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華南理工大學 制漿造紙工程新技術與裝備研(yan)發(fa)中心

6萬(wan)噸(dun)/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(chuan)統氯(lv)(lv)化（C）－堿(jian)處理（E）－次氯(lv)(lv)酸鹽（H）三(san)段(duan)漂白(bai)中(zhong)，C段(duan)和(he)(he)(he)E段(duan)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)（可(ke)吸附有(you)(you)機污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)AOX）含量最高，毒(du)性最大，其中(zhong)的(de)四氯(lv)(lv)二苯二惡英(ying)及呋喃(nan)，簡稱二惡英(ying)呋喃(nan)，是毒(du)性最大的(de)致癌物(wu)(wu)質(zhi)，廢水的(de)色度(du)也最深。并(bing)且，產(chan)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)大部分隨廢水排出，嚴重污(wu)(wu)染(ran)生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)；也有(you)(you)少(shao)量殘留在紙漿(jiang)中(zhong)，影響紙品的(de)衛生(sheng)(sheng)質(zhi)量和(he)(he)(he)用途。因(yin)此，淘汰C段(duan)和(he)(he)(he)E段(duan)是當前提高我國漂白(bai)草漿(jiang)質(zhi)量、降低漂白(bai)污(wu)(wu)染(ran)、保護生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)的(de)直接有(you)(you)效措施；同時富集的(de)氯(lv)(lv)離(li)子對設(she)備具(ju)有(you)(you)很強(qiang)的(de)腐蝕性，因(yin)而漂白(bai)廢水除(chu)自(zi)循(xun)環(huan)的(de)外，其余無法直接回用，只能排放掉，造成環(huan)境(jing)污(wu)(wu)染(ran)和(he)(he)(he)資源浪費。 

　　 過氧化氯(lv)(lv)作(zuo)為(wei)一(yi)種環境(jing)保護型的(de)(de)紙漿漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用于化學漿、機(ji)械漿、脫墨漿等漿種的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具(ju)有使用方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)度(du)增值高、白(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性好(hao)（返(fan)黃低）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得率高的(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過程中不產生(sheng)有害的(de)(de)副(fu)產物；相比二氧化氯(lv)(lv)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還具(ju)有漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)特點。因(yin)此，采(cai)用過氧化氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一(yi)，也是采(cai)用CEH（氯(lv)(lv)化－堿處理－次氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)工(gong)廠進行技(ji)術(shu)(shu)改造的(de)(de)較好(hao)的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技(ji)術(shu)(shu)。 

      堿性(xing)過氧化氫漂(piao)(piao)(piao)白主要是消除漿(jiang)中的發色基團(tuan)，直接(jie)提(ti)高(gao)漂(piao)(piao)(piao)漿(jiang)白度，因為漂(piao)(piao)(piao)漿(jiang)得(de)率高(gao)，有人稱為保留木(mu)素(su)的漂(piao)(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)(piao)白過程中由(you)于金(jin)屬離子等的催化，也存在(zai)HO.、OOH.等自由(you)基，HO.及O2-.與木(mu)素(su)的酚結(jie)構(gou)反應，增(zeng)加木(mu)素(su)分子的親水性(xing)及溶解(jie)性(xing)，從而提(ti)高(gao)脫木(mu)素(su)效(xiao)果，進一步(bu)提(ti)高(gao)漂(piao)(piao)(piao)漿(jiang)白度和(he)白度穩定性(xing)。

H2O2在堿(jian)性條件達到分(fen)解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件有(you)利(li)于過(guo)濾氧化(hua)氫(qing)(qing)產生(sheng)分(fen)(fen)(fen)解，使其與(yu)(yu)木(mu)素產生(sheng)相應的漂白反(fan)應，但通常在(zai)紙漿中含有(you)金屬(shu)離子(zi)，在(zai)金屬(shu)離子(zi)存(cun)在(zai)下，尤(you)其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)產生(sheng)分(fen)(fen)(fen)解，而且其分(fen)(fen)(fen)解的速度要比(bi)過(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)的堿(jian)性分(fen)(fen)(fen)解快(kuai)得多(duo)，因此，在(zai)這一類金屬(shu)離子(zi)存(cun)在(zai)的條件下，過(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)因來不及與(yu)(yu)木(mu)素產生(sheng)反(fan)應，便會(hui)無效分(fen)(fen)(fen)解而消(xiao)耗殆盡。 ;

　　 如何消除紙(zhi)漿(jiang)(jiang)中(zhong)金屬(shu)離子的影(ying)響并增加紙(zhi)漿(jiang)(jiang)過氧(yang)化氫的漂白活性，使過氧(yang)化氫與(yu)木素達到(dao)最佳的反應(ying)條件，是本項目組多(duo)年來致力研(yan)究(jiu)的方向，并取得了(le)較好的研(yan)究(jiu)成(cheng)果，應(ying)用于(yu)生產(chan)實(shi)踐也取得了(le)良好的經濟效益(yi)。 

　　 本方(fang)案(an)流程采用H－P的清潔漂白(bai)流程，整個(ge)漂白(bai)流程中基(ji)本上消除了氯化所產生(sheng)的有機氯污染（有機氯即使經中段(duan)廢水(shui)生(sheng)化處理也不能完全消除其污染），只保留次氯酸鹽漂白(bai)段(duan)，以(yi)保證白(bai)度及較低的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)提取黑液、篩選、除(chu)砂后(hou)(hou)(hou)，濃(nong)(nong)縮至(zhi)12％左(zuo)右的濃(nong)(nong)度(du)，經(jing)(jing)螺(luo)旋輸送(song)機(ji)(ji)破碎(sui)，加入(ru)(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進入(ru)(ru)次氯酸鹽(yan)漂(piao)白塔漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)真(zhen)空洗漿(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗滌(di)濃(nong)(nong)縮后(hou)(hou)(hou)添加NaOH、螯合(he)(he)劑、保護劑、穩定(ding)劑等進行螯合(he)(he)、活化處(chu)理，然后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)進入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管(guan)，經(jing)(jing)中(zhong)濃(nong)(nong)泵(beng)輸送(song)進入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合(he)(he)器(qi)(qi)，在1＃濃(nong)(nong)混合(he)(he)器(qi)(qi)通入(ru)(ru)蒸汽，提高(gao)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)溫度(du)使之達到80～100℃，過氧化氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合(he)(he)器(qi)(qi)加入(ru)(ru)，然后(hou)(hou)(hou)進入(ru)(ru)升(sheng)降(jiang)流式過氧化氫(qing)漂(piao)白塔進行過氧化氫(qing)漂(piao)白，漂(piao)后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)空洗漿(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗滌(di)，洗后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量(liang) 3－4％ 

　　 螯合(he)劑(ji) 0.05％ 

　　 保護(hu)劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要(yao)設備及工藝管線、自控儀(yi)表(biao)的要(yao)求(qiu)

（1）中濃紙漿過氧化氫漂白升降流式漂白塔(ta)

　　　 升、降流(liu)反應(ying)時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據(ju)實際項(xiang)目(mu)情況確定 

（2）中濃(nong)混合器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑(jing)：DN150/DN125（進(jin)/出），提(ti)供連接法蘭 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量(liang)：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段(duan)漂白(bai)助(zhu)劑管(guan)道材質除H2O2外，其余均為(wei)工(gong)(gong)程塑料(liao)，H2O2管(guan)道應為(wei)不銹鋼304，P段(duan)所有(you)與紙漿(jiang)接(jie)(jie)觸的管(guan)道材料(liao)均為(wei)不銹鋼304。所有(you)助(zhu)劑的加入(ru)點(dian)如工(gong)(gong)藝流程圖所示(shi)，加入(ru)方式應采取多點(dian)加入(ru)，以(yi)增加后續的混合效果(guo)；所有(you)助(zhu)劑的加入(ru)應選用(yong)計量(liang)泵，力求工(gong)(gong)藝條件準確。 P段(duan)泵后蒸汽管(guan)道入(ru)口與中濃(nong)漿(jiang)出口的距離應在2米以(yi)上，以(yi)防(fang)蒸汽反竄(cuan)；蒸汽管(guan)入(ru)口后的第一(yi)個(ge)法蘭連接(jie)(jie)處(chu)應添加一(yi)波紋管(guan)，避(bi)免管(guan)道連接(jie)(jie)因熱(re)膨脹而(er)損壞。 

P段中濃漿泵(beng)與過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂白塔的距離越短(duan)越好，盡(jin)量(liang)減少(shao)管(guan)線彎(wan)頭的數量(liang)，并采用較大曲(qu)率(lv)半徑的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混合(he)器機(ji)械密(mi)封水(shui)應設流量低限報警(jing)及停(ting)機(ji)，其余參(can)照工藝流程圖上(shang)的控(kong)制點，根據工廠(chang)實(shi)際，盡(jin)可能提高自控(kong)水(shui)平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗