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華(hua)南理工(gong)大學 制漿造(zao)紙工(gong)程新技術與裝(zhuang)備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案 （以(yi)蘆葦(wei)漿(jiang)為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿處(chu)理（E）－次氯(lv)酸鹽（H）三(san)段(duan)(duan)(duan)漂(piao)白中(zhong)，C段(duan)(duan)(duan)和E段(duan)(duan)(duan)產(chan)生(sheng)(sheng)的污(wu)(wu)(wu)染物（可吸附有(you)機污(wu)(wu)(wu)染物AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大(da)，其中(zhong)的四(si)氯(lv)二(er)苯二(er)惡(e)英及呋(fu)喃，簡(jian)稱二(er)惡(e)英呋(fu)喃，是毒性最(zui)大(da)的致癌物質(zhi)，廢水(shui)的色度也最(zui)深。并且，產(chan)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)(wu)染物大(da)部(bu)分(fen)隨(sui)廢水(shui)排出，嚴重污(wu)(wu)(wu)染生(sheng)(sheng)態(tai)環境；也有(you)少量(liang)殘留在(zai)紙(zhi)漿(jiang)中(zhong)，影(ying)響紙(zhi)品的衛生(sheng)(sheng)質(zhi)量(liang)和用(yong)途。因(yin)此，淘汰(tai)C段(duan)(duan)(duan)和E段(duan)(duan)(duan)是當(dang)前提高我國漂(piao)白草漿(jiang)質(zhi)量(liang)、降低(di)漂(piao)白污(wu)(wu)(wu)染、保護生(sheng)(sheng)態(tai)環境的直接(jie)有(you)效措施；同時富(fu)集的氯(lv)離子對設備具有(you)很強的腐蝕(shi)性，因(yin)而漂(piao)白廢水(shui)除自循(xun)環的外，其余無法直接(jie)回用(yong)，只能排放掉，造成(cheng)環境污(wu)(wu)(wu)染和資源浪費(fei)。 

　　 過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氯(lv)(lv)作為一種環境(jing)保護型的(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)助劑，廣泛用(yong)(yong)于化(hua)(hua)(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)等漿(jiang)種的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)，具(ju)有使用(yong)(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)度增值(zhi)高、白(bai)(bai)度穩定性(xing)好（返黃低(di)）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)得率高的(de)優點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有害的(de)副(fu)產(chan)物(wu)；相(xiang)比(bi)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氯(lv)(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具(ju)有漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)成本低(di)的(de)特(te)點(dian)。因(yin)此，采(cai)(cai)用(yong)(yong)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是新上(shang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)項目的(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法之一，也是采(cai)(cai)用(yong)(yong)CEH（氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)－堿處理(li)－次(ci)(ci)氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次(ci)(ci)氯(lv)(lv)酸鹽漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法的(de)工廠進行技術(shu)改造的(de)較(jiao)好的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性(xing)過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)主要(yao)是消(xiao)除漿(jiang)(jiang)中的(de)(de)發色基(ji)團，直接(jie)提高漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白(bai)(bai)(bai)度(du)，因為漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)得(de)率高，有人稱(cheng)為保留(liu)木(mu)素(su)(su)的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)劑，漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過程中由(you)(you)于金屬離子等(deng)的(de)(de)催化(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自由(you)(you)基(ji)，HO.及O2-.與(yu)木(mu)素(su)(su)的(de)(de)酚結構(gou)反應(ying)，增(zeng)加木(mu)素(su)(su)分(fen)子的(de)(de)親水性(xing)及溶(rong)解性(xing)，從(cong)而提高脫木(mu)素(su)(su)效果，進一(yi)步提高漂(piao)(piao)漿(jiang)(jiang)白(bai)(bai)(bai)度(du)和白(bai)(bai)(bai)度(du)穩(wen)定性(xing)。

H2O2在堿性條件達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條(tiao)件有利于過(guo)濾氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)生分(fen)(fen)解，使(shi)其(qi)與木(mu)素產(chan)生相應的漂白(bai)反(fan)應，但通常在(zai)紙漿中含有金屬(shu)(shu)離(li)子，在(zai)金屬(shu)(shu)離(li)子存在(zai)下，尤(you)其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)產(chan)生分(fen)(fen)解，而且其(qi)分(fen)(fen)解的速度(du)要比過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)的堿性分(fen)(fen)解快得多，因(yin)此，在(zai)這一類(lei)金屬(shu)(shu)離(li)子存在(zai)的條(tiao)件下，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)因(yin)來(lai)不(bu)及(ji)與木(mu)素產(chan)生反(fan)應，便(bian)會無效分(fen)(fen)解而消(xiao)耗殆盡。 

　　 如何(he)消除(chu)紙(zhi)漿中金屬離(li)子(zi)的(de)影響并(bing)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(jia)的(de)反(fan)應(ying)條件，是本項目組(zu)多年來致力研究的(de)方(fang)向，并(bing)取(qu)得了較好的(de)研究成(cheng)果，應(ying)用于生產(chan)實(shi)踐也取(qu)得了良好的(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方(fang)案(an)流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)采用H－P的清(qing)潔漂(piao)白(bai)流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)，整個漂(piao)白(bai)流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)中基本(ben)上消除(chu)了氯(lv)(lv)化所產(chan)生的有機(ji)氯(lv)(lv)污染(ran)（有機(ji)氯(lv)(lv)即使(shi)經中段(duan)廢水生化處理也不能完全消除(chu)其污染(ran)），只保(bao)留次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)白(bai)段(duan)，以保(bao)證白(bai)度及較(jiao)低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經提取黑液、篩(shai)選(xuan)、除(chu)砂(sha)后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮至(zhi)12％左右的濃(nong)(nong)(nong)(nong)度(du)，經螺(luo)旋(xuan)輸送(song)機破碎，加入(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)入(ru)次氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)經真(zhen)空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌濃(nong)(nong)(nong)(nong)縮后(hou)(hou)添加NaOH、螯(ao)合(he)劑、保護劑、穩定劑等進(jin)(jin)行螯(ao)合(he)、活化(hua)處理，然后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)(jin)入(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵立管，經中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)泵輸送(song)進(jin)(jin)入(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)合(he)器(qi)，在1＃濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)合(he)器(qi)通入(ru)蒸汽，提高紙漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度(du)使之達到80～100℃，過氧(yang)化(hua)氫在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)(nong)(nong)混(hun)合(he)器(qi)加入(ru)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)升降流式過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)白塔(ta)進(jin)(jin)行過氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)空(kong)洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)紙漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)入(ru)漂(piao)(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯(lv)酸鹽漂白段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘(zhong) 

　　 Ca（C1O）2用(yong)量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白(bai)段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時(shi)間 120－150分鐘(zhong) 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量 3－4％ 

　　 螯(ao)合(he)劑 0.05％ 

　　 保護(hu)劑 0.5％ 

　　 穩定劑(ji) 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工藝管線、自控儀表的要(yao)求(qiu)

（1）中濃紙漿過氧化(hua)氫漂白(bai)升降流式漂白(bai)塔

　　　 升、降(jiang)流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體(ti)尺寸根據實際(ji)項目(mu)情況確定(ding) 

（2）中濃(nong)混合器(qi)（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供連(lian)接法(fa)蘭&nbsp;

　　 機械密封水壓力(li)：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量(liang)：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助劑管(guan)道(dao)(dao)(dao)材質除H2O2外，其余均(jun)為(wei)工程塑料(liao)，H2O2管(guan)道(dao)(dao)(dao)應(ying)為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼304，P段所有(you)與(yu)紙漿接觸的(de)管(guan)道(dao)(dao)(dao)材料(liao)均(jun)為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼304。所有(you)助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)點如工藝(yi)流程圖所示，加(jia)(jia)入(ru)(ru)方(fang)式應(ying)采(cai)取多(duo)點加(jia)(jia)入(ru)(ru)，以(yi)增加(jia)(jia)后續的(de)混合效果；所有(you)助劑的(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)應(ying)選用計量泵(beng)，力求工藝(yi)條(tiao)件準確。 P段泵(beng)后蒸汽管(guan)道(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)口與(yu)中濃漿出口的(de)距(ju)離應(ying)在(zai)2米(mi)以(yi)上，以(yi)防蒸汽反竄(cuan)；蒸汽管(guan)入(ru)(ru)口后的(de)第一個法蘭連接處(chu)應(ying)添加(jia)(jia)一波紋(wen)管(guan)，避免(mian)管(guan)道(dao)(dao)(dao)連接因(yin)熱膨脹而損壞。 

P段中濃漿泵(beng)與過氧化氫漂白塔的(de)距離(li)越短越好，盡量(liang)減少管線彎頭(tou)的(de)數量(liang)，并采(cai)用較(jiao)大曲率半徑的(de)彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器(qi)機械密封水(shui)應設(she)流量(liang)低(di)限報警及停(ting)機，其(qi)余參(can)照工藝流程(cheng)圖上的控制點，根據工廠實際，盡可能提高自控水(shui)平。 

5.漂白蘆葦漿化學品(pin)消(xiao)耗