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華南理工大學 制(zhi)漿造紙(zhi)工程新技術與裝備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清(qing)潔漂白方案 （以蘆(lu)葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿處理（E）－次氯(lv)酸鹽（H）三段(duan)漂白中，C段(duan)和(he)E段(duan)產生(sheng)的(de)污染(ran)(ran)物(wu)（可(ke)吸附有機污染(ran)(ran)物(wu)AOX）含(han)量最(zui)(zui)高，毒(du)性最(zui)(zui)大(da)(da)，其中的(de)四氯(lv)二苯(ben)二惡(e)英及呋(fu)(fu)喃(nan)，簡稱二惡(e)英呋(fu)(fu)喃(nan)，是毒(du)性最(zui)(zui)大(da)(da)的(de)致(zhi)癌物(wu)質，廢水(shui)的(de)色(se)度(du)也最(zui)(zui)深。并且，產生(sheng)污染(ran)(ran)物(wu)大(da)(da)部分隨廢水(shui)排出，嚴重污染(ran)(ran)生(sheng)態環(huan)境(jing)；也有少量殘留在紙漿中，影響紙品的(de)衛生(sheng)質量和(he)用途(tu)。因此，淘汰C段(duan)和(he)E段(duan)是當前提高我國漂白草漿質量、降低漂白污染(ran)(ran)、保護生(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)直(zhi)接有效(xiao)措施；同時(shi)富集的(de)氯(lv)離子(zi)對設(she)備具有很(hen)強的(de)腐蝕性，因而漂白廢水(shui)除自循環(huan)的(de)外(wai)，其余無法直(zhi)接回(hui)用，只(zhi)能排放掉，造(zao)成環(huan)境(jing)污染(ran)(ran)和(he)資源浪費。 

　　 過氧(yang)化(hua)氯(lv)(lv)作(zuo)為一種(zhong)環(huan)境保護型的(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)白助(zhu)劑，廣泛用于化(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)種(zhong)的(de)漂(piao)(piao)白，具有使用方(fang)便、白度增值高、白度穩定性好（返(fan)黃低）、漂(piao)(piao)白得率高的(de)優點(dian)，且在(zai)漂(piao)(piao)白過程(cheng)中(zhong)不產生有害(hai)的(de)副產物；相比二(er)氧(yang)化(hua)氯(lv)(lv)漂(piao)(piao)白等，還具有漂(piao)(piao)白成本低的(de)特點(dian)。因此，采用過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)白（P）是新上漂(piao)(piao)白項目的(de)首(shou)選漂(piao)(piao)白方(fang)法之一，也是采用CEH（氯(lv)(lv)化(hua)－堿(jian)處理(li)－次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白）及H（次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白）漂(piao)(piao)白方(fang)法的(de)工(gong)廠進行技術改造的(de)較好的(de)漂(piao)(piao)白技術。 

      堿(jian)性(xing)過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)主要(yao)是消除漿中的(de)發(fa)色基團，直接提(ti)高漂(piao)(piao)漿白(bai)度(du)，因為漂(piao)(piao)漿得率高，有人稱(cheng)為保留木素的(de)漂(piao)(piao)白(bai)劑，漂(piao)(piao)白(bai)過程中由(you)于(yu)金屬離(li)子等的(de)催化(hua)，也存在HO.、OOH.等自(zi)由(you)基，HO.及O2-.與木素的(de)酚(fen)結(jie)構反應，增加木素分子的(de)親水性(xing)及溶解性(xing)，從(cong)而提(ti)高脫木素效果，進一步提(ti)高漂(piao)(piao)漿白(bai)度(du)和(he)白(bai)度(du)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

　　 堿性條件(jian)有利于(yu)過(guo)濾氧化(hua)氫產生(sheng)(sheng)分解，使其與木素產生(sheng)(sheng)相應(ying)(ying)(ying)的(de)漂白反應(ying)(ying)(ying)，但通(tong)常在(zai)紙漿中含(han)有金屬(shu)離(li)子，在(zai)金屬(shu)離(li)子存在(zai)下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化(hua)氫產生(sheng)(sheng)分解，而且其分解的(de)速度要比過(guo)氧化(hua)氫的(de)堿性分解快得多，因(yin)此，在(zai)這一類(lei)金屬(shu)離(li)子存在(zai)的(de)條件(jian)下，過(guo)氧化(hua)氫因(yin)來不及與木素產生(sheng)(sheng)反應(ying)(ying)(ying)，便會無效分解而消耗(hao)殆(dai)盡(jin)。 

　　 如何(he)消(xiao)除紙(zhi)(zhi)漿中金屬離子的影響并(bing)(bing)增(zeng)加紙(zhi)(zhi)漿過(guo)氧(yang)化氫的漂白活性，使過(guo)氧(yang)化氫與木素達到最(zui)佳的反(fan)應條件，是(shi)本項(xiang)目組多年來致力研究的方向，并(bing)(bing)取得了(le)較(jiao)好(hao)的研究成果(guo)，應用(yong)于生產實踐也取得了(le)良(liang)好(hao)的經濟效益。 

　　 本(ben)方案流(liu)程采(cai)用H－P的清潔漂白(bai)流(liu)程，整個漂白(bai)流(liu)程中(zhong)基(ji)本(ben)上消除了氯(lv)(lv)化所產生(sheng)的有機(ji)氯(lv)(lv)污染(ran)(ran)（有機(ji)氯(lv)(lv)即使經中(zhong)段(duan)廢(fei)水(shui)生(sheng)化處理也不能完全消除其(qi)污染(ran)(ran)），只保留(liu)次氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂白(bai)段(duan)，以保證白(bai)度及較低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經提(ti)(ti)取黑液、篩選、除砂后(hou)(hou)(hou)(hou)，濃(nong)(nong)(nong)縮至12％左右的(de)濃(nong)(nong)(nong)度，經螺旋輸送機破碎，加(jia)入(ru)稀釋(shi)液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌濃(nong)(nong)(nong)縮后(hou)(hou)(hou)(hou)添加(jia)NaOH、螯合(he)劑(ji)、保護(hu)劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)行螯合(he)、活化(hua)處理(li)，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)入(ru)中濃(nong)(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管，經中濃(nong)(nong)(nong)泵輸送進(jin)入(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)(nong)混合(he)器，在(zai)1＃濃(nong)(nong)(nong)混合(he)器通入(ru)蒸汽，提(ti)(ti)高紙(zhi)漿(jiang)(jiang)溫度使(shi)之達到80～100℃，過氧化(hua)氫在(zai)2＃中濃(nong)(nong)(nong)混合(he)器加(jia)入(ru)，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)進(jin)入(ru)升降流(liu)式過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)塔進(jin)行過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送入(ru)漂(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白(bai)段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量 3－4％ 

　　 螯(ao)合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管線、自控儀表的(de)要求(qiu)

（1）中濃紙漿過氧化氫漂白(bai)升降流式漂白(bai)塔

　　　 升、降流反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體(ti)尺寸根(gen)據實際項目情況確定 

（2）中濃混合器(qi)（ZH12）

　　 配用電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量(liang)：約350Kg 

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

　　 機(ji)械(xie)密封(feng)水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械密封水流(liu)量：≤101/min 

　　 動荷(he)系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段漂白(bai)助劑(ji)(ji)管(guan)(guan)道(dao)材質除H2O2外，其余(yu)均為(wei)工(gong)(gong)程塑(su)料(liao)，H2O2管(guan)(guan)道(dao)應(ying)(ying)為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)304，P段所(suo)(suo)有(you)與(yu)紙漿接(jie)觸的(de)管(guan)(guan)道(dao)材料(liao)均為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)304。所(suo)(suo)有(you)助劑(ji)(ji)的(de)加(jia)(jia)入(ru)點(dian)如工(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程圖所(suo)(suo)示，加(jia)(jia)入(ru)方式應(ying)(ying)采取多(duo)點(dian)加(jia)(jia)入(ru)，以(yi)增(zeng)加(jia)(jia)后(hou)續的(de)混(hun)合效果；所(suo)(suo)有(you)助劑(ji)(ji)的(de)加(jia)(jia)入(ru)應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)計量泵，力求(qiu)工(gong)(gong)藝(yi)條件(jian)準確。 P段泵后(hou)蒸汽(qi)(qi)管(guan)(guan)道(dao)入(ru)口與(yu)中濃漿出(chu)口的(de)距離應(ying)(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防(fang)蒸汽(qi)(qi)反竄；蒸汽(qi)(qi)管(guan)(guan)入(ru)口后(hou)的(de)第一個法(fa)蘭連接(jie)處應(ying)(ying)添(tian)加(jia)(jia)一波紋管(guan)(guan)，避免(mian)管(guan)(guan)道(dao)連接(jie)因熱(re)膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過氧化氫漂(piao)白塔的(de)距離越短越好，盡量減少管線彎頭的(de)數量，并采用較大曲率半徑的(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合器機械密封水應設流(liu)量低(di)限報警及停機，其余(yu)參照工(gong)藝(yi)流(liu)程圖(tu)上的控制點，根據工(gong)廠實際(ji)，盡可能(neng)提高自(zi)控水平(ping)。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗(hao)