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華南理工(gong)大學 制漿造(zao)紙工(gong)程(cheng)新技(ji)術與裝(zhuang)備(bei)研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統(tong)氯(lv)化(hua)（C）－堿(jian)處理（E）－次氯(lv)酸(suan)鹽（H）三(san)段(duan)漂(piao)白(bai)(bai)中，C段(duan)和(he)(he)(he)E段(duan)產生的(de)(de)污染(ran)物（可(ke)吸附有機(ji)污染(ran)物AOX）含(han)量(liang)(liang)最(zui)(zui)高(gao)，毒性(xing)最(zui)(zui)大，其中的(de)(de)四氯(lv)二(er)苯二(er)惡(e)英及呋喃，簡稱二(er)惡(e)英呋喃，是毒性(xing)最(zui)(zui)大的(de)(de)致癌物質，廢水(shui)(shui)的(de)(de)色(se)度也(ye)最(zui)(zui)深。并(bing)且(qie)，產生污染(ran)物大部分隨廢水(shui)(shui)排(pai)出，嚴(yan)重(zhong)污染(ran)生態(tai)環境；也(ye)有少量(liang)(liang)殘留在紙漿中，影響紙品的(de)(de)衛生質量(liang)(liang)和(he)(he)(he)用(yong)途(tu)。因此(ci)，淘(tao)汰C段(duan)和(he)(he)(he)E段(duan)是當前提高(gao)我國漂(piao)白(bai)(bai)草(cao)漿質量(liang)(liang)、降低漂(piao)白(bai)(bai)污染(ran)、保護生態(tai)環境的(de)(de)直(zhi)接有效(xiao)措施；同時(shi)富集的(de)(de)氯(lv)離子對設備具有很強(qiang)的(de)(de)腐(fu)蝕性(xing)，因而漂(piao)白(bai)(bai)廢水(shui)(shui)除自(zi)循環的(de)(de)外，其余無(wu)法(fa)直(zhi)接回(hui)用(yong)，只能排(pai)放掉，造成環境污染(ran)和(he)(he)(he)資源浪費。 

　　 過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氯(lv)作為一(yi)種(zhong)環境(jing)保(bao)護型的(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑，廣(guang)泛用(yong)于化(hua)(hua)學漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)種(zhong)的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具(ju)有(you)使用(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)(bai)度(du)增值高、白(bai)(bai)(bai)度(du)穩定性好(hao)(hao)（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得率高的(de)(de)優點，且在漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過(guo)(guo)程(cheng)中不產(chan)生有(you)害的(de)(de)副產(chan)物；相比二(er)氧化(hua)(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還(huan)具(ju)有(you)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低(di)的(de)(de)特點。因此，采(cai)(cai)用(yong)過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是新上(shang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項目(mu)的(de)(de)首選漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法(fa)之一(yi)，也是采(cai)(cai)用(yong)CEH（氯(lv)化(hua)(hua)－堿(jian)處理－次氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及(ji)H（次氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方(fang)法(fa)的(de)(de)工廠進行技術(shu)改造(zao)的(de)(de)較好(hao)(hao)的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性(xing)(xing)過氧化氫漂(piao)白主要是消除漿(jiang)中(zhong)的(de)發色(se)基(ji)團，直接提(ti)高漂(piao)漿(jiang)白度，因為漂(piao)漿(jiang)得率高，有人稱為保(bao)留木(mu)(mu)素(su)的(de)漂(piao)白劑，漂(piao)白過程中(zhong)由于金屬離子等的(de)催(cui)化，也存(cun)在HO.、OOH.等自由基(ji)，HO.及O2-.與(yu)木(mu)(mu)素(su)的(de)酚結構反應，增(zeng)加(jia)木(mu)(mu)素(su)分子的(de)親水性(xing)(xing)及溶解(jie)性(xing)(xing)，從而(er)提(ti)高脫木(mu)(mu)素(su)效果，進一步提(ti)高漂(piao)漿(jiang)白度和白度穩定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性(xing)條件達到分解(jie)平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性(xing)條件有(you)利于過(guo)濾氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)產生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)(fen)解(jie)，使其(qi)與木素(su)產生(sheng)(sheng)相應(ying)的漂(piao)白(bai)反(fan)應(ying)，但通常(chang)在(zai)紙(zhi)漿(jiang)中(zhong)含(han)有(you)金(jin)屬(shu)離子(zi)，在(zai)金(jin)屬(shu)離子(zi)存在(zai)下(xia)，尤(you)其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)產生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)(fen)解(jie)，而且(qie)其(qi)分(fen)(fen)(fen)解(jie)的速度要比過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)的堿(jian)性(xing)分(fen)(fen)(fen)解(jie)快得多，因此，在(zai)這(zhe)一類金(jin)屬(shu)離子(zi)存在(zai)的條件下(xia)，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)因來(lai)不及與木素(su)產生(sheng)(sheng)反(fan)應(ying)，便會無效分(fen)(fen)(fen)解(jie)而消(xiao)耗(hao)殆(dai)盡(jin)。 

　　 如何消(xiao)除紙漿(jiang)(jiang)中金屬離子的(de)影響并(bing)增(zeng)加紙漿(jiang)(jiang)過氧化(hua)氫(qing)的(de)漂白活性，使過氧化(hua)氫(qing)與木(mu)素達到(dao)最佳的(de)反應條(tiao)件，是本項(xiang)目(mu)組多(duo)年來致(zhi)力研究的(de)方向(xiang)，并(bing)取得(de)(de)了較好的(de)研究成果，應用于生產(chan)實踐也取得(de)(de)了良好的(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案流程(cheng)(cheng)采用H－P的(de)(de)清潔漂白(bai)流程(cheng)(cheng)，整個漂白(bai)流程(cheng)(cheng)中基本(ben)上消除(chu)了氯(lv)化(hua)所產生(sheng)的(de)(de)有(you)機(ji)氯(lv)污染(ran)（有(you)機(ji)氯(lv)即(ji)使經中段(duan)廢水生(sheng)化(hua)處(chu)理也(ye)不能完全消除(chu)其污染(ran)），只保留(liu)次氯(lv)酸(suan)鹽漂白(bai)段(duan)，以(yi)保證白(bai)度及(ji)較低的(de)(de)成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經提(ti)取黑液(ye)(ye)、篩(shai)選、除砂后(hou)，濃(nong)縮至12％左右的濃(nong)度，經螺旋輸(shu)送機(ji)(ji)破碎，加(jia)入稀釋(shi)液(ye)(ye)及Ca（C1O）2，進入次氯酸鹽漂(piao)白塔(ta)漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗(xi)滌濃(nong)縮后(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)合(he)(he)劑、保(bao)護劑、穩定劑等進行螯(ao)合(he)(he)、活化(hua)處理，然后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)進入中(zhong)濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經中(zhong)濃(nong)泵(beng)輸(shu)送進入1＃、2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)(he)器，在1＃濃(nong)混合(he)(he)器通入蒸汽，提(ti)高紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)溫(wen)度使之(zhi)達(da)到80～100℃，過(guo)氧化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)混合(he)(he)器加(jia)入，然后(hou)進入升降流式(shi)過(guo)氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白塔(ta)進行過(guo)氧化(hua)氫(qing)漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送真空洗(xi)漿(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送入漂(piao)后(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)塔(ta)。 

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(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧(yang)化氫漂白段(duan)(duan)（P段(duan)(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度(du) 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝管(guan)線、自控(kong)儀表(biao)的要(yao)求

（1）中濃紙漿(jiang)過氧化氫(qing)漂(piao)白升降流式(shi)漂(piao)白塔

　　　 升、降流(liu)反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根(gen)據實(shi)際(ji)項目情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量：約(yue)350Kg 

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

　　 機械密(mi)封水(shui)壓力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助劑(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)材(cai)質除H2O2外，其余均(jun)為工(gong)程塑料，H2O2管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)應為不(bu)銹(xiu)鋼304，P段(duan)所(suo)(suo)有(you)(you)與紙漿接(jie)觸的(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)材(cai)料均(jun)為不(bu)銹(xiu)鋼304。所(suo)(suo)有(you)(you)助劑(ji)的(de)加(jia)入(ru)點如工(gong)藝流程圖所(suo)(suo)示，加(jia)入(ru)方式應采取多(duo)點加(jia)入(ru)，以增加(jia)后(hou)續(xu)的(de)混合效果；所(suo)(suo)有(you)(you)助劑(ji)的(de)加(jia)入(ru)應選用(yong)計量泵，力求工(gong)藝條件準確。 P段(duan)泵后(hou)蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)入(ru)口與中(zhong)濃(nong)漿出口的(de)距離應在2米(mi)以上，以防(fang)蒸(zheng)汽(qi)反竄；蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)入(ru)口后(hou)的(de)第一(yi)個法蘭(lan)連接(jie)處應添加(jia)一(yi)波紋管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)連接(jie)因熱膨脹而(er)損(sun)壞。 

P段中(zhong)濃漿泵(beng)與過(guo)氧(yang)化氫漂白塔的距離越(yue)短(duan)越(yue)好，盡量(liang)減(jian)少管線(xian)彎(wan)(wan)頭(tou)的數量(liang)，并采用較(jiao)大曲率半徑的彎(wan)(wan)頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混合器(qi)機械(xie)密封水應設流量低限報(bao)警(jing)及停機，其余參照工藝流程(cheng)圖上(shang)的控(kong)(kong)制點，根據工廠實際，盡可能(neng)提高自控(kong)(kong)水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗(hao)