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華南(nan)理工大學 制漿造紙工程新技術與裝備研發(fa)中心

6萬噸(dun)/年 H-P清潔漂白方案 （以蘆葦漿為例(li)） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸鹽(yan)（H）三段漂(piao)白中(zhong)(zhong)，C段和(he)E段產生的(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)(ran)物（可吸附有機(ji)污(wu)染(ran)(ran)(ran)物AOX）含量(liang)(liang)最(zui)高，毒性(xing)最(zui)大，其中(zhong)(zhong)的(de)(de)四氯二苯(ben)二惡(e)英(ying)及呋喃，簡稱二惡(e)英(ying)呋喃，是毒性(xing)最(zui)大的(de)(de)致癌物質，廢水(shui)的(de)(de)色度(du)也(ye)最(zui)深。并(bing)且，產生污(wu)染(ran)(ran)(ran)物大部分(fen)隨廢水(shui)排(pai)出，嚴重污(wu)染(ran)(ran)(ran)生態(tai)環(huan)境；也(ye)有少量(liang)(liang)殘(can)留在(zai)紙漿(jiang)中(zhong)(zhong)，影響紙品的(de)(de)衛生質量(liang)(liang)和(he)用途。因此，淘汰C段和(he)E段是當(dang)前提高我國漂(piao)白草漿(jiang)質量(liang)(liang)、降(jiang)低漂(piao)白污(wu)染(ran)(ran)(ran)、保護生態(tai)環(huan)境的(de)(de)直(zhi)(zhi)接有效措(cuo)施；同時(shi)富(fu)集的(de)(de)氯離子對設(she)備具(ju)有很(hen)強的(de)(de)腐蝕性(xing)，因而漂(piao)白廢水(shui)除(chu)自循環(huan)的(de)(de)外，其余無法直(zhi)(zhi)接回(hui)用，只能(neng)排(pai)放掉，造(zao)成環(huan)境污(wu)染(ran)(ran)(ran)和(he)資源浪費。 

　　 過氧(yang)化氯作為(wei)一種環(huan)境保(bao)護(hu)型的(de)紙漿漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)助劑(ji)，廣泛用于化學(xue)漿、機械(xie)漿、脫墨漿等(deng)漿種的(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有使用方便、白(bai)(bai)度(du)增值(zhi)高、白(bai)(bai)度(du)穩定(ding)性好(hao)（返(fan)黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)得率高的(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)過程中(zhong)不產生有害的(de)副(fu)產物；相比二(er)氧(yang)化氯漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)等(deng)，還具有漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)成(cheng)本低(di)的(de)特(te)點。因(yin)此(ci)，采用過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)項目的(de)首選漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方法(fa)之一，也是采用CEH（氯化－堿處理－次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）及(ji)H（次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方法(fa)的(de)工廠進行技術改造的(de)較好(hao)的(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)技術。 

      堿性過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白主要是(shi)消除(chu)漿(jiang)中的發色基團，直接提高漂(piao)(piao)漿(jiang)白度，因為(wei)漂(piao)(piao)漿(jiang)得率高，有人稱為(wei)保(bao)留木(mu)素(su)(su)(su)的漂(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)白過程中由于金屬離(li)子等(deng)的催(cui)化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自由基，HO.及(ji)(ji)O2-.與木(mu)素(su)(su)(su)的酚結構反(fan)應，增加(jia)木(mu)素(su)(su)(su)分子的親水性及(ji)(ji)溶解性，從而(er)提高脫木(mu)素(su)(su)(su)效果，進一步提高漂(piao)(piao)漿(jiang)白度和白度穩(wen)定性。

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)條件(jian)有利于過(guo)濾氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生分(fen)(fen)解(jie)(jie)，使(shi)其與(yu)木(mu)素(su)產(chan)(chan)生相應的(de)(de)漂白反應，但通常在(zai)紙漿中含有金(jin)屬(shu)離子(zi)，在(zai)金(jin)屬(shu)離子(zi)存在(zai)下，尤其是Fe、Mn、Cu等(deng)，過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生分(fen)(fen)解(jie)(jie)，而(er)且其分(fen)(fen)解(jie)(jie)的(de)(de)速度要比過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)的(de)(de)堿(jian)性(xing)分(fen)(fen)解(jie)(jie)快得多，因此，在(zai)這(zhe)一類金(jin)屬(shu)離子(zi)存在(zai)的(de)(de)條件(jian)下，過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)因來(lai)不及(ji)與(yu)木(mu)素(su)產(chan)(chan)生反應，便會無(wu)效分(fen)(fen)解(jie)(jie)而(er)消耗殆盡。 

　　 如何消除(chu)紙(zhi)漿中金屬離子的(de)(de)(de)影(ying)響并增加紙(zhi)漿過氧(yang)化氫的(de)(de)(de)漂(piao)白活性(xing)，使(shi)過氧(yang)化氫與木素達到最佳的(de)(de)(de)反應條件，是本項目組多年來致力(li)研究的(de)(de)(de)方向，并取得了(le)較好的(de)(de)(de)研究成果，應用于生產實踐也取得了(le)良好的(de)(de)(de)經濟效益(yi)。 

　　 本方案(an)流程(cheng)采用H－P的清潔漂(piao)(piao)白(bai)流程(cheng)，整個漂(piao)(piao)白(bai)流程(cheng)中基本上消(xiao)(xiao)除(chu)了(le)氯化所產生(sheng)的有(you)機氯污染(ran)(ran)（有(you)機氯即使經中段廢水(shui)生(sheng)化處理也不能(neng)完全消(xiao)(xiao)除(chu)其污染(ran)(ran)），只保(bao)留次氯酸(suan)鹽漂(piao)(piao)白(bai)段，以保(bao)證白(bai)度及(ji)較(jiao)低的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)經(jing)提取黑液(ye)(ye)、篩選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)縮至(zhi)12％左右的濃(nong)度，經(jing)螺旋輸送機破(po)碎，加(jia)入(ru)(ru)(ru)稀釋液(ye)(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)塔(ta)(ta)(ta)漂(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)經(jing)真空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌(di)濃(nong)縮后(hou)(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)合(he)劑、保(bao)護(hu)劑、穩定(ding)劑等(deng)進(jin)(jin)行螯(ao)合(he)、活化(hua)處理，然后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)泵立(li)管，經(jing)中(zhong)濃(nong)泵輸送進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器，在1＃濃(nong)混(hun)合(he)器通入(ru)(ru)(ru)蒸(zheng)汽(qi)，提高紙(zhi)漿(jiang)溫度使之(zhi)達到80～100℃，過氧化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器加(jia)入(ru)(ru)(ru)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式(shi)過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)塔(ta)(ta)(ta)進(jin)(jin)行過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)送真空洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)送入(ru)(ru)(ru)漂(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)塔(ta)(ta)(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸(suan)鹽漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃(nong) 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保(bao)護劑 0.5％ 

　　 穩定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工(gong)藝管(guan)線(xian)、自控儀表的要求(qiu)

（1）中(zhong)濃紙漿過(guo)氧化氫漂(piao)白升降流式(shi)漂(piao)白塔

　　　 升、降流反(fan)應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目(mu)情(qing)況(kuang)確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用(yong)電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總(zong)量(liang)：約350Kg 

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

　　 機械密封(feng)水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密(mi)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)(guan)道材質除H2O2外，其余均(jun)為工(gong)程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)(guan)道應(ying)為不銹鋼(gang)304，P段(duan)所(suo)有與(yu)(yu)紙漿(jiang)接(jie)(jie)觸的管(guan)(guan)道材料(liao)均(jun)為不銹鋼(gang)304。所(suo)有助(zhu)劑的加入(ru)(ru)點如工(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)(yi)增加后續的混(hun)合效果；所(suo)有助(zhu)劑的加入(ru)(ru)應(ying)選用計量(liang)泵，力求工(gong)藝(yi)條(tiao)件準確。 P段(duan)泵后蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道入(ru)(ru)口(kou)與(yu)(yu)中濃漿(jiang)出(chu)口(kou)的距離應(ying)在(zai)2米(mi)以(yi)(yi)上，以(yi)(yi)防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)(ru)口(kou)后的第一(yi)個法蘭連接(jie)(jie)處(chu)應(ying)添加一(yi)波紋(wen)管(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)道連接(jie)(jie)因熱膨脹而損壞。 

P段中(zhong)濃漿泵與(yu)過氧化氫漂白塔的距離越(yue)短越(yue)好，盡量減(jian)少管線彎頭的數量，并采用較大曲(qu)率(lv)半徑的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械(xie)密(mi)封水應設流量(liang)低限報警及(ji)停機，其(qi)余(yu)參照工藝流程圖上(shang)的控制點(dian)，根據工廠實際，盡可能提高自控水平。 

5.漂(piao)白(bai)蘆葦漿化學品消耗