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華(hua)南理工大(da)學 制漿造紙工程新技術與裝備研發中(zhong)心(xin)

6萬(wan)噸/年 H-P清(qing)潔漂(piao)白方案 （以蘆葦漿(jiang)為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處理（E）－次(ci)氯酸(suan)鹽（H）三段漂白中(zhong)，C段和(he)E段產生的污(wu)染(ran)物（可(ke)吸附有機污(wu)染(ran)物AOX）含(han)量最(zui)高，毒(du)性最(zui)大(da)，其(qi)中(zhong)的四(si)氯二苯(ben)二惡(e)英及呋(fu)喃(nan)，簡稱二惡(e)英呋(fu)喃(nan)，是毒(du)性最(zui)大(da)的致癌(ai)物質，廢(fei)(fei)水的色度也(ye)(ye)最(zui)深。并且，產生污(wu)染(ran)物大(da)部分隨廢(fei)(fei)水排出(chu)，嚴重(zhong)污(wu)染(ran)生態(tai)環(huan)境；也(ye)(ye)有少量殘(can)留在(zai)紙漿(jiang)中(zhong)，影響(xiang)紙品的衛生質量和(he)用(yong)途。因此，淘(tao)汰C段和(he)E段是當前提高我國漂白草(cao)漿(jiang)質量、降低漂白污(wu)染(ran)、保護生態(tai)環(huan)境的直接有效措(cuo)施；同時富(fu)集的氯離子對(dui)設(she)備具(ju)有很(hen)強的腐蝕性，因而(er)漂白廢(fei)(fei)水除(chu)自循環(huan)的外(wai)，其(qi)余無法直接回用(yong)，只能排放掉(diao)，造(zao)成環(huan)境污(wu)染(ran)和(he)資(zi)源(yuan)浪費。 

　　 過(guo)氧化(hua)(hua)氯(lv)(lv)(lv)(lv)作為一種環境保護(hu)型的(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等(deng)漿(jiang)種的(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具有(you)(you)使用(yong)方便(bian)、白(bai)(bai)(bai)度(du)增(zeng)值高、白(bai)(bai)(bai)度(du)穩(wen)定性好（返黃低）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得率高的(de)優點(dian)(dian)，且(qie)在漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生(sheng)有(you)(you)害的(de)副產(chan)物；相(xiang)比二氧化(hua)(hua)氯(lv)(lv)(lv)(lv)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具有(you)(you)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低的(de)特點(dian)(dian)。因此，采(cai)用(yong)過(guo)氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項(xiang)目(mu)的(de)首選漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法之一，也是(shi)采(cai)用(yong)CEH（氯(lv)(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)－堿處理(li)－次氯(lv)(lv)(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)(lv)(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法的(de)工廠進行技(ji)術改造的(de)較好的(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)(xing)過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)主要是消除(chu)漿中(zhong)的發色基團，直接(jie)提高(gao)漂(piao)(piao)(piao)漿白(bai)(bai)度，因為(wei)漂(piao)(piao)(piao)漿得率(lv)高(gao)，有人稱為(wei)保留木(mu)素的漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)劑，漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)過(guo)程(cheng)中(zhong)由(you)于(yu)金(jin)屬離子等(deng)的催(cui)化(hua)，也存在(zai)HO.、OOH.等(deng)自由(you)基，HO.及(ji)O2-.與木(mu)素的酚結構反應，增加(jia)木(mu)素分子的親水性(xing)(xing)及(ji)溶解性(xing)(xing)，從而(er)提高(gao)脫木(mu)素效果，進(jin)一步提高(gao)漂(piao)(piao)(piao)漿白(bai)(bai)度和(he)白(bai)(bai)度穩定(ding)性(xing)(xing)。

H2O2在堿性條件達到分(fen)解平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件(jian)有利(li)于過(guo)濾氧(yang)化氫(qing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)，使其(qi)與木(mu)素產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)相(xiang)應(ying)(ying)的漂白反應(ying)(ying)，但通常在紙漿(jiang)中含有金屬(shu)離子(zi)，在金屬(shu)離子(zi)存(cun)在下，尤其(qi)是(shi)Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化氫(qing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)，而且其(qi)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)的速度要比(bi)過(guo)氧(yang)化氫(qing)的堿(jian)性分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)快得多，因此，在這一(yi)類金屬(shu)離子(zi)存(cun)在的條件(jian)下，過(guo)氧(yang)化氫(qing)因來(lai)不及與木(mu)素產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)反應(ying)(ying)，便會無效分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)而消耗(hao)殆(dai)盡。 

　　 如何消除紙漿中金(jin)屬(shu)離子的影(ying)響并(bing)增加紙漿過(guo)氧化(hua)氫的漂白活性，使過(guo)氧化(hua)氫與(yu)木素達到最佳的反(fan)應條件，是(shi)本項目(mu)組(zu)多年來致(zhi)力研究的方向，并(bing)取得(de)了(le)較好(hao)的研究成果，應用于生產實踐(jian)也取得(de)了(le)良好(hao)的經濟(ji)效益。 

　　 本方案流程采用H－P的(de)清潔漂白(bai)(bai)(bai)流程，整個漂白(bai)(bai)(bai)流程中(zhong)基本上(shang)消除(chu)了氯化(hua)所產生(sheng)(sheng)的(de)有機氯污(wu)染（有機氯即使經中(zhong)段廢(fei)水生(sheng)(sheng)化(hua)處理也不(bu)能完全消除(chu)其(qi)污(wu)染），只保留次(ci)氯酸鹽漂白(bai)(bai)(bai)段，以保證白(bai)(bai)(bai)度及(ji)較(jiao)低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿經提取黑液、篩選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)縮至12％左右的(de)濃(nong)(nong)度(du)，經螺旋(xuan)輸送機破碎，加(jia)(jia)入(ru)(ru)稀(xi)釋(shi)液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔(ta)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后(hou)(hou)紙漿經真空(kong)洗漿機洗滌(di)濃(nong)(nong)縮后(hou)(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯(ao)合劑、保護劑、穩(wen)定劑等進(jin)(jin)行螯(ao)合、活化處理，然后(hou)(hou)紙漿進(jin)(jin)入(ru)(ru)中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)漿泵立管，經中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)泵輸送進(jin)(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)(hun)(hun)合器，在1＃濃(nong)(nong)混(hun)(hun)(hun)合器通入(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提高紙漿溫度(du)使之(zhi)達到80～100℃，過氧(yang)化氫在2＃中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)(hun)(hun)合器加(jia)(jia)入(ru)(ru)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)升降流式過氧(yang)化氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔(ta)進(jin)(jin)行過氧(yang)化氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后(hou)(hou)紙漿送真空(kong)洗漿機洗滌(di)，洗后(hou)(hou)紙漿送入(ru)(ru)漂(piao)(piao)(piao)后(hou)(hou)貯(zhu)漿塔(ta)。 

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(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過氧化(hua)氫漂白段（P段）

　　 漿(jiang)濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合(he)劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩(wen)定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管線、自控儀(yi)表的(de)要求

（1）中濃紙(zhi)漿過(guo)氧化(hua)氫漂白(bai)升降流式漂白(bai)塔(ta)

　　　 升、降流(liu)反(fan)應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目情(qing)況確定 

（2）中濃混(hun)合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約(yue)350Kg 

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

　　 機(ji)械密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封(feng)水流量：≤101/min 

　　 動荷系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)(piao)白段漂(piao)(piao)白助劑管(guan)道材(cai)質除H2O2外，其余均(jun)為工程塑料，H2O2管(guan)道應為不(bu)銹鋼304，P段所有與紙漿接(jie)觸的(de)管(guan)道材(cai)料均(jun)為不(bu)銹鋼304。所有助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)點(dian)如(ru)工藝流程圖所示，加(jia)(jia)入(ru)(ru)方式(shi)應采取(qu)多點(dian)加(jia)(jia)入(ru)(ru)，以(yi)增加(jia)(jia)后(hou)(hou)續(xu)的(de)混合效(xiao)果；所有助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)應選用計(ji)量(liang)泵(beng)，力求工藝條件準確。 P段泵(beng)后(hou)(hou)蒸汽管(guan)道入(ru)(ru)口(kou)與中濃漿出口(kou)的(de)距離應在2米以(yi)上，以(yi)防蒸汽反(fan)竄；蒸汽管(guan)入(ru)(ru)口(kou)后(hou)(hou)的(de)第一個(ge)法蘭連接(jie)處應添加(jia)(jia)一波紋管(guan)，避免管(guan)道連接(jie)因熱膨脹而(er)損壞。 

P段中濃漿泵與(yu)過氧化(hua)氫漂白塔的距(ju)離越短越好，盡(jin)量減少管線彎頭(tou)的數量，并采用較大曲率半(ban)徑的彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混(hun)合器(qi)機械密封水應設流量低限(xian)報警(jing)及停機，其余(yu)參照工(gong)藝流程圖(tu)上的(de)控制點(dian)，根據工(gong)廠實際，盡(jin)可能提高自控水平。 

5.漂(piao)白(bai)蘆葦漿化(hua)學品消耗(hao)