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華南理工(gong)大(da)學 制漿(jiang)造紙工(gong)程新技術(shu)與(yu)裝備研發中(zhong)心

6萬噸/年 H-P清(qing)潔漂白方案 （以(yi)蘆葦(wei)漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿(jian)處理（E）－次(ci)氯酸鹽（H）三段(duan)(duan)漂(piao)白(bai)中(zhong)，C段(duan)(duan)和(he)(he)E段(duan)(duan)產生的(de)(de)污(wu)染(ran)物（可吸(xi)附有(you)(you)(you)機污(wu)染(ran)物AOX）含量最高(gao)，毒(du)性最大，其(qi)中(zhong)的(de)(de)四(si)氯二(er)苯二(er)惡英(ying)及呋喃，簡稱二(er)惡英(ying)呋喃，是毒(du)性最大的(de)(de)致癌物質，廢水的(de)(de)色度也(ye)最深。并且，產生污(wu)染(ran)物大部(bu)分隨廢水排出，嚴重污(wu)染(ran)生態環境；也(ye)有(you)(you)(you)少量殘留在紙漿中(zhong)，影響(xiang)紙品的(de)(de)衛(wei)生質量和(he)(he)用(yong)途。因此，淘汰C段(duan)(duan)和(he)(he)E段(duan)(duan)是當前提高(gao)我國漂(piao)白(bai)草(cao)漿質量、降低(di)漂(piao)白(bai)污(wu)染(ran)、保護(hu)生態環境的(de)(de)直(zhi)接有(you)(you)(you)效措施(shi)；同時富集的(de)(de)氯離子對設備具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)腐蝕性，因而(er)漂(piao)白(bai)廢水除自(zi)循環的(de)(de)外，其(qi)余無法(fa)直(zhi)接回用(yong)，只能排放掉，造成環境污(wu)染(ran)和(he)(he)資源浪費。 

　　 過氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)作為一種(zhong)(zhong)環(huan)境保護型的(de)紙漿漂白(bai)(bai)助劑，廣泛(fan)用(yong)于化(hua)(hua)學漿、機械漿、脫墨漿等漿種(zhong)(zhong)的(de)漂白(bai)(bai)，具有(you)使用(yong)方便、白(bai)(bai)度(du)增(zeng)值高、白(bai)(bai)度(du)穩定性好(hao)（返(fan)黃低(di)(di)）、漂白(bai)(bai)得率高的(de)優點，且(qie)在漂白(bai)(bai)過程中不產生有(you)害(hai)的(de)副產物；相比二氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)漂白(bai)(bai)等，還(huan)具有(you)漂白(bai)(bai)成(cheng)本低(di)(di)的(de)特點。因此(ci)，采用(yong)過氧(yang)化(hua)(hua)氫漂白(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂白(bai)(bai)項目的(de)首選(xuan)漂白(bai)(bai)方法(fa)之(zhi)一，也是(shi)采用(yong)CEH（氯(lv)化(hua)(hua)－堿處(chu)理(li)－次氯(lv)酸鹽(yan)(yan)漂白(bai)(bai)）及H（次氯(lv)酸鹽(yan)(yan)漂白(bai)(bai)）漂白(bai)(bai)方法(fa)的(de)工廠進行技術改造的(de)較好(hao)的(de)漂白(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)(xing)過氧化(hua)(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)主要是消除漿(jiang)中的(de)發色基團，直(zhi)接提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)，因為(wei)漂(piao)漿(jiang)得率高(gao)(gao)，有人稱(cheng)為(wei)保留木(mu)素(su)的(de)漂(piao)白(bai)劑，漂(piao)白(bai)過程中由于金屬離(li)子(zi)等的(de)催化(hua)(hua)，也存在HO.、OOH.等自由基，HO.及(ji)(ji)O2-.與木(mu)素(su)的(de)酚結構反應(ying)，增加木(mu)素(su)分子(zi)的(de)親水性(xing)(xing)及(ji)(ji)溶(rong)解性(xing)(xing)，從而提高(gao)(gao)脫木(mu)素(su)效果，進一步(bu)提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)和(he)白(bai)度(du)穩(wen)定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性條(tiao)件(jian)達到分解(jie)平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條(tiao)件(jian)有(you)利于過濾氧(yang)化(hua)(hua)氫產(chan)生(sheng)(sheng)分解(jie)(jie)，使其(qi)與(yu)木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)相(xiang)應的(de)(de)漂白反應，但通常在紙(zhi)漿中含有(you)金屬離(li)子(zi)，在金屬離(li)子(zi)存在下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧(yang)化(hua)(hua)氫產(chan)生(sheng)(sheng)分解(jie)(jie)，而(er)且其(qi)分解(jie)(jie)的(de)(de)速度要比(bi)過氧(yang)化(hua)(hua)氫的(de)(de)堿(jian)性分解(jie)(jie)快得多，因此(ci)，在這一類金屬離(li)子(zi)存在的(de)(de)條(tiao)件(jian)下，過氧(yang)化(hua)(hua)氫因來不(bu)及與(yu)木(mu)素產(chan)生(sheng)(sheng)反應，便會(hui)無效(xiao)分解(jie)(jie)而(er)消耗殆(dai)盡。 

　　 如何消除紙(zhi)漿中金(jin)屬(shu)離子的(de)影響并增加(jia)紙(zhi)漿過氧化(hua)氫的(de)漂(piao)白活性，使過氧化(hua)氫與木素達到最(zui)佳(jia)的(de)反應條(tiao)件，是本項目組多年來致力(li)研究的(de)方向，并取得了(le)較(jiao)好的(de)研究成果，應用于生(sheng)產實踐也取得了(le)良(liang)好的(de)經(jing)濟效益。 

　　 本方案(an)流程采用H－P的清潔漂(piao)白(bai)(bai)(bai)流程，整個(ge)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)流程中基本上消除(chu)了氯化所產(chan)生的有機氯污(wu)染(ran)（有機氯即使經中段(duan)廢水生化處(chu)理也不能完全(quan)消除(chu)其(qi)污(wu)染(ran)），只保留(liu)次氯酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)段(duan)，以保證白(bai)(bai)(bai)度及較低(di)的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提取黑(hei)液(ye)、篩選、除(chu)砂后，濃(nong)縮(suo)至12％左右的濃(nong)度(du)(du)，經(jing)螺旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)破碎，加入(ru)(ru)(ru)(ru)稀釋液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)塔(ta)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)(piao)后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗滌濃(nong)縮(suo)后添加NaOH、螯(ao)合劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)(jin)行螯(ao)合、活化處理，然(ran)后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(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)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混合器(qi)，在(zai)1＃濃(nong)混合器(qi)通入(ru)(ru)(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)(du)使之達到(dao)80～100℃，過(guo)(guo)氧化氫(qing)在(zai)2＃中(zhong)濃(nong)混合器(qi)加入(ru)(ru)(ru)(ru)，然(ran)后進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)(ru)升降流(liu)式過(guo)(guo)氧化氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)塔(ta)進(jin)(jin)行過(guo)(guo)氧化氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)，漂(piao)(piao)后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)真空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)洗滌，洗后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)入(ru)(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)后貯漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸(suan)鹽漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度(du) 35－40℃ 

　　 時(shi)間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 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％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)(yao)設備及工藝管線、自控(kong)儀(yi)表的要(yao)(yao)求

（1）中濃紙漿過(guo)氧化氫(qing)漂白升降流式漂白塔

　　　 升、降流反應時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔(ta)體尺寸根據實際(ji)項目情況確(que)定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

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

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封(feng)水流量(liang)：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助劑管道(dao)材質除H2O2外(wai)，其余均(jun)為工(gong)程(cheng)塑料，H2O2管道(dao)應(ying)(ying)為不銹鋼304，P段所有(you)與(yu)紙漿(jiang)接觸的管道(dao)材料均(jun)為不銹鋼304。所有(you)助劑的加(jia)(jia)(jia)入(ru)點如工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖(tu)所示，加(jia)(jia)(jia)入(ru)方(fang)式應(ying)(ying)采取多點加(jia)(jia)(jia)入(ru)，以增加(jia)(jia)(jia)后(hou)續(xu)的混合效果；所有(you)助劑的加(jia)(jia)(jia)入(ru)應(ying)(ying)選(xuan)用計量泵(beng)，力(li)求工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)準(zhun)確。 P段泵(beng)后(hou)蒸汽管道(dao)入(ru)口與(yu)中濃漿(jiang)出口的距離應(ying)(ying)在2米以上(shang)，以防蒸汽反竄；蒸汽管入(ru)口后(hou)的第一個(ge)法蘭連接處(chu)應(ying)(ying)添加(jia)(jia)(jia)一波(bo)紋管，避免(mian)管道(dao)連接因熱膨脹而損(sun)壞(huai)。 

P段中濃(nong)漿泵與過(guo)氧化氫漂白塔的距(ju)離(li)越短越好，盡(jin)量減少管線彎(wan)頭的數量，并(bing)采用較(jiao)大曲(qu)率(lv)半(ban)徑(jing)的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃(nong)混合器機(ji)械密封(feng)水應設流量低限報警及停(ting)機(ji)，其(qi)余參照(zhao)工藝(yi)流程圖上(shang)的控制(zhi)點，根據工廠實際，盡可能提高(gao)自(zi)控水平(ping)。 

5.漂(piao)白(bai)蘆葦漿化(hua)學品消耗