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華(hua)南理工(gong)大學 制漿造(zao)紙(zhi)工(gong)程新技術與裝備研發中心

6萬噸(dun)/年(nian) 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(lv)化(hua)（C）－堿處理（E）－次(ci)氯(lv)酸鹽（H）三段(duan)漂白(bai)中(zhong)(zhong)，C段(duan)和(he)E段(duan)產生的(de)污染物(wu)(wu)（可(ke)吸附(fu)有機(ji)污染物(wu)(wu)AOX）含量(liang)最(zui)(zui)(zui)高，毒性(xing)(xing)最(zui)(zui)(zui)大(da)，其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)四(si)氯(lv)二(er)(er)苯二(er)(er)惡英及呋(fu)喃，簡稱二(er)(er)惡英呋(fu)喃，是毒性(xing)(xing)最(zui)(zui)(zui)大(da)的(de)致癌物(wu)(wu)質(zhi)，廢水(shui)的(de)色度(du)也(ye)最(zui)(zui)(zui)深。并且，產生污染物(wu)(wu)大(da)部分隨廢水(shui)排(pai)出，嚴重污染生態環境(jing)；也(ye)有少量(liang)殘留在紙漿(jiang)中(zhong)(zhong)，影(ying)響紙品的(de)衛生質(zhi)量(liang)和(he)用(yong)途。因此，淘汰C段(duan)和(he)E段(duan)是當前提高我(wo)國漂白(bai)草漿(jiang)質(zhi)量(liang)、降(jiang)低漂白(bai)污染、保護(hu)生態環境(jing)的(de)直(zhi)接(jie)有效措施；同時富(fu)集的(de)氯(lv)離子對(dui)設備(bei)具有很(hen)強(qiang)的(de)腐蝕性(xing)(xing)，因而漂白(bai)廢水(shui)除自循(xun)環的(de)外，其(qi)余無法直(zhi)接(jie)回(hui)用(yong)，只能(neng)排(pai)放掉，造成環境(jing)污染和(he)資源浪(lang)費(fei)。 

　　 過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氯作為一種(zhong)(zhong)環境保護型的(de)紙(zhi)漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用于(yu)化(hua)(hua)(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等漿(jiang)種(zhong)(zhong)的(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)，具有(you)使用方便(bian)、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)增值高、白(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性好（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)得率高的(de)優點(dian)，且(qie)在漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有(you)害的(de)副產(chan)物；相(xiang)比二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氯漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)等，還具有(you)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)成本低(di)的(de)特(te)點(dian)。因(yin)此，采用過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)首選漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)之一，也是采用CEH（氯化(hua)(hua)(hua)(hua)－堿處理(li)－次(ci)氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次(ci)氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)方法(fa)的(de)工廠進行技術改造的(de)較(jiao)好的(de)漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)過氧化氫漂(piao)(piao)白主要是消(xiao)除漿(jiang)中的(de)發色基團，直接提(ti)(ti)高漂(piao)(piao)漿(jiang)白度(du)(du)，因為(wei)漂(piao)(piao)漿(jiang)得率(lv)高，有(you)人(ren)稱為(wei)保留(liu)木(mu)素的(de)漂(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)白過程中由于金(jin)屬離子等的(de)催化，也存在HO.、OOH.等自由基，HO.及O2-.與(yu)木(mu)素的(de)酚結構反應，增加木(mu)素分子的(de)親水(shui)性(xing)及溶解性(xing)，從而(er)提(ti)(ti)高脫木(mu)素效果，進一步提(ti)(ti)高漂(piao)(piao)漿(jiang)白度(du)(du)和白度(du)(du)穩定性(xing)。

H2O2在堿性條件(jian)達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件(jian)有利于過(guo)濾氧(yang)化(hua)氫產生(sheng)分解，使其與木素(su)產生(sheng)相應(ying)的漂白(bai)反應(ying)，但通常在(zai)紙漿(jiang)中含有金屬離(li)(li)子，在(zai)金屬離(li)(li)子存(cun)在(zai)下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化(hua)氫產生(sheng)分解，而且其分解的速度要比過(guo)氧(yang)化(hua)氫的堿性分解快得多，因(yin)此，在(zai)這一類(lei)金屬離(li)(li)子存(cun)在(zai)的條件(jian)下，過(guo)氧(yang)化(hua)氫因(yin)來不及與木素(su)產生(sheng)反應(ying)，便會無效分解而消耗殆盡。 

　　 如何(he)消除紙漿中(zhong)金屬離子(zi)的(de)影響并(bing)增加紙漿過氧化氫(qing)(qing)的(de)漂白活性，使過氧化氫(qing)(qing)與木素達到最(zui)佳的(de)反(fan)應條件(jian)，是(shi)本項目組(zu)多(duo)年來致力研(yan)究(jiu)的(de)方向，并(bing)取得了較好的(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果，應用(yong)于(yu)生產實踐也取得了良好的(de)經濟效益(yi)。&nbsp;

　　 本(ben)(ben)方案流程(cheng)采用(yong)H－P的清潔漂(piao)白流程(cheng)，整個漂(piao)白流程(cheng)中(zhong)基本(ben)(ben)上消(xiao)除(chu)了(le)氯(lv)化所產生的有機氯(lv)污染（有機氯(lv)即(ji)使經中(zhong)段(duan)廢(fei)水生化處理也不能完全消(xiao)除(chu)其污染），只保留次氯(lv)酸鹽漂(piao)白段(duan)，以(yi)保證白度及較低的成本(ben)(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)提取黑液、篩選、除砂后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左右的濃(nong)度，經(jing)(jing)螺旋(xuan)輸送(song)機(ji)破碎，加入(ru)(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白塔漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)真(zhen)空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機(ji)洗(xi)(xi)滌濃(nong)縮后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)添加NaOH、螯(ao)合(he)劑(ji)、保護劑(ji)、穩(wen)定(ding)劑(ji)等進(jin)(jin)行螯(ao)合(he)、活化處理，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經(jing)(jing)中(zhong)濃(nong)泵(beng)輸送(song)進(jin)(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器(qi)，在1＃濃(nong)混(hun)合(he)器(qi)通入(ru)(ru)蒸汽，提高紙漿(jiang)(jiang)溫度使(shi)之達到(dao)80～100℃，過氧(yang)化氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合(he)器(qi)加入(ru)(ru)，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)升(sheng)降(jiang)流(liu)式過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)白塔進(jin)(jin)行過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機(ji)洗(xi)(xi)滌，洗(xi)(xi)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)入(ru)(ru)漂(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白(bai)段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化(hua)氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分(fen)鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量(liang) 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設(she)備及工藝管線、自(zi)控儀表的要(yao)求

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

　　　 升、降流反應時間(jian)比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸(cun)根據(ju)實(shi)際項目情況確定 

（2）中濃混合器(qi)（ZH12）

　　 配用(yong)電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出(chu)口直徑：DN150/DN125（進/出(chu)），提供連接法蘭 

　　 機械密封(feng)水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水(shui)流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段漂白(bai)助(zhu)劑(ji)管道材質除H2O2外，其(qi)余(yu)均(jun)為工(gong)程(cheng)塑(su)料(liao)，H2O2管道應(ying)為不(bu)銹鋼304，P段所有(you)與(yu)紙漿接觸的(de)(de)管道材料(liao)均(jun)為不(bu)銹鋼304。所有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)點如工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖所示，加(jia)入(ru)方式(shi)應(ying)采取多(duo)點加(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)后(hou)續的(de)(de)混合效果(guo)；所有(you)助(zhu)劑(ji)的(de)(de)加(jia)入(ru)應(ying)選用(yong)計量(liang)泵，力求(qiu)工(gong)藝(yi)條件(jian)準確。 P段泵后(hou)蒸(zheng)汽管道入(ru)口(kou)與(yu)中濃漿出口(kou)的(de)(de)距離應(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防蒸(zheng)汽反(fan)竄(cuan)；蒸(zheng)汽管入(ru)口(kou)后(hou)的(de)(de)第一個法蘭連(lian)接處應(ying)添加(jia)一波紋管，避免管道連(lian)接因熱膨脹而損(sun)壞。 

P段中濃(nong)漿泵與過氧化氫漂白(bai)塔的(de)距離越短越好，盡量(liang)減少(shao)管線(xian)彎頭(tou)的(de)數量(liang)，并采用較大曲率半徑(jing)的(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混合器機(ji)械(xie)密(mi)封水(shui)應(ying)設流(liu)量低限報警及停機(ji)，其余參照工藝流(liu)程圖上的控(kong)制點(dian)，根據工廠實際，盡可能提(ti)高自控(kong)水(shui)平。 

5.漂白蘆葦漿化學(xue)品消耗