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華南理(li)工大學 制漿造(zao)紙(zhi)工程新技術(shu)與裝備研發中心(xin)

6萬噸/年 H-P清潔(jie)漂(piao)白方案 （以蘆葦漿(jiang)為例(li)） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處(chu)理(li)（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三段(duan)(duan)漂(piao)白(bai)中，C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)產生(sheng)的污(wu)染(ran)物(wu)（可(ke)吸(xi)附有(you)(you)機污(wu)染(ran)物(wu)AOX）含量(liang)最(zui)(zui)高，毒性(xing)最(zui)(zui)大，其中的四氯二苯(ben)二惡英(ying)及呋(fu)喃，簡稱二惡英(ying)呋(fu)喃，是毒性(xing)最(zui)(zui)大的致癌物(wu)質，廢(fei)水(shui)(shui)的色度也最(zui)(zui)深。并且，產生(sheng)污(wu)染(ran)物(wu)大部(bu)分隨廢(fei)水(shui)(shui)排出，嚴重(zhong)污(wu)染(ran)生(sheng)態環境；也有(you)(you)少量(liang)殘(can)留在紙漿(jiang)(jiang)中，影響紙品的衛(wei)生(sheng)質量(liang)和用途。因此(ci)，淘(tao)汰C段(duan)(duan)和E段(duan)(duan)是當(dang)前提高我國(guo)漂(piao)白(bai)草漿(jiang)(jiang)質量(liang)、降低漂(piao)白(bai)污(wu)染(ran)、保護生(sheng)態環境的直(zhi)接有(you)(you)效措施；同時富(fu)集(ji)的氯離(li)子對設(she)備具有(you)(you)很強的腐(fu)蝕性(xing)，因而漂(piao)白(bai)廢(fei)水(shui)(shui)除自循環的外，其余無法直(zhi)接回用，只(zhi)能排放掉，造成環境污(wu)染(ran)和資源浪費。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)氯(lv)作(zuo)為一種(zhong)環境(jing)保護型的(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用于(yu)化(hua)學漿(jiang)(jiang)(jiang)、機械(xie)漿(jiang)(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)(jiang)等(deng)漿(jiang)(jiang)(jiang)種(zhong)的(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)，具有使用方便(bian)、白(bai)(bai)(bai)度(du)增值高(gao)、白(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性(xing)好(hao)（返黃(huang)低(di)）、漂(piao)白(bai)(bai)(bai)得率(lv)高(gao)的(de)(de)優點(dian)，且(qie)在漂(piao)白(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不(bu)產生有害的(de)(de)副產物(wu)；相比二(er)氧(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具有漂(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低(di)的(de)(de)特點(dian)。因(yin)此，采(cai)用過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是新(xin)上漂(piao)白(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)首選漂(piao)白(bai)(bai)(bai)方法之(zhi)一，也(ye)是采(cai)用CEH（氯(lv)化(hua)－堿處(chu)理(li)－次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)白(bai)(bai)(bai)方法的(de)(de)工廠進行(xing)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)的(de)(de)較好(hao)的(de)(de)漂(piao)白(bai)(bai)(bai)技(ji)術(shu)。 

      堿性(xing)過(guo)氧化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)(bai)主要是(shi)消(xiao)除漿中的發(fa)色基團，直接提(ti)高(gao)(gao)漂(piao)漿白(bai)(bai)度，因為(wei)漂(piao)漿得率高(gao)(gao)，有人稱為(wei)保(bao)留木素(su)的漂(piao)白(bai)(bai)劑，漂(piao)白(bai)(bai)過(guo)程(cheng)中由于金屬(shu)離(li)子等的催化(hua)(hua)，也(ye)存在HO.、OOH.等自由基，HO.及O2-.與木素(su)的酚結構反應(ying)，增(zeng)加木素(su)分子的親水性(xing)及溶(rong)解性(xing)，從(cong)而提(ti)高(gao)(gao)脫木素(su)效(xiao)果，進一步提(ti)高(gao)(gao)漂(piao)漿白(bai)(bai)度和(he)白(bai)(bai)度穩定性(xing)。

H2O2在(zai)堿性(xing)條件(jian)達到分解平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)條件有利于過濾氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫產生(sheng)(sheng)分(fen)解(jie)，使其(qi)與(yu)(yu)木(mu)素(su)產生(sheng)(sheng)相應的(de)漂白反應，但(dan)通(tong)常在(zai)紙漿中(zhong)含有金屬離(li)子，在(zai)金屬離(li)子存在(zai)下(xia)，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等(deng)，過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫產生(sheng)(sheng)分(fen)解(jie)，而且其(qi)分(fen)解(jie)的(de)速(su)度要比過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫的(de)堿性(xing)分(fen)解(jie)快(kuai)得多，因(yin)(yin)此，在(zai)這一類金屬離(li)子存在(zai)的(de)條件下(xia)，過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫因(yin)(yin)來不及(ji)與(yu)(yu)木(mu)素(su)產生(sheng)(sheng)反應，便會無效分(fen)解(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如何消除紙漿中(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)的影響并(bing)增加紙漿過氧化氫的漂白活性，使(shi)過氧化氫與木素達到最(zui)佳的反應條件，是本項目組多(duo)年來致力研究的方向(xiang)，并(bing)取得(de)了較好(hao)(hao)的研究成果(guo)，應用于生產實(shi)踐(jian)也取得(de)了良好(hao)(hao)的經濟效益。 

　　 本方案流(liu)(liu)程(cheng)采用H－P的清潔漂(piao)白流(liu)(liu)程(cheng)，整(zheng)個漂(piao)白流(liu)(liu)程(cheng)中基(ji)本上消除了氯(lv)(lv)化所產生(sheng)的有(you)(you)機(ji)氯(lv)(lv)污染(ran)（有(you)(you)機(ji)氯(lv)(lv)即使經中段(duan)廢水生(sheng)化處理也不(bu)能完(wan)全消除其污染(ran)），只保留次氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)白段(duan)，以保證白度及較低(di)的成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿經提(ti)取黑液、篩(shai)選(xuan)、除(chu)砂后(hou)，濃(nong)(nong)縮至12％左右的濃(nong)(nong)度(du)，經螺(luo)旋輸送機(ji)破碎，加入(ru)(ru)稀釋(shi)液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)塔漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)紙漿經真空洗(xi)(xi)漿機(ji)洗(xi)(xi)滌濃(nong)(nong)縮后(hou)添加NaOH、螯(ao)合(he)(he)劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)行螯(ao)合(he)(he)、活(huo)化(hua)處理(li)，然(ran)后(hou)紙漿進(jin)入(ru)(ru)中(zhong)(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)漿泵立(li)管(guan)，經中(zhong)(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)泵輸送進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混合(he)(he)器(qi)，在1＃濃(nong)(nong)混合(he)(he)器(qi)通(tong)入(ru)(ru)蒸汽，提(ti)高(gao)紙漿溫度(du)使之達到(dao)80～100℃，過氧化(hua)氫在2＃中(zhong)(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混合(he)(he)器(qi)加入(ru)(ru)，然(ran)后(hou)進(jin)入(ru)(ru)升降(jiang)流式過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)塔進(jin)行過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)紙漿送真空洗(xi)(xi)漿機(ji)洗(xi)(xi)滌，洗(xi)(xi)后(hou)紙漿送入(ru)(ru)漂(piao)(piao)后(hou)貯漿塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸(suan)鹽(yan)漂白段（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(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時(shi)間(jian) 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯合劑(ji) 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩(wen)定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工(gong)藝管線、自控儀表的要求

（1）中濃紙漿過氧化(hua)氫漂(piao)白升降流式(shi)漂(piao)白塔

　　　 升、降流反(fan)應時(shi)間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸根據實際項目情(qing)況確定 

（2）中濃(nong)混合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約(yue)350Kg 

　　 進出(chu)(chu)口直(zhi)徑：DN150/DN125（進/出(chu)(chu)），提供連接法(fa)蘭 ;

　　 機械密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白(bai)段(duan)漂(piao)白(bai)助劑(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)材(cai)質除H2O2外，其(qi)余均(jun)為工程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)(guan)(guan)道(dao)應為不銹鋼304，P段(duan)所(suo)(suo)有與(yu)紙漿(jiang)接觸的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)材(cai)料(liao)均(jun)為不銹鋼304。所(suo)(suo)有助劑(ji)(ji)的(de)(de)加入點如工藝流程(cheng)圖所(suo)(suo)示，加入方式應采取多點加入，以(yi)增加后續的(de)(de)混合效(xiao)果(guo)；所(suo)(suo)有助劑(ji)(ji)的(de)(de)加入應選用計量泵，力求工藝條件(jian)準確。 P段(duan)泵后蒸汽(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)入口(kou)與(yu)中濃漿(jiang)出口(kou)的(de)(de)距離應在2米以(yi)上，以(yi)防蒸汽(qi)(qi)反(fan)竄；蒸汽(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)入口(kou)后的(de)(de)第一(yi)個法蘭連接處應添加一(yi)波紋(wen)管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道(dao)連接因熱膨脹而損壞。&nbsp;

P段(duan)中濃漿(jiang)泵(beng)與過氧(yang)化(hua)氫漂白塔的距離越短越好，盡量(liang)減少(shao)管線(xian)彎(wan)頭(tou)的數量(liang)，并采用較(jiao)大(da)曲(qu)率半徑(jing)的彎(wan)頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機(ji)械密封水應(ying)設(she)流(liu)量低(di)限(xian)報警及停機(ji)，其余參(can)照工(gong)藝流(liu)程圖上的控制(zhi)點，根據(ju)工(gong)廠實際，盡(jin)可能提高自控水平。 

5.漂白蘆(lu)葦(wei)漿化(hua)學品消耗