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華南(nan)理(li)工大(da)學 制漿造紙工程新技術與(yu)裝備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案 （以(yi)蘆葦漿(jiang)為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化(hua)（C）－堿(jian)處理（E）－次氯酸鹽（H）三段漂(piao)白(bai)(bai)中，C段和(he)E段產生的(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)（可吸附有機污(wu)染(ran)物(wu)(wu)AOX）含量最高，毒性最大，其中的(de)(de)(de)(de)四(si)氯二(er)苯二(er)惡英(ying)(ying)及呋(fu)喃(nan)(nan)，簡稱二(er)惡英(ying)(ying)呋(fu)喃(nan)(nan)，是毒性最大的(de)(de)(de)(de)致癌物(wu)(wu)質，廢(fei)水的(de)(de)(de)(de)色度也(ye)最深。并且，產生污(wu)染(ran)物(wu)(wu)大部分(fen)隨廢(fei)水排(pai)出，嚴重污(wu)染(ran)生態環境；也(ye)有少量殘留在(zai)紙漿(jiang)中，影響紙品的(de)(de)(de)(de)衛(wei)生質量和(he)用(yong)途(tu)。因(yin)此(ci)，淘汰(tai)C段和(he)E段是當(dang)前提高我國漂(piao)白(bai)(bai)草(cao)漿(jiang)質量、降低漂(piao)白(bai)(bai)污(wu)染(ran)、保護生態環境的(de)(de)(de)(de)直接(jie)有效措(cuo)施(shi)；同時(shi)富集的(de)(de)(de)(de)氯離子對設備具有很(hen)強的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)性，因(yin)而漂(piao)白(bai)(bai)廢(fei)水除(chu)自循(xun)環的(de)(de)(de)(de)外，其余無法直接(jie)回用(yong)，只能排(pai)放掉，造成(cheng)環境污(wu)染(ran)和(he)資源浪費。 

　　 過(guo)氧化(hua)(hua)氯作(zuo)為一種(zhong)環境保護型的紙漿(jiang)漂(piao)白(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用(yong)于(yu)化(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫(tuo)墨漿(jiang)等(deng)漿(jiang)種(zhong)的漂(piao)白(bai)(bai)，具有使用(yong)方(fang)便(bian)、白(bai)(bai)度增值高(gao)、白(bai)(bai)度穩定性好（返黃低）、漂(piao)白(bai)(bai)得(de)率(lv)高(gao)的優點(dian)，且在(zai)漂(piao)白(bai)(bai)過(guo)程中(zhong)不產生有害的副產物(wu)；相比二氧化(hua)(hua)氯漂(piao)白(bai)(bai)等(deng)，還具有漂(piao)白(bai)(bai)成本低的特點(dian)。因(yin)此，采用(yong)過(guo)氧化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)白(bai)(bai)項目的首選(xuan)漂(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)之一，也是采用(yong)CEH（氯化(hua)(hua)－堿處理－次氯酸(suan)鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)）及H（次氯酸(suan)鹽(yan)漂(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)的工廠(chang)進(jin)行技術改造(zao)的較好的漂(piao)白(bai)(bai)技術。 

      堿性過氧化氫(qing)漂(piao)白(bai)主(zhu)要是消除漿(jiang)中的(de)發色基團，直接提(ti)高漂(piao)漿(jiang)白(bai)度，因為漂(piao)漿(jiang)得(de)率高，有人(ren)稱為保留(liu)木素(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，也存在HO.、OOH.等自由基，HO.及O2-.與木素(su)的(de)酚結構反應，增加木素(su)分子(zi)的(de)親(qin)水性及溶解性，從而提(ti)高脫木素(su)效果(guo)，進一(yi)步提(ti)高漂(piao)漿(jiang)白(bai)度和白(bai)度穩定性。

H2O2在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(xing)條件有(you)利于過濾(lv)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)產生分(fen)解，使其(qi)與木素(su)(su)產生相應(ying)的漂白反(fan)(fan)應(ying)，但通常在(zai)紙漿中含有(you)金(jin)屬(shu)離子，在(zai)金(jin)屬(shu)離子存在(zai)下，尤其(qi)是(shi)Fe、Mn、Cu等(deng)，過氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)產生分(fen)解，而且其(qi)分(fen)解的速(su)度要(yao)比(bi)過氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)的堿(jian)性(xing)分(fen)解快得多(duo)，因此，在(zai)這一(yi)類金(jin)屬(shu)離子存在(zai)的條件下，過氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)因來不及與木素(su)(su)產生反(fan)(fan)應(ying)，便會無效分(fen)解而消耗殆盡。 

　　 如何(he)消除紙漿(jiang)中金屬離子的影響并增加紙漿(jiang)過(guo)氧化氫的漂白(bai)活(huo)性(xing)，使過(guo)氧化氫與木素達到最佳的反應條件，是本項(xiang)目組(zu)多年來致力研(yan)究的方向，并取得了較(jiao)好的研(yan)究成(cheng)果，應用于生產實(shi)踐也(ye)取得了良好的經濟效益。 

　　 本方案(an)流程采用H－P的清潔漂(piao)白(bai)流程，整個漂(piao)白(bai)流程中基本上消(xiao)除(chu)了氯化所產生的有機(ji)氯污染(ran)（有機(ji)氯即使(shi)經中段(duan)廢水生化處理(li)也(ye)不能完(wan)全消(xiao)除(chu)其污染(ran)），只保(bao)留次氯酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)段(duan)，以保(bao)證白(bai)度及較低的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經提取黑液(ye)、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)至12％左右的(de)濃(nong)(nong)度，經螺旋輸(shu)(shu)送(song)機(ji)(ji)破碎，加入(ru)(ru)(ru)稀釋液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)次(ci)氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)塔(ta)(ta)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗(xi)滌濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)后(hou)添加NaOH、螯合劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)(jin)行螯合、活化處理(li)，然后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)泵(beng)輸(shu)(shu)送(song)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混合器(qi)，在(zai)1＃濃(nong)(nong)混合器(qi)通入(ru)(ru)(ru)蒸汽，提高(gao)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度使之達到80～100℃，過(guo)氧(yang)化氫在(zai)2＃中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混合器(qi)加入(ru)(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式過(guo)氧(yang)化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)塔(ta)(ta)進(jin)(jin)行過(guo)氧(yang)化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)入(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽(yan)漂(piao)白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度(du) 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(wen)度 80－100℃ 

　　 時(shi)間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設(she)備及工藝管線、自(zi)控儀表的要求

（1）中濃紙漿(jiang)過氧化氫漂白升(sheng)降流(liu)式(shi)漂白塔

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目(mu)情況(kuang)確定 

（2）中濃混(hun)合器（ZH12）

　　 配用電機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進(jin)(jin)出(chu)口直徑：DN150/DN125（進(jin)(jin)/出(chu)），提供連接(jie)法蘭 

　　 機械(xie)密封水(shui)壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水(shui)流量：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段漂白(bai)助劑管道(dao)材質除(chu)H2O2外(wai)，其余均為工(gong)程塑料，H2O2管道(dao)應(ying)(ying)為不(bu)銹鋼304，P段所(suo)有(you)與紙(zhi)漿接觸的(de)(de)(de)管道(dao)材料均為不(bu)銹鋼304。所(suo)有(you)助劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)點(dian)如(ru)工(gong)藝流程圖所(suo)示，加(jia)入(ru)方式應(ying)(ying)采(cai)取多點(dian)加(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)后續的(de)(de)(de)混(hun)合效(xiao)果(guo)；所(suo)有(you)助劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)應(ying)(ying)選用計量泵，力(li)求工(gong)藝條件準確。 P段泵后蒸汽(qi)管道(dao)入(ru)口與中濃漿出口的(de)(de)(de)距離(li)應(ying)(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防(fang)蒸汽(qi)反(fan)竄；蒸汽(qi)管入(ru)口后的(de)(de)(de)第一個法(fa)蘭連接處應(ying)(ying)添加(jia)一波(bo)紋管，避免(mian)管道(dao)連接因熱膨脹而損壞。&nbsp;

P段中濃漿泵(beng)與過氧(yang)化氫(qing)漂白塔(ta)的距離越(yue)短(duan)越(yue)好(hao)，盡量(liang)減(jian)少(shao)管線彎(wan)頭的數量(liang)，并(bing)采用(yong)較大曲率半(ban)徑(jing)的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密封(feng)水應設流量低限(xian)報警及停(ting)機，其余參照(zhao)工藝流程(cheng)圖上的控制點，根據工廠(chang)實際，盡可能提高自控水平。 

5.漂白蘆葦(wei)漿(jiang)化學品消耗(hao)