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華南理工大學(xue) 制漿造紙工程新技術與裝備研發中心(xin)

6萬(wan)噸/年 H-P清(qing)潔漂白方案 （以蘆葦漿為例(li)） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳(chuan)統氯化（C）－堿處理（E）－次氯酸(suan)鹽（H）三段(duan)漂(piao)白(bai)(bai)中(zhong)(zhong)，C段(duan)和E段(duan)產(chan)生(sheng)(sheng)的污染物(wu)（可吸附有(you)機污染物(wu)AOX）含量最(zui)高，毒性(xing)(xing)最(zui)大，其(qi)中(zhong)(zhong)的四氯二(er)苯二(er)惡英及呋喃，簡稱二(er)惡英呋喃，是(shi)毒性(xing)(xing)最(zui)大的致癌物(wu)質，廢水的色度也最(zui)深。并且(qie)，產(chan)生(sheng)(sheng)污染物(wu)大部(bu)分隨廢水排(pai)出，嚴重污染生(sheng)(sheng)態環境(jing)；也有(you)少量殘留(liu)在紙漿中(zhong)(zhong)，影響紙品的衛生(sheng)(sheng)質量和用途。因(yin)此，淘汰C段(duan)和E段(duan)是(shi)當前提高我國(guo)漂(piao)白(bai)(bai)草漿質量、降低(di)漂(piao)白(bai)(bai)污染、保護生(sheng)(sheng)態環境(jing)的直接有(you)效(xiao)措施；同時富(fu)集的氯離(li)子對(dui)設備具(ju)有(you)很(hen)強的腐蝕性(xing)(xing)，因(yin)而(er)漂(piao)白(bai)(bai)廢水除自循環的外(wai)，其(qi)余無法直接回用，只能排(pai)放掉，造成(cheng)環境(jing)污染和資源(yuan)浪費。 

　　 過氧化(hua)氯(lv)作(zuo)為一種環境保護型的(de)(de)(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用于化(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)種的(de)(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)，具有使用方便、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)增值高(gao)、白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)度(du)穩(wen)定(ding)性好（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)得率高(gao)的(de)(de)(de)(de)優點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)過程中不產生有害的(de)(de)(de)(de)副產物(wu)；相(xiang)比二氧化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)等(deng)，還具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。因此，采用過氧化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)（P）是新(xin)上漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)(de)(de)首(shou)選(xuan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方法之一，也是采用CEH（氯(lv)化(hua)－堿處理－次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)方法的(de)(de)(de)(de)工廠進行(xing)技術(shu)改造的(de)(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿(jian)性過氧化氫漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)主(zhu)要(yao)是消除漿中的發色基團，直接提高漂(piao)(piao)(piao)漿白(bai)(bai)度，因為漂(piao)(piao)(piao)漿得率高，有(you)人稱為保留木(mu)素(su)的漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)劑，漂(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)過程中由于金屬離子等的催化，也存在HO.、OOH.等自由基，HO.及O2-.與木(mu)素(su)的酚結(jie)構(gou)反應，增加木(mu)素(su)分子的親水(shui)性及溶(rong)解性，從而提高脫(tuo)木(mu)素(su)效果，進(jin)一(yi)步提高漂(piao)(piao)(piao)漿白(bai)(bai)度和白(bai)(bai)度穩定(ding)性。

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(xing)條件(jian)有利于(yu)過(guo)濾(lv)氧(yang)化氫(qing)產生分(fen)解(jie)，使(shi)其與木素(su)產生相應(ying)(ying)的漂白反應(ying)(ying)，但通常在(zai)(zai)紙漿中含(han)有金(jin)屬離子(zi)，在(zai)(zai)金(jin)屬離子(zi)存在(zai)(zai)下，尤其是(shi)Fe、Mn、Cu等(deng)，過(guo)氧(yang)化氫(qing)產生分(fen)解(jie)，而且(qie)其分(fen)解(jie)的速度(du)要(yao)比過(guo)氧(yang)化氫(qing)的堿性(xing)分(fen)解(jie)快得(de)多，因(yin)此，在(zai)(zai)這一類金(jin)屬離子(zi)存在(zai)(zai)的條件(jian)下，過(guo)氧(yang)化氫(qing)因(yin)來不及與木素(su)產生反應(ying)(ying)，便(bian)會無(wu)效分(fen)解(jie)而消耗殆盡。 

　　 如何消除紙漿中金屬離子的(de)(de)(de)(de)影(ying)響并(bing)增加紙漿過(guo)氧化(hua)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)漂白活(huo)性，使(shi)過(guo)氧化(hua)氫(qing)與(yu)木素(su)達到最佳(jia)的(de)(de)(de)(de)反應條(tiao)件，是本(ben)項目組多(duo)年來致力研(yan)究的(de)(de)(de)(de)方向，并(bing)取得了較好的(de)(de)(de)(de)研(yan)究成果，應用(yong)于(yu)生產實踐(jian)也取得了良好的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟效益(yi)。 

　　 本方(fang)案流程采用H－P的(de)清潔漂(piao)白(bai)流程，整個漂(piao)白(bai)流程中基(ji)本上消(xiao)(xiao)除了氯化所產生的(de)有(you)機(ji)氯污(wu)染（有(you)機(ji)氯即(ji)使經中段(duan)廢水生化處理也(ye)不能完全消(xiao)(xiao)除其(qi)污(wu)染），只保留(liu)次氯酸鹽漂(piao)白(bai)段(duan)，以保證白(bai)度及(ji)較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)提取黑液、篩選、除(chu)砂(sha)后(hou)(hou)(hou)，濃(nong)縮至(zhi)12％左右的濃(nong)度(du)(du)，經(jing)螺旋輸送機破碎，加入稀(xi)釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)入次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)白塔漂(piao)(piao)(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌(di)(di)濃(nong)縮后(hou)(hou)(hou)添(tian)加NaOH、螯合劑、保護(hu)劑、穩定劑等進(jin)行螯合、活化處理，然后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)入中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管，經(jing)中(zhong)濃(nong)泵輸送進(jin)入1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合器(qi)，在1＃濃(nong)混(hun)合器(qi)通入蒸汽，提高紙(zhi)漿(jiang)(jiang)溫度(du)(du)使之達到(dao)80～100℃，過氧(yang)化氫在2＃中(zhong)濃(nong)混(hun)合器(qi)加入，然后(hou)(hou)(hou)進(jin)入升(sheng)降流式過氧(yang)化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白塔進(jin)行過氧(yang)化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送真(zhen)空洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌(di)(di)，洗(xi)(xi)后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)送入漂(piao)(piao)(piao)(piao)后(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯(lv)酸鹽漂白(bai)段(duan)(duan)（H段(duan)(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分(fen)鐘 

　　 Ca（C1O）2用量(liang) 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白(bai)段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合(he)劑(ji) 0.05％ 

　　 保護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩(wen)定劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管(guan)線、自控儀表的要求

（1）中濃紙漿過氧(yang)化氫漂白(bai)升降流式(shi)漂白(bai)塔

　　　 升(sheng)、降流反應時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目情況確定 

（2）中(zhong)濃混合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總(zong)量：約350Kg 

　　 進出(chu)(chu)口直徑：DN150/DN125（進/出(chu)(chu)），提(ti)供(gong)連接(jie)法蘭 

　　 機械密封水壓(ya)力(li)：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(piao)白(bai)段(duan)漂(piao)白(bai)助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)(dao)材質除H2O2外，其(qi)余均(jun)為工(gong)程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)(guan)道(dao)(dao)應為不銹鋼304，P段(duan)所(suo)有(you)(you)(you)與(yu)紙漿接觸的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)材料(liao)均(jun)為不銹鋼304。所(suo)有(you)(you)(you)助(zhu)劑(ji)的(de)加(jia)入點如工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖所(suo)示，加(jia)入方式應采取多點加(jia)入，以(yi)增加(jia)后(hou)續的(de)混(hun)合效果(guo)；所(suo)有(you)(you)(you)助(zhu)劑(ji)的(de)加(jia)入應選用計量(liang)泵，力求工(gong)藝(yi)條件準確。 P段(duan)泵后(hou)蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)入口與(yu)中(zhong)濃漿出口的(de)距離應在2米以(yi)上(shang)，以(yi)防蒸(zheng)汽(qi)反竄；蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)入口后(hou)的(de)第(di)一(yi)個(ge)法蘭連接處應添加(jia)一(yi)波紋管(guan)(guan)，避(bi)免(mian)管(guan)(guan)道(dao)(dao)連接因熱(re)膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過氧化氫漂白塔的距離越短(duan)越好，盡量減少管(guan)線彎(wan)頭的數量，并采用較大曲率半(ban)徑的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃(nong)混合器機(ji)械(xie)密封水應(ying)設流量低限報警及(ji)停機(ji)，其余參(can)照工藝流程圖(tu)上的控制(zhi)點，根據工廠實際，盡可能提高自控水平。 

5.漂白(bai)蘆(lu)葦漿化(hua)學品消耗