂白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑(ji) 0.05％ 

　　 保護(hu)劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備(bei)及(ji)工藝管線、自控儀表的要(yao)求(qiu)

（1）中濃紙漿(jiang)過氧化氫(qing)漂白升降流式漂白塔(ta)

　　　 升、降流反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體(ti)尺寸根據實(shi)際項目情況確定 

（2）中濃混(hun)合(he)器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總(zong)量：約350Kg 

　　 進出口直徑：DN150/DN125（進/出），提供連接法蘭 

　　 機械密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白(bai)段漂(piao)白(bai)助劑(ji)管(guan)道材(cai)質除H2O2外，其余均為(wei)工程塑料(liao)(liao)，H2O2管(guan)道應為(wei)不銹鋼304，P段所有(you)與紙漿(jiang)接(jie)觸的(de)(de)管(guan)道材(cai)料(liao)(liao)均為(wei)不銹鋼304。所有(you)助劑(ji)的(de)(de)加(jia)(jia)入點如工藝流程圖(tu)所示(shi)，加(jia)(jia)入方式應采取多(duo)點加(jia)(jia)入，以(yi)增加(jia)(jia)后(hou)(hou)續的(de)(de)混合效果；所有(you)助劑(ji)的(de)(de)加(jia)(jia)入應選用計(ji)量泵(beng)(beng)，力求工藝條件準確。 P段泵(beng)(beng)后(hou)(hou)蒸(zheng)汽(qi)(qi)管(guan)道入口與中濃漿(jiang)出(chu)口的(de)(de)距離應在2米(mi)以(yi)上(shang)，以(yi)防蒸(zheng)汽(qi)(qi)反竄；蒸(zheng)汽(qi)(qi)管(guan)入口后(hou)(hou)的(de)(de)第一個法(fa)蘭連接(jie)處(chu)應添(tian)加(jia)(jia)一波紋管(guan)，避免管(guan)道連接(jie)因熱膨脹而(er)損壞。 

P段中濃漿泵與(yu)過氧化氫漂白塔的距離(li)越短越好，盡量減少管線彎頭(tou)(tou)的數量，并(bing)采用較大曲率半徑的彎頭(tou)(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密封水應設流量(liang)低限報警及(ji)停機，其余參照工(gong)藝流程圖(tu)上的(de)控制點，根據工(gong)廠實際，盡可能(neng)提高自(zi)控水平。 

5.漂白(bai)蘆葦(wei)漿(jiang)化學品(pin)消耗