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華南理工大學(xue) 制漿造紙工程新技術與裝(zhuang)備研(yan)發(fa)中心(xin)

6萬噸/年(nian) H-P清潔漂白(bai)方案 （以蘆葦(wei)漿為例） 

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(duan)(duan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)中(zhong)(zhong)，C段(duan)(duan)和(he)E段(duan)(duan)產(chan)生(sheng)的(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)（可吸附有(you)(you)機(ji)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)AOX）含量(liang)最(zui)(zui)高(gao)，毒(du)性最(zui)(zui)大，其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)四(si)氯二(er)苯(ben)二(er)惡(e)英及呋喃，簡稱二(er)惡(e)英呋喃，是毒(du)性最(zui)(zui)大的(de)(de)致癌物(wu)質，廢水的(de)(de)色度也最(zui)(zui)深。并(bing)且，產(chan)生(sheng)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)大部分隨廢水排出，嚴重污(wu)染(ran)(ran)生(sheng)態環境；也有(you)(you)少(shao)量(liang)殘留在紙(zhi)漿中(zhong)(zhong)，影響紙(zhi)品的(de)(de)衛生(sheng)質量(liang)和(he)用途。因此，淘汰C段(duan)(duan)和(he)E段(duan)(duan)是當前(qian)提高(gao)我國(guo)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)草(cao)漿質量(liang)、降低(di)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)污(wu)染(ran)(ran)、保(bao)護生(sheng)態環境的(de)(de)直接有(you)(you)效措施(shi)；同時富集的(de)(de)氯離(li)子(zi)對(dui)設備具有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)腐蝕性，因而漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)廢水除自循(xun)環的(de)(de)外，其(qi)余無法直接回用，只能(neng)排放掉，造成(cheng)環境污(wu)染(ran)(ran)和(he)資源浪費。 

　　 過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氯(lv)作為一種環境(jing)保護型的(de)紙漿漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛(fan)用于化(hua)學漿、機械(xie)漿、脫墨漿等(deng)漿種的(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)，具有使用方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)增值(zhi)高、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性好（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)得率高的(de)優(you)點，且在漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中(zhong)不(bu)產生(sheng)有害(hai)的(de)副產物(wu)；相(xiang)比二氧(yang)(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具有漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的(de)特點。因此，采用過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新(xin)上漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方法之一，也是采用CEH（氯(lv)化(hua)－堿處理－次氯(lv)酸(suan)(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯(lv)酸(suan)(suan)鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(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)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)(xing)過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)主要(yao)是消除漿中的(de)(de)發(fa)色基團，直接提(ti)(ti)高漂(piao)漿白(bai)度(du)，因(yin)為漂(piao)漿得(de)率高，有(you)人稱為保留木素(su)(su)的(de)(de)漂(piao)白(bai)劑，漂(piao)白(bai)過程中由(you)于金屬離子(zi)等(deng)(deng)的(de)(de)催化(hua)(hua)，也存在(zai)HO.、OOH.等(deng)(deng)自由(you)基，HO.及O2-.與木素(su)(su)的(de)(de)酚結構反應(ying)，增加木素(su)(su)分(fen)子(zi)的(de)(de)親水性(xing)(xing)及溶解性(xing)(xing)，從而(er)提(ti)(ti)高脫(tuo)木素(su)(su)效果(guo)，進一步提(ti)(ti)高漂(piao)漿白(bai)度(du)和白(bai)度(du)穩定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性條(tiao)件達(da)到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件(jian)(jian)有利(li)于過(guo)(guo)濾(lv)氧(yang)化氫產(chan)生(sheng)分(fen)解，使(shi)其(qi)與(yu)(yu)木(mu)素(su)產(chan)生(sheng)相應(ying)的漂(piao)白(bai)反(fan)應(ying)，但通常在(zai)(zai)紙漿中含有金(jin)屬(shu)離(li)子，在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)離(li)子存在(zai)(zai)下，尤(you)其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧(yang)化氫產(chan)生(sheng)分(fen)解，而且(qie)其(qi)分(fen)解的速(su)度(du)要比過(guo)(guo)氧(yang)化氫的堿性分(fen)解快得多，因此，在(zai)(zai)這一類(lei)金(jin)屬(shu)離(li)子存在(zai)(zai)的條件(jian)(jian)下，過(guo)(guo)氧(yang)化氫因來不及(ji)與(yu)(yu)木(mu)素(su)產(chan)生(sheng)反(fan)應(ying)，便(bian)會無效分(fen)解而消耗殆盡。 

　　 如何消除紙漿中金屬離子的(de)(de)(de)影(ying)響并增加紙漿過(guo)氧(yang)(yang)化氫的(de)(de)(de)漂白活性，使過(guo)氧(yang)(yang)化氫與木素達到最佳的(de)(de)(de)反應條件，是本項目組(zu)多年來致力研究(jiu)的(de)(de)(de)方向，并取得了(le)較好的(de)(de)(de)研究(jiu)成(cheng)果，應用(yong)于生產實(shi)踐(jian)也取得了(le)良好的(de)(de)(de)經濟效益(yi)。 

　　 本方(fang)案流(liu)程采用H－P的清潔漂白流(liu)程，整個漂白流(liu)程中基本上(shang)消除了氯(lv)化所(suo)產生的有機氯(lv)污(wu)染（有機氯(lv)即使經中段(duan)廢水(shui)生化處理也(ye)不能(neng)完全(quan)消除其污(wu)染），只保留次氯(lv)酸鹽漂白段(duan)，以保證白度及較低(di)的成本。&nbsp;

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提取(qu)黑液(ye)(ye)、篩(shai)選(xuan)、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左右的(de)濃(nong)度(du)(du)，經(jing)螺旋(xuan)輸送機破(po)碎，加(jia)(jia)入(ru)稀釋液(ye)(ye)及Ca（C1O）2，進入(ru)次氯酸鹽漂白(bai)塔(ta)漂白(bai)，漂后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)濃(nong)縮后(hou)(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯合(he)劑、保護劑、穩定劑等進行螯合(he)、活(huo)化處理，然后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)進入(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經(jing)中(zhong)濃(nong)泵(beng)輸送進入(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)(hun)合(he)器，在1＃濃(nong)混(hun)(hun)合(he)器通入(ru)蒸汽，提高紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)(du)使之達到80～100℃，過氧(yang)化氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)(hun)合(he)器加(jia)(jia)入(ru)，然后(hou)(hou)進入(ru)升降流(liu)式(shi)過氧(yang)化氫(qing)漂白(bai)塔(ta)進行過氧(yang)化氫(qing)漂白(bai)，漂后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送真空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)送入(ru)漂后(hou)(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸(suan)鹽(yan)漂白段（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(guo)氧化(hua)氫漂白段（P段）

　　 漿濃 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％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩(wen)定劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管(guan)線、自控儀(yi)表的(de)要求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂(piao)白升降流式漂(piao)白塔

　　　 升、降(jiang)流反應(ying)時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔體(ti)尺寸根據(ju)實際項目情況(kuang)確(que)定(ding) 

（2）中濃混合(he)器（ZH12）

　　 配用(yong)電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

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

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助劑管(guan)道(dao)材質(zhi)除(chu)H2O2外，其(qi)余均為(wei)工程(cheng)塑料(liao)(liao)，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為(wei)不銹鋼304，P段(duan)所(suo)(suo)有與紙漿(jiang)接觸的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)材料(liao)(liao)均為(wei)不銹鋼304。所(suo)(suo)有助劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)(ru)點(dian)(dian)如工藝流程(cheng)圖所(suo)(suo)示(shi)，加(jia)入(ru)(ru)(ru)方式應(ying)采取多點(dian)(dian)加(jia)入(ru)(ru)(ru)，以增加(jia)后(hou)續的(de)(de)(de)混合效果；所(suo)(suo)有助劑的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)(ru)應(ying)選(xuan)用計量泵，力求工藝條件準確(que)。 P段(duan)泵后(hou)蒸汽(qi)管(guan)道(dao)入(ru)(ru)(ru)口與中濃(nong)漿(jiang)出口的(de)(de)(de)距離應(ying)在2米以上，以防蒸汽(qi)反竄；蒸汽(qi)管(guan)入(ru)(ru)(ru)口后(hou)的(de)(de)(de)第一個法蘭連(lian)接處(chu)應(ying)添加(jia)一波紋管(guan)，避免管(guan)道(dao)連(lian)接因熱(re)膨(peng)脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過氧化(hua)氫漂白塔的距離越短(duan)越好，盡量減少管線彎(wan)頭(tou)的數量，并采用(yong)較大曲(qu)率半徑的彎(wan)頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械(xie)密封(feng)水應設流(liu)量低限報警及(ji)停機，其余參照工藝流(liu)程圖(tu)上的控(kong)制(zhi)點，根據工廠實(shi)際，盡可能(neng)提(ti)高自控(kong)水平。 

5.漂白蘆(lu)葦漿化學品消(xiao)耗