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華南理(li)工大學 制漿造紙工程新(xin)技術與裝備(bei)研發中(zhong)心

6萬(wan)噸/年 H-P清潔(jie)漂白(bai)方案 （以蘆葦漿(jiang)為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿(jian)處理（E）－次氯酸鹽（H）三段(duan)漂白(bai)中(zhong)，C段(duan)和(he)E段(duan)產生的(de)(de)(de)污(wu)(wu)染物（可(ke)吸附有機污(wu)(wu)染物AOX）含量(liang)最(zui)高(gao)，毒性最(zui)大，其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)四氯二(er)苯二(er)惡英(ying)及(ji)呋喃，簡稱二(er)惡英(ying)呋喃，是(shi)毒性最(zui)大的(de)(de)(de)致癌物質，廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)色度也最(zui)深。并且，產生污(wu)(wu)染物大部分隨廢(fei)水(shui)排出(chu)，嚴重污(wu)(wu)染生態環境(jing)；也有少(shao)量(liang)殘留在紙漿中(zhong)，影響(xiang)紙品的(de)(de)(de)衛(wei)生質量(liang)和(he)用途(tu)。因此，淘汰C段(duan)和(he)E段(duan)是(shi)當前提高(gao)我國漂白(bai)草(cao)漿質量(liang)、降低漂白(bai)污(wu)(wu)染、保護生態環境(jing)的(de)(de)(de)直接有效措(cuo)施；同時富集的(de)(de)(de)氯離子對設備具有很(hen)強的(de)(de)(de)腐蝕性，因而漂白(bai)廢(fei)水(shui)除自(zi)循環的(de)(de)(de)外，其(qi)余無法直接回用，只能排放掉，造成環境(jing)污(wu)(wu)染和(he)資源浪(lang)費(fei)。 

　　 過(guo)氧化(hua)氯(lv)(lv)(lv)作為(wei)一種環境保護(hu)型(xing)的紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)白助劑，廣泛(fan)用于(yu)化(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等(deng)漿(jiang)種的漂(piao)(piao)(piao)白，具有(you)使用方(fang)便、白度(du)增值高(gao)、白度(du)穩定性好（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)白得率高(gao)的優點，且在(zai)漂(piao)(piao)(piao)白過(guo)程(cheng)中(zhong)不產生有(you)害的副產物；相比(bi)二(er)氧化(hua)氯(lv)(lv)(lv)漂(piao)(piao)(piao)白等(deng)，還具有(you)漂(piao)(piao)(piao)白成本低的特點。因此，采(cai)用過(guo)氧化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)白（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)白項目的首選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)白方(fang)法之一，也是采(cai)用CEH（氯(lv)(lv)(lv)化(hua)－堿處理(li)－次氯(lv)(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白）及H（次氯(lv)(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)白）漂(piao)(piao)(piao)白方(fang)法的工廠進行技術(shu)改造的較好的漂(piao)(piao)(piao)白技術(shu)。 

      堿性過氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)主要(yao)是消除漿(jiang)中(zhong)的發色(se)基(ji)團，直接提(ti)高漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)，因為漂(piao)(piao)漿(jiang)得率高，有人稱(cheng)為保留木(mu)素(su)的漂(piao)(piao)白(bai)劑，漂(piao)(piao)白(bai)過程(cheng)中(zhong)由于金屬離子等的催化(hua)(hua)，也存(cun)在HO.、OOH.等自由基(ji)，HO.及(ji)O2-.與木(mu)素(su)的酚結構(gou)反(fan)應，增加木(mu)素(su)分子的親水(shui)性及(ji)溶(rong)解性，從而提(ti)高脫木(mu)素(su)效果，進一(yi)步(bu)提(ti)高漂(piao)(piao)漿(jiang)白(bai)度(du)和白(bai)度(du)穩定性。

H2O2在堿性條(tiao)件達到分解平(ping)衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條(tiao)件(jian)有利于(yu)過濾氧化氫產(chan)生(sheng)分解，使其與木素產(chan)生(sheng)相應(ying)的(de)漂白(bai)反應(ying)，但通常(chang)在(zai)(zai)紙漿(jiang)中含有金屬(shu)離子，在(zai)(zai)金屬(shu)離子存在(zai)(zai)下(xia)，尤其是(shi)Fe、Mn、Cu等，過氧化氫產(chan)生(sheng)分解，而且(qie)其分解的(de)速度(du)要比過氧化氫的(de)堿性分解快(kuai)得(de)多(duo)，因此，在(zai)(zai)這一類金屬(shu)離子存在(zai)(zai)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，過氧化氫因來不(bu)及與木素產(chan)生(sheng)反應(ying)，便會無效分解而消耗殆盡。 

　　 如何(he)消除紙漿(jiang)中金屬(shu)離子(zi)的(de)影(ying)響并(bing)增加紙漿(jiang)過氧化氫的(de)漂(piao)白活(huo)性，使(shi)過氧化氫與木素達(da)到最佳的(de)反應(ying)條件(jian)，是本項目組(zu)多年來致力(li)研究(jiu)(jiu)的(de)方向(xiang)，并(bing)取得了較好的(de)研究(jiu)(jiu)成(cheng)果，應(ying)用于生產實(shi)踐也取得了良(liang)好的(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案(an)流(liu)程采用H－P的清潔(jie)漂(piao)白(bai)流(liu)程，整(zheng)個(ge)漂(piao)白(bai)流(liu)程中(zhong)基本(ben)上(shang)消(xiao)除(chu)(chu)了氯(lv)(lv)(lv)化(hua)所(suo)產生的有(you)機氯(lv)(lv)(lv)污染(ran)（有(you)機氯(lv)(lv)(lv)即使經中(zhong)段廢水生化(hua)處理(li)也(ye)不能完(wan)全消(xiao)除(chu)(chu)其污染(ran)），只保留次氯(lv)(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)段，以保證白(bai)度及較(jiao)低(di)的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)經提(ti)取黑液、篩(shai)選(xuan)、除(chu)砂后(hou)，濃(nong)(nong)縮至12％左(zuo)右的濃(nong)(nong)度(du)(du)，經螺旋輸送(song)(song)機破碎，加入(ru)(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)(ru)次氯酸(suan)鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)經真(zhen)(zhen)空(kong)洗漿(jiang)機洗滌濃(nong)(nong)縮后(hou)添(tian)加NaOH、螯(ao)合劑、保護劑、穩定劑等(deng)進(jin)行螯(ao)合、活(huo)化處理，然后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)進(jin)入(ru)(ru)(ru)中濃(nong)(nong)漿(jiang)泵立(li)管，經中濃(nong)(nong)泵輸送(song)(song)進(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)混合器(qi)，在(zai)1＃濃(nong)(nong)混合器(qi)通入(ru)(ru)(ru)蒸(zheng)汽，提(ti)高紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)溫度(du)(du)使之(zhi)達到(dao)80～100℃，過(guo)(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)(qing)在(zai)2＃中濃(nong)(nong)混合器(qi)加入(ru)(ru)(ru)，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式過(guo)(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)(qing)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白塔(ta)進(jin)行過(guo)(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)(qing)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)真(zhen)(zhen)空(kong)洗漿(jiang)機洗滌，洗后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)(ru)漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)貯(zhu)漿(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿(jiang)濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間(jian) 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩(wen)定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要設(she)備及工藝管線(xian)、自控儀表的要求(qiu)

（1）中濃紙漿過氧(yang)化氫漂白升降流(liu)式漂白塔(ta)

　　　 升、降流反應(ying)時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸(cun)根據實際項目(mu)情(qing)況確(que)定(ding) 

（2）中(zhong)濃混合(he)器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約(yue)350Kg 

　　 進(jin)出口(kou)直徑(jing)：DN150/DN125（進(jin)/出），提供連(lian)接(jie)法(fa)蘭 

　　 機械密封(feng)水壓(ya)力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流(liu)量：≤101/min 

　　 動荷系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白(bai)段(duan)漂白(bai)助劑(ji)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)材(cai)質(zhi)除H2O2外(wai)，其(qi)余(yu)均為(wei)工程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)應為(wei)不銹鋼304，P段(duan)所(suo)有與(yu)紙漿接(jie)觸(chu)的管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)材(cai)料(liao)均為(wei)不銹鋼304。所(suo)有助劑(ji)的加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)點(dian)如(ru)工藝流程(cheng)圖所(suo)示(shi)，加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)方式應采取多點(dian)加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，以增加(jia)(jia)后續的混合(he)效果；所(suo)有助劑(ji)的加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)應選用計量泵(beng)，力(li)求(qiu)工藝條件準確。 P段(duan)泵(beng)后蒸汽管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)(ru)口與(yu)中濃漿出口的距離應在(zai)2米以上，以防蒸汽反竄；蒸汽管(guan)入(ru)(ru)(ru)口后的第一個法(fa)蘭連接(jie)處應添(tian)加(jia)(jia)一波紋管(guan)，避(bi)免管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)連接(jie)因熱膨(peng)脹而損壞。 

P段(duan)中濃漿泵與過(guo)氧化氫漂(piao)白塔(ta)的(de)距離越短越好，盡量減少(shao)管線彎頭的(de)數量，并(bing)采用較大曲率半徑(jing)的(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密封(feng)水應設(she)流(liu)量低限(xian)報警及停機，其余參(can)照(zhao)工(gong)藝流(liu)程圖上的控制點，根據(ju)工(gong)廠實際，盡可(ke)能提高自控水平(ping)。 

5.漂白(bai)蘆葦漿化(hua)學(xue)品消耗