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華南(nan)理工大學 制(zhi)漿造紙工程新技(ji)術與裝(zhuang)備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案 （以(yi)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(suan)鹽（H）三段(duan)(duan)漂白(bai)(bai)(bai)中，C段(duan)(duan)和(he)(he)(he)E段(duan)(duan)產生(sheng)(sheng)的污(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)（可吸附(fu)有(you)機(ji)污(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)AOX）含量(liang)最高，毒性最大，其(qi)中的四氯二苯(ben)二惡英(ying)及呋(fu)喃，簡稱二惡英(ying)呋(fu)喃，是(shi)毒性最大的致癌(ai)物(wu)質(zhi)，廢水(shui)的色(se)度也(ye)最深(shen)。并且(qie)，產生(sheng)(sheng)污(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)大部分隨(sui)廢水(shui)排出，嚴重污(wu)染(ran)(ran)(ran)生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)；也(ye)有(you)少量(liang)殘(can)留在紙漿中，影響(xiang)紙品的衛生(sheng)(sheng)質(zhi)量(liang)和(he)(he)(he)用途。因(yin)此(ci)，淘(tao)汰C段(duan)(duan)和(he)(he)(he)E段(duan)(duan)是(shi)當前提高我國漂白(bai)(bai)(bai)草漿質(zhi)量(liang)、降低漂白(bai)(bai)(bai)污(wu)染(ran)(ran)(ran)、保護生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)的直接有(you)效措施；同時(shi)富(fu)集的氯離子對設備具有(you)很強的腐蝕性，因(yin)而漂白(bai)(bai)(bai)廢水(shui)除(chu)自(zi)循(xun)環(huan)的外，其(qi)余(yu)無法直接回用，只能(neng)排放掉，造成環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)(ran)(ran)和(he)(he)(he)資源浪(lang)費(fei)。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)氯作為一種環(huan)境(jing)保護型的紙漿漂(piao)白(bai)助劑(ji)，廣泛(fan)用(yong)(yong)于化(hua)學(xue)漿、機(ji)械漿、脫(tuo)墨漿等(deng)漿種的漂(piao)白(bai)，具有(you)(you)使用(yong)(yong)方便、白(bai)度增值高、白(bai)度穩定性好(hao)（返黃低）、漂(piao)白(bai)得率高的優點(dian)，且在漂(piao)白(bai)過(guo)程中不產生(sheng)有(you)(you)害(hai)的副產物；相比二氧(yang)化(hua)氯漂(piao)白(bai)等(deng)，還具有(you)(you)漂(piao)白(bai)成本低的特點(dian)。因此，采用(yong)(yong)過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)白(bai)項目的首選漂(piao)白(bai)方法之一，也是(shi)采用(yong)(yong)CEH（氯化(hua)－堿處理(li)－次氯酸鹽(yan)(yan)漂(piao)白(bai)）及(ji)H（次氯酸鹽(yan)(yan)漂(piao)白(bai)）漂(piao)白(bai)方法的工廠進行技術改造的較好(hao)的漂(piao)白(bai)技術。 

      堿(jian)性過(guo)氧化氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白主要是消除漿(jiang)(jiang)中的(de)發(fa)色基團，直接(jie)提(ti)高漂(piao)(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白度(du)，因為漂(piao)(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)得率高，有人稱為保留(liu)木(mu)(mu)素(su)(su)的(de)漂(piao)(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)(piao)白過(guo)程(cheng)中由(you)于金屬(shu)離子(zi)等(deng)(deng)的(de)催(cui)化，也存在HO.、OOH.等(deng)(deng)自由(you)基，HO.及(ji)(ji)O2-.與木(mu)(mu)素(su)(su)的(de)酚結構(gou)反應(ying)，增加木(mu)(mu)素(su)(su)分子(zi)的(de)親(qin)水性及(ji)(ji)溶(rong)解性，從(cong)而提(ti)高脫木(mu)(mu)素(su)(su)效(xiao)果，進(jin)一步提(ti)高漂(piao)(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白度(du)和白度(du)穩定性。

H2O2在(zai)堿性條件達到(dao)分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件有(you)利于過濾氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫產生(sheng)分解，使其(qi)與木(mu)素產生(sheng)相應的漂白反應，但通常在(zai)紙漿中(zhong)含有(you)金(jin)屬(shu)離子，在(zai)金(jin)屬(shu)離子存在(zai)下(xia)，尤(you)其(qi)是Fe、Mn、Cu等(deng)，過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫產生(sheng)分解，而且其(qi)分解的速度要比過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫的堿(jian)性分解快得多，因此(ci)，在(zai)這(zhe)一類金(jin)屬(shu)離子存在(zai)的條件下(xia)，過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫因來不(bu)及與木(mu)素產生(sheng)反應，便會無(wu)效分解而消耗(hao)殆(dai)盡(jin)。 

　　 如何消除紙漿中金屬離子(zi)的(de)影響并增加紙漿過(guo)氧化(hua)(hua)氫的(de)漂(piao)白活(huo)性，使過(guo)氧化(hua)(hua)氫與木素達到最(zui)佳(jia)的(de)反應(ying)條(tiao)件，是本(ben)項目組多(duo)年來(lai)致力研究的(de)方向(xiang)，并取得(de)(de)了較好的(de)研究成果，應(ying)用于生產實踐也(ye)取得(de)(de)了良(liang)好的(de)經濟效益。 

　　 本方案流程采用H－P的(de)清潔漂(piao)白(bai)(bai)流程，整(zheng)個(ge)漂(piao)白(bai)(bai)流程中基本上(shang)消除了(le)氯(lv)(lv)(lv)(lv)化所產生的(de)有(you)(you)機(ji)氯(lv)(lv)(lv)(lv)污(wu)(wu)染(ran)（有(you)(you)機(ji)氯(lv)(lv)(lv)(lv)即使經中段廢水生化處(chu)理也(ye)不(bu)能完全消除其污(wu)(wu)染(ran)），只保(bao)留(liu)次氯(lv)(lv)(lv)(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)段，以保(bao)證白(bai)(bai)度(du)及較低(di)的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經提(ti)取黑液、篩選、除砂(sha)后(hou)，濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)至12％左(zuo)右的濃(nong)(nong)(nong)度，經螺旋輸(shu)送(song)(song)(song)機破碎(sui)，加入(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經真空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌(di)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)后(hou)添加NaOH、螯(ao)合劑、保護(hu)劑、穩定(ding)劑等進(jin)行螯(ao)合、活(huo)化(hua)處理，然后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)入(ru)中濃(nong)(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)泵(beng)(beng)立管，經中濃(nong)(nong)(nong)泵(beng)(beng)輸(shu)送(song)(song)(song)進(jin)入(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)(nong)混(hun)合器(qi)(qi)，在1＃濃(nong)(nong)(nong)混(hun)合器(qi)(qi)通入(ru)蒸汽，提(ti)高紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)溫度使之達到80～100℃，過氧(yang)化(hua)氫在2＃中濃(nong)(nong)(nong)混(hun)合器(qi)(qi)加入(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)升(sheng)降流式過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)塔進(jin)行過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)(song)真空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌(di)，洗(xi)(xi)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)(song)入(ru)漂(piao)(piao)(piao)后(hou)貯漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂(piao)白(bai)段（H段）

　　 漿(jiang)濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化(hua)氫漂白段（P段）

　　 漿(jiang)濃(nong) 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間(jian) 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工(gong)藝管線、自控儀表(biao)的要求(qiu)

（1）中濃(nong)紙漿過氧化氫(qing)漂白升(sheng)降流式(shi)漂白塔(ta)

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸根據實際項目情況確定 

（2）中濃混合器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備(bei)總量：約(yue)350Kg 

　　 進(jin)出口(kou)直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供(gong)連接法(fa)蘭 

　　 機械密封水壓力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械(xie)密封水流(liu)量(liang)：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段(duan)漂(piao)白助劑(ji)(ji)管道材質(zhi)除H2O2外，其余均(jun)為工程塑料，H2O2管道應(ying)為不銹鋼(gang)304，P段(duan)所有(you)與紙漿接觸(chu)的(de)(de)管道材料均(jun)為不銹鋼(gang)304。所有(you)助劑(ji)(ji)的(de)(de)加入(ru)(ru)點(dian)如工藝流程圖所示，加入(ru)(ru)方(fang)式應(ying)采取(qu)多(duo)點(dian)加入(ru)(ru)，以(yi)增加后續的(de)(de)混合效果；所有(you)助劑(ji)(ji)的(de)(de)加入(ru)(ru)應(ying)選用計量泵，力求工藝條件準確(que)。 P段(duan)泵后蒸汽(qi)管道入(ru)(ru)口與中濃漿出口的(de)(de)距(ju)離應(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防(fang)蒸汽(qi)反竄(cuan)；蒸汽(qi)管入(ru)(ru)口后的(de)(de)第(di)一個法蘭連接處應(ying)添加一波紋管，避(bi)免管道連接因熱膨脹而損壞(huai)。 

P段中濃漿泵與過氧化氫漂(piao)白塔的(de)距離(li)越(yue)短越(yue)好，盡量(liang)減少管線彎頭的(de)數量(liang)，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(ji)械密(mi)封水(shui)應設流量低限報警及停機(ji)，其(qi)余參照工(gong)藝(yi)流程圖上(shang)的(de)控(kong)制點，根據工(gong)廠實際，盡(jin)可能提高(gao)自(zi)控(kong)水(shui)平。 

5.漂白蘆(lu)葦(wei)漿化學品消耗