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華南理工大學(xue) 制漿(jiang)造紙工程新技術與裝備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清(qing)潔(jie)漂白方案(an) （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)(lv)化（C）－堿處(chu)理（E）－次(ci)氯(lv)(lv)酸鹽（H）三段漂(piao)(piao)白(bai)(bai)中，C段和(he)E段產生(sheng)的(de)污染(ran)(ran)(ran)物（可吸附有機污染(ran)(ran)(ran)物AOX）含量最(zui)高(gao)，毒性最(zui)大，其中的(de)四氯(lv)(lv)二苯二惡英及呋喃，簡稱二惡英呋喃，是(shi)毒性最(zui)大的(de)致癌物質(zhi)，廢水(shui)(shui)的(de)色度(du)也最(zui)深。并(bing)且，產生(sheng)污染(ran)(ran)(ran)物大部分隨(sui)廢水(shui)(shui)排出，嚴重污染(ran)(ran)(ran)生(sheng)態環(huan)境(jing)；也有少量殘留在(zai)紙(zhi)漿中，影響紙(zhi)品的(de)衛生(sheng)質(zhi)量和(he)用途。因此，淘汰(tai)C段和(he)E段是(shi)當前(qian)提高(gao)我國(guo)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)草(cao)漿質(zhi)量、降低漂(piao)(piao)白(bai)(bai)污染(ran)(ran)(ran)、保護生(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)直接有效措施；同(tong)時富集的(de)氯(lv)(lv)離(li)子對設備具有很強的(de)腐蝕(shi)性，因而漂(piao)(piao)白(bai)(bai)廢水(shui)(shui)除自循環(huan)的(de)外，其余無法直接回用，只能排放掉(diao)，造成環(huan)境(jing)污染(ran)(ran)(ran)和(he)資源(yuan)浪費。 

　　 過(guo)氧化氯(lv)作為(wei)一種(zhong)(zhong)環境保護型的(de)(de)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛用于(yu)化學漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具(ju)(ju)有(you)(you)使用方便、白(bai)(bai)(bai)度增值高(gao)(gao)、白(bai)(bai)(bai)度穩定性(xing)好(hao)（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得率高(gao)(gao)的(de)(de)優(you)點，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過(guo)程(cheng)中不(bu)產生有(you)(you)害的(de)(de)副產物；相比二氧化氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還具(ju)(ju)有(you)(you)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)特點。因此，采(cai)用過(guo)氧化氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)(shi)新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項目(mu)的(de)(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法之一，也是(shi)(shi)采(cai)用CEH（氯(lv)化－堿處理－次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法的(de)(de)工廠進行技術改造的(de)(de)較好(hao)的(de)(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技術。 

      堿性過氧化(hua)氫漂(piao)白(bai)主要是(shi)消(xiao)除漿(jiang)中(zhong)的(de)(de)發色基團，直接提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度，因為漂(piao)漿(jiang)得率高(gao)(gao)，有人(ren)稱為保留木(mu)素的(de)(de)漂(piao)白(bai)劑(ji)，漂(piao)白(bai)過程(cheng)中(zhong)由于(yu)金屬離子(zi)等(deng)的(de)(de)催(cui)化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自由基，HO.及(ji)O2-.與木(mu)素的(de)(de)酚結構反應，增加木(mu)素分(fen)子(zi)的(de)(de)親水(shui)性及(ji)溶解性，從(cong)而提高(gao)(gao)脫木(mu)素效果，進一步提高(gao)(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度和白(bai)度穩定性。

H2O2在堿性條件達到(dao)分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條(tiao)件有利于過濾氧(yang)化(hua)氫產生分(fen)解(jie)，使其(qi)與木(mu)(mu)素產生相應的漂白反應，但(dan)通常在紙漿中含有金(jin)屬離(li)子(zi)，在金(jin)屬離(li)子(zi)存在下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧(yang)化(hua)氫產生分(fen)解(jie)，而且其(qi)分(fen)解(jie)的速度(du)要(yao)比(bi)過氧(yang)化(hua)氫的堿性分(fen)解(jie)快得(de)多，因此，在這一類(lei)金(jin)屬離(li)子(zi)存在的條(tiao)件下，過氧(yang)化(hua)氫因來(lai)不(bu)及與木(mu)(mu)素產生反應，便會無效分(fen)解(jie)而消耗殆盡(jin)。 

　　 如何消(xiao)除紙(zhi)漿中金屬離(li)子(zi)的(de)影響(xiang)并增加紙(zhi)漿過氧(yang)化氫的(de)漂(piao)白活性，使過氧(yang)化氫與木素達到(dao)最佳的(de)反應(ying)條件(jian)，是本(ben)項目組(zu)多年來致力研究的(de)方(fang)向，并取得(de)了較(jiao)好(hao)的(de)研究成(cheng)果，應(ying)用于(yu)生產實踐(jian)也取得(de)了良好(hao)的(de)經(jing)濟效益(yi)。 

　　 本(ben)方案流(liu)程(cheng)(cheng)采用H－P的(de)清(qing)潔漂白流(liu)程(cheng)(cheng)，整個漂白流(liu)程(cheng)(cheng)中(zhong)基(ji)本(ben)上消除了氯化所產生的(de)有機氯污染（有機氯即(ji)使經中(zhong)段廢水生化處(chu)理也不(bu)能完全消除其(qi)污染），只保(bao)留次氯酸鹽漂白段，以保(bao)證白度及(ji)較(jiao)低的(de)成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿經(jing)提取黑液、篩選、除砂后(hou)，濃(nong)縮至12％左(zuo)右的(de)濃(nong)度，經(jing)螺旋輸送(song)機破碎，加(jia)入(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)次氯酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)塔漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)漿經(jing)真空(kong)洗(xi)漿機洗(xi)滌濃(nong)縮后(hou)添加(jia)NaOH、螯合(he)劑(ji)、保護劑(ji)、穩定劑(ji)等進(jin)(jin)行螯合(he)、活化(hua)(hua)處(chu)理，然(ran)后(hou)紙(zhi)漿進(jin)(jin)入(ru)中濃(nong)漿泵立管，經(jing)中濃(nong)泵輸送(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(zhi)漿溫度使之達到(dao)80～100℃，過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫在(zai)2＃中濃(nong)混合(he)器加(jia)入(ru)，然(ran)后(hou)進(jin)(jin)入(ru)升降流式過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)塔進(jin)(jin)行過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)漿送(song)真空(kong)洗(xi)漿機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)紙(zhi)漿送(song)入(ru)漂(piao)后(hou)貯漿塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用(yong)量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃(nong) 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分(fen)鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合(he)劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 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(guo)氧化氫漂白升(sheng)降流式漂白塔

　　　 升、降(jiang)流反應時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據(ju)實際項(xiang)目情(qing)況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配(pei)用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備(bei)總量：約350Kg 

　　 進出(chu)口直徑：DN150/DN125（進/出(chu)），提供連接法蘭 

　　 機(ji)械密封水壓(ya)力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封(feng)水(shui)流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助(zhu)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)(dao)材質(zhi)除(chu)H2O2外(wai)，其余均為工(gong)程(cheng)塑料，H2O2管(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)(ying)為不銹鋼304，P段所(suo)有與(yu)紙漿(jiang)(jiang)接觸的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)材料均為不銹鋼304。所(suo)有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入點如工(gong)藝流(liu)程(cheng)圖所(suo)示，加(jia)入方式應(ying)(ying)采(cai)取(qu)多點加(jia)入，以增(zeng)加(jia)后續的(de)(de)(de)(de)混合效果(guo)；所(suo)有助(zhu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入應(ying)(ying)選用計量泵(beng)，力求工(gong)藝條件準確。 P段泵(beng)后蒸汽(qi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)入口與(yu)中濃漿(jiang)(jiang)出口的(de)(de)(de)(de)距離應(ying)(ying)在2米以上(shang)，以防(fang)蒸汽(qi)反竄；蒸汽(qi)管(guan)(guan)入口后的(de)(de)(de)(de)第一個法蘭連(lian)接處應(ying)(ying)添加(jia)一波紋管(guan)(guan)，避免(mian)管(guan)(guan)道(dao)(dao)連(lian)接因熱膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵與過氧化氫漂白塔的(de)(de)距離越短越好，盡量減少管線彎頭的(de)(de)數量，并采用較大曲率半徑(jing)的(de)(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密封水應設流量低限報警及(ji)停機，其余參照工藝(yi)流程圖上(shang)的控制點，根據工廠(chang)實際，盡可能提高自控水平。 

5.漂白蘆(lu)葦漿(jiang)化學品(pin)消耗