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華南理工(gong)(gong)大學 制(zhi)漿(jiang)造紙(zhi)工(gong)(gong)程新技術與裝備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清(qing)潔漂白方案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸鹽（H）三段漂白(bai)中，C段和(he)(he)E段產(chan)生的(de)污(wu)染(ran)物（可吸附有(you)機污(wu)染(ran)物AOX）含量(liang)最高(gao)，毒(du)性(xing)最大(da)，其中的(de)四氯二(er)苯二(er)惡英(ying)及(ji)呋喃(nan)，簡(jian)稱二(er)惡英(ying)呋喃(nan)，是毒(du)性(xing)最大(da)的(de)致癌物質(zhi)，廢水的(de)色(se)度也最深。并且，產(chan)生污(wu)染(ran)物大(da)部(bu)分隨廢水排出(chu)，嚴重(zhong)污(wu)染(ran)生態環(huan)(huan)境(jing)；也有(you)少量(liang)殘留(liu)在(zai)紙(zhi)漿中，影響紙(zhi)品的(de)衛生質(zhi)量(liang)和(he)(he)用(yong)途。因(yin)此，淘汰C段和(he)(he)E段是當前(qian)提高(gao)我國漂白(bai)草漿質(zhi)量(liang)、降低漂白(bai)污(wu)染(ran)、保護生態環(huan)(huan)境(jing)的(de)直接有(you)效措施；同時富集的(de)氯離子(zi)對設備(bei)具有(you)很強的(de)腐蝕性(xing)，因(yin)而(er)漂白(bai)廢水除自(zi)循環(huan)(huan)的(de)外，其余無法直接回用(yong)，只能排放(fang)掉，造成環(huan)(huan)境(jing)污(wu)染(ran)和(he)(he)資源浪(lang)費。 

　　 過(guo)氧化氯作(zuo)為一(yi)(yi)種環境保護(hu)型的(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)助劑，廣泛用于化學漿(jiang)、機械(xie)漿(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)等漿(jiang)種的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有(you)使用方(fang)便、白(bai)(bai)度增值高(gao)、白(bai)(bai)度穩定性好(hao)(hao)（返(fan)黃(huang)低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)得(de)率高(gao)的(de)(de)優(you)點，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有(you)害的(de)(de)副產(chan)物；相比二氧化氯漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具有(you)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)成本低的(de)(de)特點。因此，采用過(guo)氧化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是(shi)新(xin)上(shang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)項目的(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)(fa)之一(yi)(yi)，也是(shi)采用CEH（氯化－堿(jian)處理－次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次氯酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)工廠進行(xing)技術改造的(de)(de)較好(hao)(hao)的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)技術。 

      堿性(xing)過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)(bai)主要是消(xiao)除(chu)漿(jiang)中的發色基(ji)團，直(zhi)接提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)度，因為漂(piao)漿(jiang)得(de)率高(gao)(gao)，有人稱為保留木(mu)(mu)素的漂(piao)白(bai)(bai)劑，漂(piao)白(bai)(bai)過(guo)程中由(you)(you)于金屬離(li)子等的催化(hua)，也存(cun)在(zai)HO.、OOH.等自由(you)(you)基(ji)，HO.及O2-.與木(mu)(mu)素的酚結構反(fan)應，增加木(mu)(mu)素分子的親水性(xing)及溶解性(xing)，從(cong)而提高(gao)(gao)脫(tuo)木(mu)(mu)素效果(guo)，進一(yi)步提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)(bai)度和白(bai)(bai)度穩定性(xing)。

H2O2在堿性(xing)條件達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條(tiao)件有利(li)于過濾氧(yang)(yang)化氫(qing)產(chan)(chan)生分(fen)解，使(shi)其與木素(su)產(chan)(chan)生相應(ying)的(de)漂白反(fan)應(ying)，但(dan)通常在紙漿中(zhong)含有金(jin)(jin)屬離子(zi)，在金(jin)(jin)屬離子(zi)存(cun)在下，尤其是Fe、Mn、Cu等，過氧(yang)(yang)化氫(qing)產(chan)(chan)生分(fen)解，而(er)且其分(fen)解的(de)速度要比過氧(yang)(yang)化氫(qing)的(de)堿(jian)性分(fen)解快得多，因此(ci)，在這(zhe)一(yi)類金(jin)(jin)屬離子(zi)存(cun)在的(de)條(tiao)件下，過氧(yang)(yang)化氫(qing)因來(lai)不(bu)及與木素(su)產(chan)(chan)生反(fan)應(ying)，便會無效分(fen)解而(er)消耗(hao)殆(dai)盡。 

　　 如何(he)消除紙漿中金屬離子的(de)(de)影響并增加紙漿過氧(yang)化氫的(de)(de)漂白活性，使過氧(yang)化氫與木素(su)達到(dao)最佳的(de)(de)反應條件，是本項目組多年來(lai)致力研(yan)究的(de)(de)方向，并取得了較好的(de)(de)研(yan)究成(cheng)果，應用于生產實踐(jian)也取得了良好的(de)(de)經濟效益。 

　　 本(ben)(ben)方案流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)采用H－P的清潔漂白流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)，整個漂白流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)中(zhong)基本(ben)(ben)上消除了氯(lv)化所產生(sheng)的有(you)機氯(lv)污染（有(you)機氯(lv)即使經中(zhong)段(duan)廢水生(sheng)化處理(li)也不能完全消除其(qi)污染），只(zhi)保留次氯(lv)酸鹽(yan)漂白段(duan)，以(yi)保證白度(du)及較低的成(cheng)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)，濃(nong)縮(suo)(suo)至12％左右的濃(nong)度(du)，經(jing)(jing)螺旋(xuan)輸送(song)機破(po)碎，加入(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)次氯酸鹽漂(piao)白(bai)塔漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)真空(kong)洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌濃(nong)縮(suo)(suo)后(hou)添加NaOH、螯合(he)劑、保(bao)護(hu)劑、穩定劑等進(jin)(jin)行螯合(he)、活化(hua)處理，然后(hou)紙漿(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)中濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管(guan)，經(jing)(jing)中濃(nong)泵(beng)輸送(song)進(jin)(jin)入(ru)1＃、2＃中濃(nong)混合(he)器，在(zai)1＃濃(nong)混合(he)器通入(ru)蒸汽，提高紙漿(jiang)(jiang)溫度(du)使之達到(dao)80～100℃，過氧(yang)化(hua)氫(qing)在(zai)2＃中濃(nong)混合(he)器加入(ru)，然后(hou)進(jin)(jin)入(ru)升降流式過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)塔進(jin)(jin)行過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)真空(kong)洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌，洗(xi)(xi)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)送(song)入(ru)漂(piao)后(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸(suan)鹽漂白段（H段）

　　 漿(jiang)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)化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間 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(she)備及(ji)工藝管線、自(zi)控儀表的要求

（1）中濃(nong)紙漿過氧(yang)化氫漂白(bai)升(sheng)降流式漂白(bai)塔

　　　 升、降流反應時間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔(ta)體尺寸根據實際項目情況確定 

（2）中(zhong)濃(nong)混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出(chu)口直徑(jing)：DN150/DN125（進/出(chu)），提供(gong)連(lian)接法蘭(lan) 

　　 機(ji)械(xie)密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械密封水(shui)流量：≤101/min 

　　 動荷系(xi)數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助劑(ji)管道(dao)(dao)材質除H2O2外(wai)，其余(yu)均為工(gong)程塑料，H2O2管道(dao)(dao)應(ying)為不銹鋼304，P段所有(you)與紙漿接(jie)觸的(de)管道(dao)(dao)材料均為不銹鋼304。所有(you)助劑(ji)的(de)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)點如工(gong)藝流程圖(tu)所示，加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)方式應(ying)采取多點加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)，以(yi)(yi)增加(jia)(jia)(jia)后(hou)續(xu)的(de)混合效果(guo)；所有(you)助劑(ji)的(de)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)應(ying)選用計量泵，力求工(gong)藝條件準確。 P段泵后(hou)蒸汽(qi)管道(dao)(dao)入(ru)(ru)口與中濃漿出口的(de)距離(li)應(ying)在2米以(yi)(yi)上(shang)，以(yi)(yi)防蒸汽(qi)反竄(cuan)；蒸汽(qi)管入(ru)(ru)口后(hou)的(de)第一個法蘭(lan)連接(jie)處應(ying)添加(jia)(jia)(jia)一波紋管，避(bi)免(mian)管道(dao)(dao)連接(jie)因熱膨脹(zhang)而損壞。 

P段(duan)中(zhong)濃漿(jiang)泵與過氧化氫漂(piao)白塔(ta)的(de)距離越短越好，盡(jin)量(liang)減(jian)少管線彎(wan)頭的(de)數量(liang)，并采(cai)用較(jiao)大(da)曲率半徑的(de)彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合(he)器機(ji)械密封水(shui)應設(she)流(liu)量低限報警及(ji)停機(ji)，其余參(can)照(zhao)工藝流(liu)程圖上的控制點，根據工廠實際，盡可能(neng)提(ti)高自控水(shui)平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消(xiao)耗