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華南理工(gong)大學 制(zhi)漿造紙工(gong)程新技術與裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂(piao)白(bai)方案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳(chuan)統(tong)氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸鹽(yan)（H）三(san)段(duan)(duan)漂(piao)白(bai)中(zhong)，C段(duan)(duan)和(he)E段(duan)(duan)產生(sheng)的(de)污染(ran)物(wu)(wu)（可吸附有(you)機污染(ran)物(wu)(wu)AOX）含量(liang)最(zui)(zui)高(gao)，毒性最(zui)(zui)大，其中(zhong)的(de)四氯二(er)(er)苯二(er)(er)惡英及呋喃，簡(jian)稱二(er)(er)惡英呋喃，是毒性最(zui)(zui)大的(de)致癌(ai)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，廢水(shui)的(de)色(se)度也最(zui)(zui)深。并(bing)且，產生(sheng)污染(ran)物(wu)(wu)大部分隨(sui)廢水(shui)排出(chu)，嚴重污染(ran)生(sheng)態環(huan)(huan)境(jing)；也有(you)少量(liang)殘(can)留在(zai)紙漿(jiang)中(zhong)，影響(xiang)紙品的(de)衛生(sheng)質(zhi)(zhi)量(liang)和(he)用(yong)途。因此，淘(tao)汰(tai)C段(duan)(duan)和(he)E段(duan)(duan)是當前(qian)提(ti)高(gao)我國漂(piao)白(bai)草漿(jiang)質(zhi)(zhi)量(liang)、降低漂(piao)白(bai)污染(ran)、保護(hu)生(sheng)態環(huan)(huan)境(jing)的(de)直接有(you)效措施；同時富集的(de)氯離子對(dui)設(she)備具有(you)很強的(de)腐蝕(shi)性，因而(er)漂(piao)白(bai)廢水(shui)除自(zi)循(xun)環(huan)(huan)的(de)外(wai)，其余無法直接回用(yong)，只能排放掉，造成環(huan)(huan)境(jing)污染(ran)和(he)資源(yuan)浪費。 

　　 過氧(yang)化(hua)氯(lv)作為一種(zhong)環境保護(hu)型的(de)(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)助(zhu)劑，廣(guang)泛用(yong)于化(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械(xie)漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等(deng)漿(jiang)(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)，具(ju)有(you)使用(yong)方便、白(bai)度增值高(gao)、白(bai)度穩定性好(hao)（返黃低）、漂(piao)(piao)白(bai)得(de)率(lv)高(gao)的(de)(de)(de)優(you)點，且(qie)在(zai)漂(piao)(piao)白(bai)過程中不產生有(you)害(hai)的(de)(de)(de)副產物；相比(bi)二氧(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)白(bai)等(deng)，還具(ju)有(you)漂(piao)(piao)白(bai)成本(ben)低的(de)(de)(de)特點。因此，采用(yong)過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)(piao)白(bai)項(xiang)目的(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)白(bai)方法之一，也是(shi)采用(yong)CEH（氯(lv)化(hua)－堿處(chu)理－次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)）及H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)方法的(de)(de)(de)工廠進行技術(shu)改造的(de)(de)(de)較好(hao)的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)技術(shu)。 

      堿性(xing)過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)主要是(shi)消除(chu)漿(jiang)(jiang)中的(de)(de)發色基(ji)團，直接提(ti)(ti)高漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白(bai)度，因為(wei)漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)得率高，有人稱(cheng)為(wei)保留木(mu)素的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)劑，漂(piao)(piao)白(bai)過程(cheng)中由(you)(you)于金屬離子等(deng)的(de)(de)催化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自(zi)由(you)(you)基(ji)，HO.及(ji)(ji)O2-.與木(mu)素的(de)(de)酚(fen)結(jie)構反應(ying)，增(zeng)加木(mu)素分子的(de)(de)親水性(xing)及(ji)(ji)溶解性(xing)，從而提(ti)(ti)高脫(tuo)木(mu)素效果，進一步提(ti)(ti)高漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白(bai)度和(he)白(bai)度穩(wen)定(ding)性(xing)。

H2O2在堿(jian)性(xing)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(xing)條(tiao)件(jian)有利于過(guo)濾氧化(hua)(hua)氫產生(sheng)分(fen)解(jie)，使(shi)其與(yu)木素產生(sheng)相應(ying)的(de)漂白反(fan)應(ying)，但通常在(zai)(zai)(zai)紙漿(jiang)中含(han)有金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)，在(zai)(zai)(zai)金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)下(xia)，尤其是(shi)Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化(hua)(hua)氫產生(sheng)分(fen)解(jie)，而且其分(fen)解(jie)的(de)速度要比過(guo)氧化(hua)(hua)氫的(de)堿(jian)性(xing)分(fen)解(jie)快得多(duo)，因(yin)此，在(zai)(zai)(zai)這一類金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，過(guo)氧化(hua)(hua)氫因(yin)來不(bu)及與(yu)木素產生(sheng)反(fan)應(ying)，便會(hui)無效分(fen)解(jie)而消耗殆盡。 

　　 如(ru)何消(xiao)除紙漿(jiang)中金(jin)屬(shu)離子的(de)影響(xiang)并增加紙漿(jiang)過(guo)(guo)氧(yang)化氫的(de)漂白活性(xing)，使過(guo)(guo)氧(yang)化氫與(yu)木素達到最佳的(de)反應條件，是本項目組多年(nian)來致力研究的(de)方向，并取得了(le)較好(hao)(hao)的(de)研究成果(guo)，應用(yong)于生產實踐也取得了(le)良好(hao)(hao)的(de)經濟效益。 

　　 本方案(an)流(liu)程采用H－P的(de)清潔漂(piao)白(bai)流(liu)程，整個漂(piao)白(bai)流(liu)程中基(ji)本上(shang)消(xiao)除(chu)了氯化所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)有機(ji)氯污(wu)染（有機(ji)氯即使經(jing)中段廢水生(sheng)(sheng)化處理也不能完全消(xiao)除(chu)其污(wu)染），只保留次氯酸鹽漂(piao)白(bai)段，以保證白(bai)度及較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)經提(ti)取黑液(ye)(ye)、篩(shai)選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左右(you)的(de)濃(nong)度(du)，經螺旋輸送機破(po)碎(sui)，加入(ru)(ru)(ru)稀釋液(ye)(ye)及Ca（C1O）2，進入(ru)(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)經真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機洗滌濃(nong)縮后(hou)(hou)添(tian)加NaOH、螯合(he)劑、保護劑、穩定劑等進行螯合(he)、活化處理，然(ran)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)進入(ru)(ru)(ru)中濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管，經中濃(nong)泵輸送進入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)混合(he)器，在1＃濃(nong)混合(he)器通(tong)入(ru)(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提(ti)高紙漿(jiang)(jiang)溫度(du)使之達到(dao)80～100℃，過(guo)氧(yang)(yang)化氫(qing)在2＃中濃(nong)混合(he)器加入(ru)(ru)(ru)，然(ran)后(hou)(hou)進入(ru)(ru)(ru)升降流(liu)式(shi)過(guo)氧(yang)(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)塔進行過(guo)氧(yang)(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機洗滌，洗后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送入(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)后(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(liang) 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑(ji) 0.05％ 

　　 保護劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要設備及工藝管線、自控(kong)儀表的要求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂白升(sheng)降流式(shi)漂白塔

　　　 升(sheng)、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸(cun)根(gen)據實際項目(mu)情況(kuang)確(que)定&nbsp;

（2）中濃(nong)混合器（ZH12）

　　 配用電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量(liang)：約350Kg 

　　 進出口直徑(jing)：DN150/DN125（進/出），提供(gong)連接法(fa)蘭 

　　 機(ji)械(xie)密(mi)封水壓力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機械密(mi)封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助劑(ji)管(guan)道(dao)材(cai)質除H2O2外，其(qi)余(yu)均為(wei)工程(cheng)塑料，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為(wei)不銹鋼(gang)304，P段所有(you)與紙漿接觸的管(guan)道(dao)材(cai)料均為(wei)不銹鋼(gang)304。所有(you)助劑(ji)的加(jia)(jia)入(ru)點如工藝(yi)流程(cheng)圖所示，加(jia)(jia)入(ru)方式應(ying)采(cai)取多(duo)點加(jia)(jia)入(ru)，以(yi)(yi)增加(jia)(jia)后續的混(hun)合效果；所有(you)助劑(ji)的加(jia)(jia)入(ru)應(ying)選用計(ji)量(liang)泵，力(li)求工藝(yi)條件準(zhun)確。 P段泵后蒸汽管(guan)道(dao)入(ru)口(kou)(kou)(kou)與中濃漿出口(kou)(kou)(kou)的距離應(ying)在2米(mi)以(yi)(yi)上(shang)，以(yi)(yi)防蒸汽反竄；蒸汽管(guan)入(ru)口(kou)(kou)(kou)后的第一(yi)個法(fa)蘭(lan)連接處(chu)應(ying)添加(jia)(jia)一(yi)波紋管(guan)，避免(mian)管(guan)道(dao)連接因熱膨脹而損(sun)壞。 

P段中濃(nong)漿泵與過氧化氫漂白塔的(de)距離越短越好，盡量減(jian)少管線彎(wan)頭的(de)數量，并采用較(jiao)大(da)曲率(lv)半徑的(de)彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器(qi)機(ji)械密封水應設流(liu)量低限報警及停機(ji)，其余參(can)照(zhao)工(gong)藝流(liu)程圖上的控(kong)(kong)制(zhi)點，根據(ju)工(gong)廠實際，盡(jin)可能提高自控(kong)(kong)水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗(hao)