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華南(nan)理工大(da)學(xue) 制漿造紙工程新(xin)技術與(yu)裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案(an) （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿處理（E）－次(ci)氯(lv)酸鹽（H）三段漂(piao)白中(zhong)，C段和E段產(chan)生(sheng)(sheng)的污染(ran)物（可吸附有機污染(ran)物AOX）含量(liang)最(zui)高(gao)，毒性(xing)最(zui)大(da)，其中(zhong)的四(si)氯(lv)二苯(ben)二惡英(ying)及呋喃(nan)，簡稱二惡英(ying)呋喃(nan)，是(shi)毒性(xing)最(zui)大(da)的致癌物質，廢水(shui)(shui)的色度也(ye)最(zui)深。并(bing)且(qie)，產(chan)生(sheng)(sheng)污染(ran)物大(da)部分隨(sui)廢水(shui)(shui)排(pai)出，嚴(yan)重(zhong)污染(ran)生(sheng)(sheng)態環境(jing)；也(ye)有少量(liang)殘留在紙(zhi)漿中(zhong)，影響紙(zhi)品的衛生(sheng)(sheng)質量(liang)和用途。因此，淘汰C段和E段是(shi)當前提高(gao)我國漂(piao)白草(cao)漿質量(liang)、降低漂(piao)白污染(ran)、保護(hu)生(sheng)(sheng)態環境(jing)的直(zhi)接(jie)有效(xiao)措施；同時富集的氯(lv)離(li)子對設(she)備(bei)具有很(hen)強的腐蝕性(xing)，因而漂(piao)白廢水(shui)(shui)除(chu)自循環的外，其余無(wu)法直(zhi)接(jie)回用，只(zhi)能排(pai)放掉，造成(cheng)環境(jing)污染(ran)和資源浪費。 

　　 過(guo)氧化(hua)氯(lv)作為一種(zhong)環境(jing)保護型的(de)(de)(de)(de)紙漿漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用于化(hua)學漿、機(ji)械漿、脫墨(mo)漿等(deng)漿種(zhong)的(de)(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有(you)使用方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)增(zeng)值(zhi)高(gao)、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性好(hao)（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得率高(gao)的(de)(de)(de)(de)優點，且在(zai)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)(chan)生有(you)害的(de)(de)(de)(de)副產(chan)(chan)物(wu)；相比二氧化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具有(you)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成(cheng)本低(di)的(de)(de)(de)(de)特(te)點。因(yin)此，采(cai)用過(guo)氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一，也是采(cai)用CEH（氯(lv)化(hua)－堿處理－次氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)(de)(de)工廠(chang)進(jin)行技術改(gai)造的(de)(de)(de)(de)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿性過氧化氫漂白主要(yao)是消除漿中的發色(se)基(ji)團，直接提高(gao)漂漿白度，因為漂漿得率高(gao)，有人(ren)稱為保留木素的漂白劑，漂白過程中由(you)于金屬離(li)子等的催化，也存在(zai)HO.、OOH.等自由(you)基(ji)，HO.及O2-.與木素的酚(fen)結構(gou)反應，增加(jia)木素分(fen)子的親水性及溶(rong)解性，從而提高(gao)脫木素效果，進一(yi)步提高(gao)漂漿白度和(he)白度穩定性。

H2O2在(zai)堿性條件達到分(fen)解平衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件有利(li)于(yu)過(guo)(guo)濾氧化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生分(fen)(fen)解(jie)，使其與(yu)木素產(chan)(chan)生相應的(de)漂白反應，但通常在(zai)紙漿中含有金(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)，在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)存在(zai)下(xia)，尤(you)其是Fe、Mn、Cu等(deng)，過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)(chan)生分(fen)(fen)解(jie)，而且(qie)其分(fen)(fen)解(jie)的(de)速(su)度要比過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)的(de)堿性分(fen)(fen)解(jie)快得(de)多(duo)，因(yin)此(ci)，在(zai)這一類金(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)存在(zai)的(de)條件下(xia)，過(guo)(guo)氧化(hua)氫(qing)(qing)因(yin)來不及與(yu)木素產(chan)(chan)生反應，便會(hui)無效分(fen)(fen)解(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如何消除紙漿中金屬離子的影響并增加紙漿過氧化氫的漂白(bai)活性，使過氧化氫與木素達到最(zui)佳的反應條(tiao)件(jian)，是本項目組多年來致(zhi)力(li)研究的方向，并取得了較(jiao)好的研究成(cheng)果，應用于生產實(shi)踐也取得了良(liang)好的經濟效益。 

　　 本(ben)(ben)方案流程(cheng)采用H－P的清潔漂(piao)白流程(cheng)，整個漂(piao)白流程(cheng)中基本(ben)(ben)上消(xiao)除了(le)氯化(hua)所(suo)產生的有(you)機(ji)氯污(wu)染（有(you)機(ji)氯即使經中段廢水生化(hua)處理也不能完全(quan)消(xiao)除其污(wu)染），只保留次氯酸(suan)鹽漂(piao)白段，以保證白度及較(jiao)低(di)的成本(ben)(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)經(jing)提取黑液(ye)、篩選、除砂后(hou)，濃縮(suo)至12％左右的(de)濃度，經(jing)螺旋輸(shu)送機(ji)破碎，加(jia)入(ru)(ru)稀釋(shi)液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次(ci)氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)經(jing)真(zhen)空洗漿(jiang)機(ji)洗滌濃縮(suo)后(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)合劑、保(bao)護劑、穩定(ding)劑等進(jin)行螯(ao)合、活化(hua)(hua)(hua)處理，然后(hou)紙(zhi)漿(jiang)進(jin)入(ru)(ru)中濃漿(jiang)泵立管(guan)，經(jing)中濃泵輸(shu)送進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中濃混合器，在1＃濃混合器通入(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)漿(jiang)溫(wen)度使之達到80～100℃，過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫在2＃中濃混合器加(jia)入(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)升降流式過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)塔進(jin)行過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)漿(jiang)送真(zhen)空洗漿(jiang)機(ji)洗滌，洗后(hou)紙(zhi)漿(jiang)送入(ru)(ru)漂(piao)(piao)后(hou)貯漿(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃(nong) 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時(shi)間(jian) 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保(bao)護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝管(guan)線、自(zi)控儀表的要(yao)求

（1）中(zhong)濃紙漿過(guo)氧化氫漂(piao)白升降流式漂(piao)白塔

　　　 升、降(jiang)流反(fan)應時間比： 1∶5 

　　　 塔(ta)體(ti)尺寸根據實際項(xiang)目情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供連接法(fa)蘭(lan) 

　　 機械(xie)密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水(shui)流量：≤101/min 

　　 動荷系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段漂(piao)白助(zhu)劑(ji)(ji)管(guan)道(dao)材質除H2O2外(wai)，其余均為(wei)工(gong)(gong)程塑料，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為(wei)不(bu)銹鋼304，P段所有(you)與紙漿(jiang)接觸的(de)(de)管(guan)道(dao)材料均為(wei)不(bu)銹鋼304。所有(you)助(zhu)劑(ji)(ji)的(de)(de)加(jia)(jia)入點如工(gong)(gong)藝流程圖所示，加(jia)(jia)入方式應(ying)采(cai)取多點加(jia)(jia)入，以(yi)(yi)增加(jia)(jia)后續的(de)(de)混(hun)合(he)效果；所有(you)助(zhu)劑(ji)(ji)的(de)(de)加(jia)(jia)入應(ying)選用計量泵(beng)(beng)，力求(qiu)工(gong)(gong)藝條件(jian)準確(que)。 P段泵(beng)(beng)后蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)道(dao)入口與中濃漿(jiang)出口的(de)(de)距離應(ying)在(zai)2米以(yi)(yi)上，以(yi)(yi)防蒸(zheng)(zheng)汽反竄；蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)入口后的(de)(de)第一個法蘭連接處應(ying)添加(jia)(jia)一波(bo)紋管(guan)，避免(mian)管(guan)道(dao)連接因熱膨脹而損壞(huai)。 

P段中濃(nong)漿(jiang)泵與(yu)過氧(yang)化氫漂白塔的(de)距離越短越好，盡量減少(shao)管(guan)線彎頭(tou)的(de)數(shu)量，并采用較大曲(qu)率半(ban)徑(jing)的(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃(nong)混合(he)器(qi)機械密封水應(ying)設(she)流量低限報警(jing)及(ji)停機，其余參(can)照(zhao)工藝流程(cheng)圖上的控制點，根據工廠實際，盡可能提高(gao)自控水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗(hao)