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華(hua)南理工(gong)大學(xue) 制漿造紙工(gong)程新技術與裝備研發中心(xin)

6萬噸/年 H-P清潔漂(piao)白方案(an) （以蘆葦漿為例(li)） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化(hua)（C）－堿處(chu)理（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三(san)段漂(piao)(piao)白(bai)(bai)中，C段和(he)E段產生的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物（可吸附(fu)有(you)機污(wu)(wu)(wu)染(ran)物AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性(xing)最(zui)大，其中的(de)(de)四氯二苯二惡英及呋喃，簡稱二惡英呋喃，是毒性(xing)最(zui)大的(de)(de)致癌物質(zhi)，廢(fei)水的(de)(de)色度(du)也最(zui)深。并且，產生污(wu)(wu)(wu)染(ran)物大部分(fen)隨廢(fei)水排出，嚴重污(wu)(wu)(wu)染(ran)生態環境；也有(you)少量(liang)殘留在紙(zhi)漿(jiang)中，影響(xiang)紙(zhi)品的(de)(de)衛生質(zhi)量(liang)和(he)用途(tu)。因(yin)此，淘汰C段和(he)E段是當前提(ti)高我國(guo)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)草(cao)漿(jiang)質(zhi)量(liang)、降低漂(piao)(piao)白(bai)(bai)污(wu)(wu)(wu)染(ran)、保護生態環境的(de)(de)直接有(you)效措(cuo)施(shi)；同(tong)時富集的(de)(de)氯離(li)子對設備(bei)具(ju)有(you)很強的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)，因(yin)而漂(piao)(piao)白(bai)(bai)廢(fei)水除自(zi)循環的(de)(de)外，其余無法直接回用，只能排放掉，造成環境污(wu)(wu)(wu)染(ran)和(he)資源浪費。 

　　 過(guo)氧化(hua)(hua)氯(lv)作為一種環境保護型(xing)的(de)(de)(de)紙漿漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用于化(hua)(hua)學(xue)漿、機械(xie)漿、脫墨漿等漿種的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具有(you)使用方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)(bai)度穩(wen)定(ding)性好（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得率高的(de)(de)(de)優點，且(qie)在漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過(guo)程(cheng)中不產生有(you)害的(de)(de)(de)副產物(wu)；相(xiang)比二氧化(hua)(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還(huan)具有(you)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)(de)特點。因此，采用過(guo)氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法之一，也是(shi)采用CEH（氯(lv)化(hua)(hua)－堿處(chu)理－次(ci)氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法的(de)(de)(de)工廠進行(xing)技(ji)術(shu)改造的(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技(ji)術(shu)。 

      堿性過氧化氫漂白主要是消除漿(jiang)(jiang)中的(de)發(fa)色基團，直接提(ti)高漂漿(jiang)(jiang)白度，因為漂漿(jiang)(jiang)得率高，有人稱為保(bao)留(liu)木(mu)(mu)素(su)(su)的(de)漂白劑，漂白過程(cheng)中由(you)于金屬離(li)子等的(de)催化，也存在HO.、OOH.等自由(you)基，HO.及O2-.與木(mu)(mu)素(su)(su)的(de)酚結(jie)構(gou)反應，增(zeng)加木(mu)(mu)素(su)(su)分子的(de)親(qin)水性及溶(rong)解性，從而提(ti)高脫木(mu)(mu)素(su)(su)效(xiao)果，進一步提(ti)高漂漿(jiang)(jiang)白度和(he)白度穩定性。

H2O2在堿性條(tiao)件達到分(fen)解(jie)平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條(tiao)件有(you)利(li)于(yu)過濾氧化(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生分(fen)解(jie)，使其與木(mu)素(su)產(chan)(chan)生相應(ying)的(de)(de)漂白(bai)反應(ying)，但通常在(zai)紙(zhi)漿中含有(you)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子，在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子存在(zai)下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過氧化(hua)氫(qing)產(chan)(chan)生分(fen)解(jie)，而且其分(fen)解(jie)的(de)(de)速度要比過氧化(hua)氫(qing)的(de)(de)堿性分(fen)解(jie)快得多，因(yin)此，在(zai)這(zhe)一類金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子存在(zai)的(de)(de)條(tiao)件下，過氧化(hua)氫(qing)因(yin)來(lai)不及與木(mu)素(su)產(chan)(chan)生反應(ying)，便會無(wu)效分(fen)解(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如何消除紙漿中(zhong)金屬離子的(de)(de)(de)影響并增加紙漿過(guo)氧(yang)化氫的(de)(de)(de)漂(piao)白活(huo)性，使過(guo)氧(yang)化氫與木素達到最佳的(de)(de)(de)反應條件(jian)，是本項目組(zu)多年來(lai)致(zhi)力研(yan)究的(de)(de)(de)方向，并取得了(le)較好(hao)的(de)(de)(de)研(yan)究成(cheng)果，應用于生產(chan)實(shi)踐也取得了(le)良好(hao)的(de)(de)(de)經(jing)濟效益(yi)。 

　　 本(ben)方案(an)流(liu)(liu)程采用(yong)H－P的清潔漂(piao)白流(liu)(liu)程，整個漂(piao)白流(liu)(liu)程中基本(ben)上消(xiao)除(chu)了氯(lv)化所產生的有(you)機氯(lv)污染（有(you)機氯(lv)即使經中段廢水生化處理(li)也不能(neng)完全消(xiao)除(chu)其污染），只(zhi)保留次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)白段，以(yi)保證白度及較低的成(cheng)本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)經提(ti)(ti)取黑液(ye)、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)(nong)縮(suo)至(zhi)12％左右的(de)濃(nong)(nong)度，經螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送機破碎，加(jia)入(ru)(ru)稀(xi)釋液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸(suan)鹽漂(piao)白塔(ta)漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)經真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)濃(nong)(nong)縮(suo)后(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)合劑、保(bao)護劑、穩定劑等進(jin)行螯(ao)合、活化處理，然(ran)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)進(jin)入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經中(zhong)濃(nong)(nong)泵(beng)輸(shu)送進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合器，在1＃濃(nong)(nong)混合器通入(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提(ti)(ti)高紙漿(jiang)(jiang)溫度使(shi)之達到80～100℃，過(guo)氧化氫在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混合器加(jia)入(ru)(ru)，然(ran)后(hou)進(jin)入(ru)(ru)升降(jiang)流(liu)式過(guo)氧化氫漂(piao)白塔(ta)進(jin)行過(guo)氧化氫漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)送真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)送入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽(yan)漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時(shi)間 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間(jian) 120－150分(fen)鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量 3－4％ 

　　 螯合劑(ji) 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主(zhu)要設備及工藝管線、自控儀表的要求

（1）中(zhong)濃紙(zhi)漿過氧化(hua)氫(qing)漂白升降流式(shi)漂白塔

　　　 升(sheng)、降流(liu)反(fan)應(ying)時間比： 1∶5 

　　　 塔體(ti)尺寸根據實際(ji)項目(mu)情況確(que)定 

（2）中濃混合器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量(liang)：約350Kg 

　　 進出口直(zhi)徑：DN150/DN125（進/出），提(ti)供連接法蘭(lan) 

　　 機械密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械(xie)密封(feng)水流量(liang)：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助(zhu)劑管(guan)道(dao)(dao)材質除H2O2外，其余均為(wei)工(gong)程塑料，H2O2管(guan)道(dao)(dao)應為(wei)不銹(xiu)鋼304，P段所(suo)有與紙(zhi)漿(jiang)接(jie)觸的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)材料均為(wei)不銹(xiu)鋼304。所(suo)有助(zhu)劑的(de)(de)加(jia)(jia)入點如工(gong)藝流程圖所(suo)示，加(jia)(jia)入方(fang)式應采(cai)取(qu)多(duo)點加(jia)(jia)入，以增(zeng)加(jia)(jia)后續(xu)的(de)(de)混合效果；所(suo)有助(zhu)劑的(de)(de)加(jia)(jia)入應選用計量泵(beng)，力求(qiu)工(gong)藝條(tiao)件準確。 P段泵(beng)后蒸汽(qi)管(guan)道(dao)(dao)入口與中濃(nong)漿(jiang)出口的(de)(de)距離應在2米以上，以防蒸汽(qi)反竄；蒸汽(qi)管(guan)入口后的(de)(de)第一(yi)個法蘭連接(jie)處應添加(jia)(jia)一(yi)波紋(wen)管(guan)，避免(mian)管(guan)道(dao)(dao)連接(jie)因熱膨脹(zhang)而損壞。 

P段中濃漿泵與過氧(yang)化氫漂(piao)白塔的(de)距離越短越好，盡(jin)量減少管(guan)線彎頭的(de)數量，并采用(yong)較大曲率(lv)半徑的(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混合器機(ji)械密(mi)封水應設流量(liang)低限(xian)報警(jing)及停(ting)機(ji)，其余參照工藝流程圖上的控(kong)制點(dian)，根據(ju)工廠實際，盡可能提高自控(kong)水平。 

5.漂白(bai)蘆葦漿化學品消(xiao)耗(hao)