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華(hua)南(nan)理工(gong)大學(xue) 制漿造紙工(gong)程新技(ji)術與裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案 （以蘆葦(wei)漿為(wei)例(li)） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)(lv)化（C）－堿處理（E）－次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)（H）三段漂白(bai)(bai)中，C段和(he)(he)E段產生(sheng)的(de)(de)污染(ran)物（可吸附(fu)有機污染(ran)物AOX）含量(liang)最高(gao)，毒(du)性(xing)最大(da)，其(qi)(qi)中的(de)(de)四氯(lv)(lv)二苯二惡英及呋喃，簡(jian)稱二惡英呋喃，是(shi)毒(du)性(xing)最大(da)的(de)(de)致(zhi)癌物質(zhi)(zhi)，廢(fei)(fei)水的(de)(de)色度也最深。并且，產生(sheng)污染(ran)物大(da)部(bu)分(fen)隨(sui)廢(fei)(fei)水排(pai)出，嚴重污染(ran)生(sheng)態環境；也有少量(liang)殘留在紙(zhi)漿(jiang)中，影響紙(zhi)品的(de)(de)衛生(sheng)質(zhi)(zhi)量(liang)和(he)(he)用途。因此，淘汰(tai)C段和(he)(he)E段是(shi)當前提(ti)高(gao)我國漂白(bai)(bai)草(cao)漿(jiang)質(zhi)(zhi)量(liang)、降低漂白(bai)(bai)污染(ran)、保護生(sheng)態環境的(de)(de)直接有效措施(shi)；同時富(fu)集的(de)(de)氯(lv)(lv)離子(zi)對設備具(ju)有很強的(de)(de)腐(fu)蝕性(xing)，因而漂白(bai)(bai)廢(fei)(fei)水除自循(xun)環的(de)(de)外，其(qi)(qi)余無法直接回用，只能排(pai)放(fang)掉，造(zao)成環境污染(ran)和(he)(he)資(zi)源浪費。 

　　 過氧(yang)化(hua)氯(lv)(lv)作(zuo)為(wei)一種環境保護(hu)型的(de)(de)(de)紙(zhi)漿漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)助劑(ji)，廣泛用(yong)于化(hua)學漿、機械漿、脫(tuo)墨漿等漿種的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)，具有使用(yong)方便、白(bai)度增值高(gao)、白(bai)度穩(wen)定性好（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)得率高(gao)的(de)(de)(de)優點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)過程(cheng)中不產生有害的(de)(de)(de)副(fu)產物；相比(bi)二氧(yang)化(hua)氯(lv)(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)等，還(huan)具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)成本低(di)的(de)(de)(de)特點(dian)。因(yin)此，采(cai)用(yong)過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)項目的(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)方法之一，也是采(cai)用(yong)CEH（氯(lv)(lv)化(hua)－堿處理(li)－次氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)）及H（次氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)方法的(de)(de)(de)工廠進行技(ji)術改造(zao)的(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)技(ji)術。 

      堿性過氧化氫漂(piao)白(bai)(bai)(bai)主要是消除漿(jiang)中的(de)(de)發色基(ji)團(tuan)，直接提(ti)(ti)高漂(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)，因為漂(piao)漿(jiang)得(de)率高，有人稱為保留(liu)木(mu)素(su)(su)的(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)劑(ji)，漂(piao)白(bai)(bai)(bai)過程中由于金屬離子等的(de)(de)催(cui)化，也(ye)存在HO.、OOH.等自由基(ji)，HO.及(ji)O2-.與(yu)木(mu)素(su)(su)的(de)(de)酚結構反(fan)應，增(zeng)加(jia)木(mu)素(su)(su)分(fen)子的(de)(de)親水(shui)性及(ji)溶解性，從而提(ti)(ti)高脫木(mu)素(su)(su)效果(guo)，進一步提(ti)(ti)高漂(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)和白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)穩定性。

H2O2在堿性條件達(da)到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)條件有(you)利于過(guo)濾(lv)氧(yang)化氫(qing)產生分(fen)(fen)解(jie)(jie)，使其(qi)與木素產生相應的(de)漂白反(fan)應，但通常在紙(zhi)漿中含有(you)金(jin)屬(shu)離子，在金(jin)屬(shu)離子存(cun)在下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化氫(qing)產生分(fen)(fen)解(jie)(jie)，而且(qie)其(qi)分(fen)(fen)解(jie)(jie)的(de)速度要比(bi)過(guo)氧(yang)化氫(qing)的(de)堿性(xing)分(fen)(fen)解(jie)(jie)快得多，因此，在這一類金(jin)屬(shu)離子存(cun)在的(de)條件下，過(guo)氧(yang)化氫(qing)因來(lai)不(bu)及與木素產生反(fan)應，便(bian)會無效(xiao)分(fen)(fen)解(jie)(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如(ru)何消除紙漿中金屬離子的(de)影響并增(zeng)加紙漿過氧化氫的(de)漂白(bai)活性，使(shi)過氧化氫與木(mu)素達到最佳的(de)反(fan)應條件，是本(ben)項(xiang)目(mu)組多年來致力研究的(de)方向，并取(qu)得(de)(de)了(le)(le)較(jiao)好(hao)的(de)研究成果，應用于生產實踐也(ye)取(qu)得(de)(de)了(le)(le)良好(hao)的(de)經濟效益。 

　　 本方案流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)采用H－P的清潔(jie)漂(piao)白(bai)流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)，整個漂(piao)白(bai)流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)中基本上消除了氯(lv)化(hua)所產生的有機氯(lv)污(wu)染（有機氯(lv)即使經中段廢(fei)水(shui)生化(hua)處理也不(bu)能完全消除其(qi)污(wu)染），只保留次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)段，以保證(zheng)白(bai)度(du)及較低(di)的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)經(jing)提取黑液、篩(shai)選、除砂后(hou)，濃(nong)(nong)縮(suo)至(zhi)12％左右的濃(nong)(nong)度，經(jing)螺旋輸(shu)送機破碎，加(jia)入(ru)(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)(ru)次(ci)氯酸(suan)鹽漂(piao)(piao)白(bai)塔(ta)漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)經(jing)真空(kong)洗漿(jiang)機洗滌(di)濃(nong)(nong)縮(suo)后(hou)添加(jia)NaOH、螯合劑(ji)(ji)、保護(hu)劑(ji)(ji)、穩定劑(ji)(ji)等(deng)進(jin)行螯合、活(huo)化(hua)處理，然(ran)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)進(jin)入(ru)(ru)(ru)中濃(nong)(nong)漿(jiang)泵(beng)立(li)管，經(jing)中濃(nong)(nong)泵(beng)輸(shu)送進(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)混合器(qi)，在1＃濃(nong)(nong)混合器(qi)通入(ru)(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)漿(jiang)溫度使之達到(dao)80～100℃，過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)在2＃中濃(nong)(nong)混合器(qi)加(jia)入(ru)(ru)(ru)，然(ran)后(hou)進(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式(shi)過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)塔(ta)進(jin)行過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)送真空(kong)洗漿(jiang)機洗滌(di)，洗后(hou)紙(zhi)漿(jiang)送入(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)后(hou)貯漿(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽漂白(bai)段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分(fen)鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿(jiang)濃(nong) 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(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設(she)備及工藝(yi)管線、自控儀表(biao)的要(yao)求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂白升降流式漂白塔

　　　 升(sheng)、降流(liu)反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔(ta)體尺寸根據實際(ji)項目情(qing)況確定 

（2）中(zhong)濃混合器（ZH12）

　　 配(pei)用(yong)電(dian)機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量(liang)：約350Kg 

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

　　 機械密封(feng)水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密(mi)封水流量：≤101/min 

　　 動荷(he)系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助(zhu)劑(ji)管(guan)道(dao)材(cai)質除H2O2外，其余均為工程(cheng)塑料，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為不銹鋼304，P段所(suo)有與紙漿接觸的(de)(de)(de)(de)管(guan)道(dao)材(cai)料均為不銹鋼304。所(suo)有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)點如工藝(yi)流程(cheng)圖所(suo)示，加(jia)入(ru)方式(shi)應(ying)采取多點加(jia)入(ru)，以增(zeng)加(jia)后續的(de)(de)(de)(de)混合效果；所(suo)有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)應(ying)選用(yong)計量泵(beng)，力求工藝(yi)條件準確。 P段泵(beng)后蒸(zheng)汽管(guan)道(dao)入(ru)口與中濃漿出口的(de)(de)(de)(de)距離應(ying)在(zai)2米以上，以防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)入(ru)口后的(de)(de)(de)(de)第一個法蘭(lan)連(lian)接處應(ying)添加(jia)一波紋管(guan)，避免管(guan)道(dao)連(lian)接因熱膨脹而損(sun)壞。 

P段中濃漿泵與過(guo)氧(yang)化氫漂白塔的(de)(de)距(ju)離越短越好(hao)，盡量減少(shao)管線彎頭的(de)(de)數(shu)量，并采用較大曲率半徑的(de)(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械(xie)密封水應設(she)流量低限報(bao)警及停(ting)機，其余參照(zhao)工(gong)藝流程圖上的(de)控制點，根據工(gong)廠實(shi)際，盡可能提高自(zi)控水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗