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華(hua)南理工大學 制漿造(zao)紙工程新技術(shu)與裝備研發中心

6萬噸(dun)/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(jian)處(chu)理（E）－次氯酸鹽（H）三段漂白中，C段和(he)E段產生(sheng)(sheng)的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)（可(ke)吸(xi)附有機(ji)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)AOX）含量(liang)(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大(da)(da)，其中的(de)(de)四(si)氯二苯二惡英及呋喃，簡稱(cheng)二惡英呋喃，是毒性最(zui)大(da)(da)的(de)(de)致(zhi)癌(ai)物(wu)質(zhi)(zhi)，廢水的(de)(de)色度也最(zui)深。并且，產生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)大(da)(da)部分隨廢水排(pai)出(chu)，嚴重污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)；也有少(shao)量(liang)(liang)殘留在紙(zhi)漿中，影響(xiang)紙(zhi)品(pin)的(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)和(he)用途。因(yin)此，淘汰C段和(he)E段是當前提高我國漂白草漿質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)、降低漂白污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)、保(bao)護生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)的(de)(de)直(zhi)(zhi)接有效措施；同時富(fu)集的(de)(de)氯離(li)子對設備(bei)具有很強(qiang)的(de)(de)腐蝕性，因(yin)而漂白廢水除自循環(huan)的(de)(de)外，其余無法直(zhi)(zhi)接回用，只(zhi)能排(pai)放掉，造成環(huan)境(jing)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)和(he)資源浪費(fei)。 

　　 過氧(yang)化(hua)氯(lv)作為一(yi)種(zhong)環境保護(hu)型的(de)紙(zhi)漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)白助劑(ji)，廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)化(hua)學漿(jiang)、機械(xie)漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等漿(jiang)種(zhong)的(de)漂(piao)(piao)(piao)白，具有使用(yong)(yong)(yong)方便、白度增值高、白度穩(wen)定性好(hao)（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)白得率高的(de)優點，且在漂(piao)(piao)(piao)白過程中不產(chan)生有害的(de)副產(chan)物；相比二氧(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)白等，還具有漂(piao)(piao)(piao)白成本低(di)的(de)特點。因此(ci)，采用(yong)(yong)(yong)過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)(piao)白（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)白項目的(de)首選漂(piao)(piao)(piao)白方法之一(yi)，也(ye)是采用(yong)(yong)(yong)CEH（氯(lv)化(hua)－堿(jian)處理(li)－次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)白）及H（次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)白）漂(piao)(piao)(piao)白方法的(de)工(gong)廠進行技術改(gai)造的(de)較好(hao)的(de)漂(piao)(piao)(piao)白技術。 

      堿性(xing)過氧化氫漂白(bai)(bai)主要是消除漿(jiang)中(zhong)的(de)發色基(ji)團(tuan)，直接提(ti)高(gao)漂漿(jiang)白(bai)(bai)度，因為(wei)漂漿(jiang)得率(lv)高(gao)，有(you)人稱為(wei)保(bao)留木(mu)(mu)素的(de)漂白(bai)(bai)劑，漂白(bai)(bai)過程(cheng)中(zhong)由(you)于(yu)金屬離子等(deng)的(de)催化，也存(cun)在HO.、OOH.等(deng)自由(you)基(ji)，HO.及(ji)O2-.與(yu)木(mu)(mu)素的(de)酚結構反應(ying)，增加木(mu)(mu)素分子的(de)親水性(xing)及(ji)溶解性(xing)，從而(er)提(ti)高(gao)脫木(mu)(mu)素效(xiao)果，進一步提(ti)高(gao)漂漿(jiang)白(bai)(bai)度和(he)白(bai)(bai)度穩定性(xing)。

H2O2在(zai)堿(jian)性條件達(da)到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)條(tiao)件(jian)(jian)有(you)利于過(guo)濾(lv)氧化(hua)(hua)氫產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解，使其(qi)與(yu)木素產(chan)(chan)生(sheng)相應的(de)漂白反(fan)應，但通常在(zai)(zai)紙漿中(zhong)含(han)有(you)金屬離子(zi)，在(zai)(zai)金屬離子(zi)存在(zai)(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧化(hua)(hua)氫產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解，而且其(qi)分(fen)解的(de)速度要比過(guo)氧化(hua)(hua)氫的(de)堿性(xing)分(fen)解快得多，因(yin)此，在(zai)(zai)這一(yi)類(lei)金屬離子(zi)存在(zai)(zai)的(de)條(tiao)件(jian)(jian)下，過(guo)氧化(hua)(hua)氫因(yin)來(lai)不及(ji)與(yu)木素產(chan)(chan)生(sheng)反(fan)應，便會(hui)無效分(fen)解而消耗殆盡。 

　　 如(ru)何消除紙漿中(zhong)金(jin)屬離子的(de)(de)影響(xiang)并增加紙漿過(guo)氧化(hua)氫的(de)(de)漂白活性，使過(guo)氧化(hua)氫與木素達到最佳的(de)(de)反應(ying)條件，是本項(xiang)目組(zu)多年來致力研(yan)究的(de)(de)方向，并取得了較好的(de)(de)研(yan)究成(cheng)果，應(ying)用于生產(chan)實踐(jian)也取得了良好的(de)(de)經濟(ji)效益。 

　　 本方案流(liu)(liu)程(cheng)采用H－P的(de)清潔漂(piao)白(bai)(bai)流(liu)(liu)程(cheng)，整個漂(piao)白(bai)(bai)流(liu)(liu)程(cheng)中(zhong)基本上消除了氯(lv)化(hua)所產(chan)生(sheng)的(de)有(you)機氯(lv)污染(ran)（有(you)機氯(lv)即使(shi)經中(zhong)段廢水生(sheng)化(hua)處(chu)理也不能(neng)完全(quan)消除其污染(ran)），只保留(liu)次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)段，以保證白(bai)(bai)度及較低(di)的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經提取黑液、篩選、除(chu)砂后(hou)，濃(nong)縮(suo)至12％左右的濃(nong)度(du)，經螺(luo)旋輸(shu)送(song)機破碎，加(jia)入稀(xi)釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入次(ci)氯酸鹽漂(piao)白(bai)塔漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經真(zhen)空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗滌(di)濃(nong)縮(suo)后(hou)添加(jia)NaOH、螯合(he)(he)劑、保護劑、穩定劑等進(jin)行螯合(he)(he)、活化處理，然后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)入中濃(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵立管，經中濃(nong)泵輸(shu)送(song)進(jin)入1＃、2＃中濃(nong)混合(he)(he)器(qi)，在1＃濃(nong)混合(he)(he)器(qi)通入蒸汽，提高紙漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度(du)使之達(da)到(dao)80～100℃，過氧(yang)化氫(qing)在2＃中濃(nong)混合(he)(he)器(qi)加(jia)入，然后(hou)進(jin)入升降(jiang)流(liu)式過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)白(bai)塔進(jin)行過氧(yang)化氫(qing)漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)空洗漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗滌(di)，洗后(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)入漂(piao)后(hou)貯漿(jiang)(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％ 

　　 溫度(du) 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用(yong)量 3－5％ 

（2）過氧化(hua)氫漂(piao)白段(duan)（P段(duan)）

　　 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(ji) 0.05％ 

　　 保護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要設備及(ji)工藝管(guan)線、自控儀表的要求

（1）中濃紙漿過氧(yang)化氫(qing)漂白升(sheng)降(jiang)流式漂白塔(ta)

　　　 升、降(jiang)流反應時間(jian)比： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸根據實際項目情況確定 

（2）中濃(nong)混合器（ZH12）

　　 配用電(dian)機(ji)：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

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

　　 機(ji)械密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密(mi)封水(shui)流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)(bai)段漂白(bai)(bai)助劑管(guan)(guan)道材(cai)質除H2O2外，其余均(jun)為(wei)工(gong)程塑(su)料，H2O2管(guan)(guan)道應(ying)為(wei)不(bu)銹鋼(gang)304，P段所(suo)有(you)(you)與(yu)紙漿接觸(chu)的(de)管(guan)(guan)道材(cai)料均(jun)為(wei)不(bu)銹鋼(gang)304。所(suo)有(you)(you)助劑的(de)加(jia)入(ru)點(dian)如工(gong)藝(yi)流程圖(tu)所(suo)示，加(jia)入(ru)方式應(ying)采取多點(dian)加(jia)入(ru)，以(yi)增加(jia)后續的(de)混合效(xiao)果；所(suo)有(you)(you)助劑的(de)加(jia)入(ru)應(ying)選用計量泵(beng)，力求工(gong)藝(yi)條件準確。 P段泵(beng)后蒸汽管(guan)(guan)道入(ru)口與(yu)中濃漿出(chu)口的(de)距離應(ying)在2米以(yi)上，以(yi)防蒸汽反竄；蒸汽管(guan)(guan)入(ru)口后的(de)第(di)一個法(fa)蘭連(lian)接處應(ying)添加(jia)一波紋管(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)道連(lian)接因熱膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過(guo)氧化氫漂白塔的距離越短越好，盡量減少管線彎頭的數(shu)量，并(bing)采用較大(da)曲率半徑的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混合器(qi)機械密封水應設流量低限(xian)報(bao)警及停機，其余參照工(gong)藝流程(cheng)圖上的控制點，根據工(gong)廠(chang)實(shi)際(ji)，盡可能提高自控水平。 

5.漂白蘆葦(wei)漿化學(xue)品消耗